建筑结构设计中的基础设计探究

摘要：在建筑结构的设计过程当中，基础设计对于总体工程的建设质量以及建设水平有着紧密的联系。所以，本篇文章就土木工程建设当中建筑结构的基础设计开展了有关的探讨，首先提出了建筑基础设计当中的影响因素，然后重点分析了建筑结构基础设计完善策略，包含重视基础选型比较、基础的埋置深度的选取、承载力以及稳定性计算，希望可以给业内人士提供一定的借鉴。

关键词：建筑结构；基础设计；研究

1、引言

伴随我国社会经济的不断发展，人们的生活质量也在不断的提升，所以针对建筑质量以及复杂程度的规定变得越来越严格。与此同时，建筑结构的基础设计的要求也应该不断提高。建筑设计当中的基础设计与房屋建筑的安全性以及耐久性之间关联非常紧密，另外基础设计还会对于建筑的质量带来直接的影响。所以工作人员应该注重相关建筑结构的基础设计与研究，从而找到最为科学的设计方案。因此，对于建筑结构当中的基础设计影响因素开展详尽的分析与总结，进而找到相对应的解决措施具备非常重要的作用，同时也能够对于建筑的施工设计发挥一定的支持作用。

2、建筑基础设计影响因素

2.1上部结构

建筑工程是由地基基础以及上部结构三部分构成的，地基基础跟上部结构一同作用，进而开展变形协调。上部结构是否能够保证安全性，不但取决于其自身的刚度，同时还会受到地基基础变形的影响。例如剛度大的结构，很小的不均匀沉降，就能引起上部结构较大的附加应力，一旦这种应力超过结构自身的强度，就会产生破坏。同时基础的变形也受上部结构的影响，以高层建筑箱型基础为例，随着施工楼层数的增加，上部刚度逐渐增大，终形成类似于“拱”的作用，是地基变形曲率减小，甚至接近于零。因此设计时需要充分了解上部结构刚度特点之后再制定出科学的地基基础类型。

2.2地质条件

建筑物在开展基础设计之前，一定要对场地开展详尽的调查研究，进而掌握必需的资料信息。通常可以通过地质勘测进而了解拟建场地的相关地貌、附近建筑、地形以及周围的给排水、供电、交通等具体情况。同样的建筑物，选取不相同的基础方案以及地基土层，其具体的工程造价以及施工难度也会带来很大的不同。一般来说，应该尽量选取优良的天然地基，简便快捷的施工方式，使得设计能够迎合经济、合理的准则。然而在特殊情况下，有些特定的工程项目需要在特殊的地形建设，假如地基强度、稳定性不足或者是压缩性较大，无法满足设计的规定，就应该对地基进行换填、挤密、排水、胶结、加筋等专门处理，以保证建筑物安全稳定及正常使用。

除此之外，作为建筑的基础，土体不能够由于剪力而出现滑动变形。如果土层的内部存在倾斜或者是具有抗剪强度差的滑动面，在地震、建筑物荷载或者是外界活动的作用之下，会沿着滑动面，出现以水平位移为主的变形，这就是所谓的滑坡。在选取建筑地基的时候需要避开会产生滑坡的不良的地段。

2.3施工环境

在大型或者高层建筑物的基础设计当中，因为天然地基无法满足沉降量以及承载力的设计规定，通常需要采取桩基础。在城市建筑物密度大的地方，沉桩作业所引发的环境危害非常大。桩施工对于附近环境的影响将会直接影响到工程的进度、质量、造价以及安全，乃至会影响到施工企业的社会形象以及经营，尤其是打桩施工对于附近环境所带来的振动、挤土以及噪音等方面的恶劣影响，有时候甚至会引起无法挽回的损失。另外在建造新建筑物的时候，不能够对于原来建筑的正常使用带来影响，这就需要设计时对桩基施工带来的损害开展分析并且采取科学经济的预防对策。

