建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化

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［摘要］地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為提高工程質(zhì)量的重要方式，其承載著整個(gè)建筑物所有荷載，作為導(dǎo)體將這些荷載全部傳輸?shù)降鼗林?，從而確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性，對(duì)于整個(gè)建筑質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。由于在整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法選擇過程中，設(shè)計(jì)人員要考慮到各方面因素，如工期、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境等方面因素，這些因素中有很多因素根本無法用數(shù)字進(jìn)行表達(dá)，很容易導(dǎo)致其出現(xiàn)無法分辨優(yōu)劣的問題。因此，如何根據(jù)工程項(xiàng)目要求，選擇科學(xué)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式是目前設(shè)計(jì)人員亟需解決的問題?；诖?，本文通過分析實(shí)際工程案例，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工不同方面的情況，如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件等，提出多樣化設(shè)計(jì)方案，再利用對(duì)比分析的方式來優(yōu)化現(xiàn)有方案，從而取得最有效的地基基礎(chǔ)方案。

［關(guān)鍵詞］基地基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)；KPPM；工程成本；層次分析法

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，建筑行業(yè)獲得巨大發(fā)展空間的同時(shí)，人們對(duì)于工程建筑質(zhì)量提出了更高要求。建筑基礎(chǔ)通常承載所有從上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載，是保障整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，不同建筑物的外形和功能不同，導(dǎo)致建筑上部結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，給建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提出更高要求，尤其在高層建筑地基設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)造價(jià)在工程總造價(jià)方面占比在1/3左右，施工工期占據(jù)總施工工期的30%。同時(shí)，建筑物上部結(jié)構(gòu)具有規(guī)律性強(qiáng)、受力明顯等特征，隨著我國地基施工技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)愈發(fā)成熟，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作成為建筑工程的關(guān)鍵點(diǎn)，特別是在高層建筑中的基坑工程中極其常見。地下環(huán)境非常復(fù)雜，很容易受到外界因素影響，導(dǎo)致其基礎(chǔ)施工、基坑降水等工序難度較高，往往需要投入大量資金，才能確?；A(chǔ)工程的穩(wěn)定性?；诖?，本文通過分析實(shí)際工程案例，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工不同方面的情況，如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件等，提出多樣化設(shè)計(jì)方案，再利用對(duì)比分析的方式來優(yōu)化現(xiàn)存方案，從而取得最有效的地基基礎(chǔ)方案[1]。

1常見基礎(chǔ)形式和選擇

1.1無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)

無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)屬于剛性基礎(chǔ)，其主要具有毛石、塊石、素混凝土、磚等材料，讓整個(gè)基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。因此，工作人員在設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)過程中，要提前確定基礎(chǔ)主要承受壓應(yīng)力。在正常情況下，無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)通常是以階梯形式出現(xiàn)在人們視線范圍內(nèi)，其臺(tái)階寬度和高度比例要滿足如下要求：（1）公式（1）中：bi和Hi表示基礎(chǔ)某階段的寬度和高度；tanα表示基礎(chǔ)剛性角。1.2擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)是無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)升級(jí)版本，能解決基礎(chǔ)剛性角給基礎(chǔ)外形造成的影響，讓整個(gè)基礎(chǔ)截面形式具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。目前，擴(kuò)展基礎(chǔ)憑借自身具有較強(qiáng)的靈活性，被廣泛應(yīng)用到日常工程建設(shè)中，工作人員會(huì)結(jié)合具體情況來準(zhǔn)確計(jì)算基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)連接處的抗剪能力，再嚴(yán)格遵循行業(yè)抗彎要求，來計(jì)算擴(kuò)展基礎(chǔ)底部的鋼筋配置量，從而確定頂面局部所承受的壓力和承載力[2]。

1.3柱下條形基礎(chǔ)

