建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)現(xiàn)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(shè)計(jì)有限公司

1 前言

建筑結(jié)構(gòu)在構(gòu)建過程中，其地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是重要的基礎(chǔ)條件，對建筑物的安全性、成本有重要的作用。建筑物在構(gòu)建過程當(dāng)中，其上部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)均需要作為整體予以充分的看待。而在具體的設(shè)計(jì)過程當(dāng)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(jìn)行綜合性分析，以此完成相應(yīng)的基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)。在對建筑物基礎(chǔ)質(zhì)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(shè)計(jì)工作打下更為堅(jiān)實(shí)良好的基礎(chǔ)。

2 對地基的概念進(jìn)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(huán)節(jié)。而在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，上部結(jié)構(gòu)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(dá)到相應(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)高和設(shè)計(jì)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(gòu)建過程中的各類環(huán)節(jié)受到不利影響，如若嚴(yán)重，將會使施工存在較為嚴(yán)重的安全隱患。

3 對建筑基礎(chǔ)承載力與控制要求進(jìn)行綜合性分析

在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，其自身所擁有的承載力需要結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)工程經(jīng)驗(yàn)予以確定。由于載荷試驗(yàn)在開展過程當(dāng)中會結(jié)合實(shí)際的綜合經(jīng)驗(yàn)，確定地基承載力的特征值，地基基礎(chǔ)的抗震結(jié)構(gòu)承載力需要進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)抗震規(guī)范的要求，地基基礎(chǔ)在進(jìn)行抗震分析時，需要與地震作用效應(yīng)進(jìn)行組合，同時考慮調(diào)整系數(shù)，從而得到地基抗震承載力的值。此外，基礎(chǔ)底面以及相應(yīng)的地基土所擁有的應(yīng)力區(qū)，其面積需要與當(dāng)前基礎(chǔ)偏心距的要求相符合。在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，需要對樁基的承載力進(jìn)行明確，并且需要對樁的類型及具體的長度進(jìn)行確定，在研究過程當(dāng)中需要對樁基的豎向承載力進(jìn)行充分的計(jì)算，并且充分計(jì)算樁基的抗震能力。

4 對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中所需要充分應(yīng)用的原則進(jìn)行詳細(xì)分析

4.1 在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行詳細(xì)的探究。在現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)時，存在的主要問題在于設(shè)計(jì)人員對結(jié)構(gòu)與建筑及相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)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(jìn)行綜合的探究，使得全面性的原則無法滿足。因此，在建筑設(shè)計(jì)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(zhì)量。

4.2 對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中所具有的前提性原則進(jìn)行詳細(xì)分析

在進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的過程中，需要對前提性原則予以綜合性把控。在基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)時，需要充分結(jié)合工程上部荷載及場區(qū)地質(zhì)的實(shí)際情況，對復(fù)雜地質(zhì)下的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)從高差、受力、造價、工法等方面進(jìn)行綜合性對比分析，對施工時遇到的各類機(jī)械、工藝等難點(diǎn)進(jìn)行綜合性分析。對于基礎(chǔ)工程而言，高質(zhì)量的準(zhǔn)備工作有著較為重要的現(xiàn)實(shí)意義，積極對各類問題進(jìn)行有效的解決，以此確保在施工過程當(dāng)中，能夠更加順利地進(jìn)行。

4.3 對突出性原則進(jìn)行綜合性分析

在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要針對項(xiàng)目具體的用途以及實(shí)際功能等方面進(jìn)行詳細(xì)分析，需要充分了解建筑在構(gòu)建過程當(dāng)中所具有的主次關(guān)系，將主要方面設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的凸顯。然而在具體設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)過程中往往會存在以偏概全的特點(diǎn)，往往無法對全面性、突出性原則進(jìn)行綜合性探究。因此，需要量體裁衣，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)，把握突出性原則，在構(gòu)建過程中將項(xiàng)目的創(chuàng)新性以及設(shè)計(jì)重點(diǎn)能夠得到有效的凸顯。

