建筑結(jié)構地基基礎設計現(xiàn)存問題和解決措施分析

許景達，趙文亮，楊海彬，劉欣，丁遵永

（中建二局第一建筑工程有限公司，廣東深圳 518000）

1 引言

地基基礎是建筑結(jié)構的關鍵與核心，如果基礎結(jié)構設計存在不規(guī)范等問題，會對建筑質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，導致整體結(jié)構在外力作用下出現(xiàn)傾斜以及裂縫等問題，嚴重者甚至會出現(xiàn)坍塌狀況。因此，為保證建筑結(jié)構的使用安全與建設質(zhì)量，需要做好基礎設計工作。為對設計問題進行有效處理，確保設計工作開展能夠達到預期，首先需要對設計原理以及設計影響因素等進行分析，以便科學地開展后續(xù)研究。

2 地基基礎設計原理與影響因素

2.1 設計原理

在地基設計過程中，需要做好前期的調(diào)查工作，根據(jù)地質(zhì)檢測報告，按照相關規(guī)定以及標準的要求對建設過程中可能存在的各項問題進行分析，從而高質(zhì)量完成設計任務[1]。為保證設計方案的科學性，強調(diào)在設計過程中做好勘察及其分析，以便為后續(xù)工程設計與施工提供方案指導與依據(jù)。

2.2 設計影響因素

基礎設計影響因素相對較多，綜合來看，主要集中在以下幾個方面：（1）人為因素。設計人員是設計工作開展的主要執(zhí)行者，也是影響設計工作的重要因素之一，人員的設計能力以及設計態(tài)度都會對設計工作的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。（2）環(huán)境因素。由于地基基礎結(jié)構所處環(huán)境較為特殊，進行設計時，需要考慮地下水以及地下空間等各方面的情況，并要對地下原有管線以及既有建筑物等展開分析，以防出現(xiàn)設計方案與實際情況不符的問題。（3）數(shù)據(jù)因素。為保證設計方案的精準度，需要依據(jù)相關數(shù)據(jù)信息進行設計，如果設計信息存在不完整以及不準確等問題，會對設計方案產(chǎn)生直接影響[2]。

3 地基基礎設計存在的問題

3.1 地質(zhì)勘察方面的問題

地質(zhì)勘察是進行設計前期數(shù)據(jù)獲取的重要方式，如果存在勘察不準確以及不全面等問題，會對后續(xù)設計工作的開展造成不良影響。在實際的地質(zhì)勘察過程中，由于一些參考資料可靠性不夠，勘察人員對數(shù)據(jù)進行分析時過于主觀，導致地質(zhì)勘察工作結(jié)果存在一些問題有待解決。因此，在勘察過程中，工作人員需要對施工區(qū)域的土壤性質(zhì)以及地下水等各項情況展開研究，通過對數(shù)據(jù)的分析明確存在的不利因素，從而在設計過程中采取措施有效規(guī)避，保證基礎結(jié)構最終的設計質(zhì)量[3]。

3.2 設計規(guī)范方面的問題

基礎結(jié)構設計相對較為復雜，對技術的要求相對較高，如果存在設計參數(shù)不精確或者沒有按照相關規(guī)范的要求進行設計等問題，會對建筑結(jié)構的穩(wěn)定性以及安全性造成直接影響。同時，如果沒有對地基基礎的復雜程度有全面的認識，按照主觀判斷直接展開設計，也會造成設計方案不準確以及不合理的問題，導致建筑結(jié)構的安全性受到影響。

3.3 圖紙繪制方面的問題

圖紙繪制對于技術人員的專業(yè)技能有著極高的要求，盡管近幾年的圖紙繪制過程極為智能，會通過對相關軟件的應用完成圖紙的繪制操作，但是，這些圖紙一方面存在細節(jié)繪制與實際情況不符的問題，另一方面存在缺少部分數(shù)據(jù)信息的問題，需要設計人員根據(jù)實際情況對自動生成的圖紙進行審核與調(diào)整[4]，完善施工圖，因此，依然需要設計人員有較強的繪圖能力，并且要嚴格地對施工圖進行審核。

4 設計問題優(yōu)化建議

4.1 科學展開建筑基礎選型

在進行基礎選型工作之前，需要對建筑物周圍的環(huán)境以及地質(zhì)條件等各項情況展開分析，按照當?shù)氐氖┕ぜ夹g條件以及周邊既有建筑的特點等進行基礎選型工作[5]。如果建筑場地的土層均勻度以及承載能力符合工程建設的要求，且不存在不利地質(zhì)，可運用條形基礎或獨立基礎；如果建筑所在區(qū)域存在軟土，承載力較弱，建筑地上結(jié)構的荷載較小，則可以運用復合基礎；如果場地的承載能力非常弱，但建筑的荷載相對較大，則可以選用樁基礎。另外，基礎選型還需要和場地環(huán)境以及地質(zhì)條件等各項因素相符合，并通過對基礎設計進行優(yōu)化的方式保證工程整體設計的安全性以及科學性，確保基礎選型與基礎設置的合理性。

基礎選型與工程造價以及施工難度也有密切關聯(lián)，在基礎形式的選擇過程中，需要進行綜合考慮，以便做出最優(yōu)選擇[6]。其中，選型工作與建筑整體造價的關聯(lián)極為密切，例如，在對某工程項目的初步設計圖紙進行深化處理的過程中，發(fā)現(xiàn)設計階段基礎選型存在不合理的狀況，按照當?shù)氐牡刭|(zhì)分析報告，設計人員對基礎選型進行了調(diào)整，用預應力管樁代替了鉆孔樁，有效降低了工程造價，提高了施工效率，整體收益較為理想。所以，基礎選型對于項目經(jīng)濟性的影響較為明顯，需要做好合理選擇與使用。

