關于建筑結構中樁基礎設計的若干思考

黃浩

摘要：針對建筑設計而言，樁基礎在建筑結構中扮演著十分重要的角色，其主要目的就是為建筑物上部結構起到安全性的作用，是提升建筑工程水平質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。如今，隨著各個城市的改造和改革，對建筑的結構、建筑物的形狀也有了不同層次的需求，對于未來建筑工程的基礎來說，在對樁基礎的設計上應該具備更高、更好的設計水平。

關鍵詞：建筑工程；樁基礎設計；安全

一、樁基礎的解析

（一）樁基礎

在建設工程中，樁基礎是由承重臺和樁基礎共同組成的，并且分為高承臺樁基礎和低承臺樁基礎[1]。低承臺樁是樁身全部埋入土中，承臺底面與土體接觸的樁基礎；高承臺樁基礎是承臺比地面略高，且樁身一小部分也高于地面。高承臺樁基礎通常用于高架橋、高速公路、港口工程等，而低承臺樁基礎通常用于一般的民用和工業(yè)建筑物，例如：辦公、住宅、商場、博物館、學校及廠房等。

（二）樁基礎的特點

1.樁基礎的載重力較強，這也是運用于各大建筑物的主要原因之一。樁柱可以深入到地下比較堅硬的土質(zhì)或巖石層內(nèi)，因此，不論是單柱還是多柱都擁有較強的載重力，能夠很好地承載建筑物的的全部負荷。

2.樁基礎的穩(wěn)定性較強。樁基礎擁有良好的抵抗顛覆能力，除了承受豎向負荷外還能承受一定的多向負荷，在臺風或者地震等自然災害中，樁基礎依然能很好的保證建筑物的穩(wěn)定性。

二、樁基礎的設計目前存在的問題

（一）高層建筑物樁基礎的設計

目前隨著各個城市的不斷建設和發(fā)展，高層建筑物較為普遍，包括住宅樓、星級酒店、寫字樓等。為達到基礎承重要求，樁基礎運用非常普遍。住宅樓普遍采用的是剪力墻結構，這種結構可以使整體的剛度變大，對于樁基礎的沉降能起到較大的作用，而且在結構的設計方面也較為便利。但是在寫字樓和酒店等高層建筑物中，通常采用的是框架核心筒和框架剪力墻結構，這類結構的整體剛度相對來說較弱，主要是由于剛度和荷載分布不均勻，上部結構和地基樁基之間有著更為復雜的作用，從而使樁基礎的設計難度提升。

（二）施工樁長度與設計樁長度的不相符

在建筑施工中這種現(xiàn)象在一般建筑工程較為常見，主要是因為地下持力層面的波動較大從而導致的施工長度與設計樁長度不相符的問題發(fā)生。另外，在建筑施工前期，對施工現(xiàn)場的地質(zhì)結構勘察不仔細也會導致此類問題的發(fā)生。如果不仔細地進行地質(zhì)考察研究，在無法把控地下持力層波動的情況下盲目的施工后期必然會面臨此類問題的出現(xiàn)，從而造成工程停滯以及拖延工期。

（三）理論與實踐的不統(tǒng)一

隨著我國科技的不斷發(fā)展，雖然在樁基礎的前期計算方式得到了很好的改善，但還是存在理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象[3]。根據(jù)調(diào)查表明，近年來建筑行業(yè)的專業(yè)人士針對樁基礎分別進行不同的實驗和分析研究，但是所得到的成果依然沒有在建筑行業(yè)實際應用，在施工后對樁基礎進行靜載實驗時，發(fā)現(xiàn)單樁承載力實際結果與理論存在著較大的差距，不能很好的滿足設計標準，為了使工程良好的進行，設計師只能改掉原有的樁基礎設計圖紙，甚至會因為實際的差異把設計師理想的設計效果徹底推翻。