3、建筑结构基础设计完善策略

某工程的项目是数栋高层楼构成的大型社区，抗震设防烈度为6度，地下车库为连通式，是一种超长的地下室结构。反思该项目的基础设计，总结如下。

3.1重视基础选型的比较

土木工程在建设过程当中，建筑结构基础设计的合理性与科学性，将会直接关联到建筑结构的总体安全性，所以，在基础的选型过程中，应该全面了解场地地质状况，在正式进行工程建设的建筑结构基础设计之前开展实地勘察，确定影响基础设计质量的具体因素，将安全、经济、合理性、施工安全作为关键准则，从整体上考虑设计方案。一般而言，浅基础埋深较小，无需复杂的施工设备，敞坑开挖，施工简单又经济，因此当建筑场地土质较好时，优先考虑浅基础，例如采用筏形基础或箱型基础。若地基浅层土质不良，无法满足建筑变形和强度要求，可利用土层深部较为坚实的土层或岩层作为持力层，采用深基础，例如桩基础或桩筏基础。桩基础的设计方式更具备优势，总体的建设时间比较短，并且可以符合绝大多数建设项目的具体需要，非常适合用在建设工期规定比较紧的建设工程项目。

3.2基础的埋置深度选取

建筑基础埋深的大小，对建筑物的造价、施工措施、施工工期以及房屋正常使用等都有影响。埋深太大，会增加建筑造价，埋深太浅又不能保证建筑物稳定性，因此基础埋深应全面考虑建筑自身条件和环境，例如使用要求、结构形式、荷载大小和性质、工程地质条件等。原则上只要满足地基稳定和变形要求，可尽量浅埋。

另外基础埋深也受到相邻建筑影响。在城市居住密度大的地区通常新旧建筑物的距离非常近，如果新建建筑物跟原有建筑物距离比较近，特别是新建建筑物的基础埋置深度超过原有建筑物的时候，新建建筑物将会对原有建筑物带来一定影响，甚至会危及到原有建筑物的安全。为了防止新建建筑物对于原有建筑物的影响，要求新建建筑与原有建筑间要保持一定安全距离，以保持新开挖基坑时不影响原有基础的安全稳定。若无法满足安全距离时，则要考虑分段开挖、坑壁支护或打护坡桩等形式保护原有基础。

3.3承载力计算

地基承载力特征值可由荷载试验、其他原位测试、理论公式计算，并结合工程实践经验等方法综合确定，设计时地基承载力特征值由地勘报告提供。当前的建筑工程主裙楼一体，针对主体结构地基承载力深度修正，应该把基础底面之上范围当中的荷载，结合基础两侧的超载开展考虑，如果超载宽度超过基础宽度两倍的时候，可以把超载折算为土层厚度当作基础埋深，如果基础两侧的超载不等的时候，应该取较小的数值。

3.4稳定性计算

带地下室的建筑，若地下水位较高，则要考虑水浮力作用，进行抗浮验算。建筑物的抗浮稳定性不符合设计规定的时候，可以通过设置抗浮构件或者是增加压重等对策。在整体结构符合抗浮稳定性规定但是局部不满足规定的时候，可以通过增加结构刚度的对策。采取抗浮构件等对策的时候，因为其会产生抗拔力而伴随位移的产生，太大的位移量对于基础来说是不能出现的，抗拔力取值需要符合位移的控制条件。采取单桩竖向抗拔荷载试验来明确的抗拔桩抗拔承载力特征值开展设计对于绝大多数工程能够满足规定，对于变形规定比较严格的工程还应该开展变形计算。

4、结语

综上所述，对建筑工程结构设计当中的基础设计开展研究分析，有助于提高建筑工程的总体建设质量。我们应该通过对于有关改进对策的实行，改善以往那些建筑结构基础设计当中的缺陷，有效提高设计水平以及工程施工质量，提高建筑工程整体的安全性以及施工效率，进而维护有关建筑单位的工程经济效益以及社会效益。在将来的建筑发展过程当中，应该持续提高对于基础设计的重视度，更好的利用先进的技术，提高基础设计的技术含量。

参考文献：

[1]胡必伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程技术研究，2017（7）.

[2]彭延标.探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J].山西建筑，2012（29）.

作者简介：杨慧（1985-）女，研究生，工程师，主要从事建筑结构设计等工作。