建筑結(jié)構(gòu)之樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思考研究

葉金貴 寧夏龍鼎建設(shè)技術(shù)研究中心（有限公司）

1 前言

現(xiàn)階段，從整體情況來看，在高層或者超高層建筑的施工建設(shè)過程中，樁基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)和施工建設(shè)是關(guān)鍵所在，也是至關(guān)重要的施工內(nèi)容。在建筑施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新的過程中，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也得以進(jìn)一步發(fā)展和完善，在這樣的情況下，需要充分做好建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)的高質(zhì)量設(shè)計(jì)工作，確保整個基礎(chǔ)更加堅(jiān)固，具備應(yīng)有的耐久性，才能為建筑結(jié)構(gòu)綜合質(zhì)量的提升提供必要的支持。通過對樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法相關(guān)技術(shù)的研究和不斷地完善，優(yōu)化落實(shí)相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，這樣才能體現(xiàn)出建筑地基的穩(wěn)固性和實(shí)用性，進(jìn)而為建筑物質(zhì)量和性能的提高奠定基礎(chǔ)。

2 建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)的主要特點(diǎn)

2.1 樁基礎(chǔ)有特別強(qiáng)的承載力

在建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)有著至關(guān)重要的作用，它有著超強(qiáng)的承載力，整個樁基礎(chǔ)深入到堅(jiān)硬的持力層中，例如，巖石層或者基巖層等，通過樁基礎(chǔ)的有效支撐，利用其強(qiáng)大的承載力，這樣能夠在更大程度上有效承擔(dān)整體建筑結(jié)構(gòu)的全部豎向荷載，特別是偏心荷載等一系列相關(guān)內(nèi)容，這樣能夠進(jìn)一步有效增強(qiáng)整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性穩(wěn)定性，為建筑價值的體現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.2 有巨大的豎向樁剛度

樁基礎(chǔ)的單樁和群樁都有著比較大的剛度，在樁基礎(chǔ)自身的重量以及臨近荷載發(fā)生作用的情況下，通過樁基礎(chǔ)的剛度的體現(xiàn)，切實(shí)有效的避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)極度不均勻沉降等相關(guān)方面的問題，確保整體建筑物的傾斜度能夠得到充分的控制，使其質(zhì)量和性能得到根本上的提升，有效防范各類荷載壓力等等。

2.3 有著十分良好的穩(wěn)定性

針對樁基礎(chǔ)來說，不管是單樁還是群樁，他們都呈現(xiàn)出特別大的側(cè)向剛度，有著更強(qiáng)的抗傾覆能力，在風(fēng)力以及地震作用力等相關(guān)強(qiáng)力的作用之下，通過樁基礎(chǔ)的有效支撐，利用其穩(wěn)定性，這樣能夠更有效地抵抗各類作用力的影響，確保整體建筑物更加安全穩(wěn)定。

2.4 有特別強(qiáng)的抗壓和抗拔承載力

針對樁基礎(chǔ)來說，它的整個樁身可穿過液化土層，并且在基巖層和深土層內(nèi)部進(jìn)行有效固定，在這樣的情況下，可以進(jìn)一步有效增強(qiáng)建筑根基的耐久性和抵抗力，更有效的抵抗外界的負(fù)面影響，使其呈現(xiàn)出良好的抗壓性能，進(jìn)而充分規(guī)避整體建筑出現(xiàn)傾斜或者呈現(xiàn)等相關(guān)方面的問題。

3 建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)策略

3.1 著重做好施工現(xiàn)場的調(diào)研和勘察工作

在針對建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，要著重把握整體建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，對其現(xiàn)場進(jìn)行全面系統(tǒng)的勘察和分析，科學(xué)合理的利用樁基礎(chǔ)，提升其價值和效能。在實(shí)際的勘察過程中，要著重把握施工現(xiàn)場具體區(qū)域的地質(zhì)條件，對于各類地質(zhì)要素、相關(guān)特點(diǎn)要充分的掌握，以此進(jìn)行相對應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理工作，把握具體要求，這樣才能在更大程度上有效提升樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果和實(shí)效性。

