黑龙江省建筑设计研究院黑龙江省哈尔滨市150000
摘要:建筑地基基础及地下室结构设计不仅决定了地下室的质量,而且对建筑整体起到了重要的影响。在实际开展建筑地基基础及地下室结构设计的过程中,必须要严格的结合建筑的实际设计要求和地势地形、潜在气候环境影响,合理的针对地下室的各个环节进行科学的设计。保障地下室各个环节的承载力和建筑质量,促进我国建筑工程设计工作不断发展。
关键词:建筑地基基础;地下室结构;设计;疑难处理
1建筑地基基础及地下室结构设计中的问题
1.1地基基础设计中存在的问题
目前我国地基基础设计中常见的问题主要有地基基础出现土坡滑动、地下渗水、地基变形以及地基不稳定的情况,另外,地基基础设计过程中遇到特殊地形加固不稳定的情况。针对突破滑动、地基基础变形、地基不稳定、地下渗水等情况,设计人员应该对地下水的流动作用以及冲击作用进行分析。地基基础设计过程中未对地下渗水问题进行充分考虑的情况下,容易导致突破滑动,进而导致地基基础变形、不稳定的情况出现,突破滑动严重时,可能会导致地基基础倾斜,给后续工程施工造成困难的同时给建筑安全埋下较大的隐患[1]。当地基基础工程遇到特殊地形,设计过程中地基加固不稳定也是地基基础设计中常见的问题之一。我国地域广袤,各地区的地质条件差异性较大,在地基基础设计过程中经常会遇到各种不同的特殊地质地貌条件,特别是南方沿海地区,软土地质较为普遍,设计人员必须对软土地基进行必要的加固处理才能进行建筑施工。因此设计人员在进行建筑工程地基基础设计前,必须对拟建项目地质条件进行详细的分析,有针对性的进行地基基础设计。
1.2地下室结构设计中的问题
地下室在现代化的建筑设计以及施工中,有着非常广阔的应用前景,所以很多施工、设计单位在工程建设中愈来愈重视地下室的作用,开始大力进行地下室的设计、建造工作,但是在工程总造价成本中,地下室的造价成本非常高,并且受到沉降不均、施工所在地区地质条件以及抗浮能力不达标等条件影响,使得设计人员设计出的地下室作业方案中存在多种缺陷,如果按照可行性较差的作业方案来施工,将会造成竣工后的地下室存在较多的质量隐患,用户使用时有着较高的风险,影响建设单位的经济收益[1]。
2强化地基基础设计的措施
为提高地基基础设计质量,消除设计阶段产生的建筑质量以及安全隐患,应有针对性的提出相应的提高设计质量的措施,从而保证设计阶段的安全性[3]。
2.1充分利用地质勘查报告
设计人员进行地基基础设计前,建设单位必须提供详细的拟建建筑地质情况,设计人员根据地质报告对项目进行实地勘查,对地质报告进行全面、细致的研究、分析,在此基础上进行地基基础方案设计。设计人员根据地质勘查报告,可以从中详细了解拟建建筑图纸本体以及岩石的形成过程,从而了解土质特性,避免不同土质条件设计出相同的地基基础方案。同时,施工过程中设计人员应该及时了解实际土质检验与勘察报告是否一致,出现偏差应进行纠偏。
2.2有效提高地基承载力以及稳定性
地基基础设计过程中,如遇到特殊的地质条件,尤其是软土地基等,应该采取有效的地基加固措施提高地基承载力以及稳定性。地基加固的方法主要有换填法、动力固结法、强夯法、灌浆固结法、排水挤密加固法、加筋加固法等[4]。
由于原有地基土质无法满足设计韧度以及强度的要求,因此将原有土体进行清除,更换成复合工程设计以及施工要求的土质。在使用换填土法进行地基基础加固设计过程中,应该充分考虑土层附加应力;强夯法或者动力固结法进行软土地基加固通常情况下选择8~30t的重锤进行地基基础处理。强夯法能够有效地减少土体的压缩性能、提高地基强度、改善砂土抗液化性,从而实现提高地基基础承载力的目标;灌浆加固法是将石灰、水泥、泥浆以及其他固化剂灌入土体之中,从而提高土体强度,降低地基基础沉降量以及提高地基基础稳定性;排水固结法主要应用于含水量较高的土质之中,例如江河湖海、沼泽地周围的土体地基基础,利用特殊的措施将土体中的水排出,从而实现土体的固结,提高地基土体强度以及密度,最终实现提高地基基础承载力的目标;加筋固结主要是通过挡墙内铺设土工合成材料或者人工填土的路基中铺设土工合成材料,或在边坡中设置碎石桩或者土钉等形式,从而增加地基土质的密实度。
