摘要：隨著社會的的不斷發展，人們對建筑的要求越來越高。建筑基礎在建筑工程占有極其重要的地位，其設計質量的優劣對建筑工程的穩定性有巨大影響。本文對基礎工程設計進行了探討。

　　關鍵字：建筑工程,基礎工程,設計

　　引言

　　任何建筑物都是建筑在地層中或地層之上的，建筑物的荷載也是由地層來承擔的，受建筑物荷載影響的那一部分地層稱為地基，建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎。當地基十分軟弱不能滿足建筑要求時就必須處理再造基礎，否則就會產生不均勻沉降，進而導致建筑物產生裂縫，對建筑物構成危害[1]。總之，在軟弱地基或特殊地基上引起建筑破壞的例子很多，教訓也是沉痛的。因此，為了改善地基土的特性，進行地基處理和加強基礎結構的設計是很必要的。

　　1 天然地基上淺基礎的常規設計

　　地基基礎設計是建筑物設計的一個重要組成部分，它與建筑物的安全和正常使用有著密切的關系。基礎按基埋置深度的不同，可分為淺基礎和深基礎兩類，一般埋置深度5m左右，能用一般方法施工的基礎稱為淺基礎;當基礎需要埋在較深的土層里，采用特殊方法施工的基礎稱為深基礎。由此可知，當基礎未經過人工處理又為淺基礎的稱為天然地基上淺基礎。常規淺基礎(如擴展基礎、雙柱聯合基礎等)結構簡單，在計算單個基礎時，一般既不遵循上部結構與基礎的變形協調條件，也不考慮地基與基礎的相互作用和。至于復雜的或大型的基礎，其力學性狀復雜，宜在常規設計的基礎上，區別情況采用可行的方法考慮地基、基礎及上部結構的相互作用。淺基礎需要妥善處理以下問題：(1)充分掌握擬建場地的工程地質條件和地基勘察資料，如不良地質現象和地震斷層的存在及其危害性、各層土的類別及其工程特性指標。(2)了解當地的建筑經驗、施工條件和就地取材的可能性，并結合實際考慮采用先進的技術和經濟可行的地基處理方法。(3)在研究地基勘察資料的基礎上，結合上部結構的類型，荷載的性質、大小和分布，建筑布置和使用要求以及擬建的基礎對原有建筑或設施的影響，從而考慮選擇基礎類型和平面布置方案。(4)按地基承載力確定基礎底面尺寸，進行必要的地基穩定性和特征變形驗算，以便使地基的穩定性能得到充分的保證。(5)以簡化的或考慮相互作用的計算方法進行基礎結構的內力分析和截面設計，以保證足夠的強度、剛度和耐久性。

　　2 深基礎及樁的設計

　　如果建筑場地的淺土層不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，而又不適合地基處理措施時，就要考慮下部堅實土層或巖層作持力層的深基礎方案。深基礎主要有樁基礎、墩基礎、深井和地下連續墻。其中樁基礎以其較大的承載力或抵御復雜載荷的特性，幾乎適用于各種工程條件，是深基礎中應用最廣泛的類型。

　　在以下情況下可選擇樁基礎：地基的上層土質太差而下層土質較好;不允許地基有過大沉降和不均勻沉降的高層建筑物或其它重要建筑物。如冷藏庫、機場跑道等;用于地面堆載過大的單層工業廠房及倉庫;用于解決因地基沉降及周圍鄰近建筑物產生的相互影響;地下水位較高，采取其它深基礎形式施工排水有困難的場合;位于水中的建筑物，如橋梁、碼頭等;軟弱地基或某些特殊土上的各種永久性建筑物或用樁基作為地震區結構抗震措施等。

　　和淺基礎一樣，樁基的設計也應符合安全、合理和經濟的要求。對樁和承臺來說，應有足夠的強度，剛度和耐久性;對地基(主要是樁端持力層)來說，要有足夠的承載力和不產生過量變形。在設計之前必須具備一些基本資料，其中包括上部結構的情況、工程地質勘察資料、擬建建筑物及地下的情況以及施工設備和技術條件。具體的設計步驟如下：確定持力層;確定樁的類型和幾何尺寸，初步選擇承臺底面標高;確定單樁承載力;確定樁的數量及其在平面上的布置;確定群樁和帶樁基礎的承載力，必要時驗算群樁地基的承載力和沉降;樁基中各樁的荷載驗算;樁身結構設計;承臺設計;軟弱下臥層地基土的強度驗算;繪制樁基施工圖[2]。