目前，條形基礎(chǔ)將散落在不同區(qū)域的柱子通過基礎(chǔ)梁將其連接成一個(gè)整體，在特定環(huán)境下具有較強(qiáng)的實(shí)用性。同時(shí)，由于柱下條形基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的抗彎性能，能有效調(diào)整獨(dú)立基礎(chǔ)形式中基礎(chǔ)存在不均勻沉降的問題，在軟弱建筑場(chǎng)地地基土地上擁有良好的適用性。另外，柱下條形基礎(chǔ)在不同方面的截面中都具有較強(qiáng)的剪力和彎矩力，這些力全部是讓基礎(chǔ)梁來承受，基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力計(jì)算方法一般利用線性分布法和彈性地基梁法來進(jìn)行，這種基礎(chǔ)能應(yīng)用在高層建筑中，但和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)相比，其往往需要耗費(fèi)更高資金，所以在正常情況下，當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)能滿足房屋變形和承載力要求，可優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

1.4樁基礎(chǔ)

如果場(chǎng)地中復(fù)合地基和淺層地基無法滿足建筑荷載要求，工作人員可通過利用具有較強(qiáng)物理力學(xué)性能的土層作為持力層，來優(yōu)化深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。和淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案相比，深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案具有變形小、埋深大、承載力高等特征，被逐漸普及到我國建筑行業(yè)中，其施工和設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。同時(shí)，樁基礎(chǔ)通常安裝在巖土中，其是由基樁和承臺(tái)相互組成，承臺(tái)是將大量根基樁進(jìn)行相互連接，再將上部結(jié)構(gòu)荷載均衡分布在不同基礎(chǔ)上；而基樁通常埋在地基中，是利用樁四周土的摩擦作用和端承作用，將上部結(jié)構(gòu)荷載全部應(yīng)用到樁的四周土壤中。在實(shí)際工程施工中，基樁不止能和承臺(tái)進(jìn)行配合應(yīng)用，還能和箱型基礎(chǔ)相互配合，形成樁箱基礎(chǔ)。當(dāng)樁直徑較寬時(shí)，工作人員可節(jié)省承臺(tái)流程，構(gòu)成單樁基礎(chǔ)形式[3]。

2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵循因地制宜的原則，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前要分析地基各方面情況，如功能特征、建筑規(guī)模、復(fù)雜程度等要素，將地基使用程度分為甲、已、丙三個(gè)級(jí)別。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)長期荷載作用和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)來判斷地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)帶來的影響，且地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要滿足如下規(guī)定：（1）不同等級(jí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)全部要符合承載力要求；（2）在面對(duì)設(shè)計(jì)等級(jí)是乙和甲級(jí)別的基礎(chǔ)，要嚴(yán)格遵循行業(yè)要求來設(shè)置變形值；（3）對(duì)丙級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，要提前利用專業(yè)設(shè)備來分析地基承載力，如果發(fā)現(xiàn)其承載力低于130kpa，很容易造成地基出現(xiàn)不均勻沉降、傾斜、自重固結(jié)不足等問題，工作人員要及時(shí)做變形計(jì)算。（4）當(dāng)遇到地面坡度較高的建筑物時(shí)，要驗(yàn)算其穩(wěn)定性；（5）基坑工程穩(wěn)定性計(jì)算；（6）在設(shè)計(jì)建筑物地下環(huán)節(jié)時(shí)，工作人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來判斷是否需要做抗浮驗(yàn)算。

3鄭州鞋業(yè)生產(chǎn)中心地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

3.1工程概況

鄭州鞋業(yè)生產(chǎn)中心工程場(chǎng)地坐落在長江路和京廣路的連接點(diǎn)，鄭州市第六人民醫(yī)院的北面。擬建工程主要是由地上連體建筑和地下室相互組件而成，其中有兩個(gè)東西均勻分布的主塔和裙房，主塔環(huán)節(jié)在地上具有26層，地下三層屬于地下室，裙樓環(huán)節(jié)地上有九層，地下三層為地下室，東西長度和寬度分別為153.30m、80.70m，整個(gè)框架采用剪力墻結(jié)構(gòu)，單柱荷載在32000kN，柱網(wǎng)間距規(guī)格為8.4×8.1m。

