浅析强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法

浅析强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法

覃俊

农工商房地产（集团）广西明通置业有限公司  530001

摘要：随着人们生活水平的不断提高，对于房屋建筑工程的要求也在不断增多。为了能够满足人们的实际要求，建筑工程行业开始探索如果优化基础选型，保证房屋建筑结构设计的合理性，提升建筑的整体吸引力。因此，为了能够更好地满足现代化房屋建筑结构设计目前，需要在明确基础选型要求、要点内容的同时，以实际案例为切入点，分析在实际设计中需要注意的内容。通过进一步强化设计合理性，真正建设出满足人们要求的房屋建筑，为建筑行业的进一步发展提供支持。

关键词：基础选型；房屋建筑；结构设计

现代化房建工程领域的快速发展，对基础选型工作提出了全新的要求，其作为房建工程的基础部分，只有真正合理的选型，才能够为整个建筑的质量、效率提供支持。因此，为了能够实现高质量工程建设的目标，当前需要准确分析基础选型的要求，以及优化基础选型的意义，并且在此基础上，以实际工程为例，提出通过强化基础选型优化结构设计的具体方法。以此保证能够提升房屋建筑的实用性、经济性，保证房屋建筑安全稳定的同时，也能够为建筑工程获得较好的经济效益和社会效益提供较大支持。

一、基础选型的基本要求和意义

（一）基本要求

由于基础规划在整个房建结构规范中具有十分重要的意义，所以在进行房屋基本工程设计时，必须确保其满足以下几个基本要求：一是基本设计可以承担正常施工过程和使用阶段中可能发生的各种功能变化；二是设计具有很强的使用性能和耐久性；三是一旦产生严重火灾情况，一般要求在规定时限内具有较高强度；四是当发生突发性事件和事故群时，其结构能够保持整体的稳定性，不得出现结构持续塌陷问题。因此，在基础建设中，必须考虑以下问题：首先，基础设施因需要长期遭受负荷影响，防止因基础变形造成承重结构出现损坏问题：其次，就算处在最不利的荷载影响，基础也不会出现失稳现象：最后，保证其耐久性充足。

高层基础选型多层房屋基础设计的特征包括：一是房屋传到基础的荷载很大：二是高层房屋对基础埋深要求很大，通常含地下室，要考量整体与局域抗浮：三是高层房屋内主楼与裙房的荷载差别比较悬殊，极易造成不均匀下沉。如此就要求在高层房屋结构设计中，严格根据相关标准设置的允许值来管理基础总下沉量与差异下沉量。当顶部土壤强度很高时，最适合使用自然地基表面筏板基础和盒型地基。而如果土壤强度不够高或下沉量较大时，则可在表面筏板基础与盒型地基之上进行自然地基处理，并加工为复合地板以达到土壤强度和下沉量标准。如果持力层埋深较大，可选用桩基础加屋顶漏水板的方式来达到承重、下沉和防浮等条件。针对超高层楼房，就一般选用桩筏础和桩箱础，便于支撑项部荷载与符合沉降量的需要。

（二）实际意义

由于建筑基础选型质量，会直接影响到整体房建结构施工的质量和效率，所以，一般要求在具体施工中，大体认识基础选型的意义[1]。首先，重视基础设施选型项目的实施，才能进一步稳固整体建设的根基，从而为建设施工效率的提升打好根基。其次，注重基础选型活动的实行，针对保证房建项目建造效益有较大影响，特别是对后期房建项目的安全运转起到了决定性作用，因此需要引起人们的高度关注，不断加强建筑质量处理活动的开展，方可更好实现建筑质量效益的最大化。因为基础强度并不能适应承载力的要求，所以中国各个区域的地质条件差异很明显，有些地区属冻土地，有些属软土，有些则为盐碱地。由于各个地区的气候环境都不相同，其发生水文自然灾害的情况也有所不同。一些地方极易形成坍塌、滑动和泥石流等自然灾害。上述问题对基础选型方法提出了较高的技术要求。比如，基础沉降情况的处理，对于部分软基建筑，若未采用科学的硬化处理方法，将极易导致基础产生非均匀性下沉[2]。如果基础产生沉降或裂缝等情况，则可能影响建筑结构的安全和稳定，进而给房屋带来异常影响。如果出现结构非平衡倾斜、裂缝或塌陷的情况，则会花费诸多的人力、物力和资金，甚至会严重危害到群众的生命安全和财产安全。