　　3 深基坑支護設計

　　深基礎施工是高層和超高層建筑施工的重要環節，深基坑支護是深基礎施工的內容之一，也是我國近年來在基礎工程施工中涉及的主要技術難題之一。深基坑支護不僅要保證基坑內正常作業安全，還要防止基底及坑外土體過大變形，保證基坑附近建筑物的安全。地質條件的多樣性決定了深基坑支護結構類型多種多樣，在性質上可劃分為重力式支護結構、非重力式支護結構和復合型支護結構。重力式支護結構包括深層攪拌水泥土擋墻和高壓旋噴帷幕墻等。非重力式支護結構包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁和地下連續墻等。復合型支護結構包括有通過鋼筋、織物或灌漿形成的加筋土結構，如土釘支護、閉合擋土圈拱支護、環梁支護、連拱式支護結構等。常用的支護結構為：(1)土層錨桿設計。土層錨桿是在土層中斜向成孔，埋入錨桿后灌注水泥漿(或水泥砂漿)，依靠錨固體與土體之間的摩擦力、拉桿與錨固體的握裹力以及拉桿強度共同作用來承受作用于支護結構上的荷載。支護結構中使用錨桿有以下優點：進行錨桿施工作業空間不大，適用于各種地形和場地;由錨桿代替內支撐，可降低造價，改善施工條件;鋪桿的設計拉力可通過抗拔試驗確定，因此可保證足夠的安全度;可對錨桿施加預拉力控制支護結構的側向位移。(2)土釘支護設計。基坑開挖過程中，在坡面上用機械鉆孔或洛陽鏟人工成孔、孔內放鋼筋并注漿，在坡面安放鋼絲網，噴射c20以上厚在80~200mm的混凝土，使土體、鋼筋與鋼絲網噴射混凝土面相結合，成為基坑土釘支護。土釘適用于地下水位低于土坡開挖段或經過降水位地下水位低于開挖層的情況。土釘可與土體形成復合體，從而提高了邊坡整體穩定和承受坡頂超載能力，有利于安全施工;微小變形下就可發揮土釘支護的加筋力，對相鄰建筑影響小;設備簡單且噪音小，如控制得當會大大縮短工期;經濟效益好，比錨桿支護省10%~30%。

　　4地基的處理

　　地基處理設計時，應考慮上部結構，基礎和地基的共同作用，必要時應采取有效措施，加強上部結構的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎設計等級，選擇代表性場地進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和加固效果，同時為施工質量檢驗提供相關依據[3]。改善地基的主要措施有：改善剪切特性，提高地基土的抗剪強度;改善壓縮特性，提高地基土的壓縮模量;改善水透特性，使地基土變成不透水或減少水壓力;改善動力特性，提高地基土的抗震性;改善特殊土的不良地基特性，如減少黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性。

　　地基的處理方法為：(1)換填法，將不良土質置換，提高地基的承載力，減少沉降量，適用于淺層軟弱地基及不均勻地基處理。(2)強夯法，可提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性，適用于對地基變形控制不嚴的工程，但設計前需進行適用性檢驗。(3)砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。(4)夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制，在一些舊城區危改小區工程中應用較多。

　　總之，基礎設計是一項因地制宜的綜合性極強的系統工作，需要設計人員具有扎實的基礎功底及認真的設計態度，才能得到最經濟、最合理的基礎設計方案。

　　參考文獻：

　　[1]陳探,王競.淺談建筑工程項目基礎設計[J].河南建材,2010(06):91-92.

　　[2]劉樂天.淺談建筑軟土地基基礎設計的處理方法[J].中國新技術新產品,2011(02):209.

　　[3]張曉青.淺談幾種軟土地基處理的方法[J].山西建筑,2009,35(6):153-154.