建筑結構地基基礎設計現存問題和解決措施分析

馬林正雄 建華建材科技（山東）有限公司

王 琛 青島北洋建筑設計有限公司

1 前言

建筑結構在構建過程中，其地基基礎設計是重要的基礎條件，對建筑物的安全性、成本有重要的作用。建筑物在構建過程當中，其上部結構以及基礎結構均需要作為整體予以充分的看待。而在具體的設計過程當中，需要使其自身的功能性得到保證，并且需要合理地對各類因素進行綜合性分析，以此完成相應的基礎性設計。在對建筑物基礎質量予以保證的前提下，使建筑成本得以大幅度降低。由此，為建筑的綜合設計工作打下更為堅實良好的基礎。

2 對地基的概念進行綜合性分析

地基就其概念而言，是建筑荷載所最終的承載部分，也是施工過程中最基本且重要的環節。而在地基基礎設計過程當中，上部結構代表著其建筑物自身及其功能性要求所具有的荷載，如果地基的承載能力相對較低，并且施工時無法保證整體達到相應的基礎標高和設計土層，或土層分布不均勻承載力相差較大，均會使得整個施工構建過程中的各類環節受到不利影響，如若嚴重，將會使施工存在較為嚴重的安全隱患。

3 對建筑基礎承載力與控制要求進行綜合性分析

在基礎設計過程中，其自身所擁有的承載力需要結合現行規范及當地的地質工程經驗予以確定。由于載荷試驗在開展過程當中會結合實際的綜合經驗，確定地基承載力的特征值，地基基礎的抗震結構承載力需要進行驗算。根據抗震規范的要求，地基基礎在進行抗震分析時，需要與地震作用效應進行組合，同時考慮調整系數，從而得到地基抗震承載力的值。此外，基礎底面以及相應的地基土所擁有的應力區，其面積需要與當前基礎偏心距的要求相符合。在進行樁基設計的過程當中，需要對樁基的承載力進行明確，并且需要對樁的類型及具體的長度進行確定，在研究過程當中需要對樁基的豎向承載力進行充分的計算，并且充分計算樁基的抗震能力。

4 對基礎設計中所需要充分應用的原則進行詳細分析

4.1 在基礎設計中需要對全面性的原則予以遵守

全面性原則，主要是指在建筑結構設計中，不可僅從某一方面的功能予以分析，需要以更為全面的視角對建筑所需要的各類綜合功能進行詳細的探究。在現代建筑的設計時，存在的主要問題在于設計人員對結構與建筑及相關專業的設計功能條件未予以充分的考量，無法對其可靠性以及功能性進行綜合的探究，使得全面性的原則無法滿足。因此，在建筑設計過程中，將所需考慮的前提條件提早暴露，相互探究綜合考慮，避免使施工階段存在大量不確定性，從而影響底部隱蔽工程的質量。

4.2 對基礎設計中所具有的前提性原則進行詳細分析

在進行技術設計的過程中，需要對前提性原則予以綜合性把控。在基礎方案設計時，需要充分結合工程上部荷載及場區地質的實際情況，對復雜地質下的基礎設計從高差、受力、造價、工法等方面進行綜合性對比分析，對施工時遇到的各類機械、工藝等難點進行綜合性分析。對于基礎工程而言，高質量的準備工作有著較為重要的現實意義，積極對各類問題進行有效的解決，以此確保在施工過程當中，能夠更加順利地進行。

4.3 對突出性原則進行綜合性分析

在設計過程當中，設計人員需要針對項目具體的用途以及實際功能等方面進行詳細分析，需要充分了解建筑在構建過程當中所具有的主次關系，將主要方面設計進行有效的凸顯。然而在具體設計過程當中，結構基礎在設計過程中往往會存在以偏概全的特點，往往無法對全面性、突出性原則進行綜合性探究。因此，需要量體裁衣，根據實際情況進行綜合性設計，把握突出性原則，在構建過程中將項目的創新性以及設計重點能夠得到有效的凸顯。

5 對建筑結構地基設計過程中所存在的各類問題進行詳細的分析

5.1 地基勘察存在一定程度的現實問題

地基巖土工程勘察在開展過程當中需要由相應的專業人員進行，并且需要對項目場區的歷史資料以及各類巖土、地下管線情況進行綜合性分析。而受征地拆遷等因素的影響，在初步設計時，勘察單位很難對地基場地所存在的管線線路等諸多內容進行詳細的分析與判斷，從而無法以更為可靠的方式形成全方位的巖土工程勘察報告，使在基礎設計及選型時較為困難。相應的地基基礎結構在設計過程中，往往會對設計人員的地質工程經驗存在一定程度的要求，而在地質條件不全時，缺乏工程經驗的設計人員很難對地基類型予以更加綜合的判斷，產生不必要的資源浪費。

5.2 建筑結構技術設計存在一定程度的現實問題

建筑結構在具體的設計過程當中，需要從多種角度予以綜合性考量，而不同的結構形式和柱網布置，使地基基礎的構建受到一定程度影響。在設計過程當中需要確保設計具有高度的規范性，以此減少基礎設計中的難度，使基礎結構的穩定性得以提升。基礎設計在開展過程中，其結構技術存在的問題，可以從以下幾個角度進行分析。

