地基結(jié)構(gòu)設(shè)計與成本控制探討

張桂云

（福建省地質(zhì)工程勘察院福建省閩地建筑設(shè)計院　350002）

地基結(jié)構(gòu)設(shè)計與成本控制探討

張桂云

（福建省地質(zhì)工程勘察院福建省閩地建筑設(shè)計院350002）

地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計類型對整個建筑的安全性和建筑總工程的造價有著最直接的影響。因此，對于一個建筑工程項目來說，設(shè)計一個合理的地基結(jié)構(gòu)有著經(jīng)濟和技術(shù)方面的重要意義。本文主要對地基結(jié)構(gòu)設(shè)計與成本控制進行探討，闡述了地基結(jié)構(gòu)設(shè)計對經(jīng)濟方面的影響。針對地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計類型進行研究，提出筆者的相關(guān)建議與思考，以供參考。

建筑；地基結(jié)構(gòu)；設(shè)計；成本控制

深埋在土下來支撐建筑上部分載荷的那個部分就是地基。地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇不僅要符合整個建筑的上部結(jié)構(gòu)和地基的使用要求，還要使建筑的變形、強度、穩(wěn)定這幾項在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的方案中得到滿足。本文主要從地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計與本控制之間的關(guān)系及影響。

1　影響地基結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素

1.1地基結(jié)構(gòu)的類型是由建筑需求所決定

我們在設(shè)計地基結(jié)構(gòu)時，難免碰到很多棘手的問題。地基分為天然地基和人工地基，這是我們在設(shè)計地基結(jié)構(gòu)之前就要作出的選擇。天然地基顧名思義就是指大自然的，無人工任何處理的就可以直接被用來放在建筑地下部分基層的土層。天然地基對土質(zhì)的要求較高，只有當土質(zhì)狀況較好的時候才可以選用天然地基，這樣一來，地基的承載能力也會提高。天然地基是直接從自然采用，所以其成本也會降低。[1]有些人為了節(jié)省成本而不對建筑工程項目的地基情況進行調(diào)查而盲目地采用天然地基，這種做法及其危險，如果建筑項目的土質(zhì)情況不好，這時候采用天然地基就會造成因建筑地基承載能力不足而使得建筑倒塌、下陷，使得建筑工程項目的安全存在很大的隱患，同時建筑項目也不得不再次進行新的修建，再次的工程投入會使建筑工程項目的投資更加巨大。所以，在進行地基結(jié)構(gòu)類型的選擇時，為了使成本得到合理的控制，實際調(diào)查建筑工程項目的地基情況是必要的一步。

1.2明確地基結(jié)構(gòu)的承載能力

地基的承載能力大小決定了該選何種地基。我們首先是進行實地考察結(jié)合建筑施工地點的自身情況決定是使用天然地基還是人工地基。不管我們選擇何種地基類型，所選擇的地基都要與建筑的基礎(chǔ)相連接，因此地基類型的選擇同時也影響著建筑基礎(chǔ)的選擇。[2]在基礎(chǔ)選擇之前，我們需要對土層的分布進行分析，在分析結(jié)果中若出現(xiàn)自然的地面之下有地下水，那么基礎(chǔ)就具有例如坑基大開挖的條件。基礎(chǔ)按受力特點具體可分為柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)；按基礎(chǔ)所使用的材料可分為磚基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)等類型；按基礎(chǔ)的構(gòu)造形式具體可以分為條形基礎(chǔ)、獨立柱基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。在進行建筑物建造時要結(jié)合施工的具體情況，如地質(zhì)特點、水文條件、工程結(jié)構(gòu)類型等進行具體的基礎(chǔ)選擇。[3]有一些建筑本身要求有地下室，這時候我們就需要采用筏形的基礎(chǔ)，筏形基礎(chǔ)不僅可以增強建筑整體結(jié)構(gòu)的剛度和調(diào)整地基壓力以及不均勻沉降的問題，還可以增加地基的防滲能力。為了從根本上減小地基的壓迫力，確保整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性，我們可以選擇深開挖的地基，用挖出來的土來對建筑物的重量進行抵消。我們在選擇地基結(jié)構(gòu)類型的選擇時還要將基礎(chǔ)的使用考慮進去，為了確保整個建筑結(jié)構(gòu)的安全，需要地基和基礎(chǔ)的共同作用，而基礎(chǔ)也可以在發(fā)揮自身功能的同時為地基承受一部部分的荷載。