5 對建筑結(jié)構(gòu)地基設(shè)計(jì)過程中所存在的各類問題進(jìn)行詳細(xì)的分析

5.1 地基勘察存在一定程度的現(xiàn)實(shí)問題

地基巖土工程勘察在開展過程當(dāng)中需要由相應(yīng)的專業(yè)人員進(jìn)行，并且需要對項(xiàng)目場區(qū)的歷史資料以及各類巖土、地下管線情況進(jìn)行綜合性分析。而受征地拆遷等因素的影響，在初步設(shè)計(jì)時，勘察單位很難對地基場地所存在的管線線路等諸多內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)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(bào)告，使在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及選型時較為困難。相應(yīng)的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，往往會對設(shè)計(jì)人員的地質(zhì)工程經(jīng)驗(yàn)存在一定程度的要求，而在地質(zhì)條件不全時，缺乏工程經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員很難對地基類型予以更加綜合的判斷，產(chǎn)生不必要的資源浪費(fèi)。

5.2 建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)存在一定程度的現(xiàn)實(shí)問題

建筑結(jié)構(gòu)在具體的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，需要從多種角度予以綜合性考量，而不同的結(jié)構(gòu)形式和柱網(wǎng)布置，使地基基礎(chǔ)的構(gòu)建受到一定程度影響。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中需要確保設(shè)計(jì)具有高度的規(guī)范性，以此減少基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的難度，使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以提升?；A(chǔ)設(shè)計(jì)在開展過程中，其結(jié)構(gòu)技術(shù)存在的問題，可以從以下幾個角度進(jìn)行分析。

首先，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)分析中無法對地基的復(fù)雜程度進(jìn)行探究，致使地基在構(gòu)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(zhǔn)確性較低，如地基承載力與地質(zhì)勘察報(bào)告種種不符，將致使地基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，使地基基礎(chǔ)安全隱患。第三，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)未考慮施工時的可操作性，無法克服周邊環(huán)境，由此對基礎(chǔ)質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

6 對地基技術(shù)設(shè)計(jì)存在的各類問題的解決方式進(jìn)行詳細(xì)分析

6.1 對地基的技術(shù)勘察工作進(jìn)行詳細(xì)研究

在對地基進(jìn)行綜合勘察時，通過勘察工具及機(jī)械能夠進(jìn)一步完成整體數(shù)據(jù)的收集，并且為后期的設(shè)計(jì)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(hù)。優(yōu)質(zhì)的勘察設(shè)計(jì)可使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，能夠最大化的發(fā)揮地基巖土所具有的承載力，使建筑工作能夠獲得更加優(yōu)質(zhì)化的成本運(yùn)營效果。在深基礎(chǔ)的勘察、施工過程中，需要使用相應(yīng)的設(shè)備來進(jìn)行輔助，其施工設(shè)備需要進(jìn)一步的與當(dāng)今時代快速發(fā)展的特征相結(jié)合，應(yīng)用具有創(chuàng)新性的技術(shù)與機(jī)械進(jìn)行輔助，使其能夠滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下深基礎(chǔ)新工法的需求。同時，勘察、施工工作的開展過程中，需要進(jìn)一步使相應(yīng)的人員能夠獲得有效的培訓(xùn)，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(chǔ)工作在開展過程中能夠更加順利地進(jìn)行。

