房屋建筑结构设计中的基础设计分析

房屋建筑结构设计中的基础设计分析

石勇

建学建筑与工程设计所有限公司天津分公司，天津 300000

摘要：社会经济发展水平不断提高，人们也更加关注建筑物的品质，进一步完善建筑物的功能性。因为各种因素的影响，导致建筑结构基础发生不均匀沉降的问题，增加建筑安全隐患，例如建筑物建筑结构发生沉降，可能会形成连锁效应，该区域其它建筑结构也会因此发生下沉问题，此外也会导致建筑物无法防御地震等自然灾害，影响结构适用性耐久性安全性，威胁到人们的生命财产安全。因此设计单位需要加强分析建筑结构基础不均匀沉降发生原因，提出针对性的防治对策，优化整体结构设计工作，提高建筑结构质量。

关键词：建筑结构；基础结构设计；对策

1建筑结构基础问题危害性

建筑结构经常会发生不均匀沉降的问题，这一问题会直接影响到建筑物质量安全，还会阻止后期建筑维护工作。因为建筑物施工环节比较繁琐，地质土层情况比较复杂等，以及施工过程中的各种不利影响因素，所以很难避免不发生建筑结构基础不均匀沉降问题。这一问题的诱发因素比较多，同时会产生较大的危害性，在长期压力影响下，会危害楼体一侧，最终在墙体发生裂痕，因为沉降不均匀，整体产生偏心压力倾覆力矩，导致楼体倾斜，不仅不利于发挥出建筑物的职能，还会威胁到人们的生命财产安全。

2建筑结构基础沉降原因

2.1勘察失误

在设计和正式施工之前，需要勘察单位对建筑场地地质情况及周边环境作出详细勘探分析。一是勘探土层错漏，没有准确识别引起不均匀沉降的土层，如湿性黄土层、震陷液化层等；二是没有对土层性质进行充分土工试验分析，如提供承载力特征值不合理、湿陷等级评价失误等，或者勘察人员没有及时检测地下水及周围管井埋设情况，导致地基浸水影响到地基土层结构，引发流土和侵蚀等问题，影响到建筑结构基础的稳定性，引发建筑结构基础不均匀沉降问题。

2.2设计失误

在建筑工程设计阶段，设计人员低估了结构承重值，在设计过程中，材料刚度不符合建筑工程的标准及实际情况。在工程设计阶段，设计人员没有合理选择基础形式，或者计算参数误差导致基础尺寸不合理，或者沉降计算失误，如果计算阶段发生错误，将会增加尺寸测量误差，导致设计工作失败，还会影响到实际施工质量。在建筑工程中，设计工作发挥着重要的作用，如果设计发生偏差，将会引发严重的安全隐患。

3建筑结构基础不均匀沉降预防措施

3.1优化勘察设计工作

在建筑工程施工之前，勘察设计单位需严格开展勘探及设计工作。落实地质调查工作，获取正确的数据，评估建筑日后会受到的自然影响。在基础设计阶段，需要考虑上部结构的影响，避免基础发生变形问题，合理调整建筑设计，保障建筑重量和刚度的协调性，有效发挥出地基基础作用。在工程现场地质勘察过程中，勘察人员需要保持正确的工作态度，保障建筑工程设计的科学性。建筑工程项目负责人需要系统性培训勘察人员，提升他们的职业素养，保障整体工程质量，获取准确的勘察数据，为设计人员提供准确的工作依据。

3.2降低自重及加强构造

减小上部建筑物的重量之后，可以降低基底应力，地基反力和上部荷载值具有正比关系。因为建筑墙体材料的密度比较大，要在保证刚度的前提下，选择较轻的材料代替传统墙体材料，这样可以使整体建筑重量因此降低。针对非承重墙部分，施工单位可以利用混凝土空心砖和轻质隔墙，也可以选用钢结构和混凝土结构等，可以优化建筑整体刚度，同时可以降低建筑基础附加应力。需要尽量减小基底附加压力，划分建筑为不同的独立部分，针对基础结构的独立部分，实施准确性的承重设计。根据规定合理设置沉降缝，避免发生不均匀沉降问题。设置伸缩缝和防震缝，如果温度发生变化，或者发生地震灾害，可以保障建筑物结构质量，提高基础结构的安全性。针对高层建筑，可根据相关规范设置圈梁，增强砌体整体可靠性，同时可以提高墙体抗拉性和抗剪性，避免因为地基不均匀沉降产生较大剪力，在墙体发生裂缝。在地震频发区域，通过设置圈梁，可以发挥出抗震作用。在建筑物每层设置圈梁，在基础顶面设置圈梁，避免墙体挠曲变形影响到整体结构。在平面上利用圈梁设置闭合系统，可以连接外墙和内横墙等，使建筑整体性因此增强。

