郭素迪
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摘要：土木工程架设中的地基基础设计和施工质量会直接影响建筑物结构的安全和稳定，对于不同的建筑结构和不同的地基基础性质，设计方案和设计方法不同。为此，在实际设计时应综合考虑建筑工程特点、现场和周围环境特点以及经济性、技术性和安全性等方面的问题，制定科学合理的设计方案，采用正确的设计方法，确保地基基础结构的稳定性，为提高土木工程结构的安全性奠定基础。
关键词：土木工程;地基基础;
1 土木工程建设中地基基础设计的重要性
地基基础作为土木工程建设的重要组成，也是土木工程中的最大构件，其质量会直接影响土木工程建设的质量。为此必须加强对地基基础设计的研究，通过科学合理的设计以及技术控制措施来确保地基基础结构的牢固性和耐久性，使其能很好地承载上部结构的荷载，减少差异性沉降、变形等问题。地基需要承受的包括其自身重力在内的全部建筑物的荷载，所以对地基结构的荷载要求较高，但又因为其深埋在地下，会受到地下复杂环境的影响，使地基基础设计的不确定性较大，也加大了地基基础设计的难度。在新时期，同对土木工程地基基础设计的研究，科学选择基础类型和基础支护方案，不仅可以有效降低不均匀沉降等问题的出现，提升地基基础结构及整体建筑物的稳定性和安全性，而且也减少了地基施工对于材料的需求量，对于节约成本也有较好的效果。
2 土木工程建设中地基基础分类
根据性能的不同可以将土木工程地基基础分成无筋扩展基础和柔性基础，根据基础结构与形成的不同可以分成墙下条形基础、单独基础和连续基础，根据基础作用与施工方式的不同可以分成低下连续墙基础、桩基础和沉井基础等。其中无筋扩展基础能承受竖向方向上的荷载，其自身抗压能力较大，且超出了抗拉强度与抗剪强度，无法接受因为变形导致的其他应力。柔性基础的抗压强度较大，但是其可以接受竖向上的荷载以及变形引起的其他应力，可以预防不均匀沉降现象的发生。
3 土木工程建设中地基基础设计要点
3.1 地基设计前的勘察准备工作
在设计前要求做好详细的实地考察工作，了解施工区域内的水文地质等条件，做好详细准确的地质报告，对地质结构等进行分析研究，然后制定针对性的地基基础设计方案。对于软弱地基的设计，要求采取加固处理的方式以免出现地基结构变形的问题。根据荷载值进行地基承载力计算与变形验算，选择合适的基础断面形式，使其能承受较大的上部结构荷载，根据建筑物荷载、施工顺序等严格按照规范合理确定地基变形的允许值。
3.2 地基选型要求
地基选型时要求综合考了建筑物布局、结构荷载、抗震性要求以及现场实际情况，提升上部结构的强度与刚度来增强其对地基不均匀变形的适应能力。将地基与建筑结构作为整体开展设计，要求地基基础形式和上部结构相适应，使得每一个部位都能发挥其作用，
3.3 地基基础设计
在地基基础设计时，应根据前期实地勘察资料以及周围建筑物的资料分析地基基础的设计施工会对周围建筑物、构筑物产生的影响，分析在建筑物落成后是否会对临近建筑物的地基基础产生不利影响，是否会对新建建筑物地基、建筑物整体功能使用等产生影响。在地基基础设计时还必须考虑后期地基基础施工，根据实际情况确定施工周期，选择经验和专业技术水平高的施工人员。
在综合考虑这些因素的基础上再确定合理的设计方案，才能确保土木工程建设中地基基础设计施工的高效性与安全性。
4 土木工程地基基础设计存在的问题和解决措施
4.1 地基基础设计存在的问题
