建筑工程師評職范文高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計

　　摘要：近年來，隨著經(jīng)濟的進步，我國的建筑行業(yè)快速發(fā)展，給建筑工程地基提出了更高的要求。基礎(chǔ)對建筑物和地基來說是必要的連接體。因此建筑基礎(chǔ)設(shè)計對這個工程有著很重要的意義。本文在此對基礎(chǔ)設(shè)計做了詳盡的闡述。

　　關(guān)鍵詞：建筑,地基,基礎(chǔ)

　　一、地基設(shè)計注意要點

　　地基處理設(shè)計時，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)和地基的共同作用，必要時應(yīng)采取有效措施，加強上部結(jié)構(gòu)的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級，選擇代表性場地進行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設(shè)計參數(shù)和加固效果，同時為施工質(zhì)量檢驗提供相關(guān)依據(jù)。經(jīng)處理后的地基，當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時，基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零，基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時，應(yīng)驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物，以及鋼油罐、堆料場等，地基處理后應(yīng)進行地基穩(wěn)定性計算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關(guān)規(guī)范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等，按有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗對地基變形允許值合理提出設(shè)計要求。地基處理后，建筑物的地基變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求，并在施工期間進行沉降觀測，必要時尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測，用以評價地基加固效果和作為使用維護依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計應(yīng)滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土?xí)r，設(shè)計要綜合考慮土體的特殊性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)脑鰪婓w和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗確定，或采用增強體的載荷試驗結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗確定。

　　二、基礎(chǔ)的設(shè)計

　　房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、C15素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，中柱宜用鋼筋混凝土柱。框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基，在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.11條設(shè)柱基拉梁。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。

　　如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時，可采用筏板基礎(chǔ)(有梁或無梁)。框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻，可采用箱形基礎(chǔ);柱網(wǎng)不均勻時，可采用筏板基礎(chǔ)。有地下室，無防水要求，柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好，可采用獨立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁。或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。

　　筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻，可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時，宜采用梁板式筏基。無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點。框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨柱基，墻下條基，抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。無地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起，以加強整體性，如還不能滿足地基承載力或變形要求，可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)有防水要求時，可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室，可采用筏板基礎(chǔ);如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，采用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗^差，為滿足地基強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。

　　多棟高樓與裙房在地基較好、沉降差較小、基礎(chǔ)底標(biāo)高相等時基礎(chǔ)可不分縫。當(dāng)?shù)鼗话悖ㄟ^計算或采取措施控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫，建在同一箋基上。施工時可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。后澆帶設(shè)計因調(diào)整地基初期不均勻沉降而設(shè)的后澆帶，帶寬800～1000mm。后澆帶自基礎(chǔ)開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設(shè)后澆帶，包括內(nèi)外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達到設(shè)計強度后拆除。后澆帶內(nèi)的混凝土等級采用比原構(gòu)件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時，沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。

　　基礎(chǔ)后澆帶封閉前要求施工時覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設(shè)置適量加強鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。設(shè)計者必須認真對待由于超長給結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，當(dāng)增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時，必須采取切實可行的措施，防止結(jié)構(gòu)開裂。在適當(dāng)增大伸縮縫最大間距的各項措施中，在結(jié)構(gòu)施工階段采取防裂措施是國內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國常用的做法是設(shè)置施工后澆帶。另外，當(dāng)建筑物存在較大的高差，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)具體情況可不設(shè)置永久變形縫時，例如高層建筑主體和多層(或低層)裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶，前者可稱之為收縮后澆帶，后者可稱之為沉降后澆帶。

　　三、后澆帶的設(shè)計

　　當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距(混凝土規(guī)范第9.1.1條)時，可考慮采用施工后澆帶的方法來適當(dāng)增大伸縮縫間距。但一般地上結(jié)構(gòu)由于受環(huán)境溫度變化影響較大，所以伸縮縫最大間距不宜超過混凝土規(guī)范限值過多，同時應(yīng)注意加強屋面保溫隔熱，采用可靠的、高效的外墻外保溫，并適當(dāng)提高外縱墻、山墻、屋面等重要部位的縱向鋼筋配筋率。當(dāng)?shù)厣辖Y(jié)構(gòu)由于抗震設(shè)計需要而設(shè)置了防震縫時，伸縮縫寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的要求。地下室結(jié)構(gòu)超長的情況較為常見，除地下室頂板和處于室外地面以上的地下室外墻受溫度變化影響相對較大外，地下室內(nèi)部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在使用階段受室內(nèi)外溫度變化影響較小，需解決的主要問題是混凝土收縮應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響。除在施工階段設(shè)置后澆帶外，應(yīng)該加強地下室頂板及地下室外墻的配筋，建議縱向鋼筋最小配筋率不宜小于0.5%，鋼筋應(yīng)盡可能選擇直徑較小的，一般10到16即可，間距盡量選擇較密的，宜不大于150mm，細而密的鋼筋分布對結(jié)構(gòu)抗裂是有利的。

　　當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)超長過多，單靠設(shè)置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時，可以考慮采用補償收縮混凝土，在適當(dāng)位置設(shè)置膨脹加強帶。采用這種方法，不僅可以進一步增大伸縮縫最大間距，而且可以用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶，從而實現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑即無縫施工。但應(yīng)注意，采用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶時，膨脹加強帶的位置應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力集中部位，并應(yīng)制定嚴(yán)格的技術(shù)保障措施，保證混凝土原材料的質(zhì)量和微膨脹劑的配合比準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對地下室結(jié)構(gòu)各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求。

　　四、建筑物地下基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計

　　地下設(shè)施之所以具有浮力都是由于地下水的存在造成的。因此，對給水排水構(gòu)筑物進行抗浮設(shè)計的關(guān)鍵問題就是要確定好地下水的水位，如果地下水的水位無法確定，就將直接影響到抗浮設(shè)計的正常進行。由此可見，科學(xué)準(zhǔn)確地確定地下水的水位是極其重要的。在具體的給水排水構(gòu)建物抗浮設(shè)計過程中，地下水的水位的具體數(shù)值來源主要取自于工程地質(zhì)報告。這就造成了這些地下水的水位數(shù)值僅僅是勘測期間的穩(wěn)定水位和初見水位的局限，遠遠不能滿足實際的設(shè)計需求。所以要更加準(zhǔn)確的了解地下水位的具體狀況，是需要相關(guān)設(shè)計人員采用調(diào)查與現(xiàn)場勘查的方法，認真記錄地下水的性質(zhì)以及變化規(guī)律，在根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡叵滤荒曜兓姆群蛿?shù)值為參考，客觀的得出穩(wěn)定的地下水水位平均值。

　　五、結(jié)束語

　　基礎(chǔ)設(shè)計主要就是上部荷載準(zhǔn)確性，上部荷載準(zhǔn)確性主要是結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)用任何軟件進行上部結(jié)構(gòu)計算即可。而其它結(jié)構(gòu)必須要采用兩種以上軟件進行上部結(jié)構(gòu)計算，對于結(jié)果進行分析，手算綜合決定了上部荷載。基礎(chǔ)設(shè)計軟件核心簡單，荷載相同，各種軟件計算結(jié)果都是一樣的。所以，平時要多注意設(shè)計交流溝通，知識積累。

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