同時也要充分把握施工現(xiàn)場的土壤特點(diǎn)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型，周圍環(huán)境和地下水情況等，對于各類影響因素都要充分分析，也要嚴(yán)格細(xì)致的計(jì)算相關(guān)因素對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的影響，以此進(jìn)行相對應(yīng)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，這樣才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的實(shí)效性和針對性。

除此之外，在施工現(xiàn)場也要嚴(yán)格細(xì)致地做好單樁靜載試驗(yàn)工作，以此為樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)有效提供必要的支持，同時有更為精準(zhǔn)的依據(jù)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，要充分融入這些影響因素，以此選擇更切實(shí)可行的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式和方案，并且與具體調(diào)研情況進(jìn)行比對和處理，進(jìn)一步優(yōu)化和完善，這樣能夠在更大程度上提升樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果，體現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價值和綜合效能。

3.2 針對建筑結(jié)構(gòu)的施工縫進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)

在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，著重做好地基施工縫的有效設(shè)計(jì)工作是十分關(guān)鍵的內(nèi)容，因?yàn)樵谡w建筑結(jié)構(gòu)的地基運(yùn)行過程中極有可能出現(xiàn)不同程度的不均勻沉降等相關(guān)方面的問題，而此類情況對于整體建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定會造成十分嚴(yán)重的影響。所以，要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)沉降縫，這是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。

在建筑建造過程中，土質(zhì)基礎(chǔ)有著不同程度的差異性，且不同建筑相鄰部分的高度結(jié)構(gòu)形勢等，往往也有著十分顯著的差異，因此很可能出現(xiàn)不均勻沉降等相關(guān)方面的問題，進(jìn)而導(dǎo)致整體建筑出現(xiàn)開裂或者錯動等相關(guān)現(xiàn)象。所以要從根本上有效解決此類問題，就需要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與之相對應(yīng)的垂直縫隙，在具體的設(shè)計(jì)過程中要把建筑物劃分成不同的單元。

但在具體的施工環(huán)節(jié)，沉降縫往往在高層建筑中無法發(fā)揮應(yīng)有的效果，因?yàn)楦邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)壓力導(dǎo)致整體的建筑地基設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，因此，在針對沉降縫進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，往往出現(xiàn)多余的壓力，會影響到整體結(jié)構(gòu)的安全性。在這樣的情況下，可以更有效的選擇不同種類的基礎(chǔ)種類和地基處理方式，通過這種方法確保沉降部分得到更科學(xué)合理的利用和設(shè)計(jì)，進(jìn)而使整體建筑結(jié)構(gòu)沉降問題得到切實(shí)的解決。

3.3 對于樁土支撐剛度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和調(diào)整

在針對樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要著重把握好整個樁基礎(chǔ)的支撐剛度，對其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和調(diào)整，這是十分關(guān)鍵的設(shè)計(jì)原則。在具體的設(shè)計(jì)過程中，要著重做好樁基礎(chǔ)布局的上部結(jié)構(gòu)調(diào)整工作，確保樁基礎(chǔ)地質(zhì)條件荷載符合相對應(yīng)的設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量規(guī)范，同時要充分考慮到各類因素的影響和互相作用。

在具體的設(shè)計(jì)過程中可以有效通過強(qiáng)脫結(jié)合的方法，強(qiáng)調(diào)增沉與減沉的深入融合，在這樣的情況下可以呈現(xiàn)出剛?cè)岵⒅氐男Ч瑫r也可以進(jìn)行整體的協(xié)調(diào)，使承臺的內(nèi)力得到有效減少，實(shí)現(xiàn)差異化的沉降。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要著重把控好樁基礎(chǔ)的樁土支撐剛度，對其進(jìn)行科學(xué)合理的測量，使樁承載力、單樁與支撐強(qiáng)度呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系。

群樁的承載作用會伴隨著樁數(shù)量的不斷增加、樁距減少而逐步降低，進(jìn)而出現(xiàn)相對應(yīng)的群樁效應(yīng)，這樣能夠呈現(xiàn)出更加良好的設(shè)計(jì)效果，進(jìn)而為整體建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提升提供必要的支持。

