芻議結(jié)構(gòu)設計之中的地基基礎設計

1、<p>　　芻議結(jié)構(gòu)設計之中的地基基礎設計</p><p>　　摘要：建筑物的設計結(jié)構(gòu)一般分為三部分，即：地基、基礎以及上層建筑結(jié)構(gòu)。三部分中，保證建筑物質(zhì)量的最關鍵因素就是地基基礎，建筑物的抗震、風荷載等參數(shù)很大程度上是由建筑物的地基基礎決定的。本文作者通過多年建筑施工經(jīng)驗總結(jié)出地基基礎的設計方式，從經(jīng)濟、安全、社會價值、建筑物對地區(qū)的影響以及當?shù)厣鷳B(tài)影響等關鍵方面對地基基礎設計做出科學、合理方案。

2、</p><p>　　關鍵詞：地基；基礎；設計方案；結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　中圖分類號：TU4文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　基礎在建筑物的設計施工過程中是十分重要的環(huán)節(jié)，基礎所起到的作用是將建筑物上部的結(jié)構(gòu)與下部的地基相連接，施工企業(yè)以及設計單位若采用正確

3、的基礎設計方案，則會對工程產(chǎn)生良性影響，從經(jīng)濟方面講，可以節(jié)約資金、減少成本支出，繼而增加企業(yè)的利潤與行業(yè)競爭力；從社會效益方面說，可以縮短工期、使企業(yè)樹立良好的誠信經(jīng)營形象。比如在高層建筑中，國內(nèi)常用的基礎設計為箱型或筏板型，其費用約為總工程耗資的14%左右，而構(gòu)建基礎所用的時間為總工期的五分之一，但高層建筑若不采用上述基礎，而采用多層建筑普遍采用的樁型基礎，費用以及工作周期就要提高很多，會產(chǎn)生很多問題。基礎除了對上層荷載有一定的要求

4、外，對所在地地質(zhì)條件也有一定的要求，如土質(zhì)較軟，一般采用箱型基礎，因為樁型基礎以及筏板型基礎不適合在軟土基操作。施工實踐也能夠進一步證明，對于荷載較高且有一定抗震需要的地區(qū)，箱型基礎是較為理想的選擇。在一些城市由于有人防方面的要求，采用箱型基礎也較為普遍?？傊?，在基礎設計之前，要對當?shù)氐淖匀粭l件以及社會因素做好分析，并對上層建筑以及下層地基做好充分的考慮，結(jié)合抗震要求選擇最為合適的地基基礎。 </p><p>　

5、　二、基礎設計的要求 </p><p>　　1.經(jīng)濟方面的要求 </p><p>　　企業(yè)是以獲得經(jīng)濟利益為最終目的的，建筑企業(yè)將建筑物作為產(chǎn)品，要從建筑物的生產(chǎn)過程中獲得更豐厚的利潤，就要在保證建筑物質(zhì)量的前提下，將建筑物的成本降低，這樣才符合企業(yè)發(fā)展的長遠要求。因此，建筑設計企業(yè)以及施工企業(yè)在基礎設計方面，要結(jié)合建筑物的設計要求，如層高、總荷載、地質(zhì)情況、環(huán)境因素等進行綜合分析，并考慮

6、建材成本等其他因素，使地基基礎在經(jīng)濟方面更加有利于企業(yè)的盈利。 </p><p>　　2.安全方面的要求 </p><p>　　安全是建筑物的靈魂所在，一座建筑物最基本的要求就是安全耐用，若建筑物的安全出現(xiàn)問題，不僅會造成巨大的社會負面影響，產(chǎn)生嚴重的社會危害，還會對建筑企業(yè)在業(yè)內(nèi)的信譽產(chǎn)生影響，甚至導致建筑企業(yè)退出市場競爭。所以建筑物在地基基礎的設計方面，除了對經(jīng)濟因素加以考慮外，更重要

