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建筑地基的基础工程设计与施工技术研究

2020-08-11 284 上传者：管理员

摘要：建筑结构基础是建筑安全的保障，地基基础设计与施工质量直接关系到建筑结构的稳定性、安全性。因而做好建筑地基基础设计与施工具有重要意义。文章立足实际，对建筑地基基础工程设计要点与施工技术做简单的分析论述，希望能为相关工作的开展带来些许帮助。

关键词：
地基基础工程设计
地基基础施工技术
建筑安全
建筑工程
建筑结构
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基础指的是埋在地面以下，将建筑物竖向构件荷载传递给地基的结构，地基是指承载基础传来的荷载的土层。地基基础是建筑的立足点，地基基础的设计与施工也是建筑工程施工建设活动中的一大重难点。这是因为，基础埋深在土层中，而土层下面各项情况相对复杂，土质、地下水等均会给地基基础的承载性能带来影响。因此地基基础的设计与施工难度大，过程复杂。下面联系实际，首先就建筑地基基础设计中的几个难点问题做简要分析。

1、建筑地基基础设计中的难点分析

1.1 地基基础有一定复杂性

由于地下结构复杂，建筑地基基础设计难度很大，在设计过程中经常会因为忽略一些因素而导致方案不够严密，并由此引发地下水渗流问题。而一旦建筑的地基基础部位出现渗流或是滑动，就会造成整个地基结构失稳，从而导致建筑基础倾斜，建筑无法正常施工与使用[1]。

1.2 地理环境复杂特殊

在进行建筑地基基础设计时，经常会遇到一些特殊地形与土质，如软土等。这类土质渗透性差、承载性能低，易压缩变形，如不对其做加固处理，将导致工程地基基础的强度、承载力达不到标准要求。因此在工程设计阶段需要先探明施工区域内水文地质情况，并提前对一些不利于工程设计与施工的因素进行处理，方能保证地基基础设计质量。在建筑地基基础设计与施工阶段，地域冻土或是季节冻土会影响地基基础施工质量。因而在设计阶段，尤其是在确定基础埋置深度时，应全面考虑冻土的冻胀反应给基础以及上部结构带来的影响，在此基础上科学确定埋设深度。

1.3 容易出现人为误差

除一些自然因素外，在进行建筑地基基础设计时，一些人为、技术性因素也会严重影响地基基础设计与施工质量，影响工程结构的安全与稳定。如地质勘查工作开展的不够深入，所获数据信息不够全面，从而导致设计方案与工程实际情况不相符，不仅浪费了资源，还让建筑工程结构存有一定的安全隐患。此外，在基础设计过程中，一些设计人员由于设计能力不过关或是粗心大意等原因导致一些数据出现错误，如负荷计算失误，从而给后续的设计以及施工带来很大影响[2]。

2、建筑地基基础工程设计要点分析

2.1 地质勘查

地质勘查是建筑结构地基基础设计中的一项重要工作，在进行建筑地基基础工程设计前，设计人员需详细勘察分析工程施工区域内地下水的构造与分布，尽可能全面、广泛的搜集与地质情况相关的信息、数据如准确掌握施工区域内地下水分支数目、结构、水量等重要信息，进而明确地下水将给工程的施工与使用带来怎样影响，并及时发现安全隐患进行优化设计、有效规避，从而确保工程项目顺利施工。并且设计人员需采用专业化的取样与分析手段对施工区域内的地质结构进行勘查，获得有关地质结构的科学数据与结论，在此基础上进行建筑地基基础设计，有效保证基础设计质量[3]。

2.2 基础设计选型

建筑工程的基础设计需要综合考虑建筑工程施工区域内的水文地质条件以及工程地质条件，根据建筑工程的形体以及建筑功能施工要求准确计算出建筑工程的分布情况与荷载，在此基础上根据施工地区抗震烈度、相邻建筑物施工建设基础情况来选择最佳的建筑基础形式，设计出最佳的建筑基础施工方案。一般情况下，如果是进行建筑基础中的砌体结构设计，设计人员可考虑采用刚性条形基础设施，根据工程实际情况在混凝土条形基础、三合土条形基础以及毛石混凝土条形基础这三种主要的基础形式中做合理选择，以确保最终的设计效果。但如果基础宽度超过2.5m，设计人员就需要采用钢筋混凝土对基础进行扩展，以保证基础各方面的性能指标符合工程要求。

如果建筑物下面部分没有地下室，并且框架结构荷载较小，设计人员可考虑采用柱下独立基础形式设计。若建筑物地基条件相对复杂，施工区域内土质条件相对较差并且建筑物框架结构存有较大荷载，设计人员就可考虑运用十字交叉梁条形基础形式，从而防止建筑物出现不均匀沉降。当地下室中不存在框剪结构且建筑荷载相对均匀时，墙下条基、柱基等是比较适用的建筑地基基础形式[4]。