3.4 進(jìn)一步有效明確樁規(guī)格

在樁基礎(chǔ)的具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要著重把握好樁基礎(chǔ)具體的規(guī)格，這是關(guān)鍵所在，要嚴(yán)格按照樁基礎(chǔ)的具體規(guī)格來進(jìn)行相對應(yīng)的設(shè)計(jì)，充分明確具體規(guī)格，這樣才能在更大程度上滿足建筑結(jié)構(gòu)安全性穩(wěn)定性的要求，同時也可以體現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性合理性。樁基礎(chǔ)規(guī)格確定的過程中要充分明確樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體長度，橫截面積等對于相關(guān)的指標(biāo)和參數(shù)要充分明確，這樣才能體現(xiàn)出應(yīng)有的重要基礎(chǔ)的性能和指標(biāo)的確定，進(jìn)而使樁基礎(chǔ)在整體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)出應(yīng)有的作用。

除此之外，針對樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而言，除了自身的規(guī)格指標(biāo)要求之外，也要充分分析樁基礎(chǔ)施工場地的相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)，例如，埋深等，要針對埋深進(jìn)行精準(zhǔn)有效的計(jì)算，這樣才能體現(xiàn)出樁基礎(chǔ)的作用和價值。樁規(guī)格確定的過程中可以為整體設(shè)計(jì)工作提供必要的支持，同時嚴(yán)格按照相對應(yīng)的指標(biāo)和參數(shù)，著重結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況，以此體現(xiàn)出樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自身的承載力和強(qiáng)度效果，進(jìn)而滿足相對應(yīng)的指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，以此在更大程度上提高樁基礎(chǔ)的整體作用效能。

3.5 做好樁平面布置

在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程中，要充分設(shè)計(jì)好單個樁的相關(guān)規(guī)格和應(yīng)用要求，與此同時，對于樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的平面情況也要進(jìn)行科學(xué)合理的布置。要充分把握好樁基礎(chǔ)平面布置的中心以及間距等，也要更有效的穩(wěn)定好整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使其呈現(xiàn)出更加良好的承載力效果。

在具體的設(shè)計(jì)過程中，要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)樁表面的布置方式，例如，可以設(shè)計(jì)成梅花形狀，網(wǎng)格形狀，或者不等距排列形狀等，通過多種類型的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，然后對其進(jìn)行不斷的試驗(yàn)論證和調(diào)整，進(jìn)而在最后的設(shè)計(jì)過程中選擇更切實(shí)可行的平面布置方式，這樣能夠呈現(xiàn)出更加理想的設(shè)計(jì)效果和作用力，進(jìn)而在整體建筑結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)和需求方面都可以得到充分的滿，體現(xiàn)出良好的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成效。

3.6 驗(yàn)算樁的承載力效果

在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面要想體現(xiàn)出實(shí)際的設(shè)計(jì)效果，也需要高度重視樁基礎(chǔ)的承載力效果驗(yàn)算和分析工作，進(jìn)一步把握樁基礎(chǔ)的具體沉降力效果。

相關(guān)設(shè)計(jì)人員要著重結(jié)合實(shí)際情況對于樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的具體作用和根本效能進(jìn)行充分的掌握，然后進(jìn)行更科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，這樣才能確保整體結(jié)構(gòu)更加安全可靠，同時也可以體現(xiàn)出樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的作用和效能，使整體建筑結(jié)構(gòu)的綜合作用得到充分的體現(xiàn)。

4 結(jié)束語

從上文的分析中可以充分看出，針對當(dāng)前我國建筑工程施工結(jié)構(gòu)而言，高層或超高層建筑不斷興起。在此類建筑的具體施工過程中，要想確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性穩(wěn)定性，著重做好樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作是關(guān)鍵所在。要充分把握樁基礎(chǔ)的重要作用和效能，進(jìn)一步落實(shí)相對應(yīng)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，結(jié)合不同工程的實(shí)際情況，進(jìn)行靈活有效的應(yīng)對和全面細(xì)致的勘察，使樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更富有實(shí)效性和針對性，同時減少施工成本，優(yōu)化各項(xiàng)流程，對于各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，進(jìn)而科學(xué)合理的應(yīng)用樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為整體建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量和綜合效能的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。