1.3建筑工程項目中基礎(chǔ)的埋置深度

建筑地基結(jié)構(gòu)的選擇需要考慮基礎(chǔ)的類型，但并不是只考慮基礎(chǔ)類型就可以了，還需要考慮基礎(chǔ)在建筑工程項目中埋置的深度。對于筏形基礎(chǔ)，當基礎(chǔ)埋置的寬度和深度加大時會使地基的負載能力也加大，同時基礎(chǔ)所埋深度的加大也會使基礎(chǔ)的沉積量變少。[4]所以，在選擇地基的同時還要將埋置深度放在考慮范疇內(nèi)。地基的承載能力由地基與基礎(chǔ)以及埋置深度相互配合所決定的，最后觀察地基所能承載的重量是否符合建筑工程項目的需求。

2　地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計類型對建筑工程項目結(jié)構(gòu)安全的影響

地基作為土體承受著整個建筑結(jié)構(gòu)的重量，因此地基機構(gòu)的設(shè)計類型影響著整個建筑工程項目的安危。其主要表現(xiàn)為地基結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，使得地基出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。地基結(jié)構(gòu)中還存在一種軟弱地基，軟弱地基負載能力低，壓縮性高，在地基的使用過程中難以符合建筑對地基承載力和變形的標準，因而地基上就會出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，使得基礎(chǔ)和上部質(zhì)量的安全無法得到保障。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，地基中的某一局部不均勻沉降會導致整個建筑工程項目結(jié)構(gòu)的底部受到最大的影響，沿著建筑結(jié)構(gòu)的從低到高，地基局部不均勻沉降逐漸削弱。[5]若對這類地基進行加固，會使建筑地基整體都受到干擾，地基形狀發(fā)生變化，將導致再次的不均勻沉降現(xiàn)象。對于濕陷性黃土地區(qū)則更容易出現(xiàn)這種不均勻沉降的現(xiàn)象，建筑工程項目的結(jié)構(gòu)安全存在隱患。建筑項目的施工會受到一些不可抗因素的影響，如建筑工程項目所在地環(huán)境，特別是地基。因此地基結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是整個建筑工程項目的安全保障。

3　地基結(jié)構(gòu)設(shè)計等級

地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以分為甲級、乙級、丙級三種。甲級用于30層以上高層建筑，重要的工業(yè)建筑物、大面積的多層地下建筑物、體型復雜層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物、復雜地質(zhì)條件下的如坡上建筑物、對地基變形有特殊要求的建筑物、對原有工程影響較大的新建建筑物、場地和地基條件復雜的一般建筑物、位于復雜地質(zhì)條件上地下室的基坑工程、開挖深度大于15m的基坑工程以及周邊環(huán)境條件復雜、環(huán)境保護要求高的基坑工程等；乙級用于除甲級、丙級以外的基坑工程、工業(yè)與民用建筑物；丙級用于次要的輕型建筑物、場地和地基條件簡單，荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物以及非軟土地區(qū)且場地地質(zhì)條件簡單、基坑周邊環(huán)境條件簡單、環(huán)境保護要求不高且開挖深度小于5.0m的基坑工程。[6]

