房屋建筑工程地基基础设计问题探析

贾宗团（中国建筑第七工程局有限公司，郑州　450004）

房屋建筑工程地基基础设计问题探析

贾宗团
（中国建筑第七工程局有限公司，郑州450004）

在房屋建筑工程中，地基是建设的基础，工程中经常会遇到不同的地质情况，针对不同的地质情况设计地基基础就成了房屋建筑工程的首要任务。论文对房屋建筑工程中基础地基设计问题进行探析。首先简要分析了房屋建筑工程基础地基的分类情况，阐述了房屋建筑工程中设计地基基础应该遵循的一些基本原则，最后指出了在房屋建筑工程中进行基础地基设计时必须要注意的一些问题。以便为工程建设提供有价值的参考。

1　引言

近年来，随着社会经济的快速发展，我国建筑行业在此背景下得到了空前的进步，因此也就对建筑工程地基基础设计提出了更高的要求，在进行房屋建筑设计时，既要保证基底的压力不超过地基承载力特征值，又要使地基的变形量不超过建筑物的地基变形允许值，并且应对设计方案进行技术经济的分析，使设计成果既安全实用，又经济合理，确保房屋建筑工程中基础地基设计的合理性，也就能够为保证房屋建筑工程的安全性与稳定性提供良好条件[1]。本文就是关于房屋建筑工程中基础地基设计问题的分析，以期能够通过该次分析不断提高今后房屋建筑工程基础地基设计的科学合理性。

2　房屋建筑地基基础的分类

房屋建筑工程的地基基础可采用多种材料建造而成，常见的有砖基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础等等。房屋建筑工程中可从不同的角度将基础分为以下几种类型。

按照基础的构造形式来分，可以分为独立基础、条形基础、筏板基础与桩基础。按照基础的埋置深度来分，可以分为深基础与浅基础。（深度低于5m的为浅基础，反之则为深基础。）

3　房屋建筑工程地基基础设计的基本原则

房屋建筑工程建设可能遇到各种情况，相同结构形式及相同荷载的建筑物，当地基土特性不同时，有的结构能正常工作，而有的结构可能出现严重事故；同样地基土上不同结构类型的建筑，某些类型结构未出现问题，而另一类型结构却遭到了严重的破坏，由于上部结构、基础及地基的情况不同，可能出现的问题也不同，需要采用的设计措施也不一样[2]。

在对房屋建筑工程的地基基础进行设计的时候，必须要严格根据建筑物的设计等级、用途、建筑布置情况以及上部结构类型等因素来进行，并结合实际的施工条件以及造价、工期等各方面的要求，对房屋建筑工程地基基础进行合理设计。总的来说，房屋建筑工程的地基基础设计必须要严格遵循以下几个原则：

3.1所有房屋建筑工程的地基计算必须要满足承载力计算的相关规定

设计等级为甲级与乙级的建筑物，其必须要按照地基变形进行设计；同时，存在下属情况的还需要进行变形验算：体型复杂且地基承载力特征值低于130kPa的建筑；软弱地基上存在偏心荷载的建筑；可能发生倾斜的相邻距离过近的建筑；地基内有厚薄不匀或厚度较大的填土且自重固结未完成的建筑；基坑工程必须要进行稳定性验算[3]。

3.2根据地基承载力确定埋深与基础底面积

根据地基承载力确定埋深与基础底面积的时候，传到基础底面上的荷载效应必须要按处在正常使用极限状态中荷载效应的标准组合，与其对应的抗力要采用地基承载力特征值；在对地基变形进行计算的时候，传到基础地面上的荷载效应要按处在正常使用极限状态条件下荷载效应的标准永久组合，地震作用风荷载不予计算，相应的限值为地基变形允许值；在对挡土墙压力、斜坡与地基的滑坡推力与稳定性进行计算的时候，荷载效应要按处在极限承载能力状态下的荷载效应的基本组合[4]。

另外，在盐渍度冻土环境下施工时其质量问题要在之后很长时间才能显现出来，要注意这种问题，防止这种问题的主要方法就是要采取相关的结构措施，一旦结构措施由于一些特殊的原因不能满足时，通常要采用处理方法，下表就是一些不同盐渍度冻土的强度指标，很多地基基础设计都可以结合这个表来进行。

4　房屋建筑工程地基基础设计要注意的问题

在对房屋建筑工程地基基础进行设计的时候，需要注意的方面有很多，具体可以总结为以下几点：

4.1地基处理设计过程

要对其上部结构、地基与基础之间的共同作用进行充分考虑，必要时候还要采取相应的措施来提高上部结构的强度与刚度，从而提高房屋建筑工程对地基不均匀变形的良好适应能力[5]。同时，对于选定好的地基处理方法，还要根据房屋建筑工程的地基基础设计等级，选择一些具有代表性的产地进行现场试验，并且还要展开相关的测试工作，确定地基的加固效果以及设计参数的合理性，如此也能够为后续施工的质量控制提供相关的可用数据。

