简析建筑地基基础工程的结构设计

    【摘 要】 建筑地基基础工程结构质量直接关系到建筑安全和稳定，因此建筑地基基础工程结构设计需要应该根据工程实际情况进行选型，以保证其设计的科学合理。基于此，本文简述了建筑地基基础工程结构设计的主要作用，对建筑地基基础工程结构设计的合理计算及其设计要点进行了简要分析。

    【关键词】 建筑地基基础工程 结构设计 作用 计算

    要点

    建筑地基基础工程结构设计对建筑工程施工安全具有重要影响，因此在设计建筑地基基础结构时，必须提升设计的合理性，如果建筑地基基础结构设计不合理，就会降低此建筑地基基础结构工程的承载力，从而使建筑墙体出现开裂或是部分下沉等问题。基于此，以下就建筑地基基础工程的结构设计进行了探讨分析。

    一、建筑地基基础工程结构设计的主要作用

    1、科学的建筑基础结构设计有利于缩短施工周期。这一作用主要体现在合理的建筑地基地基结构设计能够提升施工效率，减少了因不合理设计而出现了复工问题。

    2、合理的建筑地基基础结构设计可以提高建筑企业的经济效益。根据有关调查表明，在对建筑工程进行建设时，地基基础结构设计占总工程造价的20%，若是建筑工程过于复杂，那么基础结构设计投入占比会更大。

    二、建筑地基基础工程结构设计的合理计算分析

    1、确定地基基础埋深。基础埋深根据下列相关条件进行确定：工程地质和水文地质条件;建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造;作用在地基基础结構上的荷载大小和性质;相邻建筑物的基础埋深;地基基础结构土冻胀和融陷的影响。除岩石地基基础结构外，基础埋深不应小于0.5米。高层建筑基础的埋置深度应满足地基基础结构承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基基础结构上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。在抗震设防区，除岩石地基基础结构外，天然地基基础结构上箱形和筏形基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18。

    2、地基基础结构稳定性计算。地基基础结构稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算。具体可按照《建筑地基基础结构设计规范》相关规定进行验算，山区地基基础结构（包括丘陵地带）的设计，还必须结合可能出现的设计条件进行分析认定，避免发生滑坡、泥石流、崩塌等引起房屋倒塌的事故。

    3、地基基础结构变形计算。地基基础结构变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。建筑物地基基础结构变形值，不应大于地基基础结构变形允许值。建筑物地基基础结构变形允许值按照《建筑地基基础结构设计规范》规定采用，建筑物地基基础结构最终变形量按照规范进行计算。

    三、建筑地基基础工程结构设计要点的分析

    1、地基基础结构工程中的桩基础设计要点分析。当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求时，可采用桩基础，其设计要点主要表现为：

    1.1桩型选择原则。桩型选择应根据建筑物的使用要求，上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。

    1.2桩平面布置原则：同一结构单元不应同时采用摩擦桩和端承桩;各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩;大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出简体外缘一倍板厚范围之内;在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式;剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响，而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置;在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。

    1.3桩端进入持力层的最小深度：应选择较硬土层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径）;砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d，且不小于0.5m。桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩，桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。

    2、有地下室的地基基础工程结构设计要点分析。一般有地下室的建筑工程可采用筏板基础;在有地下室且地基基础结构较好与建筑物无防水要求的情况下，应使用筏板基础、钢筋混凝土交叉条形基础，或是选用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁;当基础地基基础结构较差，为满足地基基础结构强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基基础结构;当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础;另外建筑物属于框架结构，有地下室且上部结构对防水要求高，不均匀沉降要求严格，柱网均匀时，可采用箱型基础，柱网不均匀时，就采用筏板基础;如果地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基础;要注意建筑物地基基础结构施工时无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。

    3、无地下室的地基基础结构工程设计要点分析。通常多层框架结构中无地下室，且荷载过大，如果地基基础结构较差的情况时，这时需采用十字交叉梁条形基础，以便减少不均匀沉降、增强整体性;框架结构地基基础结构较好，无地下室，荷载较小时，可选用独立柱基，在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》设柱基拉梁。框剪结构无地下室，地基基础结构较好，荷载较均匀时，可选用框架柱独立柱基，剪力墙下条基，抗震设防地区，柱基下设拉梁并与剪力墙下条基连结在一起。剪力墙结构不论有无地下室，地基基础结构较好，这种情况下可以选用交叉条形基础。如采用上述基础不能满足地基基础结构强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基基础结构时，可采用筏板基础。

    结束语

    综上所述，建筑地基基础结构工程质量直接关系到建筑物的安全和稳定，所以其在设计时必须综合考虑建筑主体的上部结构荷载、地基土体的承载能力等各方面因素，从而对地基基础工程结构进行科学设计。

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