摘要:基础设计是建筑结构设计中的一个重要组成部分,而基础设计是一个复杂而系统的工作,涉及到的因素很多。在具体的设计过程中,应考虑各种因素,理论与实践相结合,选择适合的基础形式,保证建筑结构的质量和安全同时,选择经济合理的基础。
关键词:建筑工程;结构设计;基础设计;
前言:
建筑设计的合理性将直接影响建筑物的安全性和稳定性。现如今,人们生活水平不断提高,对建筑的要求也越来越高。为此需要设计人员进行合理的设计,以满足人们的需求,同时保证建筑的质量。而基础作为建筑物的根基,是设计中尤为重要的环节。
一、基础设计合理的重要性
为确保建筑结构的安全性,在设计时,首先应选择合理的基础类型。如果基础设计不合理,甚至未满足规范相关要求,建筑物的承载能力将不足,并最终导致建筑物沉降过大、墙体开裂等质量问题,甚至出现整体倒塌的严重事故。比如淤泥土上采用筏板基础,未采取有效的地基处理措施,建筑物必然会因为沉降出现开裂等问题。
其次,合理的结构基础设计可以进一步加快建设周期,这一方面是根据地质条件选择更方便施工的基础形式,比如能采用扩展基础时优先采用,工期快经济效益好;另一方面也要避免由于不合理的基础形式引起的加固,导致工期延误。
最后,合理的基础设计也能为企业创造更高的社会效益和经济效益。基础造价占总土建造价的比重大,尤其对场地复杂或大型的项目,将有更大的比例。由此看出,基础设计的合理性非常重要,必须引起重视。
二、基础设计要点分析
2.1扩展基础设计
2.1.1独立基础
独立基础广泛运用于层高不高的项目,只要地基能提供足够的反力,独立基础有很好的适应性和经济性。施工时也可根据实际的持力层标高调整基础标高,灵活性好。基础的形状常规为矩形或正方形,还可以根据实际情况考虑异形的基础或联合基础。需要引起注意的是,独立基础不能只根据柱底最大反力来设计,必须复核弯矩作用下的偏心基底反力,尤其是沿海地区风荷载控制时。
2.1.2条形基础
条形基础不是特别广泛应用于当前的工程项目,它主要用于上部荷载呈线性分布的时候,比如砌体结构,目前应用最多的地方就是围墙。条形基础的优点是设计和施工比较灵活,有统一的原则后,可根据砌体的类别和最终的定位来施工,方便操作。条形基础同样要注意平面外弯矩的影响,避免基底反力不足。现场施工时条基的持力层常常就是夯实后的回填土,地基承载力不足导致不均匀沉降,围墙会开裂或倾覆,必须引起设计和工程的注意。
2.1.3筏板或箱形基础
上部结构荷载到一定程度后,独基和条基不能满足要求,在地基承载力满足的情况下,可选择筏板基础,有地下室时还可以选择箱型基础。筏板基础与底板相结合,按整体的方式受力,控制沉降较好,且施工速度快。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在箱形基础和筏板基础设计的过程中,基础的整体弯曲应力的降低是设计当中的难点,所以在具体的设计过程中,上部结构和基础应被视为一个整体设计。施工时还需要注意,由于筏基的混凝土浇筑量很大,必须注意控制混凝土放热的问题,设计也要提供必要的措施。
2.2桩基础设计
2.2.1桩型选择
当扩展基础不能满足需求时,应考虑采用桩基础。常见的桩型根据桩受力模式可分为以下几种形式:摩擦桩、端承桩等,根据施工方法的不同又可分为:旋挖桩、钻孔桩、冲锤桩、人工挖孔桩、预制桩等。设计应根据勘察报告选择受力合理的经济的施工可行的桩型。常规来说,预制桩的施工速度最快,成本也最低,最受业主欢迎,但并不是所有情况都适用。比如淤泥较厚的场地,施工没有做到分层均匀开挖,管桩受土侧压力,很容易出现桩倾斜和断桩的情况,后期处理成本高难度大,影响工期。还有山地建筑,持力层起伏有较大倾斜角时,管桩在基岩面上会滑移导致断桩等安全问题。因此桩基选型必须慎重,不能因为造价因素而忽略工程的可行性,成本、工程和设计合理性必须兼顾。
2.2.2桩的平面布置
在桩基设计的过程中,设计人员必须注意桩的平面布置和整体布局。桩的形心要与竖向构件的荷载形心对齐,避免偏心带来的附加应力。同时还要使主楼内的群桩中心能对齐建筑物的质心,满足规范偏心的要求。地库利用桩抗拔的时候,可考虑在板跨中间布桩,减少筏板厚度和配筋。使用管桩时特别要注意管桩的挤土效应对整个场地的影响,比如对围护和周边情况的影响。当管桩和灌注桩混用的时候,要考虑管桩先施工,并采取措施减小挤土效应,再施工灌注桩,这往往与工程抢主楼工期的计划相违背,必须引起注意。可考虑在主楼与地库之间设置过渡区域或减少挤土效应的措施。
2.2.3桩长设计
桩的长度设计是桩设计时需要重点思考的部分,常规来讲,细而长的桩是最优的,能充分利用桩周的摩擦力。当然,桩长设计首先还是要基于地勘报告,选择合适的持力层,判断是否入岩。当场地分布有特殊土层时,要尤其注意桩持力层的选择。比如场地内有硬质夹层时,需判断夹层能否做持力层,如夹层不均匀且太薄,则要考虑打穿持力层,同时要通过工程前试桩试验钻透夹层的难易程度,选择合适的打桩方式。当采用管桩时,注意长度要匹配管桩的型号,避免因为仅仅超出几米导致分节。管桩抗拔时还需要注意第二节能否考虑抗拔,要考虑抗拔性能时必须采取可靠的接头措施。
三、结束语
综上所述,基础设计是建筑设计中的重要部分,必须引起设计人员的重视。设计师要充分考虑本项目特点和地质情况,根据上部荷载和持力层选择合理的基础形式。同时,不能忽视工程方面的因素,要保证施工的可操作性和安全性,避免施工问题引起的返工。设计师还需要有成本意识,在合理的基础上选择最经济的基础形式。万丈高楼从地起,有了稳固的基础,才能实现上部丰富的建筑功能,才能实现居民的安居乐业,才能实现建筑业的蓬勃发展。
参考文献:
[1]陈一鸣.建筑结构中的桩基础设计探讨[J].江西建材,2017(23):8-9.
[2]杨佩良.建筑结构中桩基础设计探微[J].建筑知识,2017(10):12-13.
[3]张艳,王淑芝.建筑结构中桩基础设计分析[J].门窗,2016(09):122.
[4]汪江.建筑结构中桩基础设计分析[J].建筑知识,2017,37(17):33.
论文作者:郭峻1,陈伟2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/17
标签:基础论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 管桩论文; 条形论文; 《基层建设》2019年第3期论文;