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【摘 要】 随着经济的飞速发展，高层建筑普遍被建立，人们对建筑工程质量的要求越加重视，故对构成建筑工程重要组成部分的地基来说，其质量的要求就越来越严格，本文主要从地基基础概念设计的原则、地基沉降变形碟形分布机理及差异沉降控制方式三个方面进行了详细的分析与介绍，以供参考。
【关键词】 地基基础；设计原则；控制方式
前言：
地基的基礎设计对一项工程的质量起到决定性的作用，其在建筑工程中是基础、是根本，地基基础做不好，对这项工程而言就意味着失败，所以在对建筑地基基础进行设计时要对多方面的因素进行综合考虑，反复考虑，为建筑工程项目提供良好的基础保障。
一、地基基础概念设计的原则
基础的工程造价占了总工程造价的20%至30%左右，所以对基础的设计工作必须要给予高度的重视。在进行基础设计时，必须要遵循一定的概念设计原则，例如基础参数的设计要依据勘测所得的地质资料来确定，基础样式的选择要依据上部主体的结构形式、荷载及对周围环境的影响来确定。从经济的角度来考虑的话，基础应放置在承载力较强的持力土层上，以发挥地基的潜力。假如在地质条件不知道的场地进行地基的基础设计，就要参照当地或者相似的地质基础设计来进行方案的确定。
（一）主体概念设计
建筑主体结构在进行概念设计时，首先要满足建筑的使用功能，其次还要满足结构的安全性及经济适应性，作为一个结构设计人员，首先要明确结构体系的受力特点，并在此基础之上，对主体结构进行科学合理的优化，使之受力明确、传力简单，在优化设计过程中要始终遵照“强柱弱梁，强剪弱弯，强压弱拉”等理念，并且使主体结构符合建筑方案平面与竖向规则，最后还要综合考虑材料、环境与施工等条件，确定出主体结构的最优设计方案，在得到计算机的计算结果之后，要结合实际情况进行详细的分析，慎重的进行校验核实，找出结构中薄弱的地方，使用科学有效的措施对计算的结果进行改正，保证建筑结构的安全与合理。
（二）结构延性设计
结构延性一般用延性系数表示，它表示的是结构极限变形与屈服变形的比值，该比值越大，结构的延性越好，如果组成整体结构的各个构件均具有较好的延性，那么整体结构的延性也较好。
1、在设计中为提高钢筋混凝土梁的延性，采用的措施：应选取合适的钢筋混凝土梁截面尺寸，以获得适宜的钢筋配筋率，避免梁受拉钢筋过多或出现超筋，造成梁受压区混凝土先被压碎或剪切破坏；梁的上部（跨中）和下部（支座处）配置适量的受压钢筋对梁的延性有益；提高混凝土梁的强度等级，采用中低级强度钢筋对延性有利；T形截面梁比矩形截面梁的延性好；加密箍筋可以改善梁的延性。
2、在设计中为提高钢筋混凝土柱的延性，采用的措施：控制钢筋混凝土柱的轴压比，当其轴压比小于0·4时，即可认为是延性柱了；设计中应尽量避免短柱，当柱净高与截面长边尺寸之比大于4时，即可认为是长柱；柱的延性与受荷偏心大小有关，大偏心受压柱的延性优于小偏心受压柱和中心受压柱；加密柱的箍筋，采用复合箍筋对改善柱的延性有好处；提高混凝土强度等级和采用双向纵向配筋，对改善柱的延性有好处。
3、在设计中为提高钢筋混凝土剪力墙结构延性，采用的措施：控制剪力墙的高宽比，使其大于2；设计中尽量采用有边缘构件的剪力墙，且边缘构件的受力筋要有很好的锚固，在无边缘构件的剪力墙中应设置暗梁，暗柱；尽量采用联肢墙，它可以大大提高剪力墙的延性；当剪力墙很宽时，可人为地在剪力墙中有规划地开些洞，然后再填砌，可大大改善剪力墙的抗震性能。
二、对地基沉降变形碟形分布机理的分析
