淺論建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

張瑞強(qiáng)

（成都基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計(jì)有限公司太原分公司，山西 太原 030000）

現(xiàn)如今，建筑行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)，城鎮(zhèn)化的布局景象也是日新月異。但是，在建筑的現(xiàn)代化建設(shè)過程中，仍存在著地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、施工流程不科學(xué)、對建筑整體結(jié)構(gòu)的把控不全面等一系列的問題，在很大程度上影響著建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與負(fù)荷水平。所以，這就需要設(shè)計(jì)人員不斷提升圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的質(zhì)量水平，根據(jù)檢測的實(shí)際參數(shù)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)地基與建筑的整體結(jié)構(gòu)，有效推動建筑建設(shè)的進(jìn)程。

1 目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工建設(shè)中存在的不足與弊端

1.1 建筑的地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過程不合理

在建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)流程中，地基的設(shè)計(jì)與構(gòu)建是最為重要的環(huán)節(jié)之一，但目前，還存在著地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過程不合理的地方，在一定程度上影響了建筑的上層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低了建筑的整體抗震性。比如，在進(jìn)行地基結(jié)構(gòu)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時，都是參照地勘報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，若設(shè)計(jì)人員不能對地勘報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的分析，很容易使得圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的科學(xué)性失真，就導(dǎo)致了地基的質(zhì)量水平不符合相關(guān)的規(guī)定與要求，進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)的損失與建材資源的浪費(fèi)。還有，在具有坡度的建筑建設(shè)過程中，一些技術(shù)人員沒有定期對建筑地基的質(zhì)量水平與相關(guān)參數(shù)進(jìn)行及時的監(jiān)測，使得建設(shè)初出現(xiàn)的一點(diǎn)偏差沒有得到有效的修復(fù)，在后續(xù)的工作中又增加了誤差的限度，最后，容易致使地基出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量安全問題，阻礙了建筑工程項(xiàng)目的推進(jìn)與竣工。與此同時，相關(guān)人員很容易不重視對環(huán)境的條件監(jiān)測，倘若建筑的建設(shè)剛好位居特殊的地質(zhì)條件之上，就要求對該地區(qū)開展全面的檢測工作，還要應(yīng)用先進(jìn)的檢測手段推算地基未來幾年會出現(xiàn)的沉降狀況，然而實(shí)際監(jiān)測過程通常不全面、不徹底，進(jìn)而就不能通過實(shí)際的施工管控手段來推動建筑工程項(xiàng)目的前期建設(shè)有序進(jìn)行，也難以保障地基的堅(jiān)固性與抗壓性。

1.2 對建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不科學(xué)

在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與建設(shè)時，普遍缺乏對建筑整體結(jié)構(gòu)的把控，使得建筑的穩(wěn)定性得不到很好的保障。比如，對高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，對各個結(jié)構(gòu)部分的規(guī)劃不夠合理，沒有意識到影響建筑整體布局的作用因子，如風(fēng)載荷、自振頻率等。風(fēng)載荷作用因子通過氣流的運(yùn)動使得高層建筑的外在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)緩慢的變化，如果不能建立有效的防御措施，很容易讓建筑在短時間內(nèi)出現(xiàn)外層結(jié)構(gòu)的改變，影響建筑的美觀。此外，當(dāng)上層建筑設(shè)計(jì)的重量過大、淺層地質(zhì)狀況又不佳時，若基礎(chǔ)的選擇又不相適應(yīng)時，很容易造成不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。要注意在這種狀況下，相比于筏形基礎(chǔ)，箱型基礎(chǔ)更適合此類狀況的應(yīng)用，不僅具有更大的抗彎剛度，更能起到有效的抗震效果。

1.3 不注重承重柱高度與截面的設(shè)計(jì)

