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建筑地基处理以及结构设计探讨李栋

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：李栋

[导读] 摘要：在我国快速发展过程中，建筑行业在我国发展十分迅速，地基施工是现代建筑工程建设的重点，随着建筑标高的及遭遇复杂地质条件概率上升，建筑地基施工面临更大的难度。

        内蒙古久泰新材料有限公司内蒙古呼和浩特市
        摘要：在我国快速发展过程中，建筑行业在我国发展十分迅速，地基施工是现代建筑工程建设的重点，随着建筑标高的及遭遇复杂地质条件概率上升，建筑地基施工面临更大的难度。本文着重介绍常见的建筑地基结构处理技术，并对不同技术的适用范围及使用优势进行对比分析，希望为地基处理技术的优化选择提供一定参考，使地基达到足够的荷载强度，合理开发地下空间资源，同时延长建筑使用寿命。
        关键词：地基处理；地基结构设计；桩基础
        引言
        结构设计是工业建筑建设过程中必不可少的一部分，在优化工业建筑结构设计的基础上，设计结果将更加经济，并减少浪费问题的出现。具体而言，工业建筑设计人员在设计工作中，应重视地基设计、楼梯设计、梁和板件设计、柱形件设计等，与此同时，还应采用科学的方法解决设计过程中的问题，具体讨论如下。
        1 工业建筑结构设计的内容
        结构设计是工业建筑设计的重要环节，工业建筑的结构设计应满足环保、美观、经济与功能等方面的要求。工业建筑中的结构设计共包括 4 个环节，分别是方案设计、构件设计、结构分析和施工图绘制等。在设计过程中，应重视每一个环节，使结构设计与施工质量得到保障。
        2建筑地基处理技术
        2.1ＤＤＣ灰土挤密法及其技术应用要
        ＤＤＣ灰土挤密法的主要原理在于这种方法实施了孔内深层强夯法。使用螺旋钻机采用分层法向孔内注人灰土，并将其分层夯实，从而成桩，与此同时，通过反复锤击，从而不断扩大桩径，最后同桩间部分土构成复合型地基。复合型地基形成的目的在于将湿陷性黄土打孔结构得以改变，使地基土湿陷性得以消除，从而使地基土承载力得到提升，并使地基土出现的变形得到有效控制。通过分析来看，ＤＤＣ灰土挤密桩通过处理之后，其地基承载力为天然地基的２￣７倍，与单一灰土桩相比，能够更好的提升承载力，并且这种地基处理技术能够处理的地基深度可达到５￣４０ｍ，值得推广应用。ＤＤＣ灰土挤密法在湿陷性黄土地区的房建施工中比较适用，但该地基处理技术在非黄土地区并不具备显著的应用效果。
        2.2强夯施工技术
        强夯地基处理技术是地基施工处理工作中常用的一种技术，也是目前应用相对广泛的处理技术，它的工作原理就是借助重力作用来进行施工，其具有操作简单的特点。在具体的施工中，首先，需要选择8t~10t的重锤；其次，将其进行悬空，悬空高度一般都是控制在20m；最后，就是让其进行下落，利用下落带来的强大冲击力，使土质中的间隙变得紧密，从而有效的提升地基的承载力。但在此过程中需考虑到重锤下落对施工现场周围所造成的影响，因此，为了避免发生安全事故的发生，在强夯施工时，还需要加强施工的安全管理。
        2.3换土垫层施工技术
        换土垫层施工技术对建筑工程所在区域的地质条件有严格要求，若施工当地地质层较薄，可选用该地基处理基础。换土垫层施工技术原理为，将原本的软弱土地基及不良土层替换为密度高、强度大、抗腐蚀加压缩能力强的矿渣、碎石、灰土等材料，以提高地基综合性能。该技术在使用时需结合建筑工程建设要求及地基基础特点，科学确定各类换填材料的配比，通过机械作业法将换填地基夯实，保证其充分承担来自建筑上部结构的荷载及地震作用。
        2.4注浆地基处理技术
        注浆地基处理技术是用压送设备将具有填充和胶结性的浆液注入地基中的一项技术，其通过使地基胶凝和固化的方法，来增加地基的强度。

