巖土工程中的樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)研究

張軍輝 沈雷

摘要：巖土工程中樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)成效是保障建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的重要前提，優(yōu)化樁基礎(chǔ)工程應(yīng)用方式，完善工程實(shí)踐設(shè)計(jì)方案，對(duì)樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)工作進(jìn)行深入研究，提高樁基礎(chǔ)利用效率，豐富工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確保樁基礎(chǔ)工程成效，為巖土工程整體建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：巖土工程;樁基礎(chǔ)工程;設(shè)計(jì)

1樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作的重要性

為了設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作的重要性，其重要性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，做好樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，可以提高巖土工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，保證巖土工程后續(xù)工序的順利開(kāi)展。第二，做好樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，不僅可以大大降低巖土工程施工中的風(fēng)險(xiǎn)，還可以增加我國(guó)樁基礎(chǔ)的施工經(jīng)驗(yàn)，提升樁基礎(chǔ)施工水平。第三，做好樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，有利于拓寬巖土工程設(shè)計(jì)內(nèi)容范圍，利于樁基礎(chǔ)功能性提高，滿(mǎn)足巖土工程的工程需要。

2巖土工程的施工特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)巖土工程施工狀況的分析，在地基及樁基礎(chǔ)施工中，應(yīng)明確巖土工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。（1）巖土結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。在巖土工程施工中，由于土體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，但是，這種穩(wěn)定性會(huì)受到多種外界因素的影響，如土體性能的改變及土體參數(shù)的改變等，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都會(huì)為巖土結(jié)構(gòu)造成影響，降低巖土工程施工的整體質(zhì)量。（2）由于巖土工程具有隱蔽性的特點(diǎn)，在具體的施工中，應(yīng)將地基施工、樁基礎(chǔ)施工及連續(xù)施工等作為重點(diǎn)，對(duì)于大部分的巖土工程，無(wú)法采用直接的觀(guān)測(cè)方法完成施工，所以，在巖土工程施工中，應(yīng)通過(guò)巖土工程特點(diǎn)的分析，明確施工方案，以增強(qiáng)巖土地基及樁基礎(chǔ)施工的穩(wěn)定性。（3）巖土工程技術(shù)具有前導(dǎo)性。在巖土工程施工中，由于工程的特殊性，巖土工程技術(shù)存在著較為明顯的先導(dǎo)性特點(diǎn)，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的使用，可以解決巖土工程施工中存在的問(wèn)題，充分滿(mǎn)足巖土工程行業(yè)的發(fā)展需求。

3巖土工程中的樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1正確運(yùn)用設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)理念的正確運(yùn)用決定著樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)和設(shè)計(jì)效果，為了保證樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可實(shí)施性和有效性，設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)下，應(yīng)對(duì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，盡可能設(shè)計(jì)出適應(yīng)性高、實(shí)施性強(qiáng)、有效性高的設(shè)計(jì)方案。第二，在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)正確運(yùn)用精細(xì)化設(shè)計(jì)理念，并對(duì)這種理念下設(shè)計(jì)方案的實(shí)施可行性和實(shí)施效果進(jìn)行確認(rèn)分析，保證能提高工程質(zhì)量，滿(mǎn)足樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工程的要求。

3.2確定樁基礎(chǔ)的樁型、截面和長(zhǎng)度

為了設(shè)計(jì)出更加科學(xué)、合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)確定好樁基礎(chǔ)的類(lèi)型、樁基礎(chǔ)的截面和樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)度，確保樁基礎(chǔ)發(fā)揮出最大的作用。在確定以上尺寸時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，結(jié)合巖土工程的實(shí)際情況，以達(dá)到提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性為目的，再充分考慮成本、適用性等因素，選擇適宜的樁基礎(chǔ)類(lèi)型，樁基礎(chǔ)的類(lèi)型主要有矩形、圓形、多邊形等，確保選擇的樁基礎(chǔ)類(lèi)型可以滿(mǎn)足工程需要和設(shè)計(jì)目標(biāo)。第二，根據(jù)巖土工程施工地的地質(zhì)情況等因素，確定樁基礎(chǔ)的截面和長(zhǎng)度，確保截面和長(zhǎng)度的合理性，利于提高樁基礎(chǔ)在巖土工程中的作用和價(jià)值。

3.3其他方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第一，以巖土工程的設(shè)計(jì)圖紙和樁基礎(chǔ)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合施工地的實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)首先確定單個(gè)樁基礎(chǔ)的承載能力，合理設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)數(shù)量，發(fā)揮樁基礎(chǔ)的最大效果，提高樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)能力。第二，在對(duì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)確定樁基礎(chǔ)的數(shù)量和布置方案;應(yīng)借助信息技術(shù)，確定復(fù)合基樁的承載能力，并驗(yàn)算分析樁頂作用效應(yīng)，確保樁基礎(chǔ)的最終設(shè)計(jì)方法能達(dá)到合理、科學(xué)、完善的目標(biāo)。第三，樁基礎(chǔ)的類(lèi)型主要有預(yù)制樁和灌注樁兩種類(lèi)型，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從各方面綜合考慮，對(duì)樁基礎(chǔ)的類(lèi)型合理選擇，以求充分利用樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案，保證后續(xù)工序的順利實(shí)施。

