浙江天然建筑设计有限公司 浙江省温州市 325011
摘要:建筑业在我国经济发展中起到了至关重要的作用,随着城市化建设的不断增多,越来越多的高层建筑出现在大众视野中。在房建结构设计中,基础设计对房建结构设计具有重要的作用,基础设计出现不合理的差错就会导致整个房建结构设计的失误,从而影响整个房屋建筑结构的质量,本文就对房屋建设结构设计中的基础设计进行研究,找到房建设计中基础设计的注意要点,提高结构设计的合理性与适用性。
关键词:房建结构;结构设计;基础设计;桩基础
引言
建筑结构的基础设计主要由水平结构体系、竖向结构体系和基础结构构成。水平结构体系选型和竖向结构体系选型作为上部结构选型,都是由基础选型发展出来的。在具体选择时,需要考虑建筑地区的土壤与地质、具体的环境要求、周围的建筑情况、对于防震防灾害的要求及施工的条件等因素。下面我们以桩基础为例进行具体分析。
1房屋建筑结构基础设计的主要类型
1.1独立基础
独立基础设计形式分为柔性和刚性独立基础两种,在进行独立基础设计时,要以地基土的特点为基础,比如说,如果地基土压实密度较大且压缩性较强,那么最好采用刚性基础,其他情况则采用柔性基础,目的是避免因为地基土的压缩而导致地面不均匀沉降。我国目前大多数民建工程施工采用的是独立基础设计形式,而且这种设计形式有良好的发展前景。大多数时候独立基础设计形式广泛应用在柱下基础中,与现浇混凝土柱一起浇筑,形成一个整体,并且将柱荷载的偏心距作为参考依据,以此来决定基础断面是矩形还是方形。
1.2条形基础
主要是利用一些砖块或者是混凝土等强度比较大的基础材料,使其具备较大的承受能力,这种基础类型具备良好的抗压能力,但是在抗剪强度以及拉伸力比较弱,在施工造价方面具有优势,可以采用比较方便的手段加大整体基础结构的强度与刚度,使其能够承担起顶部结构的荷载压力,使基础地基变形保持在可控制的安全范围内。
1.3箱、筏形基础
箱形或筏型基础主要应用在地基承载力不均匀和某些建筑对地基基础承载力要求高的场合,此外筏型基础一般还应用于带有地下室的房屋建筑中。这两种基础在设计时最难的地方在降低基础的整体弯曲应力。在设计中最好是把基础和上部结构看成一体,采用共同作用分析法来进行设计。共同作用分析法是指在对高层建筑基础设计时把上部结构和基础及地基看作一个整体,使三者的保持力的平衡和协调的变形能力。此种方法较之传统方法更加合理与科学,但是设计难度和投资成本高,只有在结构比较复杂的大型建筑基础设计中才会使用。
1.4桩基础
承台和桩基共同构成桩基础,承台处于桩的顶端位置,根据承台所处的不同位置,可将桩基础划分成高承台和低承台的的桩基础。所谓低承台的桩基础,就是承台的底面和土相接触,而桩身被埋藏于土中这一类桩基础。而高承台的桩基础,指的是承台的底部处在地上面,桩身的上半部裸露出地面这一类桩基础。通常情况下,建筑施工中采用的都是低承台的桩基础,尤其广泛地应用在高层建筑中。在应用中桩基础有以下特点:首先,桩基础的承载力较强,桩深入到的坚硬的持力层内,比如密实的岩石层、基岩以及中密砂等土质中,在竖向的单桩以及群桩的承载中,承载力都较强,能够承载起建筑的主体的全部的竖向荷载,其中也包含偏心荷载在内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,竖向桩的刚度较大,桩基础的单桩和群桩的刚度都很大,当自身的重量以及邻近的荷载对其产生作用时,都不会出现极度不均匀的沉降,并且将建筑物可能出现的倾斜控制在一定的范围。再次,稳定性较好,不管是单桩还是群桩,都具有较大的侧向刚度,并且抗倾覆能力较强,对地震以及风力作用导致的力矩和水平上的荷载,都可以较好的抵御,保证高层建筑物的稳定。最后,抗压和抗拔的承载力较强。桩身可以穿过液化的土层,并且牢牢地固定在基岩层和深土层内,使得建筑的根部能够对外界形成极强的抵抗力,防止建筑物出现沉陷或者倾斜的情况。