关于基础设计方案的选择，必须以准确工程勘察资料为依据，通过对岩土勘察相关数据，如地质水文条件、力学物理性质、承载能力等的分析再根据上部结构对地基基础的要求确定合理的地基基础形式与布局。其次，当建筑现场浅土层无法满足建筑物对地基承载力与抗变形能力要求时，可以考虑将下部坚实土层作为持力层，即进行深基础的设计。深基础包括桩基础、深井与地下连续墙等，其中应用最为广泛的是桩基础，其较好的承载能力和抵御复杂荷载的特征，使其适用性更加广泛。再次，在砖混结构房屋建筑中，应认真区分构造柱和承重柱，因为构造柱强度无法抵御外界作用力的破坏，若错将构造柱当承重柱来使用或将两者混用就会使设计出来的建筑结构在较大荷载条件下出现基础沉降、变形、裂缝等问题，使结构安全性降低，在发生较大震动时使其成为薄弱部位而受到损坏。此外关于悬挑梁和连续梁的设计，在悬挑梁设计时最容易出现的问题是挠度验算不准确，导致在梁高度较小的情况下使其截面受到更大压力应力，而挠度实际上是在不断增加的，这样就会使梁板出现开裂的现象，且因为变形程度的增加而增大，严重影响建筑结构的质量。变形发展到一定程度其底部的截面上部承受拉力的位置会出现竖向上的裂纹且宽度较大，在周围剪弯力作用下使纵向裂缝不断延长而蔓延，使悬挑梁损坏程度加大。在连续梁设计方面，有的设计人员根据单梁设计师的存在较大的危险性。比如在阳台边梁设计中，因为边梁承载能力本身较小，在设计中为方便受力分析将连续梁作为支梁设计，从而减少了在支座上部的钢筋配置量，使梁在支座周围上部区域因受压应力的影响而出现裂缝。在使用时当外界环境温度出现变化时就会使其伸缩性发生变化，使底部周围梁的裂缝程度加大，进而影响建筑的安全性。
4.2 相关控制措施
1）加强对地基基础设计不确定因素的控制
土木工程建设中地基基础设计会受到工程本身特点以及施工区域水文地质条件、周围环境等因素的影响，而这些因素具有不确定性。为此，在地基设计时必须在勘察的基础上综合工程的要求和国家的规定做好对现场及其周围环境因素变化的数据分析、土质水文等信息的分析研究。对所有会影响地基结构承载能力、引起地基变形、不均匀沉降或裂缝问题的因素进行针对性防控以确保地基基础设计的有效性。
2）其他需要注意的问题
首先，考虑到地基不均匀沉降会引起建筑物结构破坏的问题，所以必须合理设置沉降缝，在差异的位置设计垂直缝隙将建筑物分成若干个单元。但是沉降缝的设计也会影响土木工程建设的嵌固效果，无法确保建筑的安全，且设置沉降缝还会影响后期的施工和使用。为此，在设计时应尽量通过采用不同地基基础类型、将不同地基处理方式结合起来来降低不均匀沉降现象。其次，注意地基土与结构问题，根据基础沉降量控制的要求确定地基补强强度，合理设计地基基础，发挥原来地基土的承载作用。再次，关于软弱地基基础的设计，在需要改变地基条件时可通过适当改变地基基础尺寸来调整基础底部压力的分布和大小，改变地基的变形值。在验算地基变形调整尺寸时还应该考虑其他问题，比如软弱土中采用卵石桩可以有效提升地基的承载力，加快固结沉降，改善地基结构的整体性能。对于软弱地基的处理，在不同的场地条件下可以选择不同的方式。
5 结语
综上所述，本文对土木工程建设中的地基基础设计进行了分析研究，提出地基基础的质量将直接关系到整个土木工程的质量，影响建筑的安全和稳定。为此必须根据工程实际情况和现场勘察结果资料和周围建筑物资料科学设计地基基础施工方案，选择合适的地基基础类型。同时在施工时采取必要的预防措施以确保地基基础的牢固、稳定。
参考文献
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