建筑地基基础设计研究

建筑物的造价控制与安全会受到地基基础设计的影响，而地基基础设计质量的好坏会直接决定着整体建筑的质量。为了让建筑施工与设计人员认识并了解地基基础在建筑施工与设计过程中的重要性与作用，本文主要探讨建筑地基基础设计的相关内容，以便提高建筑地基基础设计的综合水平。

前言

建筑在施工建设中的基础就是指土壤与建筑物直接接触的部分，而地基则承载着建筑整体的重量荷载。连接建筑地基与柱、墙等上部分结构之间过渡的结构就是基础，基础可以将接收到的建筑物荷载有效传递给地基。建筑地基基础的设计换而言之就是通过基础将上部结构荷载进行二次传力，以便将建筑物荷载传递给地基，并结合变刚度调平等手段来对承载力与地基刚度进行改变，从而确保建筑地基反力与结构各部分的沉降趋于平衡。

１建筑地基基础设计的主要原则

想要确保建筑地基基础设计的经济可行并安全可靠，还需要结合有效的设计原则：首先，建筑地基承载力容许值大于基础地面压力；其次，建筑基础与地基的变形值要控制在建筑物要求的沉降值范围内；第三，建筑地基基础的整体稳定性与刚度要满足规范建设要求；最后，建筑地基基础的耐久性与强度都要满足规范标准。

对建筑结构的同一单元来讲最好选用同种类型的建筑地基，切记不可同时出现几种不同类型的地基基础设计。地基基础设计的质量水平会极大地影响到建筑整体质量与后期使用的安全性，因此，在设计建筑地基基础的时候要注意基础类型的选择。当地基结构严重不均或者地基比较软弱时，还要结合有效的处理措施，提高建筑基础竖向刚度以及整体性能。在处理建筑地基的时候还要对比各项技术与经济要素，选取人工基础或者桩基来改变地基条件，以便提高建筑地基基础施工的质量水平。

２建筑地基基础选型与设计的注意问题

建筑地基基础在设计时要注意的问题有：抗震设防与其他特殊情况的设计；工程造价与施工工期；施工设备以及施工水平；地方材料与材料供应；防水要求与地下室有无设计；建筑物周围地下设施与基础情况；建筑结构单元的划分；建筑使用要求、外观要求以及安全等级；建筑上部结构荷载与类型情况。

３建筑地基基础设计基本类型

建筑基础工程中有关地基基础的设计按照受力特点以及基础应用材料的不同，可以划分为刚性基础与非刚性基础，根据构造形式可以将基础类型划分为箱形基础、独立基础、筏形基础以及条形基础等。

３．１建筑刚性基础的设计

通常由灰土、三合土以及毛石混凝土、混凝土、毛石、砖等刚性材料构成的建筑基础称为刚性基础，刚性基础从性能角度还可以叫做无筋扩展建筑基础。考虑到建筑的传力与受力方面内容，单位面积内土壤的承载力比较小，建筑上部结构将荷载通过基础来及时传递给地基，以便扩大建筑基础的底面积，满足建筑地基建设的基本承力要求。建筑上部柱或墙体等结构通过基础将压力按照刚性角来传递分布到地基中。

由于刚性基础采用的刚性材料具有抗拉性能差以及抗压性能强的特点，所以建筑刚性角只能控制材料的抗压能力。假如建筑地基础底面宽度远远超出了刚性角可控制范围，那么就会导致刚性角不断拓展与扩大，此时建筑基础就会受到强大的拉力而出现损坏现象。将钢筋配置在建筑混凝土基础底部位置，可以起到良好的抗拉效果，结合钢筋较强的抗拉性能可以使建筑基础底部承受一定范围的弯矩，在加大建筑基础宽度的时候就可以忽略掉刚性角的限制作用。因此，柱下钢筋混凝土独立基础以及墙下钢筋混凝土条形基础也被称为是钢筋混凝土扩展基础或者柔性基础。一般建筑扩展基础设计的基本构造要求如下。

