建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

郭仲寧

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含很多環(huán)節(jié)，其中較為重要的就是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，它是保證整個(gè)建筑物安全的重要基礎(chǔ)。因此，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)建筑工程的實(shí)際要求，科學(xué)合理地對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文將針對(duì)樁基設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的分析與研究，希望給相關(guān)從業(yè)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);樁基設(shè)計(jì);樁基結(jié)構(gòu)

引言

我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展速度較為迅猛，人們對(duì)建筑工程的安全也更加關(guān)注。在建筑工程當(dāng)中，樁基礎(chǔ)的施工是較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是建筑物的支撐和穩(wěn)固體系，樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)效果影響著整個(gè)建筑物的質(zhì)量與安全。因此，建筑施工是比較復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程，我們要合理科學(xué)地對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)保證建筑工程的效果達(dá)到最佳。

一、建筑樁基礎(chǔ)的種類

建筑樁基礎(chǔ)大致可以分為鉆孔灌注樁、人工挖孔樁和靜力壓樁三大類。

（一）鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁試樁基礎(chǔ)中最常見(jiàn)的施工方式，它的特點(diǎn)是先鉆孔，后在孔中灌注柱。它可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)柱的形式進(jìn)行確定，但是卻無(wú)法保證孔的垂直度，因此這就需要通過(guò)擴(kuò)大樁機(jī)的支撐面積來(lái)保證成孔的準(zhǔn)確度。

（二）人工挖孔樁

最為理想的施工方法是人工挖孔樁。這種方式雖然工作量大，人工消耗多，但是投入的成本較低，而且不會(huì)影響周圍的建筑物和環(huán)境，是較為經(jīng)濟(jì)、安全的一種施工方式，所以被廣泛的應(yīng)用在建筑施工樁基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中。

（三）靜力壓樁

此種方式是通過(guò)自身以及莊稼產(chǎn)生的反作用力，使得樁基礎(chǔ)能夠快速的進(jìn)入地下，并且此過(guò)程中能夠較為科學(xué)地控制偏移程度，減少誤差。不僅如此，此技術(shù)噪音低、施工簡(jiǎn)單方便、成本投入少，所以在建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中廣泛使用此技術(shù)。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）樁基打壓沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)位置

如果在樁基礎(chǔ)施工時(shí)發(fā)現(xiàn)，樁基礎(chǔ)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的指定位置有兩種原因。首先是施工之前的地質(zhì)勘探工作沒(méi)有做好，因此在數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)出現(xiàn)誤差，而且沒(méi)有提前對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)中有一些結(jié)構(gòu)參數(shù)與實(shí)際情況不符。第二個(gè)原因是因?yàn)榈叵碌耐翆邮謴?fù)雜，對(duì)樁基的進(jìn)一步深入造成影響。比如土壤當(dāng)中有巖石的地方，或者有地下水壓力都會(huì)使樁基的打壓效果達(dá)不到理想狀態(tài)，延誤施工。因此，在樁基礎(chǔ)施工時(shí)要通過(guò)跳大減弱的方式，對(duì)地下之間的水壓力進(jìn)行降低，樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中還可以通過(guò)采取打孔的方式或者采用較好的壓裝機(jī)，通過(guò)靜力壓樁對(duì)樁基礎(chǔ)給予一定的縱向壓力。需要注意的是，在樁基深入過(guò)程中，要對(duì)周圍的環(huán)境的擠壓力把控好，避免出現(xiàn)樁基抬起的不好情況出現(xiàn)。

（二）計(jì)算單根樁體極限縱向承載力中的問(wèn)題

對(duì)單根樁體的縱向極限承載力進(jìn)行明確，是進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)的最基本也是最重要的條件之一。第一步需要根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)縱向承載力的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行開(kāi)展，其中重要的、較為復(fù)雜的建筑樁基需要通過(guò)一定的試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)，比如通過(guò)靜載實(shí)驗(yàn)對(duì)單樁豎向承載力的特點(diǎn)進(jìn)行收集。一些較為簡(jiǎn)單的樁基，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件參考同行業(yè)的工程要求，結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)以及工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)展試驗(yàn)工作，或者通過(guò)結(jié)合單根樁體的豎向承載力的綜合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行開(kāi)展。