4　地基結(jié)構(gòu)設(shè)計對成本的影響

在這個市場經(jīng)濟不斷深化的今天，建筑企業(yè)需要在業(yè)內(nèi)的不斷競爭下才能得到可持續(xù)的發(fā)展與進步。建筑企業(yè)之間要競爭的不僅是建筑技術(shù)、質(zhì)量，還有成本。即使建筑技術(shù)質(zhì)量很好，可是投入資產(chǎn)過多，入不敷出，也是白費。所以建筑工程項目成本也成了企業(yè)間的一大競爭點。業(yè)主更希望在擁有合格的建筑工程質(zhì)量的同時節(jié)約建筑成本。在當代，建筑行業(yè)不斷發(fā)展和進步，參與競爭的還有大批小型建筑施工隊伍，使得建筑行業(yè)的競爭越來越激烈，控制成本成了建筑企業(yè)生存的必要手段。而地基的選擇影響著建筑施工中的成本預算。

建筑基地在選擇時，在實地考察了土建筑工程項目的地基情況下，如地基達標，則盡量選用天然地基，因為選用天然地基就免去了處理這一塊，節(jié)省了很多不必要的開銷，在一定意義上控制了整個工程的成本。當然，天然地基的選用一定要保障建筑結(jié)構(gòu)的安全。一定不要為了節(jié)省成本盲目地區(qū)選擇天然地基，否則出現(xiàn)建筑工程結(jié)構(gòu)上的安危問題將使得成本花銷更大。地基的選擇同時要注重建筑工程的安全性和合理性。

若在實地考察了土建筑工程項目的地基情況后，在不能使用天然地基的情況下選擇了人工地基。人工地基在進行施工中，埋置基礎(chǔ)、搭建地基等工作都會加大建筑工程項目的成本。在人工建造基地的時候若是出現(xiàn)天然因素的影響，如雨天工程員沒對施工材料進行及時保管，使得材料失去了使用價值，就需要重新購買材料，從而增加了整個工程中的成本。

如果想要在地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中減少建筑工程項目的成本投入，就在實地了解土建筑工程項目的地基情況后看是否滿足建筑結(jié)構(gòu)安全的需求，若是滿足，就可以選擇天然地基，這樣就可以免去很多制造人工地基的費用，使得整個建筑工程項目的成本的到合理的控制。若是不滿足，不得不選擇了人工地基，那就在人工地基被建造時，盡量使其完善，結(jié)構(gòu)安全的到保證。這樣就避免了因為要重新該建而投入更多成本。

5　討論

在一個建筑工程項目中，地基的選擇不僅關(guān)乎著整個建筑項目的結(jié)構(gòu)安全，還與整個工程的成本控制工作相關(guān)連。因此，在建筑工程選擇地基時，地基結(jié)構(gòu)設(shè)計類型對建筑工程項目結(jié)構(gòu)安全應放在首位，其次再考慮地基選擇對建筑成本帶來的影響。建筑結(jié)構(gòu)的安全需要注意的有：所選擇的地基是否符合建筑的要求、足夠的地基承載能力、建筑工程項目中地基埋置的深度。保證這三點符合要求，建筑工程項目中就會避免出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，從而保證了建筑工程項目結(jié)構(gòu)的安全，進而使成本得到合理控制。在可以采用天然地基的條件下盡量采用天然地基，這樣就可以在盡量減少項目工程成本的同時增加企業(yè)間的競爭力。

[1]丁明東.建筑地基類型選擇對結(jié)構(gòu)安全和成本的影響[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，18（11）：263.

[2]馬海泉.特殊地基結(jié)構(gòu)處理技術(shù)的分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，26（13）：59～60.

[3]李志忠.砂土地基加固方法比較及成本分析[J].山西建筑，2011，37（20）：59～60.

[4]馬磊.建筑地基基礎(chǔ)工程造價管理研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，21（21）.

[5]劉行.關(guān)于建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[J].建材與裝飾，2013，37（31）：39～40.

[6]丁瑜婷.探索地基結(jié)構(gòu)設(shè)計及處理方法[J].江西建材，2012，13（6）：37～ 38.

TU723.3

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1673-0038（2015）22-0139-02

2015-5-13