房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析

王丽洁

（山西潞安工程勘察设计咨询有限责任公司，山西长治 046204）

1 房屋建筑结构设计中基础设计的影响因素

1.1 地质条件因素

地质条件是影响建筑物基础设计的环境因素之一。而且，地质条件包含很多内容，对建筑物基础的设计会产生多方面的影响。首先，它是地基承载层的情况，地基承载层作为建筑物的直接承载土，对建筑物的稳定性有着直接影响，也是相关设计人员在房屋建筑基础设计工作中必须重视和研究的因素之一，地基持力层的深度不仅需要考量到工程建设地点的土质特点，还需要结合房屋建筑的实际情况对地基持力层进行分析和确定；其次，是桩基穿越土层的情况，在这一设计环节，相关设计人员不仅需要对工程建设地点的地下水分布情况进行全面、细致的了解，还需要综合考量不同类型桩基的穿越能力和承载性状特点等因素。

1.2 施工环境因素

施工环境因素也是影响建筑基础设计的重要因素之一。建筑环境因素可分为两种因素的形式：①自然因素；②人为的因素。自然环境因素主要包括外部环境温度以及地震的等级划分的方面。外界环境温度的影响主要是基本的建筑材料的性质而影响，在房屋建筑的基本施工的材料之中，最为重要的是钢筋混凝土，尤其是在较低温度的环境下进行施工时，会导致钢筋混凝土结构很容易出现裂缝的情况，因此，相关人员在进行基础设计的项目执行中，要充分的考虑到外界的温度状态。

1.3 房屋建筑上部结构因素

对于房屋建筑基础设计的结构中，其上部结构也是其中的影响因素问题，而在上部结构的因素中，主要原因有两个：一个是高度的不同，另一个是墙体的厚度不同，这两者的因素关系都会致使房屋建筑上部的承载出现不同的差异趋势。因此，房建上层结构的不同因素的情况也会直接导致工作人员的工作任务内容出现较大的阻碍性问题，对于房屋建筑上部结构的理论分析依据中，要保证的合理化的计算设计，分别是沉降量、基本的牢固性和抵抗压力变形的能力等，其保证基础设计的方案达到房屋建筑上部结构的承载力的需求。

2 房屋建筑结构设计中基础设计原则

2.1 经济性

基础设计应当遵循经济合理的原则，一方面强化基础设计的科学性，在承重、防水、稳定性方面达到国家标准，另一方面，在设计过程中应充分考虑到设计所需的原材料和生产成本投入，将工程造价控制在合理的范围内。在强化基础设计和施工质量的同时，实现成本总体可控。基础设计在施工材料的原则和施工方案设计中降低了建材用量、减少了工人施工的难度，缩短工程建设周期。建筑设计的经济化有助于扩大企业的经济效益，加速企业资金回笼。从我国商品房成交情况来看，房价整体呈逐年递增趋势。

2.2 协调性

基础设计是建筑主体设计的关键，发挥着承上启下的作用，因此，基础设计应当确保同上层结构设计的基本协调。例如，房屋建设高度、重心设计等。基础设计结构应当同房屋主体结构设计保持一致，尤其是接合处的设计应当无缝衔接，从而提升房屋建设的连续性。适当扩大基础设计的成本投入，降低地质条件和水文环境对建筑稳定性和影响

2.3 多元化

随着国民经济的持续发展，消费者更加注重居住环境的美观性和空间布局的多元化。一方面，适当转变基础设计的形式，将使用性和功能性结合起来。例如，将地基设计同低下空间结构设计结合起来。合理利用低下空间，缓解城市用地紧张的局面。另一方面，基础设计的多元化能够为上层结构设计带来更大的设计空间。从而促进建筑设计的多元化，进一步提升建筑设计的美观性。不论是自建房还是商品房建设，房屋样式日趋新颖化，这也对基础设计的可塑性和适应性提出更高的要求。总之，基础设计应当同具体的施工环境和上层建筑相匹配。在兼顾经济性与协调性和同时，实现设计思路和设计方案的多元化。

3 房屋建筑结构设计中基础设计的要点

3.1 独立基础设计

独立基础设计被广泛的运用于农村及城乡接合部的自建房中，该结构适用于大多数建设高度降低的房屋。独立基础设计能够结合不同地区的土壤条件对基础设计进行调整。在地质结构稳定的地区，可以采用刚性基础，在土壤松软、含水量较大的地区则可以选用柔性基础。独立基础设计在民众建筑中运用广泛、设计思路成熟。通常采用一体式建筑模式，使用一体式浇筑的立柱以提升建筑主体的稳定性和连续性，降低墙体开裂的风险。