建筑內(nèi)部的承重柱主要起到承載上層建筑總的質(zhì)量、維持穩(wěn)定性的作用，承重柱的高度與截面大小都影響著承載力的大小、建筑的穩(wěn)定性，以及建筑抗震的能力。若承重柱的高度設(shè)計(jì)不合理，這樣做的結(jié)果就是降低了對上層建筑的承載能力水平，倘若對上層建筑的約束能力明顯下降，很容易出現(xiàn)承重柱的斷裂、墻體的脫落等現(xiàn)象，這樣就縮短了建筑的安全使用年限；又或者是設(shè)計(jì)人員為了降低成本，縮小了承重柱的截面大小，則承重柱的負(fù)荷能力也不能得到顯著的提升，將降低了建筑的抗震水平，也增大了建筑安全事故發(fā)生的風(fēng)險。

1.4 對建筑不均勻沉降現(xiàn)象不重視

設(shè)計(jì)人員對建筑不均勻沉降現(xiàn)象不予以重視，使得建筑在投入使用初的幾年就會出現(xiàn)質(zhì)量問題，威脅著人們的人身安全。一方面是對地基的規(guī)劃與建設(shè)不合理，導(dǎo)致施工流程出現(xiàn)問題，如地基的部分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)負(fù)荷能力不足，不足以承載上層建筑的總體質(zhì)量以及壓力，導(dǎo)致地基出現(xiàn)局部的下沉狀況；一方面是對地基下的地質(zhì)監(jiān)測不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)地下水的流向與作用，使其增加了對地基的額外作用力，使得地基的各個方向的作用力不能相互牽制，繼而出現(xiàn)管涌、塌陷等狀況，加快了建筑不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生；再一方面是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇與建設(shè)不合理，使其不能地將上層建筑以及自身的負(fù)荷很好的傳遞給地基，使得地基受力不均，出現(xiàn)不均勻沉降的狀況，影響著建筑的質(zhì)量水平。

2 提升建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)科學(xué)性的措施與手段

2.1 科學(xué)構(gòu)建地基結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)地基建設(shè)的施工管理水平

良好的地基建設(shè)是建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)的重要物質(zhì)條件，也是提升整體建筑穩(wěn)定性的有效保障。所以，要科學(xué)構(gòu)建地基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并在地基的施工過程中，科學(xué)管控施工流程，嚴(yán)格把控地基的施工質(zhì)量，以提高建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以及推動建筑工程項(xiàng)目有條不紊的開展與實(shí)施。例如，要全面考察建筑位置點(diǎn)以及四周的自然條件與地質(zhì)狀況，并加強(qiáng)施工的監(jiān)管水平，保障地基的施工過程井然有序，以提高地基基礎(chǔ)建設(shè)的可靠性；在地基施工過程中，要定期監(jiān)測地基的負(fù)荷能力、穩(wěn)定性等相關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際參數(shù)與理論值發(fā)生一點(diǎn)偏差時，要及時進(jìn)行后續(xù)施工建設(shè)的調(diào)整，以保證地基的整體質(zhì)量水平位于最低的要求與標(biāo)準(zhǔn)之上，也為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建設(shè)做好鋪墊。對位居地質(zhì)狀況不好的建筑開展建設(shè)前，要選擇與之相匹配的處理手段，對地基進(jìn)行加固與維護(hù)，來實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)所需要的施工條件。

2.2 注重建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

要明確建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上層建設(shè)的關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)人員在開展建筑規(guī)劃時要有大局意識，能夠站在更高層次的角度妥善處理與調(diào)控建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上層建設(shè)的關(guān)聯(lián)，以整體提高建筑建設(shè)格局的合理性與科學(xué)性。在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建中，為獲得一個最合適的設(shè)計(jì)方案，必須要對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行妥善的分析與調(diào)試。比如，是在同一個整體筏板的基礎(chǔ)上，分別建設(shè)一個高層建筑與低層建筑，那么必須以地基的共同作用力所引發(fā)的地基響應(yīng)、變形為基礎(chǔ)信息，通過科學(xué)的計(jì)算與分析，得出筏板應(yīng)該具備怎樣的厚度，以及地基應(yīng)該具備怎樣的鋼筋條件；在對裙房高層住宅進(jìn)行設(shè)計(jì)時，要注重對筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，要科學(xué)把控筏板的尺寸與配筋，從而進(jìn)一步控制主樓下的整體撓度，來有效規(guī)避主樓與其毗鄰的裙樓間出現(xiàn)超過安全限度的沉降現(xiàn)象，并保障了建筑的安全水平。與此同時，設(shè)計(jì)人員還要具備科學(xué)檢驗(yàn)的能力，要科學(xué)應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)就建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模型展開科學(xué)性的設(shè)想，并運(yùn)用相應(yīng)的檢測方法與技術(shù)手段進(jìn)行檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)結(jié)果不理想，就需要對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整［1］。

