房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析

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　　摘    要：随着社会经济的快速发展，人们的生活水平得到了巨大的提高，人们的住宅购买能力也在不断的提高，这就在一定程度上使住房需求量日益增加。在现阶段的房屋建设中，大多数都是以高层建筑为主，且高层建筑已经成为了建筑建设的主流。高层建筑的基础设计在建设过程中占据着非常重要的地位，本文主要对高层建筑的基础设计优化方案进行详细的分析介绍。
　　关键词：房屋建筑;基础设计;优化
　　1  前言
　　房屋质量问题是国家以及社会都比较重视的问题之一，如果房屋的质量不达标，存在安全隐患的话，就可能对人们的居住质量产生一定影响，严重的话还会威胁到人们的生命财产安全。而保证高层建筑建设质量的最重要因素就是基础设计以及建设质量，现阶段要做的就是对高层建筑的基础设计方案进行不断的优化创新，使得基础建设质量能够达到相关标准，从而使整个基础结构的稳定性得到保障。
　　2  房屋建筑基础设计影响因素
　　2.1  上部结构
　　所有建筑均由上部结构与地基基础两部分构成，民用房屋建筑也是如此，上部结构与地基基础结构可相互作用、协调。上部结构运行稳定性及安全性，不仅受到其受力构件质量、强度的影响，同时也将受其地基基础变形情况的影响。在设计地基基础时，也需充分研究民用建筑上部结构刚度（不同上部结构对地基基础变形适应能力均不相同），为保证民用建筑设计、建设质量，设计人员需充分掌握建筑上部结构刚度特征并科学设计其地基基础。
　　2.2  地质条件
　　设计人员在设计民用建筑基础之前，需详细勘察施工现场地质情况、环境情况等，在掌握所有资料之后才可保证设计质量（在设计前需勘察施工现场地形、地貌、交通、给排水等情况）。相同建筑物，若选用不同地基方案及基础结构，其施工成本、施工难度、施工周期均不相同。因此，为控制施工成本，需尽量选用天然地基，选择简单施工方式。然而部分民用建筑必须建设在特殊地形当中，此时就需对地基进行合理处理（若地基强度较低、压缩性较大，则需对地基进行处理，如此才可保证地基稳定性可满足施工要求）。另外，建设房屋建筑的地区，严禁存在土应剪力（若土层中存在倾斜滑动面，在出现地震时，建筑物将出现滑坡情况）。因而，在选择建筑地基时严禁选择可能出现滑坡状况的地区。
　　2.3  施工环境
　　针对部分高层或大型民用建筑，天然地基并不能满足建筑在承载力、沉降量方面的要求，因此可采用桩基础。沉桩施工将对周围环境造成严重影响，桩施工也将影响民用建筑施工质量、施工进度、施工安全、施工造价等，施工过程中形成的噪音、振动将对周围环境造成不良影响。
　　3  房屋建筑结构设计中基础设计的设计要点
　　3.1  独立的基础设计
　　独立的基础设计理念分为两种，分别是柔性以及刚性，在进行独立基础设计的时候，要结合当地施工的地基土质特点，例如说：地基土压实密度很大而且压缩性比较强的话，那么施工的时候最好就要运用刚性的独立基础设计，如果当地施工的地基土质特点是其他情况的话就采用柔性基础，目的是为了有效的避免由于地基土的压缩从而引发的不均局沉降。由于我国现阶段大多数的民建工程所运用的是独立基础设计的方法，且这种设计方法还具有着非常好的发展空间。多数情况的时候独立基础设计方法大面积的运用在柱下基础当中，然后与浇筑混凝土一起浇筑，从而形成了一个整体。还要把柱荷载的偏心距作为接下来判断的根据，从而来判断出断面是采用矩形还是方形。
　　3.2  桩基础的设计