三、樁基礎設計要點

（一）施工現(xiàn)場的前期地質(zhì)勘察

在建設工程施工前期，要對現(xiàn)場地質(zhì)結構進行嚴格的地質(zhì)勘察，不同的地域、區(qū)域的地質(zhì)結構都或多或少的存在差距。因此，在施工之前要對現(xiàn)場的地質(zhì)結構進行勘察研究，仔細記錄探測和試驗數(shù)據(jù)，并且進行比對分析。對現(xiàn)場的地質(zhì)結構要做到全方位的把控，確保地勘報告的土層分層及土層厚度準確無誤，在后期施工過程中不會出現(xiàn)不必要的問題，從而使得設計和施工都能夠順利進行。

（二）實際與理論的相結合

在設計樁基礎時，要嚴格依據(jù)地質(zhì)勘察報告中各土層參數(shù)并結合現(xiàn)行國家設計規(guī)范來進行設計樁基礎設計，并在圖紙中交代施工前要進行試打樁，試樁數(shù)量不應小于3根，當土層不穩(wěn)定、單體面積較大或樁型較多時，可適當增加試樁數(shù)量。試樁結果應及時提交給設計方，設計人員應將原有設計與施工現(xiàn)場的試樁結論再次進行對比研究分析，及時更正設計圖紙中存在的不合理問題，及時避免理論與實際存在較大的差異，從而讓設計圖紙更為嚴謹。樁基施工完成后，應進行樁身完整性檢測或單樁豎向承載力靜載實驗，以確保所有工程樁的樁身質(zhì)量及單樁承載力都滿足設計要求。

四、建筑中樁基礎施工的方法

（一）鉆孔灌注法

鉆孔灌注的施工方法建筑工程中較為常見，也是城市建設中最廣泛的樁基礎施工方法，又稱為擠土樁。鉆孔灌注法對施工場地的土質(zhì)結構有著較高的要求，其原理主要是利用機械樁機進行打孔，然后放入由鋼筋制成的鋼筋籠，再用混泥土澆灌的一種施工方法。這種施工方法可以很好地穿越至地面以下的持力層和堅硬的土質(zhì)層中，擁有良好的穩(wěn)定性以及安全性。另外，鉆孔灌注的施工方法還具有成本低、施工速度快的優(yōu)點，但是這種方法在把握精準度環(huán)節(jié)較為薄弱。

（二）人工挖孔法

在建筑施工中，利用人工挖孔的方法也能達到很好的效果，并且相對于鉆孔灌注法來說更低、更環(huán)保，在一些特殊的地質(zhì)上人工挖空可以完全取代鉆孔灌注的方法[4]。

（三）靜力壓入法

靜力壓入法除了成本低的優(yōu)勢以外，最大的優(yōu)勢在于這種方法無震動，也無任何聲音，在晚上施工時可以采納此方法，保證工程工期的同時還不會給周圍帶來噪音。靜力壓入法需要借助壓樁機來完成，壓裝機的重量約80-120噸，在施工時，壓裝機利用本身與傳動機的相結合重量把樁柱壓入土中，這里需要注意的是，靜力壓入法對施工現(xiàn)場的土質(zhì)結構也有著一定的要求，通常僅僅只使用在比較松軟的土壤中。

五、結束語

萬丈高樓平地起，基礎施工的隱蔽性強，且存在很多不確定因素，在建筑工程中，樁基礎的設計與施工方法是建設施工的重中之重，要利用科學合理的技術手段來將設計與施工緊密結合，讓樁基設計更為嚴謹，提高樁基礎的安全性、穩(wěn)定性，使整個建筑工程的水平得到有效的提高，工程質(zhì)量能得到有效地保障，而滿足人們的需求。

參考文獻：

[1]鄧宇國.關于建筑結構中樁基礎設計解析[J].工程技術：全文版， 2016（10）：00043-00043.

[2]柴國運，陳玄.淺析建筑結構中的樁基礎設計的探討[J].房地產(chǎn)導刊， 2017（12）.

[3]劉義豪，王赫男.建筑結構中樁基礎設計分析[J].城市建設理論研究：電子版， 2016（11）.

[4]丁何來.建筑結構中樁基礎設計方案探析[J].低碳世界，2017（8）：154-155.

（作者單位：西北綜合勘察設計研究院安徽分院）