１）建筑基础垫层一般采用Ｃ１０等级的混凝土，并且基础垫层厚度要超过７ｃｍ。２）建筑扩展锥形基础边缘高度要超过２０ｃｍ，并且基础（阶梯形）还要将每阶的高度控制在３０～５０ｃｍ。３）建筑扩展基础的混凝土等级要超过Ｃ２０。另外建筑扩展基础底板最小受力钢筋直径要超过１ｃｍ，受力钢筋之间的距离要控制在１０～２０ｃｍ。

４）当墙下钢筋混凝土条形基础宽度与柱下钢筋混凝土独立基础边长都超过２５０ｃｍ的时候，可以将底板受力钢筋长度取值为０．９倍的宽度与边长，在布置的时候还要交错进行。钢筋条形基础底板在十字形或者Ｔ形的交接处，建筑底板横向受力钢筋只需要沿着一个受力方向来布置，横向受力钢筋的另一方向要布置在底板受力方向宽度的１／４位置，另外底板在拐角处的横向受力钢筋在布置时需要沿着两个方向分别进行。

３．２建筑常见结构体系地基基础的设计应用

１）建筑地基类型为软弱地基的时候，多层建筑地基基础一般可设计为浅埋板式基础以及筏形基础；在冬季施工或者施工地下水位较高的情况下，建筑地基基础最好采用柔性钢筋混凝土的扩展基础；砖墙承重的轻型厂房以及不高于６层的砌体结构民用建筑，一般都采用砖或者毛石材料构成的砌体条形基础。

２）框架结构建筑的地基基础应用：①框架结构建筑荷载不高、地基条件好并且没有地下室时，那么一般基础类型可以设计成混凝土形式的独立基础，并且柱基之间可以根据规范标准与设计要求来考虑是否进行基础系梁的设置；

②框架结构的建筑地基条件好、设有地下室并要求有较高防水性能时，一般可以采用防水板加混凝土独立基础的方法，还要将容易压缩的材料铺设在防水板下层，注意铺设的厚度要满足基本设计要求，以便消除或者减少柱基沉降对建筑物的影响；③框架结构建筑地基较差、有地下室并要求一定防水性能的时候，基础通常设计成无梁或者有梁的筏形基础，框架结构建筑存在地下室的独柱基础，则地下室地面与基础底面之间的距离设置要高于１ｍ。当地下室对防水的要求较高的话，还需要在防水板上部设置架空层，或者采用延性较好的防水材料铺设在防水板的下部。

３）框剪结构建筑的地基基础应用。①框剪结构建筑承载均匀、地基较好且设有地下室时，可以采用基础系梁加单独柱基的基础形式。建筑荷载较大并且地基较差时，还需要采用钢筋混凝土条形基础（十字交叉）来增加基础底面积并加强基础整体性。当条形基础不能满足建筑地基的变形要求以及承载力时，还需要采用钢筋混凝土筏形基础。

②框剪结构建筑设有地下室但无相应防水要求的时候，可以采用十字交叉基础或独立柱基，此外还要对地下室外墙的承载力进行科学验算。建筑地基良好且地下室有一定的防水要求时，可采用防水板加条形基础或者独立柱基的方法，在应用时要注意防水板受基础沉降量的不利影响，以便采取有效的措施来处理。当条形基础不能满足地基变形性能及承载能力，或者地基较差的时候，最好采用箱形基础或者钢筋混凝土筏形基础。

４）剪力墙结构建筑的地基基础应用：建筑地基条件较好，有地下室无防水要求或无地下室的时候，地基基础设计最好采用交叉条形基础。地下室有一定的防水要求，可以采用筏形基础或者箱形基础。

４结束语

总而言之，影响建筑施工质量与使用安全的关键环节就是地基基础施工。为了确保建筑基础施工的质量，还需要做好建筑地基基础的设计，良好的地基基础设计是确保建筑发挥效益的关键。在建筑地基基础设计过程中，要结合基本的设计原则，并处理好相应的设计要点，选择合适的基础类型来做好建筑地基基础的设计，从而提高地基基础质量与建筑工程整体质量。