设计考虑：边荷载对超静定结构体系的附加效应

根据多年以来的水工结构设计经验，针对软土地基三大特性的负面效应，笔者总结出基础设计应遵循的原则，即为了解决“稳定、承载力、沉降量”(以下简称“基设三要素”)的问题，应先解决地基基础的稳定问题，再解决地基的承载力及沉降量问题。至于“基设三要素”的具体解决方法，应根据建筑结构受力特点及基础对沉降的适应度，有机协调解决，不然会带来较大隐患及后遗症，威胁工程安全。

3.1.1　柔性结构基础设计

由于柔性结构(如用土石填筑的堤坝结构等)对沉降变化有较好的适应性，故基础设计在解决“基设三要素”时，无须考虑协调一致原则，可分别按单要素计算确定。一般情况基础设计只需满足稳定与承载力即可。沉降计算仅考虑在堤坝顶预留足够沉降高度，以满足设计功能要求。

3.1.2　刚性结构基础设计

由于刚性结构(如用混凝土浇筑的钢筋混凝土结构等)对基础沉降极敏感，对不均匀沉降变形极不适应。故基础设计在解决“基设三要素”时，必须有机结合协调一致。基础设计在满足稳定条件下，必须将承载力与沉降量问题结合在一起考虑，这就必须满足基础结构抗压刚度保持一致，才能使地基压缩变形率协调一致。要达到这个目标，设计必须满足变形协调计算的两个条件(以下简称“变协条件”)，具体如下：(www.xing528.com)

(1)条件一。整个结构体系的基础沉降变形应协调一致。按基础结构抗压刚度保持一致的原则下，同类型建筑结构(单体或分体)，选用基础结构类型、规格必须统一，基础应置于相同刚度的持力层上。

(2)条件二。基础结构受力与约束必须满足边界条件。这里要注意：①精确取用地基各土层参数指标，并要求基础底面尽量置于中、低压缩性的硬持力层上；②基础设计应计入邻近边荷载影响效应值。对复合地基基础底板应计入邻近高填方及水位骤降等因素引起的沉降对底板下沉的影响；对桩基础基桩应计入负摩擦的下压作用，由于桩身置于深厚软土层内，桩尖持力层又较差，极易给因负摩阻造成基桩下沉带来负面影响。故边荷载附加效应在设计时不能忽略，特别对超静定结构体系。

特别是刚性结构基础设计时设计人员应注意，同一结构(尤其超静定结构)下各部分的基础型式和持力层应一致，否则产生的不均匀沉降会对结构内部引起有害的内应力，严重者会出现开裂甚至结构失效。这一点对年轻的设计人员来说很容易忽视，若这样的设计图纸用于施工，很容易发生工程事故。