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摘要：在建筑工程中有两个核心的内容，即地基基础和桩基础的设计，这两项关键内容决定着建筑的稳定性与使用年限，本文从建筑结构基础设计的影响因素入手，对建筑工程地基基础与桩基础设计进行了分析。
关键词：建筑工程；地基基础；桩基础；设计；优化设计
引言
在建筑工程全寿命周期中，施工首要解决的问题就是基础工程。而建筑的地基设计，要从实际的工程情况出发，将各类环境因素考虑在内。由于地基工程的主要功能是承载整个建筑工程上部结构的所有荷载和保持建筑工程结构的整体性和稳定性，进而达到建筑工程的设计使用年限和提高建筑工程在使用过程中的可靠性，我们在实际工程设计和施工中应该根据项目所在的工程环境和建筑物的上部荷载情况进行合理的基础工程设计。
1建筑结构基础设计的影响因素
1.1上部结构
一般房屋建筑主要包括地基和上部结构两部分，两者之间密不可分，相互关联，相互影响，所以房屋建筑的上部结构会对地基基础变形情况有较大影响。因此，进行地基基础设计时一定要充分考虑上部结构刚度的影响，同时要考虑上部结构形式对于基础变形的影响。所以，在实际工程基础设计中要充分考虑上部结构对基础的影响，设计出科学合理的地基基础。
1.2地质条件
为了确保基础设计的合理性，一定要对建筑所在地的地质情况进行充分分析，要充分掌握所在地的地形地貌、地下管线情况、周边建筑物、周围交通情况、给排水情况和电力供应情况等。建筑物采取不同基础方案时，在施工便利性、工程造价等方面存在较大的差异，一般尽量采用天然地基，能有效降低施工难度，提升其性价比。但对于某些较为特殊的建筑结构，往往会建设在相对特殊的区域，如某些区域的地基强度不够稳定、具有较大压缩性，无法有效满足设计标准，进行基础设计时便需要针对性进行处理，以提升基础的强度和稳定性，有效避免基础变形问题。此外，建筑基础要避免受到土剪力而产生变形问题，选定建筑基础时要避免产生滑坡问题。所谓的滑坡问题，是指建筑区域土层内存在抗剪强度较差的滑动面，一旦受到外部载荷等影响，便会顺着软弱面形成滑动变形问题。
1.3 施工环境
进行建筑结构基础设计时，某些天然地基无法满足承载力和沉降方面的要求，这些区域会采取桩基础，这些桩基础施工时会对周边环境造成影响。例如，桩施工过程中会对周边环境产生噪声、振动、挤土等方面的不良影响，情况严重时会造成非常大的损失。为了确保建筑结构的安全性，同时不会对场地附近原有建筑物安全造成影响，需要对桩基础施工进行有效控制。
2建筑工程地基基础与桩基础设计
2.1合理设计房屋建筑上部结构
房屋建筑物上部结构的刚度和质量分布会对基础设计造成较大影响，所以，为了进一步提升基础设计的有效性，要提升建筑物上部结构设计的合理性。对于建筑物的上部结构来说，屋面部分是非常重要的内容之一，很多建筑屋面采取的是斜坡结构形式，此种结构形式主要包括折板式、梁板式等。这两种结构类型都属于偏心受拉构件，其中折板式结构更多应用在平面不够规则、建筑板跨度较大的屋顶结构，而梁板式结构则更多应用在屋面坡度相对复杂的屋面结构中。选择具体结构类型时，要参照房屋具体结构来进行，确保结构的合理性，能为基础设计打下良好基础。
2.2地基基础选择和设计
在实际工程的设计中，尤其是地基基础设计，需要通盘考虑各种因素和施工环境，以国标规范为准绳进行设计，综合考虑新建项目地区的实际施工环境和地质条件，对地基基础的间距或者施工标准还有建筑后期的维护和使用进行全面的了解后再进行设计。在进行设计之前要进行详细全面的现场踏勘和调研，才能确定具体适合实际项目的基础设计方案，从而指导后续的材料采购和施工组织设计等工作。如果在进行设计之前没有对施工现场进行实地考察和调研，做出来的设计很有可能就会脱离实际，忽略很多没有考虑到的问题，从而造成资源的浪费。所以我们在做设计时一定要将工作的前瞻性和全面性相结合，统筹兼顾各项条件，方能将设计方案做到最优。
桩基础的设计在现代建筑中应用非常普遍，是建筑工程中的主要施工环境，因此桩基础的设计就显得尤为重要。桩基础按其结构的形式可以分为高承台和低承台两种。所谓的高承台指的就是桩身上部分和在地面上的承台底部。高承台的主要分为预制桩和钻孔灌注桩，在施工过程中应当根据设计图纸和施工规范进行施工作业，合理地选择作业机械和配置相对应的施工班组。特别是钻孔灌注桩，要注意钢筋笼在下孔之前是否变形，如果变形则要先暂停混凝土的灌注作业，先将钢筋笼复原后再进行后续的灌注作业。低承台则主要指的是地表以下打入天然土层的桩体，它的工作方式主要有静压施工，敲打施工和振动施工。施工的工艺方式主要是对桩体进行物理打击，使其进入土层。桩基础在桥梁工程中应用十分广泛，主要作用是使建筑物与地面紧密连接，在提高建筑物的抗倾覆能力和稳定性能的同时，也可以将上部荷载进行传导，提升对外部荷载的承载能力。在抗震地区还可以起到加强抗震能力的作用，最大限度地降低建筑物的施工风险，例如倾斜和坍塌。
2.3建筑结构中桩基础沉降缝设计
