马锡阔 张强

摘要：随着城市化建设进程的加快，使得高层建筑工程的日趋增多，同时也导致很多工程项目的设计没有经过科学的论证，就开始施工，这样往往在施工过程当中造成各种问题，导致工程频繁变更，不仅仅增加了工程造价，也为房屋建筑的安全埋下了隐患。基于此，本文阐述了建筑结构工程常用的地基基础，针对建筑结构工程地基基础的桩基设计进行了论述分析。

关键词：建筑结构工程；地基基础；桩基设计

一、建筑结构工程中常用的地基基础

1.桩基础。建筑结构工程地基基础中的桩基础具有承载力高、沉降量小的特点。下列情况可考虑采用桩基础：（1）建筑物上部结构荷载较大，而地基上部软弱，下部有可作为桩端持力层的坚实土层时；（2）天然地基上的浅基础沉降量过大，即使进行地基处理也不能满足建筑物要求时；（3）对较为重要的建筑物，虽然地基承载力尚好，但由于对控制沉降有较高要求，不允许有过大沉降，也可考虑采用；（4）对土层不很厚，土质又较差，如做条形基础，土方量较大，可考虑采用钻孔，灌注短桩。

2.独立基础。刚性或柔性独立基础一般多用于柱下基础，根据柱荷载偏心距大小，基础断面可为方形或矩形。当柱距较大时，常为独立基础，这样较为经济。为增强基础整体性，也可采用拉梁适当拉结，以增强适应地基变形和抗震能力。多层建筑上部结构为框架体系时，如地基承载力较高，地基变形较小，荷载及柱网分布较均匀，宜选用独立基础，但在纵横两个方向宜拉梁适当拉接。拉梁断面选择要适当，不宜过大，可通过计算确定。一般民用建筑中的内柱，多数可考虑采用独立基础，而不用条形基础，在满足承载力及变形要求下，其经济效果是较好的。

3.钢筋混凝土筏板基础。当地基承载力较低，且地基土质不均匀，而上部结构荷载却很大，采用十字交叉基础，有的基础之间的空隙所剩无几，有的基础底面积重叠，已不能提供足够的基础底面积时，这时可采用筏板基础。对于有地下室的结构，它本身不要求防水或防潮，筏板基础恰好就是地下室的底板结构。当荷载不太大时，常采用平板式筏板；当荷载较大时，可采用梁板式筏板。由于筏板基础的整体刚度较大，故能将各柱或墙体的不均匀沉降调整得较为均匀。

4.墙下条形基础。当上部结构荷载较大，地基承载力又较低，且地基又不很均匀，采用刚性基础往往会使基础断面过大，如果要保持浅基础，则基础露出地面，如果加深基础又要增加土方量基礎造价。即使采用刚性基础，也难避免在基础产生较大的抗拉、抗剪应力时，出现基础裂缝、不均匀下沉，以致引起上部结构墙体裂缝。这时一般采用钢筋混凝土条形基础，它可以承受较大的弯矩和剪力，用基础断面大小和配筋量来满足受力要求。如果地基不均匀，还可加肋梁，以增强抗弯能力，调整不均匀沉降。

5.柱下条形基础及十字交叉基础。当地基承载力较低而柱荷载又较大时，或地基变形和柱荷载的分布在两个方向都不均匀时，一方面要求扩大基础底面积，以满足承载和地基变形的要求，同时又要求基础具有较大刚度，来调整不均匀沉降，这时可考虑设置十字交叉基础。十字交叉基础具有较大的空问刚度，是一种较好的基础形式，但它有自己的适用范围，不可任意滥用，只有当条形基础不能满足要求时，才采用十字交叉基础。

二、建筑结构工程地基基础中的桩基设计

1.桩基设计中的竖向承载力计算。当遇到计算竖向承载力时，如果桩基承担轴心荷载，就要保证基桩或复合基桩的竖向力满足要求，如果承担偏心竖向荷载时，那就应该提高其标准；当考虑地震荷载情况时，那么对其竖向承载力的计算就应做到更加严格、仔细。