　　因为桩基础设计方法的荷载承受能力比较强，一般这种情况下，房屋建筑当中上部结构有几率会出现承载能力不足的情况，则要在进行基础设計类型选择加固的时候，采用桩基础设计的预防措施。桩基础设计由于桩身的部位比较长，所以能够将建筑结构的上部荷载全部转到土层深处，从而能够有效的控制地基发生沉降的问题，在桩基础设计的正中部位进行加密布桩，从而延长中部桩的长度，有效调节房屋建筑结构设计中桩基础设计的承重能力。
　　3.3  箱形以及筏型基础设计要点
　　箱型或者是筏板形基础的使用情况是，主要用于地基土承载能力不平均，或者是高层建筑建设对于地基基础承受力要求很大的场合。除此之外，如果在房屋建设中，有地下室的情况下，也可以运用筏板基础，让其发挥出基础的作用，又可以作为地下室的地面使用。箱型基础和筏形基础设计的主要难点区别为箱型基础与筏形基础设计其中一个需要降低基础整体弯曲应力而另一个不需要，所以，可以把上部结构与基础看为一体。除此之外，箱形基础和筏形基础都是大体积的混凝土，如果在气温较低的状态下进行施工的时候，比较容易出现温度裂缝，所以在设计的时候要充分的考虑在施工计划之内，可以采用设计伸缩缝来处理这种现象，防止由于温度变化产生的变形，其宽度可以设置两厘米到三厘米之间。
　　3.4  桩箱的基础和设计要点
　　桩箱基础是用于桩基础以及箱形基础，桩箱基础的特点是：抗弯的强度比较高、卸载的能力较强而沉降的能力比较小。所以此措施经常性的用于地基上建设房屋建筑，特别是高层建筑以及强度很大的重型建筑，也适用于沉降要求比较严格的房屋建筑。桩箱基础的设计难点是布桩方式的选择问题，因为不同地点的地基土质的差异性很大，要是运用全场布桩的措施会让各个桩体桩顶的反力出现不同，对基础底板来说，每一个地方的受力都是不均等的。要是想确保基础的承受力达到理想效果，就要保证底板既有一定的厚度，在实际设计中可以运用调整布桩的方法，适当提高中间部位桩间距的措施，充分运用基础底部桩间体的承载力，通过分担基础底板的受力方法，从而到减小底板厚度的效果。
　　4  高层建筑基础设计应该注意的问题
　　4.1  沉降缝问题
　　在基础设计的过程中，常常会出现一些沉降缝问题，这些问题会导致建筑体的开裂，给建筑体的安全使用带来了巨大的威胁，造成沉降缝出现的原因包括有土质基础不稳定、相邻部分的荷载过大、高度和结构形式不合理等。当沉降缝问题出现时，通常情况下会采用垂直缝处理法来进行治理，通过垂直缝处理法能够将建筑物分割成多个建设单元，这样就能够在一定程度上避免建筑体的错位与开裂。由于高层建筑的建筑体结构本身就需要承载巨大的建筑压力，所以高层建筑的地基建设就变得非常复杂，沉降缝的存在会影响地下室在土壤中的嵌固作用，会给建筑体结构带来额外的负担，从而使建筑体结构的稳定性和安全性受到威胁。所以在高层建筑基础设计的过程中，就应该充分考虑到这些可能出现的问题，在基础设计时尽力采取能够避免这些影响因素产生的施工方案。
　　4.2  地基土结构问题
　　高层建筑的上部结构荷载主要是地基与基础之中的刚性桩、柔性桩、半柔性桩等各类桩体进行共同承载的，在现阶段的地基基础结构设计过程中，都是用沉降法来对地基基础设计过程进行控制。在基础设计时，要对地基土的结构问题进行考虑，根据实际情况采用最佳的设计方案来进行后期的施工建设。
　　5  结束语
　　总而言之，房屋建设建筑结构的基础设计是房屋建筑当中非常重要的组成部分。我国近几年正是建筑行业腾飞的阶段，行业在迅速发展的同时，设计人员要细心的做好房屋建筑结构设计中的基础设计，不能盲目的套用其他设计结果，从根本上保证房屋建筑的结构设计质量。
　　参考文献：
　　[1] 程文刚.高层建筑基础设计的优化探讨[J].现代物业旬刊，2015（6）：28～29.
　　[2] 张二龙.某高层建筑基础优化设计及造价分析[J].低温建筑技术，2014（2）：136～137.
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