房屋建筑結構設計中的基礎設計方案分析
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摘 要：隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平得到了巨大的提高，人們的住宅購買能力也在不斷的提高，這就在一定程度上使住房需求量日益增加。在現階段的房屋建設中，大多數都是以高層建筑為主，且高層建筑已經成為了建筑建設的主流。高層建筑的基礎設計在建設過程中占據著非常重要的地位，本文主要對高層建筑的基礎設計優化方案進行詳細的分析介紹。
關鍵詞：房屋建筑;基礎設計;優化
1 前言
房屋質量問題是國家以及社會都比較重視的問題之一，如果房屋的質量不達標，存在安全隱患的話，就可能對人們的居住質量產生一定影響，嚴重的話還會威脅到人們的生命財產安全。而保證高層建筑建設質量的最重要因素就是基礎設計以及建設質量，現階段要做的就是對高層建筑的基礎設計方案進行不斷的優化創新，使得基礎建設質量能夠達到相關標準，從而使整個基礎結構的穩定性得到保障。
2 房屋建筑基礎設計影響因素
2.1 上部結構
所有建筑均由上部結構與地基基礎兩部分構成，民用房屋建筑也是如此，上部結構與地基基礎結構可相互作用、協調。上部結構運行穩定性及安全性，不僅受到其受力構件質量、強度的影響，同時也將受其地基基礎變形情況的影響。在設計地基基礎時，也需充分研究民用建筑上部結構剛度（不同上部結構對地基基礎變形適應能力均不相同），為保證民用建筑設計、建設質量，設計人員需充分掌握建筑上部結構剛度特征并科學設計其地基基礎。
2.2 地質條件
設計人員在設計民用建筑基礎之前，需詳細勘察施工現場地質情況、環境情況等，在掌握所有資料之后才可保證設計質量（在設計前需勘察施工現場地形、地貌、交通、給排水等情況）。相同建筑物，若選用不同地基方案及基礎結構，其施工成本、施工難度、施工周期均不相同。因此，為控制施工成本，需盡量選用天然地基，選擇簡單施工方式。然而部分民用建筑必須建設在特殊地形當中，此時就需對地基進行合理處理（若地基強度較低、壓縮性較大，則需對地基進行處理，如此才可保證地基穩定性可滿足施工要求）。另外，建設房屋建筑的地區，嚴禁存在土應剪力（若土層中存在傾斜滑動面，在出現地震時，建筑物將出現滑坡情況）。因而，在選擇建筑地基時嚴禁選擇可能出現滑坡狀況的地區。
2.3 施工環境
針對部分高層或大型民用建筑，天然地基并不能滿足建筑在承載力、沉降量方面的要求，因此可采用樁基礎。沉樁施工將對周圍環境造成嚴重影響，樁施工也將影響民用建筑施工質量、施工進度、施工安全、施工造價等，施工過程中形成的噪音、振動將對周圍環境造成不良影響。
3 房屋建筑結構設計中基礎設計的設計要點
3.1 獨立的基礎設計
獨立的基礎設計理念分為兩種，分別是柔性以及剛性，在進行獨立基礎設計的時候，要結合當地施工的地基土質特點，例如說：地基土壓實密度很大而且壓縮性比較強的話，那么施工的時候最好就要運用剛性的獨立基礎設計，如果當地施工的地基土質特點是其他情況的話就采用柔性基礎，目的是為了有效的避免由于地基土的壓縮從而引發的不均局沉降。由于我國現階段大多數的民建工程所運用的是獨立基礎設計的方法，且這種設計方法還具有著非常好的發展空間。多數情況的時候獨立基礎設計方法大面積的運用在柱下基礎當中，然后與澆筑混凝土一起澆筑，從而形成了一個整體。還要把柱荷載的偏心距作為接下來判斷的根據，從而來判斷出斷面是采用矩形還是方形。
3.2 樁基礎的設計
