房屋建筑结构设计中基础设计探讨

于宝雷

摘 要：为了保证房屋建筑当中基础结构设计工作有良好质量，应认识到房屋建筑当中基础结构设计工作重要性，并能结合房屋建筑基础结构设计工作需要以及特点，开展高水平的基础结构设计工作。本文就房屋建筑当中基础结构的设计工作进行了分析。

关键词：房屋建筑；基础；建筑结构；探讨

房屋建筑当中的基础结构有着承载建筑物上部分载荷，并将地上部分建筑载荷传导到地下的作用，因此基础结构也就成为了现代建筑物当中的关键组成部分。尤其是在当代建筑整体高度有所提升、建筑复杂程度增大之后，更需要建筑物基础结构有更为坚实的质量，这样才能保证建筑物整体性能可以得到强化。

1 影响建筑物当中基础设计工作质量的因素

1.1 建筑物上部结构

由于建筑物地上部分载荷会全部附加到建筑物基础结构上，建筑物其上部建筑结构所采用的形式、建筑高度、墙体结构厚度等条件，也就决定了建筑物基础结构的类型、具体填埋深度、基础结构截面大小等的，因此在进行建筑物基础结构设计的阶段中要能充分的考虑到建筑物上部结构的特点。从现代建筑领域研究来看，建筑物上部结的具体类型、建造高度、建筑墙体厚度等条件会导致建筑载荷分布发生偏移，继而会导致建筑物基础结构发生沉降，同时也可能会导致建筑物基础结构的抗变形能力、稳定性受到影响。

1.2 地质环境因素

建筑基础结构所在地区的地质条件会对建筑物基础结构的实际承载造成影响，而地质条件因素包含的内容较多，这一因素也具有复杂度较高的特点，但其中有两个主要条件对于建筑当中基础结构设计工作影响较大。一个是地基结构持力层的特点，和基础结构直接发生接触的就是持力层，而持力层也是承载整个建筑物重量载荷的主要土层，因此需要对持力层的特点进行详细分析，尤其要注意持力层当中土质的压缩模量、承载能力等性能的具体参数，也只有掌握了这些数据参数的基础上才能保证基础结构有良好的设计质量。另一个是桩基结构穿越土层的具体情况，在对这一穿越土层详细情况进行分析的时候需要能考虑到土层当中地下水的具体分布特点以及桩基结构的穿透能力，通过掌握这些关键信息来使房屋建筑基础结构的设计质量有所保证。

1.3 施工环境因素

在进行建筑物基础结构设计的时候施工环境也是需要考虑的因素之一，并且施工环境因素包括自然环境因素以及人工环境因素两部分。

其中自然环境因素当中主要包括施工环境具体温度以及建筑物的抗震等级要求等，由于建筑物的基础建造材料是混凝土，当建筑物的建造现场当中存在环境温度过低的情况，那么就很可能会导致建筑物当中的基础结构出现开裂的问题，在进行建筑物基础结构设计的时候要能考虑到低温环境对于基础结构的影响，这样也能更有效的采取应对措施，让建筑物基础结构有更强的性能。在考虑到建筑基础结构的抗震性能要求的时候，需要结合实际的抗震等级要求来决定具体的建筑物基础结构设计方案，并且确定是否在基础结构中设置抗震缝以及抗震缝具体设置数量以及设置位置。

而在考虑到人工环境因素对于基础结构带来的影响的时候也许要能从多方面进行考虑。首先，当代建筑物建造中需要使用到大量的机械设备，因此在施工阶段中也就会出现各种振动，为了避免这些振动对建筑物基础结构的建造产生影响，在基础结构的设计最初阶段就需要做好相应考虑。其次，部分建筑物建造中还需要进行打桩施工，但当桩基结构被打入到土层中之后会将土向四周挤压，使得地下土层出现挤土效应。当出现了挤土效应之后，施工区域附近的土层也就会随着产生一定的应力，这不但会导致附近建筑物当中基础结构受到影响，同时还可能会导致地下土层当中的管网会受到不同程度挤压。因此在进行房屋建筑当中基础结构设计的时候要能对这些情况进行全面分析、了解，避免施工环境因素對基础结构设计工作产生影响。

2 房屋建筑基础设计选型的原则

2.1 综合性设计原则分析

房屋建筑基础设计单位要将基础设计与其他设计相联系，从房屋建筑基础的功能、结构、与上部结构之间的关系等诸多方面进行分析，通盘考虑，将基础设计方案放在房屋建筑整体中进行分析对比，使基础与建筑整体达到协调统一的要求，不断对基础设计方案进行优化，从而得出最佳的设计方案。

2.2 经济合理性原则分析

房屋建筑基础设计不但要考虑技术性的指标，而且还要符合经济性的原则，因此基础自身的材料消耗也要为实现整个建筑工程的成本目标奠定基础，另外，基础设计的经济性原则还体现在设计的基础要有助于保证施工进度，降低施工成本。

2.3 多样式原则分析

房屋建筑基础的类型样式较多，设计单位应在设计过程中全面掌握各种基础类型，并与实际情况相结合，选出兼具经济效益和社会效益的基础类型。

3 房屋建筑基础设计的方法分析

在高层建筑基础设计中，常常将上部结构与基础和地基看作一个统一的整体，使三者之间保持力的平衡和协调的变形能力，与传统设计方法相比，由于其考虑了上部结构的刚度，因此更具科学性和合理性，但同时这种方法由于涉及到的方面较多，因此设计难度也较大，对于计算机软件和硬件的要求也更高，设计成本较传统方法高出不少，因此只有在结构复杂的大型建筑基础设计中才会采用。

4 基础选型和设计要点分析

4.1 箱形或筏型基础及设计要点分析

箱形或筏板形基础主要用于地基土承载力不均匀以及高层建筑等对地基基础承载力要求高的场合，另外，在有地下室的房屋建筑中也可采用筏板基础，使其既发挥基础的作用又可作为地下室的地面使用。箱型基础和筏形基础设计时的主要难点在于降低基础整体的弯曲应力，因此可将上部结构与基础看做一体，采用共同作用分析法进行设计，另外，箱形基础和筏形基础属于大体积混凝土，施工中容易出现温度裂缝，因此在设计时要予以充分考虑，通过设置伸缩缝来抵抗由于温度变化导致的变形，宽度一般设置为20mm-30mm。

4.2 桩基础及设计要点分析

桩基础的承载能力较强，主要用于地基下部土层较为坚硬，且地基上部承载力不足的场合，另外在基础加固时也常采用桩基础作为治理措施，由于桩身较长，可将上部荷载传递到地层身处。在设计桩基础时，如果房屋建筑结构是框架结构，为减小各部位沉降的差异性，可在基础中部加密布桩以及增加中部桩身长度的方式来调整桩基的支承受力方式。

5 结束语

良好的基础是房屋建筑稳定的必要条件，房屋建筑结构设计中的基础设计工作不仅关系到整个房屋建筑的安全性、适用性、耐久性，同时对建筑工程的成本也有至关重要的影响，因此作为设计人员必须高度重视基础设计工作，注重细节，一方面使基础能够满足房屋建筑的承载力要求，另一方面要努力控制成本，从而获得更大的经济效益和社会效益。

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