6.2 對基礎(chǔ)設(shè)施的加固工作進(jìn)行詳細(xì)分析

在地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程中，基礎(chǔ)形式與土層承載力息息相關(guān)，對于軟弱地基而言，當(dāng)承載力滿足不了設(shè)計(jì)要求時，需要進(jìn)行相應(yīng)的加固，從而增加土層承載力，減少建設(shè)成本。軟基處理一般多采用換填法、預(yù)壓法、壓實(shí)（夯實(shí)）法、擠密法、注漿加固法和復(fù)合地基法，又以復(fù)合地基法應(yīng)用最為廣泛。其中一類是柔性樁復(fù)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(fù)合，這類復(fù)合地基由于造價低，因此得到廣泛應(yīng)用。但這類復(fù)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(fù)合地基往往很難滿足沉降控制要求，在部分特殊場區(qū)，受地質(zhì)、水文條件等因素影響，盡管實(shí)際水泥用量已遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)用量，但取芯檢測結(jié)果表明成樁質(zhì)量較差。另一類是剛性樁復(fù)合地基，由樁身強(qiáng)度較高的剛性樁，如CFG 樁、素混凝土樁、預(yù)應(yīng)力管樁與地基復(fù)合。在相同處理效果下，工后沉降較小，施工質(zhì)量可控，既減少了現(xiàn)場施工時間，又避免了傳統(tǒng)軟基處理現(xiàn)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(huán)保性能，可提高工程質(zhì)量，提高效率。但傳統(tǒng)的剛性樁由于造價較高，其應(yīng)用受到了限制。因此在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中需要針對原有地基的情況，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、工后沉降、差異沉降等技術(shù)難題，以確保項(xiàng)目高質(zhì)量完成。

6.3 對圖紙規(guī)劃工作進(jìn)行優(yōu)化

在對圖紙進(jìn)行繪制的過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用更為準(zhǔn)確細(xì)致以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦L制原則，并且以精益求精的態(tài)度開展圖紙繪制工作。設(shè)計(jì)人員需要依照施工的實(shí)際情況對圖紙比例進(jìn)行確定，確保圖紙中的比例適中，由此便于施工人員進(jìn)行綜合性的查看。同時施工人員在具體的施工過程當(dāng)中，需要對圖紙的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分析，確保內(nèi)容齊全充分的對設(shè)計(jì)理念予以體現(xiàn)，明確標(biāo)出各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對文字性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化，由此使施工人員能夠更為充分地對設(shè)計(jì)意圖予以了解，防止在處理的應(yīng)用過程當(dāng)中存在數(shù)據(jù)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(guān)工作人員需要進(jìn)行多次核算，逐級進(jìn)行審核，確保圖紙中各項(xiàng)尺寸準(zhǔn)確、清晰。保證圖紙?jiān)谑褂眠^程當(dāng)中能夠與當(dāng)前的施工情況相符，由此使得施工建設(shè)工作能夠獲得更為充分的指導(dǎo)。

6.4 對設(shè)計(jì)人才進(jìn)行綜合性培養(yǎng)，使其綜合能力得以不斷增加

建筑設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要提升綜合設(shè)計(jì)能力，而人員素質(zhì)提升，需要從以下幾個角度進(jìn)行分析。首先，需要對建筑項(xiàng)目進(jìn)行全面分析與思考，了解相關(guān)專業(yè)的技術(shù)與布置，使項(xiàng)目能夠達(dá)到建筑功能的要求。另一方面，針對工程設(shè)計(jì)人員的理論體系進(jìn)行更加細(xì)致的提升，增加施工組織管理、施工機(jī)械、經(jīng)濟(jì)性的學(xué)習(xí)交流，在具體的工作中，能夠主動對當(dāng)前所存在各類問題以及風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行有效的規(guī)避。此外，在對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培育的過程當(dāng)中，需要使其進(jìn)行綜合性培訓(xùn)，通過培訓(xùn)增強(qiáng)其自身專業(yè)能力，使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)W習(xí)更加先進(jìn)的施工技術(shù)。

7 結(jié)束語

地基設(shè)計(jì)往往受到諸多現(xiàn)實(shí)因素的影響，因此在具體設(shè)計(jì)的過程中需要對各個問題進(jìn)行詳細(xì)分析，設(shè)計(jì)工作要勇于提升主動性、創(chuàng)新性，使工程能夠滿足安全、功能、經(jīng)濟(jì)的要求。