3地下室结构设计常见问题解决措施
3.1地下室平面结构
地下室平面结构作为地下室建筑设计中,最为基础的关键环节,对于整个地下室建筑的影响相对较大[1]。若能够确保地下室平面结构的稳定性和科学性,便可以确保地下室合理的承重和空间布置。例如,建筑地下室平面设计是基于建筑设计面积和建筑户型的实际要求所构建,地下室平面结构的合理设计,作为地下室建筑结构设计的重点难点,必须要结合不同用途、不同户型的要求,因地制宜。针对居民地下室建筑设计来说,要尽量的压缩地下室平面结构的每一个空间,保障地下室能够有更多的空间使用。针对酒店地下室来说,应该结合酒店地下停车场的承重实际情况,在保障地下停车场的实际需求的基础之上,尽量设计出最大地下停车空间。结合开发商的实际意图观念,结合建筑功能、称重能力等基础要求和内涵,保障酒店停车场平面结构的科学性与合理性。
3.2地下室渗透、抗浮性结构
由于地下室是建筑下部的结构,若遇到连续降雨的现象,往往会遭受到大雨的侵蚀。若遇到此种情况,就必须要保障地下室排水、渗透、抗浮等性能。此外,在大雨和水分下渗的情况,往往容易造成建筑整体结构的安全隐患,所以针对此种现象,必须要采取一定的设计手段,确保高层建筑地下室的排水、渗透、抗浮等性能[3]。在实际开展建筑地基基础地下室设计的过程中,应该在相关建筑设计条件允许的情况之下,适当的提高建筑基抗底部的设计高度,保障建筑底部地基的抗浮性、抗渗性作用。此外,还应该尽量的使用无梁楼盖和宽扁梁进行施工,确保建筑整体的质量安全。无梁楼盖和宽扁梁能够有效的结合地下室部分的高度,降低抗浮水位,有效的增加地下室的抗浮、抗渗性能。
3.3顶板结构设计
作为地下室以及建筑上层相贴合、相连接的地方,地下室顶板的质量以及性能高低同地下室、上层建筑之间的整体功能之间具有协同性,故需要对地下室顶板设计予以高度地重视。开展地下室顶板结构设计的时候,我首先需要充分考虑设备管线的高度,其次需要考虑保护土层、地下室顶板结构设计需要通过合理地计算获取承载力数值,并对建筑物的高度、功能以及可能面对的恶劣地理环境予以充分考虑。针对具有特定功能的建筑物,还需要充分地考虑地下室的防爆性能,促使地下室爆动荷载同消防车作用面板的暴动负荷一致,进而为建筑地下室能够在遇到爆炸之后依然稳定。
结束语
随着我国科技技术以及建筑技术的不断发展,人们对建筑各个环节的质量要求也日渐提升。建筑地基基础及地下室结构设计直接决定了建筑整体的实际质量,本文针对建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理进行详细的研究。
参考文献:
[1]赵芯.关于建筑物地下室结构设计的探讨[J].低碳世界,2017(36):212-214.
[2]姚志鹏.浅谈地基基础设计常见热点问题[J].建材与装饰,2017(48):89-90.
[3]赵畅.高层建筑中超长地下室结构设计的问题分析[J].住宅与房地产,2017(33):89.
[4]付登安.针对建筑物地下室结构设计探究[J].建材与装饰,2017(39):119-120.
[5]张怀仁.地基基础设计中常见问题的分析[J].山西建筑,2017,43(18):45-46.