建筑工程地基基础设计

摘 要：近几年来,随着科学发展脚步的不断加快以及社会建设需求的不断提高,如何确保地基基础设计的质量也成为了相关部门人员所面临的一项重大课题.地基基础设计是否具有科学性和合理性,直接关系到基础的选型和造价,因此,设计人员一定要对其给予高度的重视.本文通过地基设计时的注意点进行介绍,并在此基础上简要介绍基础的设计和桩端进入持力层的最小深度,以此来确保建筑工程的整体质量.

关 键 词：建筑工程；持力层；地基基础设计

目前,工程建筑质量得到了相关部门越来越广泛的关注,地基基础的设计作为确保工程质量的一个重要因素,对其科学合理的设计是不容忽视的.为了能够将地基基础优势在建筑工程中最大限度的发挥出来,设计人员在设计之前应该对其设计的要点和注意点充分掌握,以此来确保地基基础设计的科学性和合理性.

一、地基基础设计时的注意点

我们都知道,建筑地基基础设计是否科学直接关系到建筑的整体质量.因此,设计人员在对地基进行设计的时候,应该全面考虑能够影响其质量的因素,并在设计的时候,对其进行有效处理,从而确保地基基础设计的科学性和合理性.

通常来说,在对建筑地基基础进行设计的时候,设计人员首先要对上部结构,基础和地基的共同作用进行考虑,根据建筑上部结构的实际情况采取科学合理的措施,以此来加强上部结构的刚度和强度,从而增加建筑地基不均匀变形的适应能力.为了能够准确检验设计参数和加固效果,给施工质量最终检验提供一定的参考依据,设计人员在根据建筑实际情况确定地基处理方法之后,应该按照建筑基础的设计等级来进行必要的现场试验工作.

其次是在地基处理之后,对于地基承载力进行修正的时候,应该将基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数去1.0；如果在受力范围内仍存在软弱下卧层时,则应该对软弱下卧层的地基承载力进行验算.此外,由于每个建筑所处的施工环境不同,因此,对地基基础设计的要求也不尽相同.比如说一些建造在斜坡上和堆料场上的建筑,为了确保地基稳定性,在地基处理完成之后,要进行必要的稳定性计算,必须确保计算结果符合建筑施工要求.结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求.

最后,对建筑地基基础进行设计的时候还应该注意,建筑物的地基变形应该充分满足现行的建筑施工的有关规范的要求,同时,相关工作人员还要在施工过程中进行实时观测,必要的时候还应该在使用期间进行观测,以此来确保地基加固的效果能够满足建筑施工需求.复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求.地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺.复合地基承载力特征值应通过现场复合地基静载荷试验确定,或采用增强体静载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定.

二、基础的设计

在了解和掌握设计要点之后,设计人员就要根据这些要点对建筑基础进行设计,由于每个建筑所处的施工环境不同、建筑规模不同,因此,对地基基础的设计也不尽相同.设计人员在对地基进行设计之前,只有对该工程所处环境的水文地质条件、建筑的规模和具体功能需求、荷载大小和分布情况以及施工条件和材料供应等内容进行全面系统的考虑,以此来选择最经济合理的基础设计方式.通常情况下,地基基础的设计应该根据建筑的实际情况来具体实施,比如说建筑的地基土质量如何、是否有地下室、上部结构对不均匀沉降的要求如何、防水要求如何以及荷载大小等.如果建筑的地基土质量较差,中柱应该选用钢筋混凝土柱；若在此基础上,建筑没有设有地下室,相应的荷载也较大的情况下,为了有效降低不均匀沉降带来的影响,地基基础可以采用十字交叉梁条形基础.如果采用以上方法都不能够满足工程地基基础设计需求的话,设计人员还可以考虑采用筏板基础.以上是针对地基基础不设有地下室的情况而言,而如果建筑地基基础上含有地下室,并且上部结构对不均匀沉降的要求较高,对防水要求也较高的时候,设计人员可以采用箱形基础；此外,箱形基础还适应用于地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙的时候.剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础.如果在建筑工程的要求中,有相关的防水要求,那么设计人员在对地基基础进行设计的时候,可以选择采用筏板基础或箱形基础.从目前建筑工程的整体结构来看,设有地下室已经成为了一种必然趋势,为了确保这种类型工程的地基基础满足工程需求,一般都会采用筏板基础作为地基基础.

三、桩端进入持力层的最小深度

桩端进入持力层的最小深度也是建筑地基基础设计中的一项重要工作,为了能够确保桩端进入持力层的深度在建筑施工允许的范围内,设计人员应该从以下几个方面对其进行控制.第一,对于桩端持力层的选择上,应该根据建筑工程的实际情况选择较硬土层或岩层,桩端全断面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于桩径的两倍；砂土及强风化软质岩不宜小于桩径的1.5倍；对比碎石土及强风化硬质岩不宜小于桩径的1倍,且不小于0.5m.第二,桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩端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的时候,嵌岩深度可以根据工程的实际需求适当减少,但必须要大于0.2m.第三,如果在施工场地有液化土层的时候,地基的桩身应该穿过液化土层并且要进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应该根据对相应的数据计算确定,通常情况下,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于（2～3）d,对其他非岩石土尚不宜小于（4～5）d.第四,如果在施工场地有季节性冻土或膨胀土层的时候,桩端进入上述土层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m.

结语：

综上所述,随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程地基基础设计也会得到相关部门的高度重视.由于建筑工程地基基础设计涉及的面很广,不仅与结构形式、地质有关,而且与水文、周围环境等因素也有不同程度的关联.因此,在对建筑工程地基基础进行设计的时候,需要在综合考虑上述各种问题的前提下,对全面的技术经济分析,从而选择最合理的设计方案,只有这样才能够将施工过程中潜在的隐患有效杜绝,避免事故的发生,促进我国建筑行业以及城市发展建设的稳步提升.

[5]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].《山西建筑》.2010（36）