馬錫闊 張強

摘要：隨著城市化建設(shè)進程的加快，使得高層建筑工程的日趨增多，同時也導致很多工程項目的設(shè)計沒有經(jīng)過科學的論證，就開始施工，這樣往往在施工過程當中造成各種問題，導致工程頻繁變更，不僅僅增加了工程造價，也為房屋建筑的安全埋下了隱患?；诖?，本文闡述了建筑結(jié)構(gòu)工程常用的地基基礎(chǔ)，針對建筑結(jié)構(gòu)工程地基基礎(chǔ)的樁基設(shè)計進行了論述分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)工程；地基基礎(chǔ)；樁基設(shè)計

一、建筑結(jié)構(gòu)工程中常用的地基基礎(chǔ)

1.樁基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)工程地基基礎(chǔ)中的樁基礎(chǔ)具有承載力高、沉降量小的特點。下列情況可考慮采用樁基礎(chǔ)：（1）建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而地基上部軟弱，下部有可作為樁端持力層的堅實土層時；（2）天然地基上的淺基礎(chǔ)沉降量過大，即使進行地基處理也不能滿足建筑物要求時；（3）對較為重要的建筑物，雖然地基承載力尚好，但由于對控制沉降有較高要求，不允許有過大沉降，也可考慮采用；（4）對土層不很厚，土質(zhì)又較差，如做條形基礎(chǔ)，土方量較大，可考慮采用鉆孔，灌注短樁。

2.獨立基礎(chǔ)。剛性或柔性獨立基礎(chǔ)一般多用于柱下基礎(chǔ)，根據(jù)柱荷載偏心距大小，基礎(chǔ)斷面可為方形或矩形。當柱距較大時，常為獨立基礎(chǔ)，這樣較為經(jīng)濟。為增強基礎(chǔ)整體性，也可采用拉梁適當拉結(jié)，以增強適應(yīng)地基變形和抗震能力。多層建筑上部結(jié)構(gòu)為框架體系時，如地基承載力較高，地基變形較小，荷載及柱網(wǎng)分布較均勻，宜選用獨立基礎(chǔ)，但在縱橫兩個方向宜拉梁適當拉接。拉梁斷面選擇要適當，不宜過大，可通過計算確定。一般民用建筑中的內(nèi)柱，多數(shù)可考慮采用獨立基礎(chǔ)，而不用條形基礎(chǔ)，在滿足承載力及變形要求下，其經(jīng)濟效果是較好的。

3.鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。當?shù)鼗休d力較低，且地基土質(zhì)不均勻，而上部結(jié)構(gòu)荷載卻很大，采用十字交叉基礎(chǔ)，有的基礎(chǔ)之間的空隙所剩無幾，有的基礎(chǔ)底面積重疊，已不能提供足夠的基礎(chǔ)底面積時，這時可采用筏板基礎(chǔ)。對于有地下室的結(jié)構(gòu)，它本身不要求防水或防潮，筏板基礎(chǔ)恰好就是地下室的底板結(jié)構(gòu)。當荷載不太大時，常采用平板式筏板；當荷載較大時，可采用梁板式筏板。由于筏板基礎(chǔ)的整體剛度較大，故能將各柱或墻體的不均勻沉降調(diào)整得較為均勻。

4.墻下條形基礎(chǔ)。當上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基承載力又較低，且地基又不很均勻，采用剛性基礎(chǔ)往往會使基礎(chǔ)斷面過大，如果要保持淺基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)露出地面，如果加深基礎(chǔ)又要增加土方量基礎(chǔ)造價。即使采用剛性基礎(chǔ)，也難避免在基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的抗拉、抗剪應(yīng)力時，出現(xiàn)基礎(chǔ)裂縫、不均勻下沉，以致引起上部結(jié)構(gòu)墻體裂縫。這時一般采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，它可以承受較大的彎矩和剪力，用基礎(chǔ)斷面大小和配筋量來滿足受力要求。如果地基不均勻，還可加肋梁，以增強抗彎能力，調(diào)整不均勻沉降。

5.柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ)。當?shù)鼗休d力較低而柱荷載又較大時，或地基變形和柱荷載的分布在兩個方向都不均勻時，一方面要求擴大基礎(chǔ)底面積，以滿足承載和地基變形的要求，同時又要求基礎(chǔ)具有較大剛度，來調(diào)整不均勻沉降，這時可考慮設(shè)置十字交叉基礎(chǔ)。十字交叉基礎(chǔ)具有較大的空問剛度，是一種較好的基礎(chǔ)形式，但它有自己的適用范圍，不可任意濫用，只有當條形基礎(chǔ)不能滿足要求時，才采用十字交叉基礎(chǔ)。

二、建筑結(jié)構(gòu)工程地基基礎(chǔ)中的樁基設(shè)計

1.樁基設(shè)計中的豎向承載力計算。當遇到計算豎向承載力時，如果樁基承擔軸心荷載，就要保證基樁或復合基樁的豎向力滿足要求，如果承擔偏心豎向荷載時，那就應(yīng)該提高其標準；當考慮地震荷載情況時，那么對其豎向承載力的計算就應(yīng)做到更加嚴格、仔細。

