陈颖诗
广东尚华工程设计有限公司，广东东莞 523000
摘要：基础设计属于房屋建筑结构设计中非常重要的一部分，对房屋建筑结构设计质量会产生较大的影响。本文主要分析了在房屋建筑结构设计当中，影响基础设计的因素有哪些，并研究了常用的几种基础形式的设计要点，以期能够提升基础设计质量，促进我国建筑设计行业的创新发展。
关键词：房屋建筑；结构设计；基础设计；
房屋建筑质量对于人们生活质量影响非常大，需要优化房屋建筑结构设计，满足人们的居住需求。在房屋建筑结构设计当中，基础设计的开展十分重要，在满足基础相关规范要求的提前下，结合现场的地质情况进行房屋建筑结构的基础设计，提升建筑基础的稳定性，为建筑的整体设计打下良好的基础。
一、房屋建筑结构设计中影响基础设计的因素分析
1.上部结构设计
在房屋建筑结构设计中，上部结构的设计对于基础设计中的基础选型、基础埋置深度和基础截面都会产生较大的影响，因此需要明确上部结构的建设高度，采用哪种结构形式，采用哪种材料的建筑墙体和墙体厚度。在基础设计中，需要设计人员对于上部结构的优化设计进行多方面思考，科学合理地确定出上部结构的建设高度和墙体材料等，由于选择不同的设计方案，就会产生不同的建筑荷载，同时建设成本也会出现较大的差异性。上部结构还会对基础的沉降情况以及稳定性产生一定的影响，对于高层建筑，应采用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式，当上部结构由裙楼把几栋建筑连在一起时，高度差异较大的建筑或荷载差异较大的建筑之间应设置沉降缝，还应了解邻近地下构筑物及各项地下设施的位置和标高等，减少与相邻建筑的相互影响。
2.地质条件
在房屋建筑结构设计中的地质条件基本上决定了基础的承载能力，故在进行基础设计前，应先在现场进行岩土工程勘察，确定现场的地质情况，只有对现场的地质情况有了详细的了解，才能使基础设计得更合理。地质条件应着重关注地基持力层和各土层的特性。地基持力层是与基础设计关联十分密切的土层，是能够承受房屋建筑的主要负荷的土层，持力层的选取相当重要。房屋建筑基础设计工作的开展过程中，设计人员需要详细了解各土层的土质特性，压缩模量和各土层的承载力，根据上部结构产生的最大轴压力，选取一个能满足上部轴压力作用的土层作为持力层，并满足相关规范的承载力验算要求。当采用桩基时，桩的单桩竖向承载力主要是依靠各土层的侧摩阻力和端阻力来确定，由此可知其穿过土层的状态也是在设计中需要考虑的重要条件，还要分析地下水的分布情况，判断是否需要进行抗浮验算，是否需要设置抗拔桩，所以设计人员要根据不同的地质情况，采取相应有效的基础措施。
3.施工环境和施工措施
房屋建筑结构设计中施工环境很容易被忽视，施工环境包括环境温度以及地下水，房屋建筑结构基础的施工材料大部分都是钢筋混凝土，低温条件对混凝土强度的影响会降低水泥的水化速率，从而影响混凝土的强度发展，已经养护中混凝土，温度过高，会使混凝土中温度升高，产生裂缝，因此设计人员在基础设计中要提前准备好温度变化的应对措施[1]，对于地下水的控制，在施工期间应采取措施降低地下水位，还应注意降水的时间要求，避免停止降水后水位过早上升，影响基础的施工。在建筑工程施工过程中难免会遇到各种各样的情况，需要在施工初期提前考虑好各种问题的解决措施，如果建筑施工过程中需要进行打桩施工，打桩过程的挤土效应可能会导致周边市政道路的破坏和影响周边建筑的稳定性，故施打大面积管桩或挤土效应明显时，应采取有效的防震隔挤措施，如设置隔离板桩，地面挖防震沟等。
二、常用基础形式的设计要点分析
1.独立基础设计
在开展建筑结构的独立基础设计时，可以选择柔性理念或者刚性理念。独立基础设计要综合考虑建筑场地的地基土特性，例如在施工中遇到压实密度比较大的地基土，并且压缩性强，那么在房屋建筑结构设计中最好选择使用刚性的独立基础设计。如果当地的施工地基土之特点属于其他类型，则可以综合情况选择使用柔性基础，能够有效避免地基施工由于不正常的压缩问题出现不均匀沉降[2]。
由于独立基础直接支承在地基土上，故对土层的地基承载力有一定的要求，若土层较差，可通过地基处理提高地基承载力，如换填垫层或采用水泥土搅拌桩、CFG桩来处理，当地基受力范围内存在软弱土层如淤泥质土等，还应进行软弱下卧层的地基承载力验算。我国现阶段许多农村居民自建房都是采用独立基础，施工方便，经济性好，拥有非常好的发展空间。
2.桩基础设计内容