3.2基礎(chǔ)形式初選

通過分析建筑地基和上部荷載基本情況，發(fā)現(xiàn)可利用天然地基和筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式，將基礎(chǔ)埋深控制在10.80m，將粉砂作為持力層，將粉質(zhì)黏土全部挖掘出來，再利用級(jí)配砂石分層壓實(shí)到基層設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后利用專業(yè)手段進(jìn)行深寬修正，發(fā)現(xiàn)地基承載力為387kpa，該強(qiáng)度仍然無法滿足上部荷載要求。因此，本工程可采用樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式，對(duì)于上部荷載較小，且處理后復(fù)合地基承載力低于500kpa，工作人員可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況利用石灰樁法、水泥土攪拌樁法來進(jìn)行地基處理；當(dāng)上部荷載超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，傳統(tǒng)地基處理方法已無法滿足實(shí)際要求，工作人員只能選擇高壓旋噴樁復(fù)合地基、CFG樁復(fù)合地基處理方式，CFG樁作為一種新型樁體，和傳統(tǒng)樁體相比，由于CFG樁樁體能納入不配筋、工業(yè)廢料粉煤灰，可有效發(fā)揮樁間土的承載能力。在正常情況下，工程造價(jià)一般在樁基的1/3以內(nèi)。而CFG樁復(fù)合地基具備施工工藝簡單特點(diǎn)，可加強(qiáng)樁阻力，樁越長其承載力越高，并具備較高端阻效應(yīng)和施工周期短作用，按兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，一般兩周就能完成，檢測(cè)只需要一周就能完成。

