探析民用建筑结构设计中的基础设计

文／张海军 北京房修一建筑工程有限公司 北京100000

引言：

当前，我国对建筑工程十分重视，并加大了优化力度。但在实际的民用建筑施工过程中，由于涵盖的内容相对较多，施工流程十分繁琐，施工难度颇大，致使施工质量和安全问题频发。为增强民用建筑稳定性，必须要对建筑结构设计进行合理规划，强化对基础设计的重视，保证沉降以及倾斜等问题能得到有效控制，提高建筑的整体稳定性，进而为民用建筑工程的可持续发展打下良好基础。

1、影响民用建筑结构基础设计因素

在具体的民用建筑基础结构设计过程中，为了能让结构得到有效优化，提升基础设计有效性，一定要从多个层面加以分析和考量，做好各个环节的优化改进，以确保民用建筑结构的稳定性和安全性能整体提高。在此期间，首先要对影响基础设计的因素进行分析。

1.1 上部结构

在建筑工程项目施工作业开展过程中，主要可以分为两部分，一部分为上部结构，另一部分为地基基础。上部结构与地基基础相互作用，共同受力协调。因此，设计人员在组织开展设计工作期间，需要对上部结构的刚度、强度特点充分明确，然后以此为基础，有针对性地对地基基础形式加以制定，以便后续施工工作的开展能顺利且有序地进行[1]。

1.2 地质条件

现阶段，民用建筑的功能不仅要为用户提供较为安全且舒适的居住场所，还要赋予用户在视觉上的良好体验，保证房屋能够具有较强的美感。因此，在进行基础设计期间，需要对施工现场充分了解，认真地对施工现场进行勘察，掌握施工周围的地质条件等资料。通常情况下，科学地对勘测工作加以开展，可以掌握拟建场地的地貌以及周围建筑物等情况。并且，在具体的基础设计工作开展过程中，应该选择良好的天然地基，采取便捷且简单的施工手段，提升设计精准性和科学性，尽可能地对地基变形问题加以规避[2]。

1.3 施工环境

在民用建筑基础设计阶段，由于天然地基无法满足承载力和沉降量设计要求，需要对桩基础加以利用。在城市发展过程中，在建筑物较为密集的位置，如果对桩基础作业加以开展，很有可能会引发环境问题，对环境的危害相对较大，最终导致施工质量以及进度、安全等出现问题，如果情况严重，甚至会对企业经营造成干扰。并且，在施工作业阶段，会对周围环境产生震动以及噪声等干扰，有时会造成无法挽回的损失。所以在这种情况下，要想确保基础设计的合理性以及科学性，需要对桩基础施工所产生的危害综合考量，深入地进行研究，合理采取预防措施，保证设计的高效性及经济性能全面增强。

2、民用建筑结构设计中的基础设计原则

在民用建筑工程中，结构设计极为重要，而基础设计作为结构设计中不可缺少的内容，发挥的作用非常大，所以必须科学对基础设计加以开展。在建筑结构设计期间，要想强化基础设计，必须严格的依照原则展开，只有这样，才能增强设计规范性，保证建筑基础结构设计与现代工程建设需求相一致，提升建筑物安全性和稳定性。

2.1 全面性原则

对于这一原则来说，主要是指在民用建筑结构基础设计工作开展之前，不能只单纯考虑某一方面的功能，要以全面性的眼光对建筑的综合性加以考虑。针对民用建筑而言，房屋的使用寿命与人们生活质量有着极为紧密的关。通常，民用建筑的预期应用时长在70年左右，但实际使用期间，部分房屋的使用寿命只能达到40年左右。针对这一现象，主要是因为在民用建筑过程中，整体的施工较为粗糙，质量无法达到相应的标准和要求。并且，在建筑结构基础设计期间，经常出现的一个问题，那便是设计人员过于注重美观度，对建筑整体性重视程度偏低，违背了全面性原则，无法利用全面的眼光进行考虑和设计，致使设计缺乏合理性。对此，在今后的设计过程中，必须要严格按照这一原则展开，促进基础设计合理性的提高[3]。

