［摘要］近年來(lái)，城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的加速，城鎮(zhèn)化的步伐越來(lái)越大，因此，建筑行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，成為城市發(fā)展中的主流。伴隨而來(lái)的是，人們對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高，不僅外觀上要符合現(xiàn)代人的審美，還要滿(mǎn)足對(duì)建筑功能和質(zhì)量的要求。樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，從很大的層面上滿(mǎn)足建筑使用和安全的需求，工程的管理者要結(jié)合具體建筑的施工特點(diǎn)，選擇合理的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，提升建筑的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。基于此，主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

［關(guān)鍵詞］建筑結(jié)構(gòu)；樁基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)

建筑工程與人們的生活密不可分，其中土建施工是建筑項(xiàng)目中的重要組成部分。在高層和大型建筑結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中樁基礎(chǔ)被廣泛應(yīng)用。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)非常先進(jìn)，而且在很多建筑工程項(xiàng)目中成效顯著。對(duì)樁基礎(chǔ)的技術(shù)進(jìn)行研究，不僅可以保證建筑地基的實(shí)用性和穩(wěn)固性，同時(shí)還能提高建筑物的美觀度。

1樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式分析

1.1“樁土分離模式”簡(jiǎn)化

對(duì)單樁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有限元設(shè)計(jì)方式囊括眾多的方面。為了更好地完成簡(jiǎn)化操作，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以及計(jì)算模式給予科學(xué)的探討，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)相互作用。如果在地基反作用下，反力系數(shù)對(duì)樁基起到相應(yīng)的反作用，此時(shí)可利用Winker完成假定設(shè)計(jì)。受到反力系數(shù)的制約，有限元所有的設(shè)計(jì)指標(biāo)會(huì)在一定程度上制約客觀存在條件，因此，需對(duì)各類(lèi)條件給予有效探討。以堅(jiān)持力學(xué)線性形式為前提，探討空間差異以及復(fù)雜的幾何邊界，并給予全面的分析，在最短周期內(nèi)給予有效的銜接，保證二次開(kāi)發(fā)。與以往計(jì)算方式相比較能夠發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存的樁基設(shè)計(jì)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)具有明確的規(guī)定，需進(jìn)一步簡(jiǎn)化樁土分離方式，保證其自身價(jià)值的最大發(fā)揮。單樁簡(jiǎn)化操作主要是將樁以及土劃分為不同的單元，2中單元保持不變，并對(duì)其完成細(xì)微處理。通過(guò)有限元對(duì)樁基完成探討以及處理，在此過(guò)程中，需科學(xué)地劃分其單元數(shù)量，有效防止增加計(jì)算的難度。

1.2“樁土復(fù)合模式”簡(jiǎn)化

按照現(xiàn)存的有限元分析方式的具有規(guī)范，對(duì)沉降以及荷載二者間的聯(lián)系完成探討，為了更好保證結(jié)果的科學(xué)性，需遵循現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)處理方式，并探討沉降值的實(shí)際改變狀況，對(duì)所有數(shù)值給予科學(xué)的處理。在此環(huán)節(jié)，為了保證數(shù)值臨建簡(jiǎn)化處理系統(tǒng)，需將垂直樁土平面作為同性平面，二維結(jié)構(gòu)體系作為橫觀體系，彈性模量和樁土材料對(duì)沉降的要求也具有一定的差異，因此，需加強(qiáng)群樁荷載效果，保證計(jì)算形式的簡(jiǎn)化。其中現(xiàn)存的有限元分析模式與靜力樁基具有不同之處，需將等效的復(fù)合模型以及參數(shù)計(jì)算設(shè)置為科學(xué)的程序，計(jì)算環(huán)境需加強(qiáng)屏幕結(jié)構(gòu)屬性探討。在具體應(yīng)用環(huán)境，因模擬方式的不同于標(biāo)準(zhǔn)，兩者相比，其更為精準(zhǔn)，對(duì)項(xiàng)目具體測(cè)量指標(biāo)具有一定的更新，因此，需完成簡(jiǎn)化操作，保證其符合結(jié)構(gòu)的具體規(guī)范。

