房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析

王麗潔

（山西潞安工程勘察設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治 046204）

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響因素

1.1 地質(zhì)條件因素

地質(zhì)條件是影響建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的環(huán)境因素之一。而且，地質(zhì)條件包含很多內(nèi)容，對(duì)建筑物基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生多方面的影響。首先，它是地基承載層的情況，地基承載層作為建筑物的直接承載土，對(duì)建筑物的穩(wěn)定性有著直接影響，也是相關(guān)設(shè)計(jì)人員在房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作中必須重視和研究的因素之一，地基持力層的深度不僅需要考量到工程建設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)特點(diǎn)，還需要結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況對(duì)地基持力層進(jìn)行分析和確定；其次，是樁基穿越土層的情況，在這一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員不僅需要對(duì)工程建設(shè)地點(diǎn)的地下水分布情況進(jìn)行全面、細(xì)致的了解，還需要綜合考量不同類型樁基的穿越能力和承載性狀特點(diǎn)等因素。

1.2 施工環(huán)境因素

施工環(huán)境因素也是影響建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要因素之一。建筑環(huán)境因素可分為兩種因素的形式：①自然因素；②人為的因素。自然環(huán)境因素主要包括外部環(huán)境溫度以及地震的等級(jí)劃分的方面。外界環(huán)境溫度的影響主要是基本的建筑材料的性質(zhì)而影響，在房屋建筑的基本施工的材料之中，最為重要的是鋼筋混凝土，尤其是在較低溫度的環(huán)境下進(jìn)行施工時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)裂縫的情況，因此，相關(guān)人員在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目執(zhí)行中，要充分的考慮到外界的溫度狀態(tài)。

1.3 房屋建筑上部結(jié)構(gòu)因素

對(duì)于房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中，其上部結(jié)構(gòu)也是其中的影響因素問(wèn)題，而在上部結(jié)構(gòu)的因素中，主要原因有兩個(gè)：一個(gè)是高度的不同，另一個(gè)是墻體的厚度不同，這兩者的因素關(guān)系都會(huì)致使房屋建筑上部的承載出現(xiàn)不同的差異趨勢(shì)。因此，房建上層結(jié)構(gòu)的不同因素的情況也會(huì)直接導(dǎo)致工作人員的工作任務(wù)內(nèi)容出現(xiàn)較大的阻礙性問(wèn)題，對(duì)于房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的理論分析依據(jù)中，要保證的合理化的計(jì)算設(shè)計(jì)，分別是沉降量、基本的牢固性和抵抗壓力變形的能力等，其保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方案達(dá)到房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的承載力的需求。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則

2.1 經(jīng)濟(jì)性

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循經(jīng)濟(jì)合理的原則，一方面強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，在承重、防水、穩(wěn)定性方面達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮到設(shè)計(jì)所需的原材料和生產(chǎn)成本投入，將工程造價(jià)控制在合理的范圍內(nèi)。在強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)成本總體可控?；A(chǔ)設(shè)計(jì)在施工材料的原則和施工方案設(shè)計(jì)中降低了建材用量、減少了工人施工的難度，縮短工程建設(shè)周期。建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)化有助于擴(kuò)大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，加速企業(yè)資金回籠。從我國(guó)商品房成交情況來(lái)看，房?jī)r(jià)整體呈逐年遞增趨勢(shì)。

2.2 協(xié)調(diào)性

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑主體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，發(fā)揮著承上啟下的作用，因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)確保同上層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本協(xié)調(diào)。例如，房屋建設(shè)高度、重心設(shè)計(jì)等。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)同房屋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保持一致，尤其是接合處的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)無(wú)縫銜接，從而提升房屋建設(shè)的連續(xù)性。適當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的成本投入，降低地質(zhì)條件和水文環(huán)境對(duì)建筑穩(wěn)定性和影響

2.3 多元化

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，消費(fèi)者更加注重居住環(huán)境的美觀性和空間布局的多元化。一方面，適當(dāng)轉(zhuǎn)變基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的形式，將使用性和功能性結(jié)合起來(lái)。例如，將地基設(shè)計(jì)同低下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。合理利用低下空間，緩解城市用地緊張的局面。另一方面，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的多元化能夠?yàn)樯蠈咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的設(shè)計(jì)空間。從而促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的多元化，進(jìn)一步提升建筑設(shè)計(jì)的美觀性。不論是自建房還是商品房建設(shè)，房屋樣式日趨新穎化，這也對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可塑性和適應(yīng)性提出更高的要求。總之，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)同具體的施工環(huán)境和上層建筑相匹配。在兼顧經(jīng)濟(jì)性與協(xié)調(diào)性和同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案的多元化。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)被廣泛的運(yùn)用于農(nóng)村及城鄉(xiāng)接合部的自建房中，該結(jié)構(gòu)適用于大多數(shù)建設(shè)高度降低的房屋。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能夠結(jié)合不同地區(qū)的土壤條件對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地區(qū)，可以采用剛性基礎(chǔ)，在土壤松軟、含水量較大的地區(qū)則可以選用柔性基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在民眾建筑中運(yùn)用廣泛、設(shè)計(jì)思路成熟。通常采用一體式建筑模式，使用一體式澆筑的立柱以提升建筑主體的穩(wěn)定性和連續(xù)性，降低墻體開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的類型主要包括階形、坡形以及杯形等幾種，其使用方式可以分為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下獨(dú)立基礎(chǔ)，其中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)是最為常見(jiàn)的使用方式，主要是將獨(dú)立基礎(chǔ)布置在承重柱下方并與承重柱整體澆筑。而墻下獨(dú)立基礎(chǔ)主要用于房屋建筑地基承載力較大且建筑上部結(jié)構(gòu)荷載較小的情況，可以有效減少基礎(chǔ)施工材料的損耗以及開(kāi)挖土方量。