2.2 提前性原则

通常情况下，无论是哪一项建筑工程项目，在实际开展之前，必须将前期准备工作做好，所以在民用建筑结构基础建设前期，应该做好基础设计的准备工作，认真考虑每一个环节，确保施工作业能高质量地完成，提供基础设计有效性。通常，基础设计的准备工作涵盖的内容相对较多，诸如建筑环境位置的考察，房主要求做出各种设计以及规划等，依照具体的要求和标准，充分考虑实际要求的前提下，提前将施工期间可能遇到的问题以及施工重难点找出来，保证可以为后续施工基础设计提供依据，快速将存在的问题解决，提高设计有效性。

2.3 突发性原则

设计人员在组织开展民用建筑结构基础设计工作期间，必须要严格依照突发性原则进行。通常而言，基础设计包含的内容较多，诸如需要依照具体用途以及实现功能来展开设计，对主次关系加以明确，将主要方面在设计中加以凸显。并且，为增强设计的合理性，在基础结构设计期间，问题的处理坚决不能以偏概全，不可以忽视全面性原则，需要做到量体裁衣，结合工程的具体建设现状，有针对性地组织开展设计工作。

3、基础结构类型分析

3.1 拓展普通基础设计方式

对于这一基础设计方式来说，具体包括两种，一种为独立基础设计，该设计的受力比较明确，与其他类型的基础设计不同，该设计具有较高的实施性，能为施工工作的开展提供便利，整个过程较为简单。独立基础设计是当前应用较为普遍的设计形式，上部结构的承重方式可以借助单层排架结构完成。另一种为条形基础设计，与独立基础设计相比，该设计在建筑结构中应用并不常见，范围相对较窄。

3.2 桩基础的设计方式

在具体的桩基础设计过程中，应用的设计方式有两种，一种为钻孔灌注桩设计，另一种为预应力管桩设计。对于前者来说，在土木工程基础结构施工处理中的应用比较普遍。对该设计形式加以利用，需要对后期施工操作的流程及要求加以考虑，以便在应用过程中能将设计的作用和价值充分发挥出来，确保后续施工能更加有序，可以依照现有的基础结构稳定性来做好相应的处理工作。在操作环节，必须要对成桩区域和具体桩身的大小加以明确，以便钻孔灌注桩在应用时，能与整个工程的基础结构设计要求相一致，增强基础结构的整体安全性和稳定性。对于后者来说，其运用也比较广泛，在技术结构方面发挥着很大的作用[4]。因此，应该将预应力管桩设计工作做到位，以便预应力管桩设计的能效可以充分发挥出来。为确保管桩设计能达到最佳化，需要从多个层面加以优化和完善。比如：依照要求来对预应力管桩的直径加以设计，直径的确定务必要对整个基础结构的稳定性加以考虑，以便其实用性能增强。在设计过程中，还需要从整体的角度加以分析，尽可能对各类干扰因素进行规避。针对预应力管桩的各个基础组成部分，应该严格地进行试验检查，科学地加以筛选，确保能够为后续施工作业的开展提供便利。

图1 桩基础施工现场

4、民用建筑结构设计中的基础设计对策

为了能有效促进民用建筑结构基础设计有效性和合理性，在具体的设计过程中，一定要从不同角度分析，诸如预埋深度以及稳定性等，精准地进行计算，保证设计效果在整体提高的同时，工程后续施工工作也能高效开展。

4.1 科学选取基础埋置深度

新时期下，随着城市化建设进程的不断加快，建筑土地也变得越来越紧张，结合当前来看，我国民用建筑的具体设计过程中，大部分建筑都设计了地下室，除了要满足埋置深度的要求，也要增加相应的使用功能。并且，对软土地基进行高效利用，有效对建筑物的稳定性和安全性进行增强。因为城市建筑具有较强的密集性，新旧建筑物之间有很近的距离，在新建筑建设阶段。所以，在具体的民用建筑结构基础设计期间，为确保不会对原有建筑物产生影响，应该与新建筑保持距离，充分考量地基变形和稳定性等因素。此外，在结构设计期间，需要结合工程项目的具体现状，针对比较重要的基础部位，应该首先开展设计工作，让设计合理性增强，以确保民用建筑结构的可靠性和安全性可以提升[5]。

