关于建筑基础设计问题研究

康 旺

（中盛弘宇建设科技有限公司，河北 石家庄 050000）

1 地基和基础简述

1.1 地基

地基是在建筑下面承受压力的土层，对建筑起支撑作用。地基的土层又分为岩土、碎石土、粉土、砂质土、黏性土。如果有需要还可以人工填土。从另一方面考虑，地基又分为天然地基和人工地基。天然地基是现成的，可以直接用的，不需要人为加工，比较省力。可是这对土壤的要求较高，而且要考虑地形与坡度，一般要在平原地区适用，不适用于坡度较大的地区或者湿地、沙地。除此之外，还要考虑上面建筑的吨位，一般荷载能力较小。还有一种是人工地基，顾名思义，就是经过人为加固的土层。这种人为加工改良的地基承受能力较强，可以根据实际建筑加固地基，不仅可以承受重量级建筑，而且可以应用到很多特殊地形中。调查显示，全球平原面积较小，山地、丘陵占地面积大，我国更是如此，山地和丘陵地区占比超过一半以上，这些地区的坡度较大，土壤较为疏松，荷载能力较差。

1.2 基础

基础是建筑在地下面的承重结构，承担着承受建筑重量和自身重量并把重量导向基础的作用。基础具体包括基坑、承台、框架柱、地梁等。基础根据不同的品质标志又分为很多种。按使用材料可分为灰土基础、砖基础等；按埋藏深度又可分为不埋藏基础、浅基础、深基础等；按承受力划分又可分为刚性基础、柔性基础；按构造形式可分为桩基础、满堂基础等。高层建筑对下压力大，需要选择合适的基础。如果刚性基础不够的话，应当选用柔性基础，柔性基础采用钢筋混凝土的材料，荷载能力大，可以用在土质较软的地方。筏形基础与地面接触面积大，单位面积承受的重量较小，可以承受较大的重量，适用于高层建筑。适合高层建筑的还有箱形基础和桩基础。

2 地基基础的设计要点

由于高层建筑的特殊性，要满足人们多样化的需求，让高层建筑地基基础更加复杂。在地基基础的设计上有很多要点，既要获取外部土质、坡度等信息，还要获取建筑上部结构质量的数据。高层建筑的地基设计的基本要求是要满足地基的抗压能力，要注意建筑的牢固性，不能左右摇晃或者上下沉降，还要考虑上浮水位的影响。另外，获取的数据一定要精准。随着现代测量技术的成熟，可以使用电子测量，还可以在计算机上进行适当的模拟测试，以便获取更精准的数据，提高建筑的安全性。

3 地基基础设计中需要注意的问题

3.1 地下室抗震设计

地下室现在已经很普遍，尤其是在这种综合性较强的大型高层建筑，地下室更是必不可少。其实地下室的设计不仅可以给高层建筑增加更多的活动空间，挖地下室还可以减少地基基础所受到的压力。地下室可以分担天然地基和人工地基的荷载压力，并对地基产生补偿作用。地下室在后期处理的时候，会对地下室周边进行土壤回填。这可以在一定程度上加固地基，增加地基的稳定程度。土回填密度越大，抗剪能力就越高，对基础就更有保障。传统的抗震技术是通过对地基的变形来实现对能量分散的。因为这是一种被动的防震，所以存在着很多不足。研究表明，地震时地基的有限活动可以减少地震的效果。因此可以采用软垫式隔震和滑移式隔震的方式。增加建筑的横向移动，减少地震对建筑的伤害。

3.2 基础埋深

因为高层建筑上部结构质量大，对地基的压力自然就变大，所以，应该把高层建筑的地基埋得深一点，这样可使地基的附加压力减小，且地基深度修正也加大，可以提高地基的设计承载力，减少基础的沉降量。加大地基地下埋深，还可以增加地基和周围土层的摩擦力，减小建筑的晃动程度，提高稳定性。另外，考虑到建筑的经济效益，要适度埋深。如果基础埋得过深，会大大增加建筑成本，而且，对建筑的用处也不大；但是如果埋得过浅，就会降低高层建筑的安全程度，高层建筑就容易发生摇晃、侧斜。要根据实际情况，在有地基荷载能力，稳定性充足的前提下适当埋深。

3.3 防水抗浮设计

高层建筑在地基开挖前要做好地下水位的调查，减小地下水的影响。并且根据调查报告反馈的信息，按照建材的防水等级要求，对建筑做防水设计。在排地下水时，也要设定严格的标准，如果排水过多，就会导致下部结构对上层支撑力不够，极易造成地表塌陷、建筑沉降。可如果抽水不够，就有可能导致建筑进水，会导致基础开裂。同时也需要对结构整体作抗浮设计，要提前做好抗浮验算，分项系数要依据当地的标准取值，永久荷载何水浮力也要按照规定标准计算。实际操作中，如果高层建筑的基础采用桩基础且为一个整体，可以通过抗拔桩来解决问题。

4 结语

高层建筑的设计非常重要。高层建筑的地基基础设计是一项复杂繁琐的大工程，在很多方面上都需要注意，比如基础结构的选择，基础建材的选择，基础的埋深程度，地基的处理，地下室的设计和周围土层回填加固，建筑的抗震设计等。更重要的是注意实际中出现的问题，要保持建筑的稳定性，做好精确的计算，达到安全和经济的双赢。同时还要关注新产生的地基基础技术，主动学习，降低高层建筑地基基础的难度与风险。