关于土木工程建设中建筑结构基础设计分析

吴荣祥

摘 要：伴随社会经济发展的不断进步，各行业的发展机遇也随之增多。对于土木工程和建筑业来说，其整体发展实力和发展趋势也得到了有效提升。基础设计是土木工程建设中建筑结构设计中的关键环节，决定了整个建筑工程的安全性，尤其是高层建筑和超高层建筑，对基础设计提出了较高的要求。本文探讨了土木工程建设中建筑结构基础设计的基本要点，提出了一系列切实可行的强化设计措施，旨在为设计人员提供参考意见。

关键词：土木工程;建筑结构;基础设计

引言

随着建筑行业发展变革，建筑施工企业为提高经济效益，需重视建筑工程施工质量，土木工程建筑结构和地基作为建筑项目重要组成部分，关系到建筑工程的整体施工质量。传统基础设计形式已经无法满足建筑行业的发展需求。只有确保基础设计的科学合理性，才能维护土木工程建筑结构的安全性，进而推动整个建筑行业的良好发展。

1影响土木工程建筑结构基础设计的主要原因

1.1上部结构的安全性

土木工程建筑结构主要包括两部分：上部结构和地基基础。上部结构和地基基础只有互相协调、共同作用才能实现建筑工程最好的效果。其中上部结构的安全性会对整个建筑造成一定的影响，上部结构的安全性主要受到其自身各个部分受力构件强度和地基基础变形的影响。设计师在进行地基基础的设计工作之前也应充分衡量其上部结构的刚度是否符合要求，因为不同形式的上部结构对地基基础变形的适应能力也是不一样的，所以设计师在进行设计工作的时候一定要对其上部结构的刚度特点进行充分全面的了解，然后根据其刚度特点设计出与其相适应的地基基础。

1.2地质条件是否符合要求

设计师在进行土木工程建筑结构基础设计工作之前，一定要对其施工现场和周围的环境进行充分的了解，要亲自去施工现场进行调查研究，掌握一些必要的资料。在进行实地调查的过程中可以通过勘测的方式去拟建场地了解情况，尽量对其地形、地势、周围的建筑物情况、周围的交通运输情况、排水排污处理情况以及供水供电等进行充分的了解。相同的建筑物，选择不同的地势环境、不同的地基方案、不同的基础结构，也会对设计其工程造成的施工难易程度产生很大的差别。一般情况下，应该选择环境较好的天然地基、简单有效的施工方式，在确保施工质量的前提下，尽量节约资源和资金。但是难免会遇到地基强度不稳定、地基强度不符合设计需求的情况，对于这种情况要根据其实际的设计需要对地基进行相应处理。

1.3土木工程建筑对施工环境的影响

由于建筑面积有限，现在城市建设中出现了越来越多的高层或者大型建筑物。大型建筑物对地基的可承载度要求更高，天然地基可能无法承受其承载力和沉降量，所以一般会选择桩基础。选用桩基础可以最大程度保证建筑物的安全性和稳定性，但是由于城市建筑物密集，沉桩作业会对周围的环境造成较多的破坏。桩施工可能会对建筑工程的质量、施工的进度、工程造价等造成不利的影响，尤其是打桩施工会对周围环境造成较大的噪声干扰、较大幅度的震动、挤土效应等，这些负面影响造成的损失可能是无法挽回的。由此可见，建筑企业在利用桩施工之前一定要对其进行充分的研究和分析，尽量将危害降到最低，并且要不断学习先进的施工技术。

2土木工程建筑设计中结构基础设计的相关要点

2.1墙下条形基础的设计要点

土木工程建筑的基础设计形式是多种多样的。墙下条形基础是一类较为常见的基础设计形式。在选择材料时，多以砖石、混凝土以及毛石等刚度条件良好的基础材料为主。这些材料不仅具有良好的刚度条件，而且在抗压能力、抗拉能力与抗剪能力等方面也体现出诸多优势。设计人员必须从刚度角度出发，对墙下条形基础内部产生的抗拉能力与抗剪能力展开控制，将基础所承受的拉应力和剪应力控制在耐受限度内。通常来说，多层砌体结构以墙下条形基础为主，比如早些年的小区住宅、办公楼等。如果持力层为良好的天然地基，能承受一定的重力荷载，也可以适当提升建筑的楼层数。总的来说，墙下条形基础具有施工便捷迅速、造价成本低等优势。为增强整体基础的整体性，可采取基础上方增设地圈梁的方式。将钢筋混凝土柔性基础运用到土木工程建筑的条形基础中，当上部结构产生的重力荷载超过地基基础的抗压耐受限度，地基基础就会出现不规则沉降，增大基础断面。此外，基础埋深应根据建筑物的高度、体型、结构形式、地质情况和抗震设防烈度等因素综合考虑。如果地基基础分布不均匀，可以采取增设肋梁的方式，增強基础抗弯矩能力，以此有效抑制地基基础的不规则沉降。

2.2独立基础的设计要点

按照独立基础的刚度差异，可将其划分为刚性基础和柔性基础两大类。独立柱基础断面以矩形和方形为主。通常情况下，设计人员会根据柱荷载偏心距对断面形状加以选择。若柱荷载偏心距较大，以独立柱基础为宜，可以节约投资成本，扩大经济效益。采用拉梁拉结设计形式，可以显著提升地基基础的抗震性能，避免地基基础在发生地震时出现不规则形变。如果土木工程建筑的上部结构是框架结构，而地基基础又具备一定的承载负荷能力，则地基基础出现不规则形变的概率是较低的。对于独立柱基础来说，宜沿两个主轴方向设计基础拉梁。拉梁的主要目的是：（1）加强独立基础之间的整体性;（2）调整柱基之间的不均匀沉降;（3）减小首层柱的计算高度等等。

2.3预应力管桩设计

现如今，预应力技术手段在我国的土木工程项目基础结构设计发展的过程中受到了极大的欢迎和认可，预应力技术手段的基础结构方面也发挥着较为重要的作用。因此，做好预应力管桩的设计工作尤为重要，保证预应力管桩设计可以发挥其最大的效果和作用。为了实现管桩设计的最优化，需要从各个方面进行完善。例如，一定要严格按照要求来设置预应力管桩的直径，其直径的确定一定要考虑整个基础结构的稳定性，确保其具有较强的使用性能，对于整个设计进行全面的考虑和分析，尽量避免各种不利因素的出现。对于预应力管桩的各个基础组成部分也要进行严格的检查和筛选。

2.4钻孔灌注桩设计

目前，钻孔灌注桩被较为广泛地应用到土木工程基础结构施工处理中，选择钻孔灌注桩设计在实际操作的过程中需要考虑后期实施操作的一些具体流程和要求，确保其可以在实际应用中发挥最大的作用，保证在后期的实施过程中可以按照相应的基础结构稳定性进行相对切实有效的处理。在实际的操作过程中，一定要严格确定好成桩区域和具体桩身的大小，保证钻孔灌木桩的实际应用可以符合整个工程对于基础结构设计的需要，并且可以最大程度上确保其整体结构的稳定性。

结束语

在实际建筑施工中，施工质量会受多方面因素影响，导致建设质量下降。土木工程结构和地基作为建筑工程的基础组成部分，一旦出现质量问题，不仅会增加建筑使用风险，还会缩短使用期限，降低工程建设水平。因此，在土木工程建筑结构基础设计中，设计人员应明确设计标准规范与设计要点，采用合理的基础结构形式，保证整体土木工程建筑的安全性，以满足人们的基本需求，推动建筑行业的良好发展。

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