2.樁長、樁型的選擇。樁型和樁長是樁基設(shè)計中必不可少的重要內(nèi)容，當進行選擇時，首先應(yīng)該對建筑施工現(xiàn)場的環(huán)境條件進行勘察，對成樁的樁基對環(huán)境可能造成的影響、成樁的可行性、施工工藝、施工工期以及樁基成本等多角度，和對樁基類型和長度進行優(yōu)化、調(diào)整，使其能夠在節(jié)約投資的基礎(chǔ)上對建筑物安全效果有良好的保證。

3.樁基設(shè)計中的單樁豎向極限承載力計算。（1）極限承載力的計算屬于樁基設(shè)計的重要內(nèi)容，在設(shè)計的時候，豎向承載力應(yīng)滿足以下規(guī)定：①如果建筑樁基設(shè)計是甲級，就應(yīng)該利用單樁靜載試驗來確定極限承載力；②當樁基設(shè)計為乙級，并且具有簡單的地質(zhì)條件，就可以參照類似的工程條件進行樁基設(shè)計，同時還應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的原位試驗等加以綜合確定；③如果樁基為丙級時，就可以根據(jù)經(jīng)驗參數(shù)及原位測試等方式來進行確定。（2）極限端阻力、極限側(cè)阻力、單樁豎向極限承載力標準值應(yīng)按下列規(guī)定確定：①例如一般的樁基承載力可根據(jù)規(guī)范來確定；②然而那些大直徑端承型樁，就可以利用深層平板載荷試驗確定極限端阻力；如果是嵌巖樁，還可以根據(jù)巖基平板載荷試驗確定；③通常情況下，樁的極限側(cè)阻力及阻力可通過預埋測試元件的方式通過靜載試驗確定。與此同時還可以建立標準值與參數(shù)之間的經(jīng)驗曲線，最終根據(jù)這些經(jīng)驗參數(shù)法確定單樁豎向極限承載力。

4.樁基設(shè)計中的樁項作用效應(yīng)計算。如果是普通建筑物或是較小荷載的高層建筑，在進行樁基設(shè)計時就應(yīng)考慮到柱、墻等在基樁的樁頂所產(chǎn)生的作用效應(yīng)，對豎向力及水平力所產(chǎn)生的影響進行考慮；然而如果是需要承擔地震荷載的低承臺樁基，就更應(yīng)該進行嚴格規(guī)范的驗算了，如果當建筑物位于抗震有利的地段時就可以不考慮地震帶來的影響；若是有可能發(fā)生8度及8度以上的建筑物區(qū)域或受水平力較大的樁基設(shè)計的話，那就要考慮承臺與樁基的共同效果以及與土體間的彈性抗力作用，最終達到設(shè)計準確、科學的設(shè)計目的。

5.樁基設(shè)計中的位移計算與樁基水平承載力。對于保證樁基的安全性，位移的計算及樁基水平承載力起到重要意義，可分為兩種類型：單樁基礎(chǔ)、群樁基礎(chǔ)。（1）群樁基礎(chǔ)。當遇到力矩較大或水平力的情況時，首先應(yīng)考慮由承臺、樁群、土相互作用產(chǎn)生的群樁效應(yīng)，然后對基樁水平承載力特征值進行計算，土體類型與承臺底部與地基土之間的摩擦系數(shù)有較大關(guān)系，所以在選取時應(yīng)該小心謹慎。（2）單樁基礎(chǔ)。它在承擔水平力時應(yīng)滿足其特征值的要求。

6.樁基設(shè)計中的承臺計算、（1）對于樁基承臺，首先應(yīng)分別對樁邊連線、柱邊、變階處所形成的貫通承臺的受剪承載力和斜截面進行驗算。如果承臺懸挑邊形成多個剪切截面時，那么就應(yīng)該對每個斜截面的受剪承載力進行驗算。（2）關(guān)于條形承臺梁的彎矩可按照彈性地基梁進行分析計算；如果遇到樁端持力層較為深厚巖體堅硬且樁柱軸線不重合時，首先可以將樁視為不動的鉸支座，其次再按連續(xù)梁進行計算。（3）對于樁基承臺，則應(yīng)該對其進行正截面受彎承載力的計算，配筋和受彎承載力可根據(jù)規(guī)范規(guī)定進行。

三、結(jié)束語

地基基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容，加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的探討，不僅為有效提高建筑的質(zhì)量打下了堅實的基礎(chǔ)，也為人們追求建筑物的高品質(zhì)提供了保障。因此廣大設(shè)計人員一定要做好建筑結(jié)構(gòu)工程地基基礎(chǔ)的設(shè)計工作，從而促進我國建筑事業(yè)的健康發(fā)展。

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