摘要：随着社会的的不断发展，人们对建筑的要求越来越高。建筑基础在建筑工程占有极其重要的地位，其设计质量的优劣对建筑工程的稳定性有巨大影响。本文对基础工程设计进行了探讨。
关键字：建筑工程,基础工程,设计
引言
任何建筑物都是建筑在地层中或地层之上的，建筑物的荷载也是由地层来承担的，受建筑物荷载影响的那一部分地层称为地基，建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。当地基十分软弱不能满足建筑要求时就必须处理再造基础，否则就会产生不均匀沉降，进而导致建筑物产生裂缝，对建筑物构成危害[1]。总之，在软弱地基或特殊地基上引起建筑破坏的例子很多，教训也是沉痛的。因此，为了改善地基土的特性，进行地基处理和加强基础结构的设计是很必要的。
1 天然地基上浅基础的常规设计
地基基础设计是建筑物设计的一个重要组成部分，它与建筑物的安全和正常使用有着密切的关系。基础按基埋置深度的不同，可分为浅基础和深基础两类，一般埋置深度5m左右，能用一般方法施工的基础称为浅基础;当基础需要埋在较深的土层里，采用特殊方法施工的基础称为深基础。由此可知，当基础未经过人工处理又为浅基础的称为天然地基上浅基础。常规浅基础(如扩展基础、双柱联合基础等)结构简单，在计算单个基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基础的相互作用和。至于复杂的或大型的基础，其力学性状复杂，宜在常规设计的基础上，区别情况采用可行的方法考虑地基、基础及上部结构的相互作用。浅基础需要妥善处理以下问题：(1)充分掌握拟建场地的工程地质条件和地基勘察资料，如不良地质现象和地震断层的存在及其危害性、各层土的类别及其工程特性指标。(2)了解当地的建筑经验、施工条件和就地取材的可能性，并结合实际考虑采用先进的技术和经济可行的地基处理方法。(3)在研究地基勘察资料的基础上，结合上部结构的类型，荷载的性质、大小和分布，建筑布置和使用要求以及拟建的基础对原有建筑或设施的影响，从而考虑选择基础类型和平面布置方案。(4)按地基承载力确定基础底面尺寸，进行必要的地基稳定性和特征变形验算，以便使地基的稳定性能得到充分的保证。(5)以简化的或考虑相互作用的计算方法进行基础结构的内力分析和截面设计，以保证足够的强度、刚度和耐久性。
2 深基础及桩的设计
如果建筑场地的浅土层不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适合地基处理措施时，就要考虑下部坚实土层或岩层作持力层的深基础方案。深基础主要有桩基础、墩基础、深井和地下连续墙。其中桩基础以其较大的承载力或抵御复杂载荷的特性，几乎适用于各种工程条件，是深基础中应用最广泛的类型。
在以下情况下可选择桩基础：地基的上层土质太差而下层土质较好;不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑物或其它重要建筑物。如冷藏库、机场跑道等;用于地面堆载过大的单层工业厂房及仓库;用于解决因地基沉降及周围邻近建筑物产生的相互影响;地下水位较高，采取其它深基础形式施工排水有困难的场合;位于水中的建筑物，如桥梁、码头等;软弱地基或某些特殊土上的各种永久性建筑物或用桩基作为地震区结构抗震措施等。
和浅基础一样，桩基的设计也应符合安全、合理和经济的要求。对桩和承台来说，应有足够的强度，刚度和耐久性;对地基(主要是桩端持力层)来说，要有足够的承载力和不产生过量变形。在设计之前必须具备一些基本资料，其中包括上部结构的情况、工程地质勘察资料、拟建建筑物及地下的情况以及施工设备和技术条件。具体的设计步骤如下：确定持力层;确定桩的类型和几何尺寸，初步选择承台底面标高;确定单桩承载力;确定桩的数量及其在平面上的布置;确定群桩和带桩基础的承载力，必要时验算群桩地基的承载力和沉降;桩基中各桩的荷载验算;桩身结构设计;承台设计;软弱下卧层地基土的强度验算;绘制桩基施工图[2]。
3 深基坑支护设计
深基础施工是高层和超高层建筑施工的重要环节，深基坑支护是深基础施工的内容之一，也是我国近年来在基础工程施工中涉及的主要技术难题之一。深基坑支护不仅要保证基坑内正常作业安全，还要防止基底及坑外土体过大变形，保证基坑附近建筑物的安全。地质条件的多样性决定了深基坑支护结构类型多种多样，在性质上可划分为重力式支护结构、非重力式支护结构和复合型支护结构。重力式支护结构包括深层搅拌水泥土挡墙和高压旋喷帷幕墙等。非重力式支护结构包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩和地下连续墙等。复合型支护结构包括有通过钢筋、织物或灌浆形成的加筋土结构，如土钉支护、闭合挡土圈拱支护、环梁支护、连拱式支护结构等。常用的支护结构为：(1)土层锚杆设计。土层锚杆是在土层中斜向成孔，埋入锚杆后灌注水泥浆(或水泥砂浆)，依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。支护结构中使用锚杆有以下优点：进行锚杆施工作业空间不大，适用于各种地形和场地;由锚杆代替内支撑，可降低造价，改善施工条件;铺杆的设计拉力可通过抗拔试验确定，因此可保证足够的安全度;可对锚杆施加预拉力控制支护结构的侧向位移。(2)土钉支护设计。基坑开挖过程中，在坡面上用机械钻孔或洛阳铲人工成孔、孔内放钢筋并注浆，在坡面安放钢丝网，喷射c20以上厚在80~200mm的混凝土，使土体、钢筋与钢丝网喷射混凝土面相结合，成为基坑土钉支护。土钉适用于地下水位低于土坡开挖段或经过降水位地下水位低于开挖层的情况。土钉可与土体形成复合体，从而提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力，有利于安全施工;微小变形下就可发挥土钉支护的加筋力，对相邻建筑影响小;设备简单且噪音小，如控制得当会大大缩短工期;经济效益好，比锚杆支护省10%~30%。
4地基的处理
地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据[3]。改善地基的主要措施有：改善剪切特性，提高地基土的抗剪强度;改善压缩特性，提高地基土的压缩模量;改善水透特性，使地基土变成不透水或减少水压力;改善动力特性，提高地基土的抗震性;改善特殊土的不良地基特性，如减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性。
地基的处理方法为：(1)换填法，将不良土质置换，提高地基的承载力，减少沉降量，适用于浅层软弱地基及不均匀地基处理。(2)强夯法，可提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性，适用于对地基变形控制不严的工程，但设计前需进行适用性检验。(3)砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。(4)夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，在一些旧城区危改小区工程中应用较多。
总之，基础设计是一项因地制宜的综合性极强的系统工作，需要设计人员具有扎实的基础功底及认真的设计态度，才能得到最经济、最合理的基础设计方案。
参考文献：
[1]陈探,王竞.浅谈建筑工程项目基础设计[J].河南建材,2010(06):91-92.
[2]刘乐天.浅谈建筑软土地基基础设计的处理方法[J].中国新技术新产品,2011(02):209.
[3]张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法[J].山西建筑,2009,35(6):153-154.