1.3抗壓承載力的確定

1.3.1試驗(yàn)樁在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可利用靜載試驗(yàn)獲得樁基承載力以及相關(guān)參數(shù)值。其中，精準(zhǔn)試驗(yàn)作為目前應(yīng)用普遍的基礎(chǔ)技術(shù)之一，不但理論知識(shí)亦或檢測(cè)手段均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。單樁極限承載力指標(biāo)設(shè)計(jì)具有相關(guān)規(guī)定，需按具體地質(zhì)狀況選取相符合的檢驗(yàn)方法。1.3.2試打樁在施工操作的前期，相關(guān)人員需對(duì)樁基行為給予科學(xué)的探討，將變動(dòng)方式以及測(cè)定體現(xiàn)相互融合額，從而保證數(shù)值的精準(zhǔn)度。此設(shè)計(jì)方式直接影響到管莊設(shè)計(jì)，因此，在測(cè)量環(huán)節(jié)需全面了解變動(dòng)測(cè)試的需求，科學(xué)把控誤差，最大限度地保證其符合15%范圍內(nèi)。與靜載試驗(yàn)方式相對(duì)比能夠發(fā)現(xiàn)，此試驗(yàn)具有成本低，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。

2在建筑施工時(shí)對(duì)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

2.1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況

為提高樁基礎(chǔ)的作用效果與價(jià)值，在建筑結(jié)構(gòu)中，對(duì)于樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要提前對(duì)相應(yīng)項(xiàng)目的實(shí)際狀況給予全方位的掌握，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況給予全面調(diào)查，并按照所在地區(qū)的地質(zhì)條件、特點(diǎn)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理的需求進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，全面分析土壤成分以及地質(zhì)構(gòu)造、周?chē)h(huán)境等方面，確保樁基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如在某6層的磚混結(jié)構(gòu)項(xiàng)目在具體施工的過(guò)程中，勘察數(shù)據(jù)分析可知，此區(qū)域土壤屬于不均勻粘土層，對(duì)地質(zhì)進(jìn)行探討后發(fā)現(xiàn)需要運(yùn)用到樁基礎(chǔ)，但周?chē)用駞^(qū)又較密集，這時(shí)可選用人工挖孔樁而不是鉆孔灌注樁，這樣既不會(huì)給周?chē)用裨斐稍肼曈绊懀沂┕し奖�，成本低廉�?/p>

2.2明確構(gòu)建需求

在建筑工程項(xiàng)目里，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的作用是承擔(dān)建筑物頂端的壓力。因而，在設(shè)計(jì)以及具有應(yīng)用的過(guò)程中，需明確結(jié)構(gòu)需求。在承載力設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)滿(mǎn)足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，不可讓建筑物出現(xiàn)沉降等問(wèn)題，所以對(duì)于樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需全面考慮并提出一定要求。明確建筑物的整體構(gòu)建需求，需要涉及到力學(xué)知識(shí)，由于建筑物樁基礎(chǔ)的具體作用力是由上部結(jié)構(gòu)來(lái)決定其大小，所以需從力學(xué)方面進(jìn)行分析，并且對(duì)此做出計(jì)算，從而使樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)更加合理，提升其可靠性的同時(shí)，需加強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，保證其設(shè)計(jì)方案滿(mǎn)足項(xiàng)目具體樁基礎(chǔ)需求。

2.3設(shè)定好樁的規(guī)格

定好樁基礎(chǔ)的規(guī)格，作為樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵部分，需按照其指標(biāo)給予科學(xué)的確定，主要包含結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、橫截面積等內(nèi)容，從而保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需明確狀結(jié)構(gòu)自身相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其不同區(qū)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)給予有效的分析，如埋深達(dá)到理想效果則需完成相關(guān)計(jì)算，方可對(duì)樁基礎(chǔ)完成設(shè)計(jì)工作。

2.4做好平面布置

對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，保證其整體結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范，并了解平面整體布局。對(duì)其平面布局時(shí)，其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)即為重心以及有效距離，從而為其穩(wěn)固性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，需加強(qiáng)建筑物承載力的整體把控，通過(guò)實(shí)踐分析可知，當(dāng)前效果最佳的方式主要包含網(wǎng)格狀里的梅花形和矩形樁2種平面布局，而不等距排列模式在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需安裝項(xiàng)目實(shí)際狀況，對(duì)結(jié)構(gòu)整體特征以及具體需求給予全面的探討后方可完成科學(xué)的設(shè)計(jì)。

2.5驗(yàn)算承載力

樁基礎(chǔ)主要目的在于提升項(xiàng)目承載力，對(duì)項(xiàng)目完成科學(xué)的基礎(chǔ)布置，因此，需加強(qiáng)樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算，從而保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)相關(guān)工作人員需保證設(shè)計(jì)思維的敏捷性，精準(zhǔn)把控結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，從而保證承載力符合相關(guān)要求，同時(shí)需保證樁基礎(chǔ)使用性以及可靠性。在驗(yàn)算合格后確定最終設(shè)計(jì)方案，保證在具體實(shí)施環(huán)節(jié)能夠順利完成。在此環(huán)節(jié)需保證參數(shù)的合理性，其中建孔底沉渣小于100mm，樁身垂直度小于1%，樁徑偏差小于50mm，同時(shí)安扎后樁位偏差滿(mǎn)足JGJ94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》規(guī)范。

3樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用案例分析

3.1工程概況

某市建筑項(xiàng)目為商業(yè)住宅區(qū)，共20層，其中地上19層，地下1層。設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需與項(xiàng)目所在地的具體地質(zhì)勘查數(shù)為參考，選取D400型號(hào)的預(yù)應(yīng)力管樁，管樁長(zhǎng)約20m，同時(shí)估算出單樁承載力。在具體操作過(guò)程中，利用試樁獲得具體承載力，比估算值高出33%。通過(guò)試驗(yàn)值，進(jìn)一步縮減了項(xiàng)目投資成本，最大限度地獲得經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。在施工過(guò)程中，需利用試樁減小樁基礎(chǔ)施工的困難性，并采取有效方式、施工材料、機(jī)械設(shè)備等防止資源的浪費(fèi)。

3.2傳統(tǒng)設(shè)計(jì)誤區(qū)

當(dāng)前高層建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，不同的住宅樓、辦公樓以及酒店現(xiàn)高聳林立，大部分的住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，因此，具有剛度大，荷載分布均勻等優(yōu)勢(shì)。由于建筑結(jié)構(gòu)上部剛度就基礎(chǔ)沉降而言具有非常重要的影響，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了便利，但是辦公樓等此類(lèi)高層檢測(cè)屬于框架核心筒、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，框支剪力墻或筒中筒結(jié)構(gòu)，此類(lèi)剛度相對(duì)比較差，同時(shí)荷載分布不均，上部結(jié)構(gòu)以及樁基地基直接具有作用力相對(duì)繁瑣，導(dǎo)致設(shè)計(jì)難度增高。設(shè)計(jì)不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的發(fā)生。

3.3變動(dòng)剛度的設(shè)計(jì)細(xì)則

3.3.1調(diào)整樁土支撐剛度在設(shè)計(jì)過(guò)程中需以遵循樁土支撐剛度調(diào)節(jié)為原則，根據(jù)地質(zhì)狀況、荷載以及上部結(jié)構(gòu)完成科學(xué)的布置，同時(shí)全方位探討三者之間存在的聯(lián)系以及作用力，通過(guò)強(qiáng)弱結(jié)合的手段，實(shí)現(xiàn)增沉和減沉融合。利用此類(lèi)剛?cè)岵⒅氐姆绞�，根�?jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況，通過(guò)差異沉降最大限度地降低承臺(tái)內(nèi)力。樁土支撐剛度在具體實(shí)施過(guò)程中需全面保證度量的嚴(yán)密性，就單樁承載力與支撐剛度保持正比例關(guān)系，其中的群樁因支撐剛度與樁的數(shù)量成反比例關(guān)系，導(dǎo)致群樁效應(yīng)的出現(xiàn)。3.3.2剪力墻結(jié)構(gòu)的變剛度設(shè)計(jì)就剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其剛度相對(duì)較好，同時(shí)荷載利用墻體傳輸?shù)交A(chǔ)，分布較為平均，而荷載角度的樓梯間以及電梯井，需增加布樁。在布樁時(shí)，要將基樁布置在墻下，而墻體的交叉處和墻體的拐角處更易于布樁，若承臺(tái)和基土之間未脫空，也可采用復(fù)合型樁基。3.3.3樁基施工壓樁力低于設(shè)計(jì)的承載力某市建筑的高層建筑采用D400型號(hào)的預(yù)應(yīng)力管樁，要對(duì)地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)的勘察，根據(jù)報(bào)告顯示的單樁承載力是660kN，在進(jìn)行試打樁試驗(yàn)時(shí)，4根樁連接起來(lái)最大壓樁力是300kN，相比于承載力要小很多。經(jīng)設(shè)計(jì)者研究分析，各土層的設(shè)計(jì)均與建筑要求相符合，并且周邊工程的地質(zhì)勘察結(jié)果均為準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再次試樁表明，試驗(yàn)的承載力與之前的結(jié)果相一致，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑越來(lái)越多，其成為城市的典型標(biāo)志，樁基礎(chǔ)在高層建筑中應(yīng)用廣泛，作為一項(xiàng)較繁瑣的工程，設(shè)計(jì)和施工者要統(tǒng)籌各環(huán)節(jié)，將其科學(xué)合理的應(yīng)用，保證建筑質(zhì)量高，造價(jià)低。

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