3.2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

樁基礎(chǔ)是一種能承受建筑物動(dòng)靜載荷的深基礎(chǔ)。它有兩方面的特性，一方面，他能夠在一定程度上為房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定的承載力，使去上部結(jié)構(gòu)所承受的荷載力直接移到硬土層地下，可以有效減少房屋建筑基礎(chǔ)的不均衡性。另一方面，還能夠?qū)⒎课萁ㄖ牡鼗臃€(wěn)固牢固化。因此，在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要充分的考慮到現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題以及用土的問(wèn)題，來(lái)保證數(shù)據(jù)樁基礎(chǔ)的數(shù)量及分布。

3.3 箱形、筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

箱形和筏形設(shè)計(jì)將上層結(jié)構(gòu)和底層視為一個(gè)統(tǒng)一體，適用于高層房屋建筑。二者均能夠提供一定的地下空間，通過(guò)采用大量的混凝土結(jié)構(gòu)為地基結(jié)構(gòu)處形成箱式結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)。通過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)人為改變地表承載能力，使其滿足于特定高度房屋建設(shè)的需要。該設(shè)計(jì)混凝土施工工程量大，對(duì)施工質(zhì)量的要求較高，混凝土建筑過(guò)程中，很容易出現(xiàn)空洞和裂縫，混凝土在硬化過(guò)程中，空氣濕度和溫度不適宜，將會(huì)造成內(nèi)外溫差過(guò)大出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性開(kāi)裂。將會(huì)直接影響工程質(zhì)量。為降低混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，需要適當(dāng)調(diào)整鋼筋配比，使用鋼絲網(wǎng)提升混凝土內(nèi)部連續(xù)性，保證內(nèi)部應(yīng)力平衡。

3.4 樁箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

樁箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是樁基礎(chǔ)與箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理結(jié)合，該基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有抗彎剛度高、沉降小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高層建筑及其他重型建筑工程中。箱形樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的核心是荷載分擔(dān)，這就要求設(shè)計(jì)人員考慮和研究樁間距、樁長(zhǎng)、樁承層剛度和樁間土擠壓，箱形樁基礎(chǔ)所分擔(dān)的荷載隨樁長(zhǎng)的增加而減?。黄浯?，樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中樁間土的壓應(yīng)力對(duì)箱形樁基礎(chǔ)所分擔(dān)的荷載有很大的影響；樁承層剛度對(duì)樁基礎(chǔ)荷載分擔(dān)比也有很大的影響。

4 房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 做好房屋建筑現(xiàn)場(chǎng)勘查設(shè)計(jì)工作

為了全面提高房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量，則需要充分做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，以實(shí)際情況出發(fā)，做好整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的把握與控制是關(guān)鍵，那么，設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要進(jìn)入到施工的現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)房屋建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)做好數(shù)據(jù)提取，根據(jù)工程量情況，對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)地的勘測(cè)勘查，設(shè)計(jì)的房屋結(jié)構(gòu)才能與現(xiàn)場(chǎng)相符，提高房屋整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、科學(xué)性。合理選擇使用設(shè)備儀器，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備，做好房屋建筑工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量，提高勘測(cè)作業(yè)水平，根據(jù)儀器所得到的數(shù)據(jù)，為最終的設(shè)計(jì)提供保障。要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，做好相應(yīng)研究，把握好周邊環(huán)境與當(dāng)?shù)貧夂?，依?jù)房建工程現(xiàn)場(chǎng)建筑和周邊環(huán)境的實(shí)際布局，合理開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理和科學(xué)。

4.2 山區(qū)房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所應(yīng)注意的問(wèn)題

對(duì)給山區(qū)的房屋的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要注意的是，不僅要考慮到建筑上不結(jié)構(gòu)的整體要求，同時(shí)也要明確分析其地質(zhì)情況。因此，在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的工作中，相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)方案時(shí)，要綜合詳細(xì)的分析地質(zhì)的資料，然后結(jié)合當(dāng)下山區(qū)的環(huán)境條件進(jìn)行等級(jí)設(shè)計(jì)，然后將規(guī)劃好的設(shè)計(jì)方案來(lái)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化整改。此外，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員也要及時(shí)的與住房業(yè)主以及建筑施工人員的溝通了解好，在保證設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確后以及施工準(zhǔn)備就緒后，才能夠使得基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方便性。

4.3 高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所應(yīng)注意的問(wèn)題

在城市的高層建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中主要注意是沉降縫問(wèn)題。在沉降縫的設(shè)計(jì)中，它也是其中一個(gè)重要的內(nèi)容，對(duì)于沉降縫的設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要的針對(duì)的因素是這幾個(gè)關(guān)鍵性因素，分別是土質(zhì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性、建筑高度、結(jié)構(gòu)形式以及建筑相鄰部分荷載，如果高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)存在沉降縫方面的問(wèn)題，很容易導(dǎo)致建筑上部結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂，同時(shí)對(duì)于高層建筑的安全性的保障也產(chǎn)生一定的作用，對(duì)于這種縫的問(wèn)題，一般有采取垂直縫的解決方式采取，不僅能夠減少高層建筑有錯(cuò)位的發(fā)生，同時(shí)也能夠避免混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案對(duì)房屋建筑工程質(zhì)量有決定性作用，如果房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，則會(huì)影響房屋的壽命。所以，只有加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的要求，才能夠保證建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。