關于土木工程建設中建筑結構基礎設計分析

吳榮祥

摘 要：伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展的不斷進步，各行業(yè)的發(fā)展機遇也隨之增多。對于土木工程和建筑業(yè)來說，其整體發(fā)展實力和發(fā)展趨勢也得到了有效提升?；A設計是土木工程建設中建筑結構設計中的關鍵環(huán)節(jié)，決定了整個建筑工程的安全性，尤其是高層建筑和超高層建筑，對基礎設計提出了較高的要求。本文探討了土木工程建設中建筑結構基礎設計的基本要點，提出了一系列切實可行的強化設計措施，旨在為設計人員提供參考意見。

關鍵詞：土木工程;建筑結構;基礎設計

引言

隨著建筑行業(yè)發(fā)展變革，建筑施工企業(yè)為提高經(jīng)濟效益，需重視建筑工程施工質量，土木工程建筑結構和地基作為建筑項目重要組成部分，關系到建筑工程的整體施工質量。傳統(tǒng)基礎設計形式已經(jīng)無法滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求。只有確?；A設計的科學合理性，才能維護土木工程建筑結構的安全性，進而推動整個建筑行業(yè)的良好發(fā)展。

1影響土木工程建筑結構基礎設計的主要原因

1.1上部結構的安全性

土木工程建筑結構主要包括兩部分：上部結構和地基基礎。上部結構和地基基礎只有互相協(xié)調、共同作用才能實現(xiàn)建筑工程最好的效果。其中上部結構的安全性會對整個建筑造成一定的影響，上部結構的安全性主要受到其自身各個部分受力構件強度和地基基礎變形的影響。設計師在進行地基基礎的設計工作之前也應充分衡量其上部結構的剛度是否符合要求，因為不同形式的上部結構對地基基礎變形的適應能力也是不一樣的，所以設計師在進行設計工作的時候一定要對其上部結構的剛度特點進行充分全面的了解，然后根據(jù)其剛度特點設計出與其相適應的地基基礎。

1.2地質條件是否符合要求

設計師在進行土木工程建筑結構基礎設計工作之前，一定要對其施工現(xiàn)場和周圍的環(huán)境進行充分的了解，要親自去施工現(xiàn)場進行調查研究，掌握一些必要的資料。在進行實地調查的過程中可以通過勘測的方式去擬建場地了解情況，盡量對其地形、地勢、周圍的建筑物情況、周圍的交通運輸情況、排水排污處理情況以及供水供電等進行充分的了解。相同的建筑物，選擇不同的地勢環(huán)境、不同的地基方案、不同的基礎結構，也會對設計其工程造成的施工難易程度產(chǎn)生很大的差別。一般情況下，應該選擇環(huán)境較好的天然地基、簡單有效的施工方式，在確保施工質量的前提下，盡量節(jié)約資源和資金。但是難免會遇到地基強度不穩(wěn)定、地基強度不符合設計需求的情況，對于這種情況要根據(jù)其實際的設計需要對地基進行相應處理。

1.3土木工程建筑對施工環(huán)境的影響

由于建筑面積有限，現(xiàn)在城市建設中出現(xiàn)了越來越多的高層或者大型建筑物。大型建筑物對地基的可承載度要求更高，天然地基可能無法承受其承載力和沉降量，所以一般會選擇樁基礎。選用樁基礎可以最大程度保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性，但是由于城市建筑物密集，沉樁作業(yè)會對周圍的環(huán)境造成較多的破壞。樁施工可能會對建筑工程的質量、施工的進度、工程造價等造成不利的影響，尤其是打樁施工會對周圍環(huán)境造成較大的噪聲干擾、較大幅度的震動、擠土效應等，這些負面影響造成的損失可能是無法挽回的。由此可見，建筑企業(yè)在利用樁施工之前一定要對其進行充分的研究和分析，盡量將危害降到最低，并且要不斷學習先進的施工技術。

