试析建筑工程地基与基础的结构设计

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摘要：建筑功能的完善、造型的独特以及方方面面的因素，造成建筑的设计变得日益复杂。基础设计作为建筑结构设计的主要内容，加强建筑结构设计中基础设计的探讨，不仅为有效提高建筑的质量打下了坚实的基础，也为建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。本文主要对建筑工程地基与基础的结构设计进行了分析探讨。

关键词：建筑工程；地基；基础结构；设计

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：

引言

建筑基础如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计，可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降，导致建筑物开裂或倾斜，引起难以修复的工程质量问题。选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此，选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。

一、建筑工程地基与基础的结构设计的内容

建筑基础的设计，包括下列各项内容：

（1）选择基础的材料、类型，进行基础平面布置；

（2）确定地基持力层和基础埋置深度；

（3）确定地基承载力；

（4）确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；

（5）进行基础结构设计（对基础进行内力分析、截面计算并满足构造要求）;

（6）绘制基础施工图，提出施工说明。建筑基础设计时要充分掌握拟建场地的工程地质条件和地基勘察资料，地基勘察的详细程度应与地基基础设计等级和场地的工程地质条件相适应。在仔细研究地基勘察资料的基础上，结合考虑上部结构的类型、荷载的性质及大小和分布、建筑布置和使用要求以及拟建基础对周围环境的影响，即可选择基础类型和进行基础平面布置，并确定地基持力层和基础埋置深度。

二、建筑结构基础设计中应该注意的问题

1、承重柱截面高度设计过小

在很多的建筑物中对于抗震烈度的要求在六度的时候，很多的建筑结构设计人员认为六度没有必要进行防护措施，这样更加利于受力分析。但是没有防护的结果会导致承重柱的截面较小，在外界强加外力的作用下，会使柱与梁之间产生断裂的现象，这样就会对建筑施工造成严重的安全隐患，降低了建筑的耐久度，一旦有强烈的地面运动就可能会发生倒塌的事故，轻则建筑歪斜，重则人员的伤亡。

2、砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清

如构造柱与承重柱混淆使用会降低墙体的约束作用，一旦有地震发生，构造柱的强度不及承重柱就会使其中的薄弱环节遭到破坏，最终导致建筑的坍塌。在建筑的过程中构造柱一般不另设基础，这就会造成承重能力比较薄弱，当构造柱当做承重柱使用的时候，较大的负荷就会使支撑的部分发生裂缝，所以在设计的过程中设计人员一定要正确区分构造柱与承重柱，根据自身的特点在适当的地方使用，避免错误使用带来的安全隐患。

三、建筑工程地基与基础的结构设计中的常见问题及防治措施

建筑基础工程是工程中最重要的部分，为了避免质量通病的发生，消灭其中的安全隐患就得注意建筑基础工程的施工。若要提高基础工程的施工质量，首先应避免这些质量通病的发生。

1、基础轴线位移

基础轴线位移原因：（1）基础大放脚收分(退台)砌筑尺寸不易掌握，当砌至大放脚顶处，再砌基础直墙部位容易发生轴线位移。（2）横墙基础的轴线，待砌横墙基础时，基槽中线被封在纵墙基础外侧，无法吊线找中。防治措施：（1）在定位放线时外墙角处必须设置标志板，防止槽边推土和进行其他作业时碰撞而发生移动。（2）防止砌筑基础大放脚收分不匀而造成轴线位移，应在基础收分部分砌完后，拉通线重新核对，并以新定出的轴线为准，砌筑基础直墙部分。（3）横墙轴线不宜采用基槽内排尺方法控制，应设置中心桩。