7、的是對基礎的安全給予充分的保障，滿足所在地的抗震、風荷載、防潮等功能。 </p><p>　　3.實用方面的要求 </p><p>　　在考慮安全與經(jīng)濟因素的同時，要對建筑物基礎設計的實用性進行考慮，如現(xiàn)代工業(yè)建筑對業(yè)主的工藝需要，檢修、圍護設備等，都要給與全面的考慮。因此在基礎設計的過程中，要考慮到上部工藝設備對基礎的影響等，并且現(xiàn)代工業(yè)建筑施工中經(jīng)常遇到設備種類多，預留設備孔洞尺寸大，

8、對基礎產(chǎn)生不利影響。所以基礎設計需要面面俱到。 </p><p>　　三、基礎設計的依據(jù) </p><p>　　我國關于建筑行業(yè)的運營規(guī)范明確指出，對于沒有工程地質(zhì)報告的企業(yè)，不允許進行施工建設。工程地質(zhì)報告屬于工程施工的基礎性報告，作為整個項目設計建設的參考依據(jù)。所以，任何性質(zhì)、規(guī)模的工程都要在施工前進行地質(zhì)測繪，并由相關權(quán)威部門出具合格的工程地質(zhì)報告?？睖y過程中，布孔的標準要嚴格依據(jù)模

9、擬建筑物的各項指標進行。在布孔結(jié)束之后，一般步驟為驗坑，若遇到特殊的地質(zhì)情況，還需要進行鉆探等工序，保證工程的萬無一失。此過程中，需要有檢測人員、設計人員與驗收人員等多方面人員在場，并在最終檢測報告上進行簽字確認，以便在日后明確責任。工程地質(zhì)報告是施工的依據(jù)，設計人員必須通過該報告對地基基礎進行方案設計和論證，并根據(jù)該報告解決施工中出現(xiàn)的問題。 </p><p>　　四、基礎選擇的依據(jù) </p>&

10、lt;p>　　在現(xiàn)代建筑領域，建筑物的基礎可選擇方案很多，如按照基礎的形狀劃分，可以分為條形基礎結(jié)構(gòu)、獨立基礎結(jié)構(gòu)、十字基礎結(jié)構(gòu)、樁基礎和箱型基礎結(jié)構(gòu)等，也可以按照結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)成，分為混凝土基礎、磚結(jié)構(gòu)基礎、鋼結(jié)構(gòu)基礎等。這些基礎從物理性質(zhì)到化學性質(zhì)，從工程工期到工程造價都大相徑庭，在建筑方或是設計方選擇基礎的時候，需要從經(jīng)濟、質(zhì)量等諸多方面進行衡量和推敲，以達到利潤的最大化。 </p><p>　　五、施

11、工中考慮到的其他問題 </p><p><b>　　1.地基土質(zhì)條件 </b></p><p>　　在地基的設計和施工過程中，地質(zhì)情況是最為必要的環(huán)節(jié)，在中國的某些地形復雜地區(qū)，如東北地區(qū)和西北地區(qū)，以及西南的局部地區(qū)，在較淺土層的不同的深度會有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從土壤粘度的變化到土壤性質(zhì)的變化，都是施工以及設計人員需要考慮的問題，比如伊犁興鋼環(huán)保建材有限公司新建礦渣庫

12、（庫體高26米，采用CFG樁基礎）；米東天山水泥有限責任公司粉煤灰?guī)欤◣祗w高30米，采用箱型筏板基礎）等，這些都是出于對地質(zhì)條件的考慮。通過多年的實際工作，筆者認為，在土質(zhì)偏弱，且需要地基承重很大的時候，可以采用箱型基礎，而建筑物整體層高和總荷載都不是十分巨大時，可以采用支撐柱或是支撐樁。無論從經(jīng)濟或是安全方面講，都是合理的選擇。 </p><p><b>　　2.上部結(jié)構(gòu)影響 </b>&l

13、t;/p><p>　　建筑物的地基基礎結(jié)構(gòu)會受到除了會受到下方地基的影響外，還會受到上部建筑物結(jié)構(gòu)的影響。由于建筑物上層荷載不是十分均衡，導致地基在設計時敏感程度也不盡相同，這樣就在設計時首先提高基礎整體的剛度，之后進行合理的受力分配，盡量使基礎的各個部位平均受力，對于不規(guī)則上部建筑，一般采用箱型基礎進行施工，可以有效的分擔受力。 </p><p>　　國家對于基礎的標準只是在樁基的承重部分做