总的来说，建筑结构地基基础选型必须综合考虑地下水、土壤条件、场地环境、施工技术等各项因素，从而保证基础选型的科学性、准确性。

2.3 桩平面布置设计

在进行桩平面的布置设计时，设计人员首先需考虑如何使不同桩顶承受均匀荷载力。一般情况下，要想实现这一目标，就需要将桩的中心以及建筑上部结构的荷载力进行重合，通过这样的设计让群桩有更大的承受力，从而减少弯矩方向的抵抗。为保证建筑结构的安全性、稳定性，需要在建筑物当中的纵横墙交叉处都布置相应的桩基。并且如果横墙过多，设计人员还可考虑于更强的两侧纵墙上补桩，以保证整个结构的稳固性。

3、建筑地基基础工程施工技术分析

3.1 施工前准备工作

首先是需根据工程情况，依据地基基础设计图纸制定施工计划，并对施工计划进行分析审核，确保施工计划与现实情况相符。其次是开展施工试验工作，以保证正式的施工活动能顺利、有序进行。另外，在进行地基基础施工前，应做好相应的检查与审核工作，如检查并明确地基基础施工中会不会出现新材料、新技术，各项新材料性能质量是否达到施工标准等，为正式的施工活动打好基础[5]。

3.2 建筑地基基础施工中的具体技术措施

3.2.1 土方开挖技术

土方开挖是建筑地基基础施工中的一项基础性技术，是一道必要工序，土方开挖质量以及速度也会影响后续的施工质量与进度。因此在进行土方开挖施工时，单位要根据实际情况制定土方开挖计划，提前预测开挖期间可能会出现的各类问题，并制定应急方案。一般情况下，深基坑施工都是先开挖后进行支护操作，这样就必须采取二次回填或者是另外搭设架子来完成支护施工，有的在进行开挖操作时甚至没有给后期的支护施工留下足够大的工作面，从而导致工程量与工程成本增加。以此在深基坑开挖施工中，建议施工单位做好土层量开挖与边坡支护工程配套工作。即在开挖施工中就考虑到后期支护施工要求，为支护施工打好基础。在开挖施工期间，如果实际开挖深度超出设计范围，就需及时进行回填处理；如果发现土质发生变化，就要对开挖方式以及土方工作面作出调整，避免出现任何质量与安全问题。

3.2.2 基坑支护技术

在建筑地基基础施工中，基坑支护是一项关键性举措。通过科学有效的支护措施，让基坑免于受到雨水冲刷，从而保证基坑结构的安全稳定。在采用基坑支护技术进行施工时，施工人员要先开挖出沟槽，将导墙修筑起来，之后再进行后续的地基基础处理。在完成挖槽工作后，要对槽的深度、宽度等进行测量确定，确保各方面指标参数完全达到设计要求后，开始在沟槽内部放置钢筋笼，并开展混凝土灌注施工，最终形成一道地下连续墙，进而达到提升建筑地基基础承载力、提高建筑结构稳定性的施工目的。在应用这项技术进行施工时，工作人员要合理控制导墙厚度与深度，并按照标准施工顺序开展混凝土浇筑施工，避免出现任何质量问题与安全问题[6]。

3.2.3 强夯技术

在建筑地基基础施工中，强夯法主要起到的作用是：以重力挤压的方式提高建筑地基基础的密实度、牢固度，避免建筑地基出现不均匀沉降。同时对于土层中含有水分的地基，运用强夯法可将土层中的水分清除，让土层更加紧密牢固，也让建筑结构更加牢固稳定。在将强夯法应用于建筑地基基础施工时，首先是根据施工区域具体的地形地貌情况以及设计图纸准确找到一个夯点，并以该点为圆心陆续确定其他的点位置。为了保证整个施工活动能规范、有序进行，在施工前需先完成相应的准备工作。具体如对夯点运用推土机进行预压，让施工地面平整，便于后续施工活动开展。其次是检查施工场地，了解施工场地内是否存在积水、垃圾等，如果场地内有积水，就可先铺设一定厚度的砂石来抵挡水位，防止积水影响到强夯施工；如果施工场地有垃圾，就应及时清除，为后续施工提供便利。除此之外，在应用强夯法施工时，材料的选择也是一重难点，如果材料选择不当，那么整个施工效果也会大受影响。因此在工程中，建议施工人员应选取合适均匀的砂石进行施工。

4、结束语

综上所述，地基基础是建筑的立足点，地基基础施工质量关系到建筑使用的安全性与耐久性。因此，在进行建筑工程的施工建设时，相关单位应提高对地基基础的重视度，并能根据施工区域实际的自然环境条件科学选择地基基础形式，做好地基基础设计；同时合理选用地基基础施工技术，不断优化施工工艺，进而提升建筑地基基础施工质量，确保建筑结构的安全稳定。

参考文献：

[1]师铸.房屋建筑地基基础工程施工技术要点探讨[J].四川水泥,2020(03):179.

[2]张登国.探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].居舍,2020(03):70.

[3]蒋思良,刘怀江,周东威.建筑地基基础工程施工技术核心探索[J].工程建设与设计,2019(23):205-206+209.

[4]何小飞.房屋建筑地基基础工程施工技术及有效质控策略研究[J].住宅与房地产,2019(33):188.

[5]华永辉.建筑地基基础工程施工技术探讨[J].中国标准化,2019(20):43-44.

[6]周震宇.现代房屋建筑地基基础工程施工技术的难点分析[J].城市建筑,2019,16(29):145-146.

马静.建筑地基基础工程设计与施工技术分析[J].科技创新与应用,2020(24):86-87.