据相关材料证实，地基沉降变形多呈现碟形，中间大，边缘小。即使桩基支承在风化的岩基上，地基沉降变形也呈现这一规律，只是不那么显著而已。地基沉降变形呈现碟形分布缘于地基岩土的性质、分布，地基中的应力传递机制和分布等，当然也于荷载分布、基础和上部结构的刚度有关。下面的讨论是基于地基岩土和上部荷载分布均匀的前提下进行的。
（一）基础刚度效应分析
高层建筑基础首先要有一个比较大的刚度。基础刚度的大小由基础型式和基础底板的厚度来体现，比如采用整体刚度大的箱形基础，筏板基础厚度按建筑层数每层约70mm确定，其目的就是均化地基沉降，减轻建筑物因地基不均匀沉降引起的危害。基础刚度越大，地基不均匀沉降就越小，但基础造价越高。基础刚度多大合适，应依据经济、技术方案比较确定。基础底板厚度除应考虑地基变形要求外，还应考虑抗冲切和抗弯要求。基础底板设计计算即要进行局部分析，又要进行整体分析。局部分析时，其最不利荷载状态和作用荷载取值有待于进一步研究。
（二）上部结构的刚度效应分析
随着上部结构施工的进展，结构层数越来越多，上部结构的整体刚度逐渐形成，并越来越大，桩间土反力增长率，桩顶反力增长率，角部、边缘和中部桩顶反力比以及地基边缘和中部沉降比也随之变化。地基碟形沉降使基础和上部结构产生较大的次应力，甚至导致基础底板断裂。如昆明某大厦，桩筏基础，梁板式筏形承台，工程建至12层时，基础底板出现局部开裂、渗漏；结构封顶时，底板大面积开裂，最终不得不对承台实施加固，于梁侧加焊钢板、填充混凝土形成平板厚筏承台。
三、对差异沉降控制方式的分析
（一）上部结构刚度的分析
增加上部结构的刚度可以使基础最终沉降差减小。上部结构的刚度越大，这种作用就越明显。但是由于上部结构的有限性，随着层数的增加，上部结构的刚度矩阵各分量几乎不再增加，趋于常数，因此对于基础底板不是绝对刚性的基础而言，由于群桩效应，必然使得中心桩的沉降大于边桩和角桩的沉降值，也就是说存在差异沉降。再加上受使用功能的约束，该方法是难以实现的。
（二）基础底板厚度与配筋量以增大桩基承台的整体强度和刚度分析
增加基础板厚度，其“跨越作用”加强，使荷载向筏板边缘转移，迫使基础沉降趋于均匀。但是厚度增加后，虽然可以减小差异沉降和上部结构的次应力，但基础变得很敏感，微小的不均匀沉降将导致巨大的内力，而且会使基础的造价大幅度提高。因此，增加桩基承台板的厚度并不是一种很好地减小基础差异沉降的方法。
（三）调整地基的刚度，使其刚度分布规律与基底压力分布规律相吻合
调整复合地基刚度的方法主要是通过改变褥垫层的刚度、桩间土的模量、桩的设计参数、布桩方式等手段，使复合地基的刚度分布与基底压力的分布相吻合，从而减小不均匀沉降。良好的地基处理方案应该是通过调整地基在建筑物平面内的刚度分布，在保证结构安全性和使用性的前提下，充分发挥材料性能，达到经济上的优化。复合地基刚度在平面上的分布原则是地基刚度大的区域与基础沉降大的区域相对应，即在沉降大的地方布置长而粗的桩，在沉降小的地方布置短而细的桩。以上述原则为指导，人为调整地基刚度可以通过合理地增减复合地基的桩长、桩径和桩距来实现，共有8种基本组合情况，即：变桩长；变桩长变桩距；变桩径；变桩距；变桩径变桩距；中心布桩；变桩长变桩径；变桩径变桩距变桩长。考虑到目前施工水平所限，通过改变桩长、桩距来调整地基刚度分布的方法，应是最佳的选择。
综上所述，只有对地基基础进行科学合理的设计，才能从根本上保证建筑工程的质量，从而建设高质量的建筑工程项目，实现企业的经济效益，提高企业的名誉。
参考文献：
[1]梁月清，唐国庆.浅谈地基基础概念设计[J].土木工程学报，2010（12）.