二、基础选型优化房屋建筑结构设计要点

在进行建筑设计基础选型时，应该按照建筑设计基本流程，如图1，对其选择与建筑设计重点加以确定，如此可以更好地推动其建筑设计水准的提高[3]。但是由于现代房屋建筑的基本类型较多，所以下面笔者列出了一些比较常用的基本类型，将其选型标准和建筑设计重点加以分析。要点内容可以总结为以下几点：一是独立基础，此类方法是房屋设计选型时常用的方法，它是由于独立地基的费用少，同时适应性好，特别是具备相对优秀的抗震特性。所以在进行实际工程设计时，应该把地基土的性质用作设计依据，防止和降低因为地基压缩所产生的不平衡下沉的现象[4]。一般来说，最常用的独立地基的基本结构方式，大致包括阶形、杯形、坡形等不同的基本结构形式。二是桩基础，又称桩基，由于桩基本身就具有非常强的承载力，所以它大多都是在较稍硬土层中使用，在桩基的具体设计中，如果住宅结构使用了钢筋砼的框架，就必须在基层中设置布从而合理的调节桩承台的支撑力。三是箱型基础、筏型基础，这两种基础结构大多是在高层建筑中使用，并且常在基础土层强度不均的状况下采用，在具体的建筑设计过程中，都应该能合理地降低整体弯曲应力，并将上部构造与基层结构当成一个整体，并通过共同作业分析法来加强对其的设计

[5]。四是桩箱基础，这一类基本是把桩基和箱型础加以综合使用。这主要是为了增加抗弯刚度的同时，还可以更有效地减少下沉率，所以在软基中使用得比较普遍。在进行桩箱基础方案设计时，其核心问题就在于如何选用布桩的方法，因为地基的与土壤特性的差别很大，所以一旦使用了满堂布桩的方法，将会使得桩体的与桩顶的反力产生了很大差别，再加上桩体完整性与承载力的不均，所以，为了保证基底承载力达到设计要求，就必须把地板厚度加大。

图1建筑设计流程图

三、强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法

（一）工程概况

某房建设工程项目一标段地处某市河边，土地基础为倒三角。地块大致平整，市场前景较好。该工程中的建筑物都为低房屋建筑，高度均不超过24m，耐火等级为二级，屋面防渗等级为二级。地下室则根据车房和贮存间建设，地下室的耐火等级为一级，建筑屋顶漏水等级为二级。建设使用期限为50年，建筑的安全管理层次为第二级，建筑地基的规划为丙一级。

（二）具体设计方案

按照本工程的实际情况分析，在对基础模式进行选择的过程中，其能够直接对建设工作难易程度、建筑工程进度造成影响，加上工程高度较低，仅为24m，基础以上的结构荷载较小。同时，分析现场情况，发现土层的实际布局情况不够均匀，厚度存在明显变化，承载性能交叉，因此不适合作为结构持力层。而中风化白云灰质炎是一种具备较好承载力的基础，可以将其作为结构持力层，是非常好的自然地基。需要注意的是，由于岩溶位置基础岩石硬度较好，在开挖过程中难度较大，是需要重点关注的内容[6]。分析本工程的实际情况，制定以下基础方案：一是将风化白云质灰岩当成结构持力层，采用单独基础、部分桩基结合在一起的形式进行建造。同时，由于常规地貌与岩溶位置的差别较大，地面下存在的溶洞、缝隙、暗河等，实际情况较为复杂，难以通过地质勘探对地下情况进行全面了解[7]。因此，需要通过探孔的方式，对每个桩进行处理，保证桩底能够具备较好的持力效果。二是在人工钻孔桩终孔时，还必须检查钢桩的持力层，并调研和检查桩底部的三倍桩径和5m范围内是否有不良地质现象，当建筑桩体完整性混凝土施工完成后，还应检查建筑桩体的完整性，但由于地基结构比较复杂，在溶孔内还必须选择一柱一桩形式，以检测桩体的完整性，并按照最高单柱负荷3200kn/柱的规定，以明确地基的承载力特性。③在基底标高过程，在中风化岩石面以下约0.3m，而在户外地坪的约六百以下，所以，各个柱子的高度也必定不一－样，第一层以下为房屋地面，未设置框架柱，但在第一层以上的约4.2m地方，也必须设置框架柱，以防止弯矩严重地影响到基础。

结语：

在实际的房屋建筑结构设计中，为了保证设计水平，要加强基础选型工作，并且结合工程实际情况，在充分做好现场调研的情况下，针对性地选择基础类型，强化设计效果。只有这样才能够真正提升房屋建筑工程的设计质量，为整个房屋建筑的质量提供保障，真正促进建筑工程领域的进一步发展。

参考文献：

[1] 张帆. 强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法探讨[J]. 建材发展导向（上）,2020,18(12):237.

[2] 刘军. 强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法探讨[J]. 中国住宅设施,2019(5):22-23.

[3] 贺鹏. 强化基础选型优化房屋建筑结构设计的方法探讨[J]. 砖瓦世界,2019(16):36.

[4] 刘静婵. 浅谈强化基础选型对房屋建筑结构设计优化方法的作用[J]. 建筑与装饰,2021(15):9-10.

[5] 高睿,蒋涛,张文彬. 房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J]. 装饰装修天地,2018(3):187.

[6] 朱淼岩. 房屋建筑结构设计中优化技术应用浅述[J]. 砖瓦世界,2020(6):53.

[7] 王江. 巧借结构设计优化,奠定房屋建筑结构设计基础[J]. 房地产导刊,2020(35):31.