（三）選擇樁體的長(zhǎng)徑比例的問(wèn)題

在實(shí)際設(shè)計(jì)樁體時(shí)，有時(shí)需要達(dá)到樁體性能的相關(guān)要求，會(huì)對(duì)長(zhǎng)徑比例進(jìn)行調(diào)整，但由于設(shè)計(jì)結(jié)果無(wú)法達(dá)到完美的比例，因此會(huì)造成樁體材料的浪費(fèi)。一般情況下是確定長(zhǎng)徑的比值，使樁體能夠達(dá)到自身的承載力要求，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，端承樁需要有一段較為厚實(shí)并且不易變形的耐力層。但是如果自身的樁體過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，那么在打壓過(guò)程中很容易造成縱向荷載力過(guò)大，對(duì)樁體的結(jié)構(gòu)造成破壞。

（四）設(shè)計(jì)和控制樁體偏差中的問(wèn)題

在滿足單根樁體基本承載力性能的同時(shí)，在打壓過(guò)程中，使樁體中心線維持在預(yù)定位置上也是非常重要的。由于計(jì)算偏差可能會(huì)對(duì)樁體產(chǎn)生不好的影響，所以在設(shè)計(jì)階段時(shí)要重點(diǎn)考慮偏差，尤其是一些條形樁和承臺(tái)樁，其樁基的整體性能受到由于偏差對(duì)其造成的附加作用力的影響。根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范要求，有明確的條形樁基標(biāo)高允許偏差、斜樁傾斜角度允許偏差的數(shù)據(jù)范圍，在盡力滿足允許的基礎(chǔ)上，也需要調(diào)整誤差范圍內(nèi)的樁體。

三、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的樁基設(shè)計(jì)的措施

（一）全面掌控施工現(xiàn)場(chǎng)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行科學(xué)地處理，讓其作用發(fā)揮到極致。因此，需要相關(guān)的人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)工程施工現(xiàn)場(chǎng)能夠科學(xué)全面地把握，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)特點(diǎn)、條件等進(jìn)行全面的了解，并能準(zhǔn)確的掌握建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理具體需求，使建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用的效果進(jìn)行全面的提升。在掌握建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況下，需要對(duì)建筑工程周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤、地下水等進(jìn)行了解，進(jìn)而科學(xué)地優(yōu)化樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工，從而滿足建筑設(shè)計(jì)的效果。

（二）對(duì)樁基礎(chǔ)規(guī)格進(jìn)行確定

為了保障樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)效果，還需要對(duì)樁基礎(chǔ)的規(guī)格進(jìn)行確定，例如對(duì)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、橫截面積等進(jìn)行明確的要求。在確定樁基礎(chǔ)規(guī)格階段時(shí)，還需要對(duì)樁基礎(chǔ)在實(shí)際工程中的使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面的把握，并進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算。另外，還應(yīng)全面分析建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、承載力的要求進(jìn)行了解，保證樁基礎(chǔ)的整體設(shè)計(jì)效果。

（三）對(duì)樁平面布置進(jìn)行優(yōu)化

在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要科學(xué)地布置樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)平面，特別是樁基礎(chǔ)平面的樁中心、樁間距等，保證建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，使其的承載力更加良好。在布置建筑平面過(guò)程中，有許多良好的平面布置方法，像矩形、梅花形等網(wǎng)格狀不等距排列方式，具有較好布置效果，可以按照工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)平面布置。

（四）確定樁基礎(chǔ)作用力的特點(diǎn)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)對(duì)建筑物的上部壓力有很好的承載能力，能夠大大降低出現(xiàn)建筑物沉降的概率。在建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)建筑物樁基礎(chǔ)的構(gòu)建需要進(jìn)行全面的把握，通過(guò)力學(xué)方法進(jìn)行分析與研究，并對(duì)樁基礎(chǔ)對(duì)建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用力進(jìn)行明確，進(jìn)而制定樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的具體策略，使建筑樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加具有可靠性、穩(wěn)定性。

四、結(jié)語(yǔ)

樁基設(shè)計(jì)作為建筑物重要的基礎(chǔ)部分，其承載力需要通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，才能讓其作用充分發(fā)揮，并且隨著時(shí)代科學(xué)技術(shù)水平的提高，設(shè)計(jì)人員能夠利用先進(jìn)的計(jì)算方法和系統(tǒng)軟件更好地進(jìn)行分析與計(jì)算，并結(jié)合不同建筑物對(duì)選取相應(yīng)的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的不同要求，使樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際施工情況?？傊?，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容是非常系統(tǒng)化的，并且具有一定的難度，其設(shè)計(jì)施工效果能夠嚴(yán)重影響整個(gè)建筑工程的整體效果。因此，設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)重視樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

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黑龍江省建筑設(shè)計(jì)研究院