[2]刘金砺.高层建筑地基基础概念设计的思考[J].土木工程学报.2006（6）
[3]李宝华，韩静云.高层建筑地基基础概念设计浅析[J].科技信息（科学教研）.2008（7）.
【关键词】 地基基础；设计原则；控制方式
前言：
地基的基礎设计对一项工程的质量起到决定性的作用，其在建筑工程中是基础、是根本，地基基础做不好，对这项工程而言就意味着失败，所以在对建筑地基基础进行设计时要对多方面的因素进行综合考虑，反复考虑，为建筑工程项目提供良好的基础保障。
一、地基基础概念设计的原则
基础的工程造价占了总工程造价的20%至30%左右，所以对基础的设计工作必须要给予高度的重视。在进行基础设计时，必须要遵循一定的概念设计原则，例如基础参数的设计要依据勘测所得的地质资料来确定，基础样式的选择要依据上部主体的结构形式、荷载及对周围环境的影响来确定。从经济的角度来考虑的话，基础应放置在承载力较强的持力土层上，以发挥地基的潜力。假如在地质条件不知道的场地进行地基的基础设计，就要参照当地或者相似的地质基础设计来进行方案的确定。
（一）主体概念设计
建筑主体结构在进行概念设计时，首先要满足建筑的使用功能，其次还要满足结构的安全性及经济适应性，作为一个结构设计人员，首先要明确结构体系的受力特点，并在此基础之上，对主体结构进行科学合理的优化，使之受力明确、传力简单，在优化设计过程中要始终遵照“强柱弱梁，强剪弱弯，强压弱拉”等理念，并且使主体结构符合建筑方案平面与竖向规则，最后还要综合考虑材料、环境与施工等条件，确定出主体结构的最优设计方案，在得到计算机的计算结果之后，要结合实际情况进行详细的分析，慎重的进行校验核实，找出结构中薄弱的地方，使用科学有效的措施对计算的结果进行改正，保证建筑结构的安全与合理。
（二）结构延性设计
结构延性一般用延性系数表示，它表示的是结构极限变形与屈服变形的比值，该比值越大，结构的延性越好，如果组成整体结构的各个构件均具有较好的延性，那么整体结构的延性也较好。
1、在设计中为提高钢筋混凝土梁的延性，采用的措施：应选取合适的钢筋混凝土梁截面尺寸，以获得适宜的钢筋配筋率，避免梁受拉钢筋过多或出现超筋，造成梁受压区混凝土先被压碎或剪切破坏；梁的上部（跨中）和下部（支座处）配置适量的受压钢筋对梁的延性有益；提高混凝土梁的强度等级，采用中低级强度钢筋对延性有利；T形截面梁比矩形截面梁的延性好；加密箍筋可以改善梁的延性。
2、在设计中为提高钢筋混凝土柱的延性，采用的措施：控制钢筋混凝土柱的轴压比，当其轴压比小于0·4时，即可认为是延性柱了；设计中应尽量避免短柱，当柱净高与截面长边尺寸之比大于4时，即可认为是长柱；柱的延性与受荷偏心大小有关，大偏心受压柱的延性优于小偏心受压柱和中心受压柱；加密柱的箍筋，采用复合箍筋对改善柱的延性有好处；提高混凝土强度等级和采用双向纵向配筋，对改善柱的延性有好处。
3、在设计中为提高钢筋混凝土剪力墙结构延性，采用的措施：控制剪力墙的高宽比，使其大于2；设计中尽量采用有边缘构件的剪力墙，且边缘构件的受力筋要有很好的锚固，在无边缘构件的剪力墙中应设置暗梁，暗柱；尽量采用联肢墙，它可以大大提高剪力墙的延性；当剪力墙很宽时，可人为地在剪力墙中有规划地开些洞，然后再填砌，可大大改善剪力墙的抗震性能。
二、对地基沉降变形碟形分布机理的分析
据相关材料证实，地基沉降变形多呈现碟形，中间大，边缘小。即使桩基支承在风化的岩基上，地基沉降变形也呈现这一规律，只是不那么显著而已。地基沉降变形呈现碟形分布缘于地基岩土的性质、分布，地基中的应力传递机制和分布等，当然也于荷载分布、基础和上部结构的刚度有关。下面的讨论是基于地基岩土和上部荷载分布均匀的前提下进行的。