独立基础设计的类型主要包括阶形、坡形以及杯形等几种，其使用方式可以分为柱下独立基础和墙下独立基础，其中柱下独立基础是最为常见的使用方式，主要是将独立基础布置在承重柱下方并与承重柱整体浇筑。而墙下独立基础主要用于房屋建筑地基承载力较大且建筑上部结构荷载较小的情况，可以有效减少基础施工材料的损耗以及开挖土方量。

3.2 桩基础设计

桩基础是一种能承受建筑物动静载荷的深基础。它有两方面的特性，一方面，他能够在一定程度上为房屋建筑的上部结构带来一定的承载力，使去上部结构所承受的荷载力直接移到硬土层地下，可以有效减少房屋建筑基础的不均衡性。另一方面，还能够将房屋建筑的地基更加稳固牢固化。因此，在桩基础的设计中，相关设计人员要充分的考虑到现实的问题以及用土的问题，来保证数据桩基础的数量及分布。

3.3 箱形、筏形基础设计

箱形和筏形设计将上层结构和底层视为一个统一体，适用于高层房屋建筑。二者均能够提供一定的地下空间，通过采用大量的混凝土结构为地基结构处形成箱式结构或双层结构。通过混凝土结构人为改变地表承载能力，使其满足于特定高度房屋建设的需要。该设计混凝土施工工程量大，对施工质量的要求较高，混凝土建筑过程中，很容易出现空洞和裂缝，混凝土在硬化过程中，空气湿度和温度不适宜，将会造成内外温差过大出现结构性开裂。将会直接影响工程质量。为降低混凝土结构开裂风险，需要适当调整钢筋配比，使用钢丝网提升混凝土内部连续性，保证内部应力平衡。

3.4 桩箱基础设计

桩箱基础设计是桩基础与箱基础设计的合理结合，该基础设计具有抗弯刚度高、沉降小等特点，广泛应用于高层建筑及其他重型建筑工程中。箱形桩基础设计的核心是荷载分担，这就要求设计人员考虑和研究桩间距、桩长、桩承层刚度和桩间土挤压，箱形桩基础所分担的荷载随桩长的增加而减小；其次，桩基础施工过程中桩间土的压应力对箱形桩基础所分担的荷载有很大的影响；桩承层刚度对桩基础荷载分担比也有很大的影响。

4 房屋建筑基础设计应注意的问题

4.1 做好房屋建筑现场勘查设计工作

为了全面提高房屋结构质量，则需要充分做好现场调研，以实际情况出发，做好整体结构设计。对现场的把握与控制是关键，那么，设计房屋建筑结构前，相关设计人员要进入到施工的现场，对房屋建筑工程施工现场做好数据提取，根据工程量情况，对工程施工现场做实地的勘测勘查，设计的房屋结构才能与现场相符，提高房屋整体结构稳定性、科学性。合理选择使用设备仪器，通过先进的设备，做好房屋建筑工程现场数据测量，提高勘测作业水平，根据仪器所得到的数据，为最终的设计提供保障。要对现场所得到的数据进行科学分析，做好相应研究，把握好周边环境与当地气候，依据房建工程现场建筑和周边环境的实际布局，合理开展结构设计，确保建筑结构设计合理和科学。

4.2 山区房屋建筑基础设计所应注意的问题

对给山区的房屋的基础设计需要注意的是，不仅要考虑到建筑上不结构的整体要求，同时也要明确分析其地质情况。因此，在进行基础设计的工作中，相关工作人员在设计方案时，要综合详细的分析地质的资料，然后结合当下山区的环境条件进行等级设计，然后将规划好的设计方案来结合实际情况进行优化整改。此外，相关的设计人员也要及时的与住房业主以及建筑施工人员的沟通了解好，在保证设计方案的准确后以及施工准备就绪后，才能够使得基础设计的方便性。

4.3 高层建筑基础设计所应注意的问题

在城市的高层建筑的结构基础设计中主要注意是沉降缝问题。在沉降缝的设计中，它也是其中一个重要的内容，对于沉降缝的设计当中，主要的针对的因素是这几个关键性因素，分别是土质基础稳定性、建筑高度、结构形式以及建筑相邻部分荷载，如果高层建筑基础设计存在沉降缝方面的问题，很容易导致建筑上部结构的开裂，同时对于高层建筑的安全性的保障也产生一定的作用，对于这种缝的问题，一般有采取垂直缝的解决方式采取，不仅能够减少高层建筑有错位的发生，同时也能够避免混凝土开裂的问题。

5 结语

综上所述，房屋结构设计的基础设计方案对房屋建筑工程质量有决定性作用，如果房屋结构设计不合理，则会影响房屋的寿命。所以，只有加强基础设计方案的要求，才能够保证建筑企业的可持续发展。