2.桩长、桩型的选择。桩型和桩长是桩基设计中必不可少的重要内容，当进行选择时，首先应该对建筑施工现场的环境条件进行勘察，对成桩的桩基对环境可能造成的影响、成桩的可行性、施工工艺、施工工期以及桩基成本等多角度，和对桩基类型和长度进行优化、调整，使其能够在节约投资的基础上对建筑物安全效果有良好的保证。

3.桩基设计中的单桩竖向极限承载力计算。（1）极限承载力的计算属于桩基设计的重要内容，在设计的时候，竖向承载力应满足以下规定：①如果建筑桩基设计是甲级，就应该利用单桩静载试验来确定极限承载力；②当桩基设计为乙级，并且具有简单的地质条件，就可以参照类似的工程条件进行桩基设计，同时还应该结合相应的原位试验等加以综合确定；③如果桩基为丙级时，就可以根据经验参数及原位测试等方式来进行确定。（2）极限端阻力、极限侧阻力、单桩竖向极限承载力标准值应按下列规定确定：①例如一般的桩基承载力可根据规范来确定；②然而那些大直径端承型桩，就可以利用深层平板载荷试验确定极限端阻力；如果是嵌岩桩，还可以根据岩基平板载荷试验确定；③通常情况下，桩的极限侧阻力及阻力可通过预埋测试元件的方式通过静载试验确定。与此同时还可以建立标准值与参数之间的经验曲线，最终根据这些经验参数法确定单桩竖向极限承载力。

4.桩基设计中的桩项作用效应计算。如果是普通建筑物或是较小荷载的高层建筑，在进行桩基设计时就应考虑到柱、墙等在基桩的桩顶所产生的作用效应，对竖向力及水平力所产生的影响进行考虑；然而如果是需要承担地震荷载的低承台桩基，就更应该进行严格规范的验算了，如果当建筑物位于抗震有利的地段时就可以不考虑地震带来的影响；若是有可能发生8度及8度以上的建筑物区域或受水平力较大的桩基设计的话，那就要考虑承台与桩基的共同效果以及与土体间的弹性抗力作用，最终达到设计准确、科学的设计目的。

5.桩基设计中的位移计算与桩基水平承载力。对于保证桩基的安全性，位移的计算及桩基水平承载力起到重要意义，可分为两种类型：单桩基础、群桩基础。（1）群桩基础。当遇到力矩较大或水平力的情况时，首先应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，然后对基桩水平承载力特征值进行计算，土体类型与承台底部与地基土之间的摩擦系数有较大关系，所以在选取时应该小心谨慎。（2）单桩基础。它在承担水平力时应满足其特征值的要求。

6.桩基设计中的承台计算、（1）对于桩基承台，首先应分别对桩边连线、柱边、变阶处所形成的贯通承台的受剪承载力和斜截面进行验算。如果承台悬挑边形成多个剪切截面时，那么就应该对每个斜截面的受剪承载力进行验算。（2）关于条形承台梁的弯矩可按照弹性地基梁进行分析计算；如果遇到桩端持力层较为深厚岩体坚硬且桩柱轴线不重合时，首先可以将桩视为不动的铰支座，其次再按连续梁进行计算。（3）对于桩基承台，则应该对其进行正截面受弯承载力的计算，配筋和受弯承载力可根据规范规定进行。

三、结束语

地基基础设计是建筑结构设计的主要内容，加强建筑结构设计中基础设计的探讨，不仅为有效提高建筑的质量打下了坚实的基础，也为人们追求建筑物的高品质提供了保障。因此广大设计人员一定要做好建筑结构工程地基基础的设计工作，从而促进我国建筑事业的健康发展。

参考文献：

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[2]孙健等.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技资讯，2011（23）

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