首先，設計人員在結構分析中無法對地基的復雜程度進行探究，致使地基在構建中，其承載力相對不足，會存在地基變形問題。第二，在承載力測算中準確性較低，如地基承載力與地質勘察報告種種不符，將致使地基結構產生破壞，使地基基礎安全隱患。第三，基礎結構設計環節未考慮施工時的可操作性，無法克服周邊環境，由此對基礎質量產生不利影響。

6 對地基技術設計存在的各類問題的解決方式進行詳細分析

6.1 對地基的技術勘察工作進行詳細研究

在對地基進行綜合勘察時，通過勘察工具及機械能夠進一步完成整體數據的收集，并且為后期的設計工作提供幫助，同時能夠使施工在開展工作中獲得一定程度的保護。優質的勘察設計可使基礎設計時，能夠最大化的發揮地基巖土所具有的承載力，使建筑工作能夠獲得更加優質化的成本運營效果。在深基礎的勘察、施工過程中，需要使用相應的設備來進行輔助，其施工設備需要進一步的與當今時代快速發展的特征相結合，應用具有創新性的技術與機械進行輔助，使其能夠滿足復雜地質條件下深基礎新工法的需求。同時，勘察、施工工作的開展過程中，需要進一步使相應的人員能夠獲得有效的培訓，使各類工程人員的綜合能力能夠不斷地提高，促使地基基礎工作在開展過程中能夠更加順利地進行。

6.2 對基礎設施的加固工作進行詳細分析

在地基基礎的設計過程中，基礎形式與土層承載力息息相關，對于軟弱地基而言，當承載力滿足不了設計要求時，需要進行相應的加固，從而增加土層承載力，減少建設成本。軟基處理一般多采用換填法、預壓法、壓實（夯實）法、擠密法、注漿加固法和復合地基法，又以復合地基法應用最為廣泛。其中一類是柔性樁復合地基，以柔性樁（水泥土樁、灰土樁等）、散體粒料樁（碎石樁等）與原地基復合，這類復合地基由于造價低，因此得到廣泛應用。但這類復合地基樁體承載力較低，樁體壓縮量較大，工后沉降較大。柔性樁復合地基往往很難滿足沉降控制要求，在部分特殊場區，受地質、水文條件等因素影響，盡管實際水泥用量已遠超設計用量，但取芯檢測結果表明成樁質量較差。另一類是剛性樁復合地基，由樁身強度較高的剛性樁，如CFG 樁、素混凝土樁、預應力管樁與地基復合。在相同處理效果下，工后沉降較小，施工質量可控，既減少了現場施工時間，又避免了傳統軟基處理現場的噴漿、噴粉，消除了由此帶來的粉塵、廢漿、廢料污染，具有良好的環保性能，可提高工程質量，提高效率。但傳統的剛性樁由于造價較高，其應用受到了限制。因此在設計過程當中需要針對原有地基的情況，綜合考慮經濟性、工后沉降、差異沉降等技術難題，以確保項目高質量完成。

6.3 對圖紙規劃工作進行優化

在對圖紙進行繪制的過程當中，設計人員需要應用更為準確細致以及嚴謹的繪制原則，并且以精益求精的態度開展圖紙繪制工作。設計人員需要依照施工的實際情況對圖紙比例進行確定，確保圖紙中的比例適中，由此便于施工人員進行綜合性的查看。同時施工人員在具體的施工過程當中，需要對圖紙的各項內容進行分析，確保內容齊全充分的對設計理念予以體現，明確標出各項數據，對文字性標準進行細化，由此使施工人員能夠更為充分地對設計意圖予以了解，防止在處理的應用過程當中存在數據錯誤等諸多低級問題。在對圖紙繪制工作予以完成之后，相關工作人員需要進行多次核算，逐級進行審核，確保圖紙中各項尺寸準確、清晰。保證圖紙在使用過程當中能夠與當前的施工情況相符，由此使得施工建設工作能夠獲得更為充分的指導。

6.4 對設計人才進行綜合性培養，使其綜合能力得以不斷增加

建筑設計過程中，相關設計人員需要提升綜合設計能力，而人員素質提升，需要從以下幾個角度進行分析。首先，需要對建筑項目進行全面分析與思考，了解相關專業的技術與布置，使項目能夠達到建筑功能的要求。另一方面，針對工程設計人員的理論體系進行更加細致的提升，增加施工組織管理、施工機械、經濟性的學習交流，在具體的工作中，能夠主動對當前所存在各類問題以及風險指標進行有效的規避。此外，在對設計人員進行培育的過程當中，需要使其進行綜合性培訓，通過培訓增強其自身專業能力，使設計人員能夠學習更加先進的施工技術。

7 結束語

地基設計往往受到諸多現實因素的影響，因此在具體設計的過程中需要對各個問題進行詳細分析，設計工作要勇于提升主動性、創新性，使工程能夠滿足安全、功能、經濟的要求。