4.2 強化地質(zhì)勘察工作

鑒于地質(zhì)勘察工作對建筑基礎設計的科學性產(chǎn)生的重要影響，設計單位需要加大對地質(zhì)勘察工作的關注力度，采取以下4 項措施，保證地質(zhì)勘察人員所提供的資料的可靠性：（1）對地質(zhì)勘察人員進行培訓，保證工作人員的責任意識以及工作態(tài)度，確保他們能夠清楚地認識到地質(zhì)勘察工作的重要性以及價值所在，能夠積極參與到本職工作之中，從源頭杜絕人為因素造成的各種問題，保證勘察工作的質(zhì)量；（2）需要對施工區(qū)域進行全面的分析，不僅要對地下水位以及地下空間的整體情況進行研究，還要對周邊建筑物以及建筑物沉降情況等進行分析，確定工程施工是否會對周邊建筑物產(chǎn)生不良影響，并要明確建筑物的恒荷載以及地質(zhì)情況的承載能力等；（3）需要熟練使用地質(zhì)勘測儀器設備，根據(jù)設備的使用要求，在對其進行使用之前做好設備的校準以及檢查工作，保證儀器設備的精準度，確保其能夠在勘測工作中充分發(fā)揮作用；（4）需要做好相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，以便為設計方案的高質(zhì)量展開提供保障[7]。

4.3 優(yōu)化圖紙繪制工作

在對圖紙繪制工作進行優(yōu)化的過程中，首先，需要加大對設計人員圖紙繪制能力的培訓力度，通過培訓使設計人員明確繪圖軟件的正確使用方法以及對各項數(shù)據(jù)的正確處理方法，幫助設計人員改變以往依靠主觀判斷進行設計的錯誤觀念，確保設計人員能夠正確對數(shù)據(jù)信息進行挖掘與應用，科學地進行結(jié)構設計與圖紙繪制，保證基礎設計的合理性。其次，需要對圖紙的繪制內(nèi)容以及繪制細節(jié)進行檢查，結(jié)合施工環(huán)境以及施工單位的具體意見，合理地對結(jié)構設計進行調(diào)整，保證圖紙設計內(nèi)容和實際情況相符，確保能夠嚴格按照規(guī)范要求進行設計。再次，做好技術交底工作，組織參建人員通過直接溝通交流的方式進行技術交底，幫助施工團隊明確設計主旨以及設計要點，及時對施工團隊所提出的疑問進行解答，如果存在施工與設計不符的狀況，要第一時間上報，經(jīng)過多方綜合處理之后再進行施工。最后，需要在完成圖紙繪制之后展開多次審核與校對，可通過對軟件內(nèi)數(shù)據(jù)進行調(diào)整的方式，獲得最佳的設計方案，保證繪制圖的清晰度以及準確性，從而更好地為工程施工提供指導與服務[8]。

4.4 優(yōu)化地基基礎設計方式

由于一些建筑事故是基礎設計不合理造成的，所以，要做好地基基礎設計的優(yōu)化工作，以便從根本入手，降低各種建筑事故發(fā)生的可能性，保證建筑結(jié)構的整體質(zhì)量。例如，如果建筑的地下室存在地基承載力較高以及抗浮水位較低等問題，需要采用獨立基礎加防水板的方式進行基礎設計，以保證基礎的防水性能和穩(wěn)固性。但一些設計人員在進行具體設計時沒有在防水板下方設置軟墊層，導致獨立基礎以及防水板均受到了不同程度的地下水的影響，致使防水板下方出現(xiàn)滲漏以及開裂問題，使基礎在使用中出現(xiàn)嚴重的安全事故。所以，在建筑結(jié)構地基基礎的設計過程中，需要加強對基礎結(jié)構設計的優(yōu)化，以便保證最終的設計質(zhì)量[9]。設計人員在進行設計時，需要做好基礎沉降量以及地基應力等各項數(shù)據(jù)的計算與分析，保證整體建筑設計的科學化，實現(xiàn)對設計誤差的有效規(guī)避，使設計方案更加合理。

4.5 做好基礎抗浮設計

由于地基基礎所在位置較為特殊，所以，在設計過程中需要做好抗浮設計，以便為建筑結(jié)構的安全使用奠定基礎。在設計過程中，需要對建筑上部結(jié)構的自重進行分析，明確自重是否能夠平衡基礎受到的上浮力。如果上部結(jié)構的自重無法對上浮力進行平衡，則需要對基礎結(jié)構展開抗浮設計。設計過程中，需要做好局部抗浮驗算以及整體抗浮驗算工作，根據(jù)計算結(jié)果進行結(jié)構的調(diào)整，使其滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)要求。在對結(jié)構自重相對較小的區(qū)域進行設計的過程中，如果上部結(jié)構的層數(shù)相對較少或存在缺層問題，可通過分塊分區(qū)進行局部抗浮驗算，以完成相應的抗浮設計工作。

5 結(jié)語

由于地基基礎是建筑結(jié)構的基礎結(jié)構，也是整體建筑的重要支撐體系，所以，設計人員需要加大對地基基礎設計工作的重視力度，根據(jù)工程項目的具體建設要求以及實際情況做好地質(zhì)勘察以及一系列的前期準備工作，并在此基礎上科學展開基礎設計。可以通過不斷提高設計人員專業(yè)能力以及做好基礎選型等各項手段，達到切實提升設計方案精準度以及應用效果的目標，為地基基礎建設奠定良好基礎，保證建筑的整體建設質(zhì)量。