因為樁基礎設計方法的荷載承受能力比較強，一般這種情況下，房屋建筑當中上部結構有幾率會出現承載能力不足的情況，則要在進行基礎設計類型選擇加固的時候，采用樁基礎設計的預防措施。樁基礎設計由于樁身的部位比較長，所以能夠將建筑結構的上部荷載全部轉到土層深處，從而能夠有效的控制地基發生沉降的問題，在樁基礎設計的正中部位進行加密布樁，從而延長中部樁的長度，有效調節房屋建筑結構設計中樁基礎設計的承重能力。
3.3 箱形以及筏型基礎設計要點
箱型或者是筏板形基礎的使用情況是，主要用于地基土承載能力不平均，或者是高層建筑建設對于地基基礎承受力要求很大的場合。除此之外，如果在房屋建設中，有地下室的情況下，也可以運用筏板基礎，讓其發揮出基礎的作用，又可以作為地下室的地面使用。箱型基礎和筏形基礎設計的主要難點區別為箱型基礎與筏形基礎設計其中一個需要降低基礎整體彎曲應力而另一個不需要，所以，可以把上部結構與基礎看為一體。除此之外，箱形基礎和筏形基礎都是大體積的混凝土，如果在氣溫較低的狀態下進行施工的時候，比較容易出現溫度裂縫，所以在設計的時候要充分的考慮在施工計劃之內，可以采用設計伸縮縫來處理這種現象，防止由于溫度變化產生的變形，其寬度可以設置兩厘米到三厘米之間。
3.4 樁箱的基礎和設計要點
樁箱基礎是用于樁基礎以及箱形基礎，樁箱基礎的特點是：抗彎的強度比較高、卸載的能力較強而沉降的能力比較小。所以此措施經常性的用于地基上建設房屋建筑，特別是高層建筑以及強度很大的重型建筑，也適用于沉降要求比較嚴格的房屋建筑。樁箱基礎的設計難點是布樁方式的選擇問題，因為不同地點的地基土質的差異性很大，要是運用全場布樁的措施會讓各個樁體樁頂的反力出現不同，對基礎底板來說，每一個地方的受力都是不均等的。要是想確保基礎的承受力達到理想效果，就要保證底板既有一定的厚度，在實際設計中可以運用調整布樁的方法，適當提高中間部位樁間距的措施，充分運用基礎底部樁間體的承載力，通過分擔基礎底板的受力方法，從而到減小底板厚度的效果。
4 高層建筑基礎設計應該注意的問題
4.1 沉降縫問題
在基礎設計的過程中，常常會出現一些沉降縫問題，這些問題會導致建筑體的開裂，給建筑體的安全使用帶來了巨大的威脅，造成沉降縫出現的原因包括有土質基礎不穩定、相鄰部分的荷載過大、高度和結構形式不合理等。當沉降縫問題出現時，通常情況下會采用垂直縫處理法來進行治理，通過垂直縫處理法能夠將建筑物分割成多個建設單元，這樣就能夠在一定程度上避免建筑體的錯位與開裂。由于高層建筑的建筑體結構本身就需要承載巨大的建筑壓力，所以高層建筑的地基建設就變得非常復雜，沉降縫的存在會影響地下室在土壤中的嵌固作用，會給建筑體結構帶來額外的負擔，從而使建筑體結構的穩定性和安全性受到威脅。所以在高層建筑基礎設計的過程中，就應該充分考慮到這些可能出現的問題，在基礎設計時盡力采取能夠避免這些影響因素產生的施工方案。
4.2 地基土結構問題
高層建筑的上部結構荷載主要是地基與基礎之中的剛性樁、柔性樁、半柔性樁等各類樁體進行共同承載的，在現階段的地基基礎結構設計過程中，都是用沉降法來對地基基礎設計過程進行控制。在基礎設計時，要對地基土的結構問題進行考慮，根據實際情況采用最佳的設計方案來進行后期的施工建設。
5 結束語
總而言之，房屋建設建筑結構的基礎設計是房屋建筑當中非常重要的組成部分。我國近幾年正是建筑行業騰飛的階段，行業在迅速發展的同時，設計人員要細心的做好房屋建筑結構設計中的基礎設計，不能盲目的套用其他設計結果，從根本上保證房屋建筑的結構設計質量。
參考文獻：
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[2] 張二龍.某高層建筑基礎優化設計及造價分析[J].低溫建筑技術，2014（2）：136～137.
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