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在使用注浆地基处理技术前要做好关于地质勘查工作的准备，其主要有以下几点：①仔细阅读地质勘查报告，要充分了解施工地点的地质特征，以制定一个科学、合理的施工计划；②对于地质勘测报告不详细和不能够充分体现岩土土质情况的报告进行必要的补勘工作，以确保施工出现不必要的错误；③如果发现设计方案与实际情况不符时，不要盲目按照施工方案进行施工，应该及时与方案设计人员联系。
        3结构设计
        3.1做好建筑地梁的设计
        针对地梁这一结构在设计过程中出现的问题，相关设计人员应该制定出相应的对策，提升建筑结构的稳定性，从保障该建筑安全质量水平的角度出发，完成地梁的设计工作。地梁具备良好的连接支撑作用，其可以从根基之上，维持建筑结构的功能特性。首先，相关设计人员需要对施工区域的水文地质材料进行收集与整理，预先将地梁可能出现的问题加以考虑，例如，地梁部件可能沉降于地基内部，或是在牵引力的作用下逐渐被拉伸变形。只有对建筑结构中的地梁部件在实际施工过程中面临的问题有明确认识，才能保障设计出的地梁具有极高的安全稳定性。其次，相关设计人员需要具备较高的技能水平及较丰富的设计经验，才能对地梁的设计标准加以规范，且促使施工而成的地梁结构更具有规范性。再次，相关技术人员还应将地梁结构在设计过程中所经受的摩擦力及阻力计算出来，进而使建筑结构中的地梁部件设计得更具准确性及稳定性。最后，相关技术人员需要将建筑地梁设计中的机械性能明确出来，才能将地梁设计与现场的差异探究明确，进而避免建筑地梁由于受力过度而出现变形或弯矩超标，进而影响到该部件的连接功能及结构的稳定性能。
        3.2科学设计结构缝
        房屋的结构缝设计是房屋的关键点，只有全面提高结构缝设计水平，才能保证房屋的稳定性，提高房屋使用寿命。要根据当地的自然条件，把握好地理因素，才能设计出合理的结构缝，提高房屋安全性。结构缝设计好坏是影响房屋安全的关键，要充分重视结构缝设计，对结构缝设计开展重点研究，提高设计水平与能力。所以说，相关的建筑企业要提高综合实力，以质量为基础，保证设计效果。那么，在实际设计作业期间，企业就需要全力投入，不能把眼光放在眼前，要保证房屋质量，提高对结构缝设计的能力，这样，才能有效保证房屋稳定性，避免房屋建筑工程坍塌的情况。
        3.3框剪结构设计
        在框架结构的抗震设计中，梁端塑性铰应先于柱端出现。然而，根据研究和分析，框架结构底部柱的塑性铰很难避免。因此，在相关规范中，将柱底截面的弯矩值乘以放大系数，以延缓塑性铰的出现。但该规定是否适用于框架剪力墙结构，值得商榷。框架-剪力墙中的剪力墙是第一道防线，发生地震时，剪力墙首先被破坏。因此，如果将剪力墙设计成一个四周有梁柱（或暗梁暗柱）的框架剪力墙，框架会约束剪力墙，并且在剪力墙被破坏后仍能承受竖向荷载，防止结构倒塌。在工业建筑中，常采用框剪结构，以满足抗震要求。
        3.4注重建筑设计的整体质量
        根据有关调查研究发现，目前，我国民用建筑设计存在很多明显的漏洞，如标注不完整，设计粗糙，甚至出现了违反规章制度的设计。在这方面，民用建筑结构的设计师必须具有专业的知识和技能。通过不断的培训和实践来提高实际业务发展水平，改正工作态度以提高民用建筑结构的设计水平和质量。另外，在实际选择设计过程中，有必要对设计师的相关证书和资格进行审查，以提高土木结构设计的规范性。
        结语
        总之，建筑地基处理及基础结构设计对于提高建筑整体质量来说至关重要，实际工作中需结合施工现场条件及建筑特点合理选择地基处理技术，以此来保证地基强度及荷载能力达标。另外在选择具体的地基处理方式时，应兼顾有关方法的经济性，使得地基处理发挥出最高的综合效益，在施工条件相同时优先选择钻孔灌注桩、灰土挤密或综合性地基处理技术，以帮助降低施工成本、缩短施工周期。
        参考文献：
        [1]周帅.房屋建筑施工工程中的地基处理技术探析[J].工程建设与设计，2020（9）：46-47，50.
        [2]赵保丽.房屋建筑结构设计中基础设计解析[J].中国住宅设施，2019（12）：44-45，62.