14、出了規(guī)定，也就是說樁基的其他部分功能要通過在實踐中的檢驗才會收到效果，比如基礎用料的質(zhì)量直接決定了基礎結(jié)構(gòu)的曲度以及撓度性能，但是行業(yè)卻沒有相關的規(guī)定。在實際施工中，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是基礎的剛度符合要求，但是其防脆裂的性能較差，或是其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不合理，會在實際應用的過程中導致危險情況的發(fā)生。在進行基礎上部結(jié)構(gòu)影響分析時，要從基礎的剛度、曲度多個角度去進行深度考察。在基礎正是施工之前，可以將實際應用系數(shù)輸入計算機，有計算機進行模型生成，通過

15、承載力度實驗對基礎結(jié)構(gòu)進行糾偏，若不經(jīng)過實驗，而在工程驗收時期出現(xiàn)不合格的情況，就會導致成本的大量浪費。 </p><p>　　3.上部結(jié)構(gòu)總荷載 </p><p>　　建筑上部的荷載是由上層的整體建筑質(zhì)量來決定的，層數(shù)越多，荷載越大，這樣就要求基礎的承載能力越強，而關于基礎的承載能力，可以從材料、結(jié)構(gòu)、整體造型等多方面進行設計，具體做法要根據(jù)當?shù)氐木唧w情況進行具體分析。 </p&g

16、t;<p><b>　　4.基礎性能 </b></p><p>　　我們以最常用的箱型基礎為例。由于很多建筑物的地下基礎部分多被用作地下室、地下停車場或是儲物間，因為這樣可以進行空間的利用與開發(fā)，增加開發(fā)商的利潤，所以箱型基礎成為基礎設計的首選。與一般基礎結(jié)構(gòu)相比，箱型基礎的特點是以空間結(jié)構(gòu)為基礎，運用力學原理對承載力進行分散，使基礎的剛度提升，并能夠顯著的提高建筑物的穩(wěn)定性以

17、及抗震性能，有著十分明顯的優(yōu)勢；但箱型基礎的缺點也十分明顯，即：用料成本較高、施工周期較長、施工精度要求較高，并且對施工人員的素質(zhì)要求也十分高，并且對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求也相對其他基礎更高，這些都是采用箱型基礎不能回避的問題。 </p><p>　　除了箱型基礎之外，其他基礎也存在固有的優(yōu)缺點，而對于這些優(yōu)缺點的回避或是接受，要根據(jù)工程的實際情況進行決定。如果建筑物的層數(shù)較多，就要在設計基礎時注意建筑物傾斜或下沉的問題

18、；如果建筑物處于地震多發(fā)區(qū)或是地震帶，則在設計基礎時考慮抗震性能，使基礎能夠起到地基與上層建筑之間的緩沖作用。另外，在工程開工前，工程人員都要與設計人員進行技術交底，技術人員以及設計人員有責任為工程方編寫工程施工說明書，將施工中可能出現(xiàn)的問題、工程環(huán)境分析、工程質(zhì)量要求、精度要求等做詳細說明，施工單位要對設計中的參數(shù)、標準給予認同，才能夠開始地基基礎施工。 </p><p><b>　　結(jié)束語 <

19、/b></p><p>　　綜上所述，本文通過對建筑物地基基礎的介紹，旨在說明地基基礎對建筑物整體的重要性。一般情況下，地基基礎的成本約為工程總成本的兩成左右，所以，文章強調(diào)在工程地基基礎的設計中，要充分考慮經(jīng)濟因素。一方面，節(jié)約成本有利于企業(yè)贏得更高的利潤；另一方面，這樣也可以優(yōu)化市場競爭，是建筑行業(yè)的競爭進入良性發(fā)展軌道，使建筑企業(yè)更具綜合競爭力。 </p><p><b&

20、gt;　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]孫學禮. 地基基礎設計中一些問題的分析[J]. 房材與應用, 2010,(05) . </p><p>　　[2]郭繼武等.建筑地基基礎.北京:高等教育出版社[M].，2007:212-214頁 </p><p>　　[3]劉玉,徐軍. 地基基礎設計若干問題探討[J]. 工程建設與設計, 2011,