为了提高建筑物的美观性，需要组合多个单元，但是这样会增加平面形式的复杂性，增加了立面差距，增加沉降差异性。如果无法避免发生立面高差，需要设置沉降缝，避免发生建筑结构基础不均匀沉降问题。利用沉降缝，可以分隔建筑物为不同的沉降单元，简化建筑物的平面，同时也可以减小长高比。施工单位需要加强控制建筑长高比，因此减少建筑结构基础不均匀沉降问题。控制建筑物长高比在2.5以内，如果长高比处于2.5~3.5范围内，需要做到纵横不转折，同时需要控制内横墙的间距。如果建筑物要求具有较大的长度，这样无法满足长高比要求，可以利用沉降缝断开长度。

3.3改善建筑设计施工

勘探和设计以及施工等环节都会引发建筑结构基础不均匀沉降问题。在设计过程中，需要综合各方面因素设置沉降缝。从基础开始分离高层建筑物为不同的沉降单元，需要设置不同的沉降缝。利用沉降缝分隔建筑的过程中，需要统一每个沉降单元的结构类型，尽量简化构造外形，保障地基受力均匀性。施工单位需要合理设置沉降缝，如果建筑物平面形状比较复杂，需要在转折部分设置沉降缝。

3.4控制原材料质量

在建筑工程施工中，保障原材料质量，可以保障整体工程质量，因此施工单位需要严格控制材料质量。在材料采购阶段，需要综合考虑材料供应商的资质，正确选择质优价廉的施工材料。在材料入场之前，施工单位需要加大检测力度，尤其需要监控水泥和钢筋等质量，保障材料符合建筑施工要求。

3.5完善房屋建筑结构

在建筑工程施工中，施工单位需要提高墙体质量，因此提高整体建筑物的抗压性和承重性，在重力和外力影响下，避免整体建筑发生变形等问题。强化房屋建筑的刚度，提高地基结构的强度，使地基受力恢复能力因此提高。一些建筑具有较高的自重，地基承受过大的压力，将会发生损坏。施工人员需要利用轻质施工材料，因此降低地基承担的重力，避免发生建筑结构基础不均匀沉降问题。施工单位需要优化设计承重墙的高度和位置，发挥出承重墙抗压能力，提高房屋建筑的稳定性，利用承重墙均匀地分担建筑重力，避免集中重力，有效地分散重力。

3.6提高基础刚度和强度

为了降低建筑结构基础不均匀沉降问题发生率，需要提高建筑物的强度和刚度。当前一些建筑物地基处理效果不符合设计要求需要合理选择地基处理方法，降低土体含水率和孔隙比，使地基土体承载力因此提高，在地基处理阶段，施工单位需要根据实际情况，避免发生建筑结构基础不均匀沉降问题，利用外力方式使地基强度增加，同时减小土层压缩性。针对软弱性粘土地基，施工单位可以选用置换技术，挖出软弱性粘土之后，填入高强度材料，可以对于地基实施固结作用。施工人员需要根据实际情况合理选择地基处理方法，避免发生建筑结构基础不均匀沉降问题，保障建筑物的安全性。

4结束语

本文分析了建筑结构基础沉降发生的原因，提出了针对性的防治对策，保障整体建筑工程的质量和建筑投入使用之后的安全性，促进我国建筑行业健康发展。

参考文献

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[3]王平，袁丽梅，王乾.建筑结构基础不均匀沉降的原因及结构设计中的防治对策探讨[J].居舍，2020（4）：111+103.