2桩基础设计中存在的问题
建筑工程桩基础设计中,一个最突出的问题就是建筑结构桩基础理论和实践工艺未能紧密结合在一起,出现脱节的问题。相关领域在具体设计中,尽管做出了一系列有效的试验和检测,但是得到的检测结果未能有效的应用到实践中。桩基工程具体施工中,最终结果和设计之间的差异较大,未能满足设计要求。一旦出现这种情况,设计人员会通过修改设计图纸的方式,有效的降低误差,尽管可以保证工程的安全性,但是工程收益却受到了严重的影响。基于此,就需要二次桩基础施工,增加人力、物力和财力的消耗,延长工期,不利于工程竣工验收的经济效益。
3建筑施工中桩基础施工技术分析
3.1施工现场环境勘查
在建筑设计施工前,要对其进行全面的环境勘查。对于不同的建筑来说,其地质条件并不完全相同,在施工前,要做好现场的地质勘查,对施工环境进行全面研究和分析,全面掌控现场环境的数据信息。对于施工地段出现的石块陡坡等,要进行全面的地质信息记录,对其进行相应的处理,并对该地段的地基信息进行研究和分析,确保施工过程中的桩基础技术应用符合要求。
3.2桩基的确定
建筑工程施工中,桩基的选择需要充分考虑到建筑荷载特点和地层结构,充分整合人工挖孔灌注桩和冲钻孔灌注桩技术优势,更为科学合理的设计草图,设计更为科学合理的建筑工程施工图。同时,根据建筑类型来动态调整施工方案,不能盲目的开展工作,如果工程施工要求不高,或是施工区域是风化层,荷载承受力较大,经过技术人员的充分分析和考虑后,选择人工挖孔灌注桩施工技术,满足建筑工程建设要求。
3.3桩放线定位
在对桩进行放线和定位时,一定要保证定位的准确性。只有确保桩放线定位的准确性,才能确保其发挥设计作用。在具体操作时,要对桩的位置及水准点进行定位。在定位时,要确保定位放线作业的独立性,确保将其与一般的施工放线分开操作,防止两者相互影响。在进行水准点定位时,要对每根桩位置进行定位,对桩体的标高进行测量,确保符合控制桩的要求。
3.4施工进程的应急处理
桩基施工中,很容易受到客观因素影响,对工程整体质量产生深远的影响。任一环节出现问题,都可能影响到后续环节的有序开展,这就需要施工人员做好应急处理工作,确保桩基础施工活动能够有序开展。如果在桩基础施工中出现的问题较为严重,无法得到及时有效的解决,将为工程建设质量和安全埋下严重的安全隐患。故此,在桩基础施工中,需要充分了解到技术问题,建立应急预案,确保应急预案更加安全、可靠,结合实际工程案例进行防护工作,避免此类现象再次出现。与此同时,综合考虑到工程建设中可能出现的事故对于工程带来的危害,确保事故问题可以及时有效的得到处理,提升工程建设质量。诸如,在桩成孔后,施工人员需要对桩基深度和垂直度进行检查,岩石强度是否满足建设要求,只有检测的各项数据符合预期设计指标,才能保证工程建设质量和安全,如果存在偏差,需要及时寻找差异原因,寻求合理对策予以解决。
结语
在选择建筑结构的基础设计时,需要保证基底的承载力大于所需承受的最大应压力。同时,保证控制建筑基础的总沉降量和差异沉降量,用以保护上部结构。并需要根据周围的社会环境及自然环境,对建筑的设计进行改良,降低对建筑自身及周围环境的影响。此外,需要在满足设计要求和安全系数的前提下,要求建筑设计师根据开发商的要求,提供合适的建筑设计,同时尽可能的简化建设过程,降低建筑难度和建筑成本。
参考文献
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论文作者:胡宏雷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/26
标签:基础论文; 桩基础论文; 建筑论文; 荷载论文; 结构论文; 结构设计论文; 桩基论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;