（一）基础刚度效应分析
高层建筑基础首先要有一个比较大的刚度。基础刚度的大小由基础型式和基础底板的厚度来体现，比如采用整体刚度大的箱形基础，筏板基础厚度按建筑层数每层约70mm确定，其目的就是均化地基沉降，减轻建筑物因地基不均匀沉降引起的危害。基础刚度越大，地基不均匀沉降就越小，但基础造价越高。基础刚度多大合适，应依据经济、技术方案比较确定。基础底板厚度除应考虑地基变形要求外，还应考虑抗冲切和抗弯要求。基础底板设计计算即要进行局部分析，又要进行整体分析。局部分析时，其最不利荷载状态和作用荷载取值有待于进一步研究。
（二）上部结构的刚度效应分析
随着上部结构施工的进展，结构层数越来越多，上部结构的整体刚度逐渐形成，并越来越大，桩间土反力增长率，桩顶反力增长率，角部、边缘和中部桩顶反力比以及地基边缘和中部沉降比也随之变化。地基碟形沉降使基础和上部结构产生较大的次应力，甚至导致基础底板断裂。如昆明某大厦，桩筏基础，梁板式筏形承台，工程建至12层时，基础底板出现局部开裂、渗漏；结构封顶时，底板大面积开裂，最终不得不对承台实施加固，于梁侧加焊钢板、填充混凝土形成平板厚筏承台。
三、对差异沉降控制方式的分析
（一）上部结构刚度的分析
增加上部结构的刚度可以使基础最终沉降差减小。上部结构的刚度越大，这种作用就越明显。但是由于上部结构的有限性，随着层数的增加，上部结构的刚度矩阵各分量几乎不再增加，趋于常数，因此对于基础底板不是绝对刚性的基础而言，由于群桩效应，必然使得中心桩的沉降大于边桩和角桩的沉降值，也就是说存在差异沉降。再加上受使用功能的约束，该方法是难以实现的。
（二）基础底板厚度与配筋量以增大桩基承台的整体强度和刚度分析
增加基础板厚度，其“跨越作用”加强，使荷载向筏板边缘转移，迫使基础沉降趋于均匀。但是厚度增加后，虽然可以减小差异沉降和上部结构的次应力，但基础变得很敏感，微小的不均匀沉降将导致巨大的内力，而且会使基础的造价大幅度提高。因此，增加桩基承台板的厚度并不是一种很好地减小基础差异沉降的方法。
（三）调整地基的刚度，使其刚度分布规律与基底压力分布规律相吻合
调整复合地基刚度的方法主要是通过改变褥垫层的刚度、桩间土的模量、桩的设计参数、布桩方式等手段，使复合地基的刚度分布与基底压力的分布相吻合，从而减小不均匀沉降。良好的地基处理方案应该是通过调整地基在建筑物平面内的刚度分布，在保证结构安全性和使用性的前提下，充分发挥材料性能，达到经济上的优化。复合地基刚度在平面上的分布原则是地基刚度大的区域与基础沉降大的区域相对应，即在沉降大的地方布置长而粗的桩，在沉降小的地方布置短而细的桩。以上述原则为指导，人为调整地基刚度可以通过合理地增减复合地基的桩长、桩径和桩距来实现，共有8种基本组合情况，即：变桩长；变桩长变桩距；变桩径；变桩距；变桩径变桩距；中心布桩；变桩长变桩径；变桩径变桩距变桩长。考虑到目前施工水平所限，通过改变桩长、桩距来调整地基刚度分布的方法，应是最佳的选择。
综上所述，只有对地基基础进行科学合理的设计，才能从根本上保证建筑工程的质量，从而建设高质量的建筑工程项目，实现企业的经济效益，提高企业的名誉。
参考文献：
[1]梁月清，唐国庆.浅谈地基基础概念设计[J].土木工程学报，2010（12）.
[2]刘金砺.高层建筑地基基础概念设计的思考[J].土木工程学报.2006（6）
[3]李宝华，韩静云.高层建筑地基基础概念设计浅析[J].科技信息（科学教研）.2008（7）.