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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)場施工不同方面的情況,如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場地工程地質(zhì)條件等,提出多樣化設(shè)計(jì)方案,再利用對比分析的方式來優(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,才能確保基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性。基于此,本文通過分析實(shí)際工程案例,再結(jié)合現(xiàn)場施工不同方面的情況,如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場地工程地質(zhì)條件等,提出多樣化設(shè)計(jì)方案,再利用對比分析的方式來優(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)等級來判斷地基變形對上部結(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)不同等級的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)全部要符合承載力要求;(2)在面對設(shè)計(jì)等級是乙和甲級別的基礎(chǔ),要嚴(yán)格遵循行業(yè)要求來設(shè)置變形值;(3)對丙級建筑物設(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?、生活相互融合,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)一步滿足人們對建筑物的日常要求,工作人員要對建筑結(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經(jīng)濟(jì)效益的需求。同時(shí),為提升自身核心競爭力,讓其能在激烈競爭市場中占據(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
人們在日常生活中和建筑物有密不可分的聯(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,要針對建筑工程進(jìn)行全方面調(diào)研工作,詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)場地質(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)行對比,結(jié)合建筑物對地基基礎(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)建筑物對使用功能所提出的要求,選擇對應(yīng)的優(yōu)化措施,面對鋼筋混凝土樁基礎(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?;炷梁弯摻顝?qiáng)度基本相同,將建筑材料優(yōu)勢全部發(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?,文通過分析實(shí)際工程案例,再結(jié)合現(xiàn)場施工不同方面的情況,如周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件、場地工程地質(zhì)條件等,提出多樣化設(shè)計(jì)方案,再利用對比分析的方式來優(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