4樁基設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.1剛性樁基設(shè)計(jì)

為了保障安裝過(guò)程中可以更加的高效和高質(zhì)量完成，需要對(duì)這類(lèi)樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前進(jìn)行嚴(yán)密的實(shí)地考察，具體的考察內(nèi)容需要設(shè)計(jì)師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件和情況進(jìn)行設(shè)定，首先需要對(duì)工程完成的地點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)科學(xué)的分析，從而確保土層的地質(zhì)可以達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外也要對(duì)工程的其他內(nèi)容進(jìn)行較為全面的整體考量，從而保證在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)可以達(dá)到施工要求。具體的考察項(xiàng)目包括，在對(duì)樁基礎(chǔ)的平面尺寸和需要埋進(jìn)土層的深度進(jìn)行確定時(shí)，需要根據(jù)科學(xué)的計(jì)算方法來(lái)保障，確保獲得的數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確。這類(lèi)項(xiàng)目完成之后，需要對(duì)樁基礎(chǔ)在施工過(guò)程中需要使用到的數(shù)量以及類(lèi)型進(jìn)行確定，主要的確定方法要根據(jù)建筑物在施工過(guò)程中，需要承受的整體負(fù)荷以及其他混雜因素進(jìn)行排查，與此同時(shí)也要保證整體的平面布局更加符合施工的習(xí)慣及要求。最后是對(duì)承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，承載能力的估算對(duì)象不僅包括單樁，也包括埋藏在地基底的群樁。主要的檢測(cè)目的在于確定這兩類(lèi)樁基礎(chǔ)是否可以在最大限度內(nèi)保證可以承受建筑物所產(chǎn)生的所有重量。對(duì)于剛性樁基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，為了更好地確定在施工過(guò)程中使用到的樁子數(shù)量，在考量過(guò)程中要結(jié)合多項(xiàng)建筑特征進(jìn)行確定，其中包括建筑物的豎向荷載以及單樁承載力的特征性特點(diǎn)，只有將二者融合在一起進(jìn)行分析，才有利于對(duì)數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確確定。除此之外在這兩個(gè)樁基礎(chǔ)之間的距離進(jìn)行估算時(shí)，可以根據(jù)樁基礎(chǔ)的直徑進(jìn)行確定，一般情況下，兩者之間的距離與樁直徑的關(guān)系在3-4倍之間，這樣的倍數(shù)最為合適。

4.2減沉樁基設(shè)計(jì)

在對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)考量，以此來(lái)保證設(shè)計(jì)過(guò)程更加準(zhǔn)確，其中需要參考的參數(shù)為具體的沉降量，這類(lèi)樁基礎(chǔ)與其他的樁基礎(chǔ)相比，主要的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)沉降進(jìn)行控制，以此來(lái)保證沉降作用更好地符合建筑要求。這種樁基礎(chǔ)的使用優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)較為復(fù)雜的地基和沉降要求進(jìn)行選擇，其中軟弱的地基與沉降要求高的工程尤為適合。減沉樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)思路主要為，可以更好的對(duì)天然地基的承載能力進(jìn)行利用，在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加省力。對(duì)于天然地基和樁基礎(chǔ)的共同使用，是將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起共同發(fā)揮作用，有利于減少設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的考慮不足的帶來(lái)的安全隱患。

4.3試樁的重要性

在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)之前需要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格把控，其中包括試樁。試樁的主要目的在于減少設(shè)計(jì)階段由于對(duì)地質(zhì)情況不是很了解而導(dǎo)致的設(shè)計(jì)失誤，主要為了保證在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)把握，需要控制差異。在設(shè)計(jì)時(shí)由于誤差的產(chǎn)生導(dǎo)致實(shí)際的承載能力計(jì)算值與具體的計(jì)算值存在偏差，這種偏差可以上下浮動(dòng)，可以小于實(shí)際值也可以大于實(shí)際值，但試樁的主要目的在于將這類(lèi)誤差控制在合理范圍內(nèi)，在對(duì)樁數(shù)進(jìn)行選擇時(shí)，有更加合理和科學(xué)的手段。使用實(shí)際測(cè)量的數(shù)值的優(yōu)勢(shì)在于可以更好的對(duì)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，減少設(shè)計(jì)過(guò)程中不必要的資金和人力投入。在樁基礎(chǔ)的規(guī)格、形式選擇以及施工過(guò)程評(píng)價(jià)過(guò)程中，為施工提供更加準(zhǔn)確的參數(shù)信息。

結(jié)束語(yǔ)：巖土工程樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要充分了解需求，掌握具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，采取有效措施提升樁基礎(chǔ)工程整體設(shè)計(jì)效率、質(zhì)量，優(yōu)化工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能，為巖土工程整體建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)，降低工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工問(wèn)題發(fā)生概率，最終為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)一定的力量。

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