4.2 稳定性结构设计

在具体的民用建筑结构设计过程中，为保证建筑物能整体能处于安全状态，应该对抗浮构件进行利用。但是，在该方式使用阶段，很有可能产生抗拔力位移问题，如果位移量太大，对基础结构有很大影响。因而，必须要加强控制，在抗拔力和承载力特征值设计阶段，应该与位移控制要求相一致。在具体的基础结构设计过程中，还需要对抗拔荷载实验方式有效利用，以保证能满足工程设计的具体要求，增强建筑稳定性，减少后期出现质量以及安全问题的概率。

4.3 加大结构承载力的设计力度

当前，建筑工程在高效发展的同时，主楼一体化结构也渐渐出现在建筑工程建设中，因而，为保证建筑结构基础设计合理性以及有效性能全面提升，应该强化对主体结构地基承载力的设计，精准的展开计算，综合考量地基基础两侧的超载。通常，若超载的宽度比基础大两倍，如果超载宽度比基础宽度大两倍时，需要将土层厚度作为基础埋深，需要选取最小值。同时，若岩石地基的承载力高于普通太多，要科学对岩石地基进行应用，科学开展荷载试验。在实际的地基设计工作开展过程中，要科学地对地基变形展开精准计算。经分析，地基变形过大，除了会对整个建筑的质量造成影响之外，也会对人们的生命安全产生严重威胁。因此，为提升基础设计的有效性，一定要将变形计算工作做到位，保证所获得数值的真实性以及精准性能全面增强。

为了可以更好地规避设计不规范、不合理等问题，还要从长久发展的角度分析，选择高效且先进的计算机技术，促进结构设计效率提升，对日常的工作量进行减少，保证基础结构设计能更加科学。但在这一期间，一定要保证系统运行程序资料准确度，让系统可以稳定运行。如若在系统运行过程中，程序自身存在问题或者有个别漏洞，或者在基础结构设计期间校准工作没有做到位，除了会对大数据计算结果出现错误概率增大之外，还会降低民用建筑的质量。对此，在对计算机利用过程中，若想进一步提升基础结构设计科学性，坚决不能盲目地对计算机技术产生依赖。由于计算机软件往往会存在缺陷，所以设计人员在基础结构设计过程中，必须要从工程整体的出发，减少输入数据的错误。

4.4 桩基础设计

对于桩基础来说，主要是由两部分共同组成，分别为承台和桩身，借助桩尖和桩身，可以将上部分结构的荷载传送到深层地基中。在设计桩基础期间，需要尽可能地对土方挖掘加以减少，确保可以有效对施工时间进行节约，节省人力资源，提高施工有效性。同时，桩基础要承受很大的荷载，这样能减少不均匀沉降问题的出现。为增强桩基础设计有效性，还需要依照施工的具体环境，科学地对水文地质条件、上部结构类型等展开分析，以便整个过程能顺利且高效地开展，增强民用建筑的整体稳定性和安全性。

4.5 箱形以及筏形基础设计

在组织开展民用建筑结构基础设计工作开展期间，如果遇到地基土承载力缺乏均衡性或者高层建筑等，因为这部分区域对地基基础承载力有较高的要求，所以为保证设计合理性，可以对箱形或者筏形基础加以利用。就目前来看，带柱帽的平板式筏板基础应用较为普遍。并且，针对两种形式来说，属于大体积混凝土，所以在施工作业开展期间，很容易被温度所干扰作用，最终导致裂缝等问题出现。因此，在具体设计阶段，应该对温度这一因素充分考量，尽可能地减少由于温度而干扰建筑整体质量的情况，提升设计有效性。

结语：

综合而言，在具体的民用建筑结构设计过程中，基础设计是极为重要的部分，是工程项目开展的前提条件，与工程质量以及安全有着极为密切的联系。因此，为保证施工作业的进行能顺利有序，在进行基础设计阶段，必须要将工程现状作为基础，从多个方面考量，了解影响设计的各类因素，并科学的制定设计方案，保证工程质量在有效提升的同时，民用建筑结构设计有效性也能进一步提高，促进民用建筑工程的良好发展。