4.1地基处理好之后

表1　 不同盐渍度冻土强度指标的降低

表2　　 不同泥炭化程度冻土强度指标的降低

对地基承载力特征值进行相应修正，要取宽度修正系数为0，修正系数要取1.0；当在受力范围中有软弱下卧层存在的时候。要对软弱下卧层的地基承载力进行验算。对于建造在斜坡上或者受到了较大水平荷载的房屋建筑工程以及堆料场、钢油罐等，在处理地基之后要对地基的稳定性进行相应计算，结构工程师要结合国家部门制定的相关规范分别为其提供用于验算地基变形与地基承载力的荷载值。然后再结合房屋建筑工程荷载的实际大小差异以及建筑物之间的施工顺序与联系方法，并运用以往的工作经验，对地基变形允许值提出合理的设计要求[6]。

4.3地基处理后

必须要确保房屋建筑工程的地基变形能够满足现行的规范要求，在施工过程中还要进行沉降观测，在特殊的时候还要在建筑物正常使用的时候继续进行观测，如此才能够为地基加固效果的评价与维护提供相关的依据。此外，还需要注意的是，当地基土使用的是膨胀土、欠固结土、湿陷性黄土或者可液化土等具有特殊性能的土时，在设计时要对土体的特殊性质予以综合考虑，选择合适的施工工艺与增强体。复合地基的设计必须要与房屋建筑工程的变形要求与承载力相符合，复合地基承载力特征值要结合现场复合地基载荷试验加以确定，还可以运用以往的实际经验通过增强体进行的载荷试验结果与其周边土的承载力特征值来加以确定[7]。

4.4工程实例

以某房屋建筑工程为例，该建筑物为三层砖混结构，建筑物的二层与三层都是现浇的预制楼板与钢筋混凝土大梁，在实际设计的时候发现该建筑物基础处于不均匀土层之上，其中建筑物西北占据建筑总面积三分之二的范围内存在泥炭层与高压缩性有机土，厚度约为2.5m，东南角下的地基基础是比较坚实的亚黏土，针对这一问题，该工程采取的处理措施主要是：对于有可能处在泥炭层之上的地基基础改用钢筋混凝土条形基础，同时将地基承载力从120kN/ m2降到80kN/m2，并在建筑物的二层与三层楼板下设置相应的圈梁。在这种设计下，该建筑物在使用了一年半以后就出现多处开裂的问题，房屋发生一定程度的倾斜，于是只能停止使用，并于一年之后再次进行加固处理。经过综合分析考虑之后，最后确定采用增设圈梁并加固墙体的处理措施。首先将木屋盖拆除，在建筑物三层顶部位置增设一道钢筋混凝土圈梁，之后再恢复木屋盖。在三层楼板顶皮标高位置增设一层钢筋混凝土圈梁。相隔1m就使用螺栓穿过墙体进行连接。在建筑物二层的楼板顶皮标高位置同样增设一个类似的圈梁。在建筑物的四个墙角以及外墙窗间墙分别增设贯通了上下的钢筋，并将其锚固在建筑物基础上，确保各个楼层的圈梁能够实现共同工作与作用。截至目前，该建筑物已经安全使用了很多年，再无新的开裂情况出现。

5　结语

在房屋建筑工程中，不同的建筑工程都存在不同的刚度，因此对地基基础的要求也就不同。所以，选择合适的上部结构方案的同时，要对基础进行优化设计，合理选择地基基础方案，使地基基础变形问题得到控制是非常重要的。地基基础设计中，要根据不同的上部结构，采用不同的地基基础类型，避免设计不均匀现象，控制地基变形，保证地基基础设计的安全。

[1]胡海英,杨光华,张玉成,陈伟超,姜燕,钟志辉,姚丽娜. 基于沉降控制的刚性桩复合地基设计方法及应用[J].岩石力学与工程报,2013（10）:2135-2146.

[2]龚昌基. 柱下扩展基础受冲剪承载力计算的有关问题——函询《建筑地基基础设计规范》主编滕延京先生及其答复[J]. 福建建筑,2015（3）:40-44.

[3]化建新,闫德刚,赵杰伟,郭密文. 第七届全国岩土工程实录交流会特邀报告——地基处理综述及新进展[J]. 岩土工程技术2015（6）:285-300.

[4]滕延京,王曙光,李建民,石金龙,宫剑飞,邸道怀,李钦锐,朱红波,侯光瑜,尤天直,周圣斌,李荣年. 复杂条件下的地基基础设计施工变形控制技术研究[J]. 建设科技,2016（7）:56-57.

[5]李帅,谭明,吴国栋,艾力夏提·玉山,宋立军.2013年3月11日阿图什5.2级地震灾害损失评估和房屋震害特征分析[J]. 内陆地震,2013（4）:341-347.

[6].M engke Li,X iao Lu,X inzheng Lu,Lieping Ye. Influence of soil——structure interaction on seism ic co llapse resistance o f super-tall buildings[J]. Journal of Rock M echanics and Geotechnical Engineering,2014（5）:477-485.

[7]Eternity A.Kornilov,Igor I.R ozhin,Ekaterina A.Kononova,Dm itry A.Grigoriev,Ayyna N.Danilova. 多年冻土区低层建筑地下室土基的解冻计算(英文)[J].黑龙江大学工程学报,2014（3）:206-214.

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房屋建筑；地基基础；设计；问题；分析

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贾宗团（1971～），男，河南邓州人，高级工程师，从事房屋建筑类结构设计与研究，电子信箱：jiazt71@126.com。