试析建筑结构设计中的桩基设计

试析建筑结构设计中的桩基设计

刘洁

身份证号码：370686198411130428

摘要：桩基设计可以给建筑带来良好的承载力保证，有利于提高建筑结构的稳定性，进而提升建筑的整体品质。但由于建筑施工系统的复杂性相对较高，桩基的设计也过于复杂，应从专业思维的角度考虑，以便为桩基设计提供有效的保障。同时要求设计人员紧密结合施工的实际情况进行方案设计，在保证施工可行性的基础上，保证建筑结构的安全性和稳定性。

关键词：建筑结构设计；桩基设计；设计要点

引言

随着建筑业的快速发展，人们越来越关注建筑工程的安全问题。目前建筑基础多为桩基础形式，工期可控，施工技术相对成熟。在设计过程中，桩基的合理选择对整个工程的造价和工期有很大的影响。因此，房地产开发公司和设计院非常重视桩基设计的合理性。在建筑结构设计中选择合适的桩基类型对整个工程的建设起着至关重要的作用。因此，加强桩基设计的研究意义重大，需要更多的关注。

1建筑桩基及类型

在当前的建筑工程中，桩基工作是工程运行的基础和前提，也是全面施工的重点。如果建筑物地基稳定性差，在外力作用下会进一步威胁人身安全，甚至造成经济损失。建筑基础包括桩身和承台两个层次。目前，我国的核心桩基有预制桩和灌注桩两种，在钻孔灌注桩的施工过程中，通常采用钻孔和注浆的方法来使注浆情况适应要求。（1）钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是一种常见的施工工艺，主要采用钻孔装置、将钢筋放入孔中，然后浇注混凝土。钻孔灌注桩必须先钻孔再成柱，成桩方法要结合实际情况制定，但这种方法不能保证孔的垂直度。因此，必须确保所用钻机的可靠性和安全性，并使工作位置更加稳固，防止钻孔偏斜。此外，可以扩大打桩机的支撑面积，使得成孔更加精确。(2)静态打桩。静压桩基于自身重量和桩架作用反作用于桩，进一步优化桩基运行，合理控制偏差是必要的。静力压桩施工工艺相对简单，它实施方便，造价低廉，在结构桩基的设计和施工中得到广泛应用。(3)人工挖孔桩。人工挖孔桩采用人工方法施工，施工效果显著。当采用人工挖孔桩基础结构时，所使用的人力资源价格昂贵，具有高质量和稳定性的特点，在项目建设阶段被广泛使用。利用人工挖孔桩拓宽桩基，可以进一步整合水流的精确需求，优化和完善施工方案，从而确定开挖范围，从根本上保证桩基结构的施工质量。

2建筑结构设计中桩基设计的要点

2.1确定基本设计思路

在建筑结构中设计桩基时，要求从建筑结构对桩基的需求出发，从力学角度进行分析，在准确把握建筑上部结构作用力的基础上，合理确定桩基的设计方法，以突出桩基结构设计的合理性，为建筑整体施工提供可靠性和稳定性保证。

2.2深入施工现场调查

设计桩基时，要求设计人员事先对桩基有所了解，在对施工现场的实际情况进行全面调查后，采用科学合理的设计方法，确保桩基的作用得到充分发挥。在实际操作中，要求设计人员具有较高的技术水平和专业素质。他们应准确掌握每个地区的地质条件和特点，并根据现场施工的要求，及时对存在的隐患提出解决方案。同时，在对现场进行调查时，需要详细记录所获得的数据，如周围的水质状况、环境状况等。在充分考虑各种因素的前提下，提高设计方案的准确性，进而提高建筑工程的施工质量。

2.3桩型选择和间距选择设计

桩型选择是桩基设计的核心内容之一。在实际选择桩型的过程中，应综合考虑建筑特点、地形、地质条件、施工环境、各种桩的施工工艺特点和难度、制桩材料的供应条件、综合成本和工期等系统分析。并做好技术经济方案的选择，最终筛选出经济、合理、适用的桩型和成桩工艺。在桩基选择的过程中，选择的标准不同，最终的选择也不尽相同。（1）依照地质条件确定桩型针对硬土层、岩层埋设深度较浅地质状况，建议优先选取灌注桩；淤泥地质条件不建议选取灌注桩，防止后续出现缩颈等质量缺陷，为保证桩身质量和成型可靠性，建议选取预制桩；冲孔灌注桩针对粘土、粉土、砂土等地质中适用性较佳。（2）以载荷类型确定桩型载荷特征主要是指载荷动静态、固定载荷实际大小、竖向载荷偏心距等特征。上述因素均对桩水平、竖向承载力造成影响，应根据载荷实际大小，选取科学的单桩承载力。若承载过大会加大桩长、桩径，不利于项目造价经济性，单桩承载力过校，增加桩实际数量，难以发挥地基自身价值。（3）按照施工条件确定桩型。①针对静压预制桩而言，其施工周期短，不会产生噪声污染，适用于市区内施工。单其针对粉砂层埋藏厚度较大，其桩端难以获取良好的持力层，整体经济性不佳。②桩间距作为桩基设计核心参数之一，桩间距确定与桩承载力发挥密切相关，决定桩基施工难易程度。选取桩间距之前，应明确桩基为摩擦桩或是端承桩，摩擦桩对桩侧土体造成严重影响，若设计间距过小，桩间土会随桩发生沉降，所以为增强桩基承载力，建议适当将桩间距增加；端承桩自身承载力源于桩端，对周围土体造成较小，可忽略不计，所以可选取较小的间距。桩间距确定过程中，应综合性考量成桩过程中，会产生挤土效应，软土挤土效应大的桩基，若其间距设计过小，后续施工桩对之前施工桩造成干扰，如倾斜、上移等，其最小中心距应满足相关要求，一般需超过3.5d。

2.4桩水平承载力验算

对桩基水平承载力进行验算，能保证其具有良好抗震性能。我国相关规范中明确要求，桩基应开展抗震验算范围，桩基水平承载力验算桩身、桩基水平承载力。桩身水平承载力，一般属于大直径灌注桩均可满足相关要求，预制桩应严格依照相关规范确定数值。影响桩基水平承载力因素较多，如桩身截面尺寸、混凝土强度、承台侧面图土、有无地下室等，若土质为淤泥应对其及时处理，同时应保证回填土质量满足要求，保证桩基水平承载力达标。

结束语

作为建筑工程结构设计重要组成之一的桩基础设计,其具备控制建筑沉降、提高地基强度、抗地震液化、抵抗倾覆力等作用,其设计质量的优劣会直接影响建筑结构整体使用性能及安全性。但是,因桩基设计存在较高的复杂性,相关单位及人员在设计实践中必须予以足够的重视,从工程现场的实际情况出发,在综合考虑各方面因素的前提下展开科学、准确的设计工作,确保设计方案能最大化发挥桩基应有的作用与价值,为建筑工程整体质量提供保障。

参考文献

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[2]张林锋，李辉．建筑工程常用的地基基础与桩基设计探究[J]．工程建设与设计，2020（22）：40-41．

[3]张蕾．建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计[J]．建筑工程技术与设计，2020（17）：1077．