3.3CFG樁復(fù)合地基+筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

3.3.1CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)城市在建造高層建筑物是，往往需要對(duì)地基進(jìn)行特殊處理，所以CFG樁復(fù)合地基技術(shù)受到建筑行業(yè)高度重視。CFG樁復(fù)合地基技術(shù)是在20世界末期我國建筑科學(xué)研究院研究所得，是一種新型天然地基加固方式，在1994被作為建筑部的全國重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，將其作為國家級(jí)工法，并制定了中國建筑科學(xué)研究院企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保CFG樁復(fù)合地基技術(shù)的順利實(shí)施。CFG樁作為一種高粘結(jié)性的剛性樁，其樁體本身強(qiáng)度一般在C15~C30之間。通過樁等、砂石褥墊層等作用，形成復(fù)合地基，用置換作用來作為加固理論。在實(shí)施復(fù)合地基方案設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，要提前預(yù)測(cè)地基沉降、驗(yàn)算承載力、樁身強(qiáng)度等方面的數(shù)據(jù)。在設(shè)定CFG樁時(shí)，可利用滿堂鋪設(shè)的方式，將樁之間的距離確定為1.35m，入土深度在28.0m，直徑可在40cm。單樁承載力、樁端端阻力、樁間土承載力分別為0.85、1.0、0.9。在CFG樁進(jìn)入到12層粉質(zhì)黏土深度要超過0.5m。而單樁豎向承載力特征值可通過公式（2）獲得[4]。（2）3.3.2主樓部分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)本工程地基基礎(chǔ)時(shí)，工作人們可利用地基基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照建模、計(jì)算、調(diào)整等步驟，在確保結(jié)構(gòu)安全性的前提下，加強(qiáng)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)性。根據(jù)巖土工程檢測(cè)數(shù)據(jù)，工作人員可將地基土不同位置的土質(zhì)情況全部輸入建筑平面圖中，如狀態(tài)參數(shù)、壓縮模量、土層標(biāo)高等數(shù)據(jù)。而在人機(jī)交互輸入模塊中，工作人員要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，來確定標(biāo)高系統(tǒng)、地基承載力、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等方面數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確確定筏板實(shí)際尺寸，取得上部結(jié)構(gòu)基本荷載，在滿足各種受力性能情況下，來計(jì)算出筏板平面尺寸和合理厚度。在滿足上述條件后，會(huì)自動(dòng)進(jìn)到樁筏筏板有限元計(jì)算單元，根據(jù)設(shè)計(jì)要求輸入筏板計(jì)算參數(shù)，構(gòu)建筏形基礎(chǔ)有限元計(jì)算模型，從而實(shí)施主樓筏板有限元計(jì)算。在JCCAD菜單下，工作人員能利用單元網(wǎng)格來計(jì)算筏形基礎(chǔ)準(zhǔn)確性，其先將墻柱構(gòu)件、基礎(chǔ)德辰網(wǎng)格線為基礎(chǔ)，從而構(gòu)成多個(gè)房間，再根據(jù)房間不同類型分為不同單元，進(jìn)而確保整個(gè)上部結(jié)構(gòu)荷載位置的準(zhǔn)確性，還能讓墻體、梁、板等構(gòu)件全部安裝在單元變線上，保證不同單元節(jié)能形狀的協(xié)調(diào)性。同時(shí)，在樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，可選擇利用網(wǎng)格線的方式來科學(xué)劃分網(wǎng)格，但值得注意的是，工作人員要考慮到樁的正確位置，從而提高計(jì)算精準(zhǔn)度[5]。3.3.3裙房部分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)裙房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和主樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相比，裙房上部往往只產(chǎn)生較小的荷載，如果利用和主樓相同的筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，很容易造成資金浪費(fèi)的問題。因此，工作人員可利用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式，其具有施工便捷、造價(jià)低、受力明確等特征，獨(dú)立基礎(chǔ)下的地基能利用CFG樁進(jìn)行處理，基礎(chǔ)則能使用現(xiàn)澆倒錐形獨(dú)立基礎(chǔ)，布樁參數(shù)和主樓環(huán)節(jié)相同。首先，計(jì)算不同柱間所傳遞的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，在滿足地基承載力基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確計(jì)算出滿足不同情況下荷載所需的獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸；其次，要以荷載組合為基礎(chǔ)，來獨(dú)立計(jì)算基礎(chǔ)抗沖切性能，計(jì)算出基礎(chǔ)截面最低值，再將其中的最高值作為獨(dú)立基礎(chǔ)高度。同時(shí)，在設(shè)計(jì)錐形基礎(chǔ)時(shí)，兩方向坡度要滿足不超過整體高度的1/3的規(guī)定，再準(zhǔn)確計(jì)算基礎(chǔ)底板不同方向的配筋面積。

4建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化方向

4.1從安全角度考慮安全性是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要元素，建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)安全性和建筑物安全性有直接聯(lián)系，而建筑和人們?nèi)粘９ぷ鳌⑸钕嗷ト诤?，安全性要求遠(yuǎn)超過其他性能，一旦建筑物安全性出現(xiàn)問題，會(huì)給相關(guān)人員生命安全帶來嚴(yán)重威脅。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑功能性、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等方面提出更高要求，為進(jìn)一步滿足人們對(duì)建筑物的日常要求，工作人員要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從而讓建筑物地基基礎(chǔ)安全性能滿足日常使用要求。但從目前情況來看，很多建筑設(shè)計(jì)師對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)重視程度嚴(yán)重不足，將自身注意力全部放在建筑物上部結(jié)構(gòu)方面，從不同方面優(yōu)化建筑物外觀、戶型等，忽略優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，很容易給建筑物整體安全性帶來嚴(yán)重影響，一旦建筑結(jié)構(gòu)安全性無法達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)給周圍居民的生命、財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅，建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要注重加強(qiáng)其安全性優(yōu)化[6]。