在房屋建筑结构设计中桩基础属于承载能力比较强的基础形式，其主要是通过基桩把上部荷载传到更硬、更密实的地基土层中，并通过承台把上部柱子与基桩形成有效的连接，使荷载得以顺利传递。进行桩基础设计时，首先要确定基桩以哪一土层作为持力层，确保能提供足够大的单桩承载力，同时保证建筑物不产生过大的沉降与差异沉降，故一般以岩层作为持力层，承载力高，沉降小。其次还要控制好桩长、桩的中心距和桩径，桩基础的桩长越长，基桩数量越多，直径越大，承载力越高[3]。再次，计算基桩的单桩竖向承载力时，要注意土层中是否存在液化土层，桩周土的沉降是否会引起桩侧负摩阻力，桩端持力层为风化岩层时，是否遇水易软化，如果存在上述的情况，均应对单桩竖向承载力进行折减，充分考虑土层的不利作用，以保证建筑结构的安全性。常用的基桩有预应力管桩和灌注桩，预应力管桩具有造价经济，工期短，质量有保证等优点，但对土质、场地条件有一定要求。灌注桩相比预应力管桩具有施工设备简单、操作方便、不受场地狭小限制等特点，施工工期较长，造价较高，施工质量也不如预应力管桩稳定。因此，在进行桩基础设计之前要综合考虑上部结构作用的大小，地质条件，施工工期和造价成本等，选取最合适的基础方案。
3.筏形基础设计
在房屋建筑结构设计当中，如果出现地基土承载能力不均匀，或者是高层建筑工程类型，此类建筑对于地基基础承载力和沉降要求非常高，可以采用筏形基础设计方案[4]。筏形基础分为平板式和梁板式，平板式筏基又简称为筏板基础，相对于梁板式筏基，筏板的抗冲切及抗剪能力比较强，而且构造简单，施工方便，如果房屋自身带有地下室，可以把筏板当成为地下室的地面进行设计应用，减少地下室底板的设计，更好地节约成本，故筏板基础的经济性和适用性更强。筏板基础跟独立基础有点相似，都是通过自身把上部作用直接传至地基土，故相对于桩基础，对浅层土层的地基承载力有一定的要求，而且筏板基底面积比校大，相应承载能力也比较高。在进行筏板基础设计时，首先要验算地基承载力是否满足规范要求，其次，还要满足受冲切承载力和受剪承载力的要求，当柱轴力较大，采用统一筏板厚度存在受冲切承载力不满足的情况时，则可增设柱墩或局部加厚筏板，使其满足要求。再次，筏板面积一般较大，存在大面积的混凝土施工，设计人员应设置适量的后浇带，避免因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致产生有害的裂缝。
4.桩筏基础设计
桩筏基础顾名思义是桩基础和筏板基础的合成，其特点非常明显，桩筏基础设计的抗弯强度非常高，自身的卸载能力比较强，沉降较小。在建筑房屋结构设计中应用桩筏基础十分常见，尤其是高层建筑的结构设计中，以及对于施工强度要求非常大的中型建筑中，经常看到桩筏基础设计的身影。桩筏基础设计的难点在于布桩方式的选择，不同区域的地基土质条件差异性非常大，如果盲目地采用全场布桩的方式，会导致不同的桩体和桩顶承受着不均匀的受力，想要确保房屋建筑结构的基础承载力满足规范要求，需要在设计中要求筏板一定要满足厚度要求。在实际的设计工作开展过程中，科学合理的调整布桩方式，调整中间部位桩间距，利用基础底部桩间土体的承载力，把筏板的受力能够科学分摊，有效控制筏板的厚度，提升房屋建筑结构设计效果，保障房屋建筑结构的稳定性。
结语：
综上所述，房屋建筑结构设计中的基础设计，属于结构设计的重要一部分。基础设计内容都是房屋建筑结构中的基础性内容，同时也是十分重要的内容，强化基础设计能够为建筑结构的稳定性打下良好的基础。设计人员需要对基础设计加强重视力度，做好房屋建筑结构设计中的基础设计。根据建筑施工实际需求和地质条件，科学合理的选择设计方案，不能随便套用别人的设计结果，提升房屋建筑结构设计的科学性、合理性。
参考文献：
[1]范继明.房屋建筑结构设计中基础设计分析[J].冶金与材料,2020,40(05):177-178.
[2]林敏.房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析[J].四川水泥,2020(10):349-350.
[3]任强.房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析[J].中国新技术新产品,2020(17):109-110.
[4]黎海航.试析房屋建筑结构设计中的基础设计[J].城市建设理论研究(电子版),2020(20):102-103.