2.3 重視建筑的承重柱設(shè)計(jì)

為提高建筑整體的穩(wěn)定性，就要重視建筑的承重柱設(shè)計(jì)，要始終明確承重柱的重要作用與應(yīng)用意義。要根據(jù)上層建筑的作用力，來計(jì)算出承重柱所承擔(dān)的荷載，進(jìn)而確定承重柱的尺寸；還要依照總體建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)與參數(shù)，通過相應(yīng)軟件的分析與判斷，得出承重柱的最佳截面大小，設(shè)計(jì)人員可以在經(jīng)濟(jì)允許的條件下，適當(dāng)?shù)卦黾咏孛娲笮。瑏磉M(jìn)一步提高建筑的穩(wěn)定性。與此同時，設(shè)計(jì)人員還要加強(qiáng)對承重柱的抗震性功能的強(qiáng)化，承重柱的截面大小是抗震性能評價的有效參數(shù)之一。若承重柱的截面偏小，會顯著降低建筑的抗震水平，容易使得建筑在地震災(zāi)害中受到嚴(yán)重的破壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，或是出現(xiàn)人身安全事故問題。所以，在設(shè)計(jì)時要綜合考量低量柱形成的作用與效果，要有效規(guī)避建筑柱體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂、斷裂等現(xiàn)象，同時，還要注重對建筑的抗震性能的加強(qiáng)，并通過科學(xué)的設(shè)計(jì)與規(guī)范的施工操作來保障建筑的質(zhì)量水平［2］。

2.4 加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)不均勻沉降的預(yù)防

可通過降低上層建筑的質(zhì)量、減少對下層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)壓力大小的方式，來有效避免不均勻沉降情況的出現(xiàn)。可以適當(dāng)揀選新型多孔式磚來構(gòu)建墻體，挑選鋼制材料來進(jìn)行墻體的加固與維穩(wěn)，通過選用這些輕質(zhì)的基礎(chǔ)建材，來顯著降低上層建筑的重量與負(fù)荷；可以通過加強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)的合理構(gòu)建、妥善降低地下額外的作用力的手段，來降低建筑不均勻沉降的風(fēng)險；又或者，可以通過科學(xué)選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工管理的方式，來有效傳遞自身和上層建筑的負(fù)荷給地基，在一定程度上，可以規(guī)避不均勻沉降狀況的發(fā)生。此外，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)建筑的功能需求，將建筑物設(shè)計(jì)成幾個相對獨(dú)立的區(qū)域，并就各個區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出與之相匹配的承重方案，使得地基各個區(qū)域受到的負(fù)荷相差不大，并按照實(shí)際情況設(shè)有防震縫與伸縮縫，以確保建筑結(jié)構(gòu)受到地質(zhì)災(zāi)害的破壞時，能保持自身的穩(wěn)定性。通過這些方法與手段的應(yīng)用，能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低建筑出現(xiàn)不均勻沉降情況的幾率。

3 結(jié)語

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是建筑的重要組成部分，條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等各種結(jié)構(gòu)形式被廣泛應(yīng)用于建筑的建設(shè)中。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上層建筑的相互作用，在一定程度上影響著建筑整體的穩(wěn)定性，所以要不斷提高建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，并憑借準(zhǔn)確、有效的地質(zhì)數(shù)據(jù)開展建筑地基、局部以及整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建與規(guī)劃，并要預(yù)判可能存在的施工問題，并提出相應(yīng)的解決方案與措施，為建設(shè)項(xiàng)目的開展提供基礎(chǔ)保障。在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上層建筑的施工過程中，要合理調(diào)整資源，科學(xué)布局，保障各種管理與施工人員各司其職，以促使建筑的質(zhì)量水平達(dá)標(biāo)。