4.2從經(jīng)濟(jì)角度考慮

在信息化時(shí)代背景下，企業(yè)愈發(fā)重視經(jīng)濟(jì)效益，建設(shè)單位同樣如此。因此，在開展實(shí)際建筑設(shè)計(jì)時(shí)，為進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，施工單位往往會(huì)利用科學(xué)方式控制地基基礎(chǔ)建設(shè)成本，從而將建設(shè)成本控制在最低程度，從而滿足施工單位對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的需求。同時(shí)，為提升自身核心競(jìng)爭(zhēng)力，讓其能在激烈競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中占據(jù)一席之地，設(shè)計(jì)單位要不斷引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，合理優(yōu)化資源配置，將所有新材料價(jià)值充分發(fā)揮出來，在不影響建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)安全性情況下有效解決建設(shè)成本，從而達(dá)到提高建筑工程項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)性的目的。

4.3從功能角度考慮

人們?cè)谌粘Ｉ钪泻徒ㄖ镉忻懿豢煞值穆?lián)系，建筑物作為人們賴以生存的基礎(chǔ)，給人類未來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供保障。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，給人們?nèi)粘Ｉ顜碣|(zhì)的改變，不再滿足于學(xué)習(xí)、工作等方面需求，對(duì)現(xiàn)代化建筑功能性提出更高要求，如舒適度、智能化程度、外觀等方面。因此，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面，要向建筑物功能性要求方面發(fā)展，讓優(yōu)化后的地基基礎(chǔ)能滿足新型建筑物對(duì)地基承載力所提出的要求[7]。

5建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

5.1科學(xué)選擇建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

選擇建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案和建筑結(jié)構(gòu)安全性有直接關(guān)聯(lián)。因此，工作人員要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，選擇科學(xué)的建筑地基基礎(chǔ)造型和布局，再利用建筑工程總造價(jià)、施工難度系數(shù)等因素來選擇地基基礎(chǔ)。首先，要針對(duì)建筑工程進(jìn)行全方面調(diào)研工作，詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工程具體情況，如地基承載力、地形條件、地質(zhì)情況等數(shù)據(jù)，再和建筑結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，來分析不同方面的數(shù)據(jù)，這樣才能從不同方面來考慮到具體因素，從而制定健全的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)方案的合理性和科學(xué)性；其次，要合科學(xué)考慮到上部結(jié)構(gòu)和地基的動(dòng)力情況，按照不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，再利用專業(yè)工具計(jì)算出實(shí)際動(dòng)力值和預(yù)估值的差異性，然后通過分析兩者間的關(guān)系來制定安全施工措施，也可根據(jù)開裂數(shù)據(jù)或者次應(yīng)力數(shù)據(jù)來采用合理預(yù)防措施，從而確保整個(gè)方案能順利進(jìn)行[8]。

5.2建筑地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)優(yōu)化

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，給人們?nèi)粘Ｉ罘绞胶蜕a(chǎn)方式帶來質(zhì)的改變，如果將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算工作中，能有效加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)雖然能給建筑地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算帶來極大便利性，但設(shè)計(jì)師具有較強(qiáng)的警覺性，不能將計(jì)算機(jī)作為計(jì)算地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的唯一工具，一旦計(jì)算機(jī)編程出現(xiàn)問題，很容易給整個(gè)計(jì)算結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重偏差，從而給建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)果帶來不同程度的影響。因此，建筑設(shè)計(jì)師要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來開展結(jié)構(gòu)計(jì)算工作，再檢查整個(gè)計(jì)算結(jié)構(gòu)，從而確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)所得到的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果會(huì)由于計(jì)算參數(shù)不同出現(xiàn)不同程度的變化，且適用范圍不同，設(shè)計(jì)師要將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合建筑物對(duì)地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，選擇最合理的計(jì)算結(jié)果。但值得注意的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面同樣具有較強(qiáng)局限性，雖然計(jì)算機(jī)能真實(shí)模擬建筑形態(tài)、結(jié)構(gòu)等特征，設(shè)計(jì)時(shí)能假設(shè)理想狀態(tài)作為編程基礎(chǔ)，但在實(shí)際建筑工程施工中會(huì)遇到很多方面的影響因素，如材料、施工水平、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素影響，最終無法達(dá)到預(yù)期效果。因此，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在預(yù)期狀態(tài)下計(jì)算出來的結(jié)果，很容易和建筑工程實(shí)際需求存在差異性，所以建筑設(shè)計(jì)師在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)時(shí)，要從不同方面考慮各種影響因素，并將設(shè)計(jì)模型和實(shí)際施工情況進(jìn)行對(duì)比，不斷調(diào)整建筑地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，直到取得令自己滿足的結(jié)果[9]。

