土木工程中建筑结构基础设计研究

王杨科

摘 要： 现阶段，市场经济的发展推动了建筑领域的延伸。在土木工程中，建筑结构基础关系着整个建筑物的构建，是建筑的基本结构和重要支撑体系。地基基础设计对建筑的安全性、适用性、可靠性、稳定性都非常关键，地基基础一旦出现问题，会影响到整个建筑工程的质量。论文主要对建筑结构地基基础设计进行研究，对现存的问题进行剖析，找寻影响地基基础的关键因素，在保障建筑品质的基础上提出了改进地基基础设计的措施。

关键词： 土木工程;建筑结构;基础设计

【中图分类号】TU318 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）20-0081-01

1 土木工程中建筑结构基础的重要性

在土木工程中，若地基基础结构不规范，建筑质量无保障，一旦受到外力作用就会使整个建筑产生裂纹、倾斜，甚至倒塌的极大危险隐患。故此，地基基础建造过程中砖混材料的选用、钢筋材料的选用、物理受力情况等都是需要考虑的关键因素，对于地基基础设计质量具有决定性作用，对整个建筑的构建也具有基础性的作用。据相关资料和规范文件表明，地基基础因深度的不同会对地基基础造价产生不同的影响。在地基基础建造时，应考虑多方因素，对地基基础设计、地质勘察、施工等进行严密的规划，多种建造方案对比论证，需用利益最大化、质量最优化的建造方案构建地基基础。

2 建筑结构地基基础设计存在的问题

2.1 基础勘测存在的问题

地基勘测人员在其勘探基础上很难对地基的类型进行判断和做出合理分析，从而造成一些不必要的资源浪费。勘测人员对地基场地的基本情况探测不明确，在后期的地基建造中很难对施工人员进行一个明确的作业指导，在不明情况的前提下施工极易发生突发事件，从而耽误工程工期，造成一定的资源浪费，增加建设成本，影响整个施工计划。地下水位是地基勘测工作中最为关键的一项，如若在勘测报告中未明确指出抗浮设防水位，很容易使地面荷载难以平衡，地下水位浮力的情况，从而对地下室或整个建筑体造成不良影响。

2.2 基础设计过程中存在的问题

1）地基基础设计影响因素考虑不周全，对于地基的荷载能力进行了错误的估算，对地基极限承载力未进行精确计算，从而导致地基出现了较大程度的变形。对地基基础的持力层和下卧土层土质属性探测不明，对地基土的抗压能力、摩擦阻力与内聚力未进行验算。2）出现需设定复合地基情况时，忽视褥垫层的作用与应用，从而引发承载力不足的问题。3）因地基的隐蔽，导致地基基础计算模型与实际受力产生较大偏差。

3 土木工程中建筑结构基础设计要点

3.1 科学选择建筑结构地基基础类型

要对预选场地的地质条件、水文条件、地基承重、地下暗管铺设、建筑类型、施工条件、材料选用和供应选择、抗震裂能力、抗浮能力等情况进行科学详细的探测和分析，制定详细的分析报告。地基基础情况探测与地基设计有效结合，在明确的地基基础分析上进行地基类型的科学化选择和规划。同时在探测人员和设计人员选用上，要倾向于对工程所在地的基本情况、历史资料熟悉并具有一定本地探测与设计经验的技术型人才。在多要素综合分析指导下，实现对建筑结构地基基础的科学选择与规划。

3.2 重视基础设计使结构整体性能符合要求

（1）对于混凝土裂缝问题，如果房屋沉降量较小，可以在地下板与持力层中间铺设褥垫，从而缓和附加应力带来的影响。（2）房屋地基设计时，应按照具体季节的地下水位展开勘测，计算包络图后，以其中的数据为地基设计参考依据，提升建筑防水性能。（3）面对地基设计中的配筋问题，一般纵向钢筋的直径应为8mm-10mm，横向钢筋的直径为12mm-16mm。（4）对于基础坡面的有效设置，可确立天然地基锥体基础设计方案，通过阶梯型基础设计，科学设置坡面的坡度，使混凝土能够均匀受力。在地基基础结构的设计中，要求施工人员树立全局性设计观念，从建筑物的整体结构出发，结合实际工况编制施工设计方案，确保基础设计满足方案要求。

3.3 做好悬挑梁与连续梁的优化设计工作

（1）混凝土结构的悬挑梁配筋主要受裂缝和挠度的影响和控制，可查验PKPM变形计算数据，按照荷载和挑出长度适当增加。在悬挑梁的延性控制方面，应将箍筋加密，保证下部钢筋配足，提升截面的延性。在节点方面，应对支座的锚固加以注意。一般情况下，一根悬挑梁會做4-5根钢筋，并加大箍筋，避免梁根部的剪力过大而导致悬挑梁发生断裂[2]。（2）重视连续梁的稳定性，虽然不能对所有梁单独计算，但可以以一个单梁设计为依据，完成对连续梁的有效设计。为了保证连续梁的稳定设计，要求设计人员详细分析连续梁的受力情况，确保梁和钢筋的配置符合要求，防止后期有收缩问题发生。

3.4 提升钢混框架的结构强度

以结构力学理论知识和弹性力学相关理念作为钢混框架结构的参考依据，面对不同的设计要求采取不同的设计方法[3]。由于钢筋混凝土框架结构的质量很大，对建筑物基础设计和承载能力提出了一定要求，有必要提升结构强度保证建筑整体质量。钢混框架结构中，应科学对钢筋混凝土进行保护层厚度的设置，不是说保护层越厚就越能达到保护作用，要求预应力钢筋的保护层必须超过15mm，受弯构件端头位置的保护层厚度不能低于10mm。

3.5 重视地基基础抗浮设计

1）地质勘测报告中未明确提供抗浮设防水位时，应要求甲方责成勘察单位提供准确有效的数值。2）在有水头压差的江、河岸边，若存在滤水层，应按设计基准期的最高洪水位来确定抗浮水位[4]。3）地下水赋存条件复杂、变化幅度大、区域性补给和排泄条件可能有较大改变或工程需要时应进行专门论证。抗浮设计分为整体抗浮与局部抗浮，需根据建筑需求进行抗浮设计。经验算整体抗浮不足时，需采取抗浮措施（增加配重、抗浮锚杆、抗拔桩），以保障抗浮力大于水的总浮力。

结束语：综上所述，建筑结构地基基础设计在建筑建造中起着关键的作用，对整个建筑功能发挥、楼体安全、经济稳定具有重要的构建作用。就当前地基基础设计中存在的问题进行科学细致的分析，从而有针对性地从不同的角度对地基基础设计提供现存问题的解决方案和策略。

参考文献

[1] 李海燕.浅析土木工程建设中建筑结构基础设计要点[J].当代化工研究，2019（10）：185-186.

[2] 温文.土木工程建设中建筑结构基础设计探讨[J].居舍，2018（28）：92.

[3] 冀婧.土木工程建设中对建筑结构基础设计的分析[J].山西建筑，2018，44（12）：42-43.