2、基础中标高出现偏差

基础标高偏差原因：（1）基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰的砌筑方法，铺灰厚薄不匀或铺灰面太长。（2）由于基础大放脚宽大，砌砖层与皮数杆形成标高差。（3）砖基础下部的基层标高偏差较大，在砌筑砖基础时对标高不易控制。（4）砌筑速度跟不上，砂浆因停歇时间过久挤浆困难，灰缝不易压薄而出现冒高现象。防治措施：加强对基层标高的控制；对于宽大基础大放脚的砌筑，应采取双面挂线保持横向水平,砌筑填芯砖应采取小面积；在基础的中心位置夹砌；基础皮数杆可采用小断面方木或钢筋制作，使用时将皮数杆直接。

3、基础防潮层失效

基础防潮层失效原因：在施工前基面上不做清理浇水量不够影响了其粘合度，操作时呢压不实养护不好导致脱水等和受冻等关系都会英气基础防潮层失效。防治措施：施工时不流会少留施工缝，同时注意防潮层施工宜安排在基础房心土回填后进行，避免填土时对防潮层的损坏。

四、建筑结构基础设计的分析

1、基础施工技术

在建筑中基础的施工技术包括土方开挖、现浇混凝土、基坑的支护等，工作，所以建筑的基础施工是整个建筑中的重点工程。其施工周期也较长，占总工期的30—40％左右。在《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中明确的提出，对于基础埋置高度有不同的要求，埋置桩基时要占总建筑高度的1／15，埋置天然地基时占总建筑高度的1／12，要注意不能将桩长算在埋置深度中。由于建筑的施工地点一般是城市的密集场所，施工场地比较狭窄。所以要对周围建筑以及市政工程设施要有严格的安全保护措施，同时在施工中要对基坑的稳定和位移不能出现任何的差错，而基坑工程在施工建设中不属于长期的工程。对于深基坑的开挖和支护，在施工中的危险性比较高，涉及到的专业知识强，力学强度与位移的问题都要有很好的把握，同时还要解决土力强度与支护结构的相互影响的问题，如果这些问题在施工中不能够有精准的计算，就会造成施工设计出现问题，很容易造成基坑的工程事故。在基坑深度超过5米以上的工程，就要采取专项的施工方案，对于边坡支护和底下降水有特殊的要求，在经过施工专家组的许可得到审核通过后才能够进行下一步的施工项目。

2、结构转化层施工技术

不同高度的建筑从建筑功能上有明显的区分，对于上部就要用小空间的轴线布置，对于下部则用大空间的轴线布置，这种区分与自然布置截然相反的。在力的作用下，下部楼层所受到的载荷较多，上部楼层受到的压力载荷较少，自然布置就要在下部楼层加强刚度、柱网等建设，到上部逐渐减少墙、柱之间的距离，为了满足建筑的功能要求，就要与自然布置的方式相反，下部布置大空间、下部布置小空间的方式。在楼层设置转换层，这样就能够满足在上部实现刚度大的剪力墙，在下部楼层有小的框架柱。随着建筑工程的不断进展，转换层的位置也要不断的上升，所以要对带转化层设计出筒体的结构。主要影响筒体结构的因素为外筒的刚度、内筒的刚度以及转化层的高度。转换层设置的越高，在上下层之间的位移角就变大，对抗震性的影响就越大，所以在工程设计时要对转换层的高度进行限制，在转换层较低的带转换层中剪力墙结构的设计，可以通过调整上下层之间的位移角进行控制，同时提高筒体及落地墙的厚度，可以有效地增强建筑的抗震能力。

结束语

建筑工程是一项复杂的工程，其建筑质量关系着人们的日常生活人身财产的安全。“百年大计，基础为本”的话不是没有根据的，特别是现今的人们对于房屋建筑要求越来越高，新的技术应用也越来越多，但基础设计作为房屋建筑结构设计中根本的一部分，其重要性却是一直不变的。因此在施工过程中不断总结思考学习，加强基础施工技术，努力做到好。

参考文献

[1]JGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程

[2]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范

[3]GB50010-2010,混凝土结构设计规范

[4]张玉娣，刘强一.浅析房屋建筑结构设计中的基础设计[J].黑龙江科技信息，2011，(01).