5.3實(shí)現(xiàn)建筑材料利用率最大化

在建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，要以地基基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)性、安全性、穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，進(jìn)一步加強(qiáng)建筑材料利用率。工作人員要根據(jù)建筑物對(duì)使用功能所提出的要求，選擇對(duì)應(yīng)的優(yōu)化措施，面對(duì)鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可利用具有較強(qiáng)抗壓性能的混凝土材料，這樣不僅能滿足設(shè)計(jì)承載力要求，還能縮短結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸，從而增加建筑結(jié)構(gòu)利用空間。在針對(duì)地下連續(xù)梁地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，工作人員要在保證建筑預(yù)算造價(jià)基礎(chǔ)上，采用高強(qiáng)度鋼筋，來降低建筑地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的鋼筋總數(shù)量；在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)時(shí)，工作人員要根據(jù)混凝土強(qiáng)度和鋼筋強(qiáng)度來進(jìn)行科學(xué)配備，確保混凝土和鋼筋強(qiáng)度基本相同，將建筑材料優(yōu)勢(shì)全部發(fā)揮出來，從而降低建筑結(jié)構(gòu)所耗資金，給建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5.4認(rèn)真學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

設(shè)計(jì)規(guī)范作為建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化中必須要滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。因此，設(shè)計(jì)師要學(xué)習(xí)豐富的設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)規(guī)范中條款、格式等內(nèi)容有深度認(rèn)知，進(jìn)一步體會(huì)規(guī)范核心內(nèi)容，將設(shè)計(jì)規(guī)范和建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化相結(jié)合，讓設(shè)計(jì)規(guī)范成為整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)的主體，一旦需要分析具體設(shè)計(jì)工作中存在的問題，工作人員可借鑒設(shè)計(jì)規(guī)范來進(jìn)行分析，能有效調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而降低地基基礎(chǔ)整體造價(jià)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師要注重觀察設(shè)計(jì)環(huán)境，將設(shè)計(jì)結(jié)果作為主要參考依據(jù)，再根據(jù)不同環(huán)境來調(diào)整計(jì)算數(shù)據(jù)，如果遇到無法利用計(jì)算結(jié)果來解決的情況，如抗震計(jì)算，設(shè)計(jì)師要充分考慮到總結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)情況、地震造成的損耗、抗震結(jié)構(gòu)措施等[10]。

6總結(jié)

綜上所述，地基基礎(chǔ)在整個(gè)建筑工程中占據(jù)至關(guān)重要的作用，現(xiàn)代新型建筑對(duì)地基基礎(chǔ)安全性、穩(wěn)定性提出更高要求，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思維同樣要向這些方向發(fā)展，根據(jù)建筑單位對(duì)建筑物造價(jià)、形態(tài)等方面要求，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)類型，在確保地基基礎(chǔ)豎向承載力基礎(chǔ)上優(yōu)先選擇綠色環(huán)保的材料，從而提高地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益?；诖耍耐ㄟ^分析實(shí)際工程案例，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工不同方面的情況，如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件等，提出多樣化設(shè)計(jì)方案，再利用對(duì)比分析的方式來優(yōu)化現(xiàn)存方案，從而取得最有效的地基基礎(chǔ)方案。

作者:曹世興 單位:北京首發(fā)公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司