2土木工程建筑設計中結構基礎設計的相關要點

2.1墻下條形基礎的設計要點

土木工程建筑的基礎設計形式是多種多樣的。墻下條形基礎是一類較為常見的基礎設計形式。在選擇材料時，多以磚石、混凝土以及毛石等剛度條件良好的基礎材料為主。這些材料不僅具有良好的剛度條件，而且在抗壓能力、抗拉能力與抗剪能力等方面也體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢。設計人員必須從剛度角度出發(fā)，對墻下條形基礎內部產(chǎn)生的抗拉能力與抗剪能力展開控制，將基礎所承受的拉應力和剪應力控制在耐受限度內。通常來說，多層砌體結構以墻下條形基礎為主，比如早些年的小區(qū)住宅、辦公樓等。如果持力層為良好的天然地基，能承受一定的重力荷載，也可以適當提升建筑的樓層數(shù)?？偟膩碚f，墻下條形基礎具有施工便捷迅速、造價成本低等優(yōu)勢。為增強整體基礎的整體性，可采取基礎上方增設地圈梁的方式。將鋼筋混凝土柔性基礎運用到土木工程建筑的條形基礎中，當上部結構產(chǎn)生的重力荷載超過地基基礎的抗壓耐受限度，地基基礎就會出現(xiàn)不規(guī)則沉降，增大基礎斷面。此外，基礎埋深應根據(jù)建筑物的高度、體型、結構形式、地質情況和抗震設防烈度等因素綜合考慮。如果地基基礎分布不均勻，可以采取增設肋梁的方式，增強基礎抗彎矩能力，以此有效抑制地基基礎的不規(guī)則沉降。

2.2獨立基礎的設計要點

按照獨立基礎的剛度差異，可將其劃分為剛性基礎和柔性基礎兩大類。獨立柱基礎斷面以矩形和方形為主。通常情況下，設計人員會根據(jù)柱荷載偏心距對斷面形狀加以選擇。若柱荷載偏心距較大，以獨立柱基礎為宜，可以節(jié)約投資成本，擴大經(jīng)濟效益。采用拉梁拉結設計形式，可以顯著提升地基基礎的抗震性能，避免地基基礎在發(fā)生地震時出現(xiàn)不規(guī)則形變。如果土木工程建筑的上部結構是框架結構，而地基基礎又具備一定的承載負荷能力，則地基基礎出現(xiàn)不規(guī)則形變的概率是較低的。對于獨立柱基礎來說，宜沿兩個主軸方向設計基礎拉梁。拉梁的主要目的是：（1）加強獨立基礎之間的整體性;（2）調整柱基之間的不均勻沉降;（3）減小首層柱的計算高度等等。

2.3預應力管樁設計

現(xiàn)如今，預應力技術手段在我國的土木工程項目基礎結構設計發(fā)展的過程中受到了極大的歡迎和認可，預應力技術手段的基礎結構方面也發(fā)揮著較為重要的作用。因此，做好預應力管樁的設計工作尤為重要，保證預應力管樁設計可以發(fā)揮其最大的效果和作用。為了實現(xiàn)管樁設計的最優(yōu)化，需要從各個方面進行完善。例如，一定要嚴格按照要求來設置預應力管樁的直徑，其直徑的確定一定要考慮整個基礎結構的穩(wěn)定性，確保其具有較強的使用性能，對于整個設計進行全面的考慮和分析，盡量避免各種不利因素的出現(xiàn)。對于預應力管樁的各個基礎組成部分也要進行嚴格的檢查和篩選。

2.4鉆孔灌注樁設計

目前，鉆孔灌注樁被較為廣泛地應用到土木工程基礎結構施工處理中，選擇鉆孔灌注樁設計在實際操作的過程中需要考慮后期實施操作的一些具體流程和要求，確保其可以在實際應用中發(fā)揮最大的作用，保證在后期的實施過程中可以按照相應的基礎結構穩(wěn)定性進行相對切實有效的處理。在實際的操作過程中，一定要嚴格確定好成樁區(qū)域和具體樁身的大小，保證鉆孔灌木樁的實際應用可以符合整個工程對于基礎結構設計的需要，并且可以最大程度上確保其整體結構的穩(wěn)定性。

結束語

在實際建筑施工中，施工質量會受多方面因素影響，導致建設質量下降。土木工程結構和地基作為建筑工程的基礎組成部分，一旦出現(xiàn)質量問題，不僅會增加建筑使用風險，還會縮短使用期限，降低工程建設水平。因此，在土木工程建筑結構基礎設計中，設計人員應明確設計標準規(guī)范與設計要點，采用合理的基礎結構形式，保證整體土木工程建筑的安全性，以滿足人們的基本需求，推動建筑行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻：

[1]王雅莉.土木工程建設中結構與地基加固技術的運用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（26））：123.

[2]劉娜，蔡立.土木工程結構設計與地基加固技術探究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（9）：64.

[3]王麗媛.土木工程施工中地基加固結構技術的應用研究[J].山西建筑，2014（33）：155～157.

[4]穆占春.土木工程建設中建筑結構基礎設計要點分析[J].居舍，2020，（18）.