研究建筑結構中的樁基礎設計要點

文/曾大為 湖南省郵電規劃設計院有限公司 湖南長沙 410000

在社會經濟蓬勃發展的大背景之下，建筑行業發展速度不斷加快。在建筑結構設計中，通過加強樁基礎設計工作，能夠保證原有的建筑樁基礎施工工藝得到全面優化，提升建筑結構的整體性與合理性。鑒于此，本文重點分析建筑結構樁基礎設計要點。

1、建筑結構樁基礎設計原理

所謂樁基礎，主要由樁基和承臺組成，承臺位于樁頂端部位，由于承臺位置的不同，建筑結構中的樁基礎分為兩種，分別是高承臺樁基礎和低承臺樁基礎，其中，低承臺樁基礎中的承臺地面直接與土層接觸，樁身則直接埋入到土層中。與低承臺樁基礎不同，高承臺樁基礎中的承臺底部全部位于地上，部分樁身直接裸露于地面。在大部分建筑工程當中，低承臺樁基礎采用較多，特別是一些高層建筑與超高層建筑[1]。

建筑結構樁基礎設計原理如下：結合工程結構設計要求，對工程地質勘察信息數據進行全面分析之后，合理確定樁基長度，包括樁基類型、施工數量等等。在考慮建筑工程施工需求的基礎之上，設計人員還要做好承臺尺寸控制工作，保證承臺尺寸和樁基構造更加匹配，計算樁基礎的水平與豎向承載力等，對樁基進行平面布局，選取最佳的樁基承載參數，結合樁基承載力，計算樁基的沉降量。

2、建筑結構樁基礎設計要點

2.1 工程概況

以某民用高層建筑為例，該建筑主體為鋼筋混凝土結構，為常見的框架結構，該高層建筑工程的具體情況見表1。

2.2 合理開展靜載試驗

表1 某民用高層建筑工程概況

表2 開展樁基礎靜載試驗需要注意的問題

表3 建筑結構樁基礎偏差控制要點

樁基靜載試驗的順利開展，能夠幫助建筑結構樁基設計人員能夠準確確定單個樁基礎的承載力[2]。但是，在大部分建筑工程當中，樁基設計人員往往結合工程地質報告內容，并以此為依據，計算單個樁基礎的承載力，開展樁基礎施工工作與靜載試驗。由于該過程不合理，會浪費大量樁基施工材料。因此，樁基礎設計人員要進行科學改進，根據地質報告內容，初步確定樁基礎承載力，不能夠直接應用，并對單個樁基礎進行試樁，

由于建筑場地地形復雜，或地質報告內容不符合當地實際情況，樁基礎設計人員則需要合理開展靜載試驗，確定最終的樁基類型與規格，降低建筑結構樁基礎施工難度。在開展靜載試驗時，設計人員要注意幾個問題，具體見表2。

2.3 樁型設計要點

在設計建筑結構樁基礎時，設計人員要明確樁型設計要點，保證基型更加科學合理。例如，在某高層建筑工程當中，設計單位根據建設單位提出的要求，決定采用D400預應力管樁，根據地質報告內容，該建筑結構樁基長度為18m，承載力為900kN，樁基礎造價為180元/m2，占工程整體造價的30%左右。設計人員根據以往的樁基礎設計經驗，在保證樁基礎長度不變的情況下，決定采用預制鋼筋混凝土樁，樁基礎的承載力達到了700kN，造價降到60元/m2。

除此之外，在設計建筑結構樁長時，設計人員需要根據樁基礎形狀特點，妥善確定樁基長度。例如，在該建筑工程中，如果采用長度為25m的樁基，其承載力能夠達到950kN左右，如果樁基長度為30m，承載力則為1100kN。從筏板設計角度來分析，如果采用25m的樁基，并將其進行滿堂布置，則需要將筏板厚度控制在1200mm，如果采用樁基長度為30m的樁基，并采取墻下布置當時，則筏板的厚度可以縮減到950mm，能夠更好的降低工程造價。對于建筑結構樁基礎設計人員來講，要結合建筑工程上部結構特點，做好樁型設計工作[3]。

在確定樁長的過程之中，由于不同長度的樁基其應用效果不同，承載能力也各不相同，因此，設計人員要結合樁基的承載能力，明確樁基長度，保證樁長尺寸符合承載力要求。

2.4 加強樁偏差控制力度

為了進一步提升建筑結構樁基施工質量，設計人員需要不斷加強樁基偏差控制力度，特別是條狀樁基與承臺樁基，如果出現較大的偏差，會產生相應的附加應力，降低建筑結構樁基礎的安全性能。在控制建筑結構樁基偏差的過程中，設計人員要注意以下問題，具體見表3。

另外，如果建筑結構樁基礎出現水平偏差，則會降低樁基結構的整體性，因此，設計人員要根據樁基偏差情況，做好相應的補樁工作。針對基礎樁直徑超過250mm的樁，其水平偏差不得超過線形標準，針對承臺樁，其水平偏差不得超過70mm，如果是條形承臺，則其水平偏差不得超過50mm。

結語：

綜上，通過合理開展靜載試驗、明確樁型設計要點、加強樁偏差控制力度等等，能夠保證建筑結構中的樁基礎設計工作得以順利進行，有效提升樁基礎的可靠性。對于設計人員而言，要了解現行規范內容，并根據樁基礎設計過程中出現的問題，制定科學解決對策，保證建筑結構樁基礎施工質量得到全面提升。