按照建筑结构的桩基础地基情况，分析其中存在的沉降不均匀因素，分析导致建筑结构沉降问题的原因。
从正确的建筑结构设计理念入手，对沉降缝进行设计评估，分析不同地质条件下的差异化情况。对建筑结构相邻的载荷量、结构范围、高度标准等进行设计评估，分析会导致建筑结构沉降的原因，对开裂、错位、错动等问题进行预先评估判断，对设计中可能存在的问题做好预估推断。按照建筑结构特点，需要设置垂直缝隙，划分为多个独立的单元。高层建筑的沉降缝实际效果不佳，其中导致结构压力变化的因素较为复杂。需要重点分析建筑地下层土层的设计嵌固效果，对过于的压力进行分散，以保证建筑结构的整体稳定安全性。高层建筑需要提前根据不同的情况，处理地基的沉降，明确不同种类高层建筑需要采用不同的沉降方式。
2.4调整建筑桩基础刚性强度
按照桩基础支撑刚度，需要明确设计思路和标准原则，做好合理的布局。根据地质的结构，确定载荷量和沉降比。充分考虑建筑结构内的相互作用和内在联系，强调建筑结构的优化，采用增加沉降压力分散沉降压力的方法，合理地调整沉降，以保证整体协调合理。桩基础支撑可以减少承台的内外应力，准确地把控桩基土的支撑刚度。采用科学的桩基础承载力作用，通过单桩、支撑强度的配合，保证群桩整体的承载符合承载力要求。随着桩基础的数量增加，建筑结构的承载力也随之增加。桩距离减少，承载力也随之降低。在建筑结构桩基础的刚性强度设计中，需要合理地分配桩基础的距离和数量，保证符合不同建筑结构的施工需求，保证建筑质量。
3建筑结构地基基础设计的优化和改进措施
3.1 科学、合理地选择建筑结构地基基础设计方案
建筑结构地基基础设计方案的选择决定了整个建筑结构的安全性和稳定性，因此必须要科学、合理地选择建筑地基基础的布局以及造型，要根据建筑工程的总造价、地基基础施工的难易程度、场地的地质条件以及建设单位的要求进行地基基础的选型。具体来说，首先需要做好调研工作，在进行方案设计之前需要对现场的地质工程情况进行详细调研，考察建筑工程的地质情况、地基的承载力多少、地形条件以及地下水位情况如何，然后与建筑结构相结合对调研资料进行分析，这样才能综合全面地考虑各方面因素，编制出的地基基础设计方案才是更加科学合理的；其次，需要综合考虑地基以及上部结构的动力情况，根据各自的优缺点，再实地测量找出与预估值的差距，通过综合考虑二者的关系来做好安全施工措施，根据次应力及开裂的相关指标等采取有效预防措施，保证方案的顺利实施以及施工的安全。
3.2 建筑地基基础结构计算的优化和改进
计算机技术极大地方便了建筑地基基础结构的计算工作，但设计师在应用计算机技术时要保持足够的警惕性，不能将计算机技术作为唯一的计算手段，计算机技术的应用毕竟是需要人来编程的，一旦计算机编程出现问题，就会导致整个计算结果出现偏差，进而影响到建筑地基基础的设计结果。建筑设计师应该合理地应用计算机技术，可以初步应用计算机技术进行计算工作，然后对计算结果进行核对和检查，确保结构计算数据的准确性和可靠性。应用计算机技术得来的建筑结构计算结果会因为计算参数的不同而变化，不同的参数计算出的结果的适用范围不同，建筑结构设计师应该根据不同参数取得的计算结果进行对比、分析，结合建筑物对建筑地基基础结构设计的要求，选用合适的结构计算结果计算机技术在建筑地基基础结构设计中的应用具有一定的局限性，计算机程序是人为设定的，计算机技术可以模拟建筑物的形态、结构特征，设计程序的时候可以假定理想状态作为编程的依据，但实际的建筑工程施工过程中会存在很多的人为影响因素，建筑地基基础结构的承载力等数据会受到现场环境、材料、施工水平等多种因素的影响，不可能达到理想的状态，因此应用计算机技术在理想状态下计算出的结果很可能不能满足建筑工程的实际需求，因此建筑结构设计师在应用计算机技术进行结构计算的时候要充分考虑到各种外在和内在的影响因素，设计出模型后要与实际施工中可能出现的各种情况进行综合对比，不断优化和调整建筑地基基础结构计算结果，直至达到合理的计算结果。
3.4 认真学习建筑结构地基基础设计规范
建筑结构地基基础的设计必须要以相关的设计规范作为主要依据和指导，建筑结构地基基础设计的优化和改进要以满足设计规范要求为前提。建筑结构地基基础设计师要认真学习规范，对规范中的格式和条款要认真地分析和研究，深刻领会规范的精髓，将设计规范的相关规定融入到建筑结构地基基础设计的优化当中，让设计规范成为建筑结构地基基础设计的灵魂，在设计工作中要具体问题具体分析，针对不同的设计对象、不同的设计环境以及构件的特点，有选择性地借鉴规范中的相关规定，在满足设计规范要求的前提下，对建筑结构地基基础的设计方案进行优化和调整，尽可能地降低建筑结构地基基础的造价。
结束语
综上所述，建筑业经过长期的发展，我们已经积累了许多宝贵的设计和施工经验。地基基础的种类比较多，可应用于多种工程环境。在实际的工程设计和施工中，设计单位和施工单位都要针对具体的实际施工情况，科学合理地选择方案和优化方案来完成任务，以使建筑物的质量得到保证。
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