建筑結構設計中樁基設計簡述

郭仲寧

摘要：建筑結構設計中包含很多環節，其中較為重要的就是樁基礎設計，它是保證整個建筑物安全的重要基礎。因此，相關的設計人員需要依據建筑工程的實際要求，科學合理地對樁基礎進行結構設計。本文將針對樁基設計的特點進行相應的分析與研究，希望給相關從業人士提供一些參考。

關鍵詞：建筑結構設計;樁基設計;樁基結構

引言

我國建筑行業發展速度較為迅猛，人們對建筑工程的安全也更加關注。在建筑工程當中，樁基礎的施工是較為重要的一個環節，它是建筑物的支撐和穩固體系，樁基礎的設計效果影響著整個建筑物的質量與安全。因此，建筑施工是比較復雜的一個過程，我們要合理科學地對樁基礎進行相應的設計保證建筑工程的效果達到最佳。

一、建筑樁基礎的種類

建筑樁基礎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中最常見的施工方式，它的特點是先鉆孔，后在孔中灌注柱。它可以根據實際情況對柱的形式進行確定，但是卻無法保證孔的垂直度，因此這就需要通過擴大樁機的支撐面積來保證成孔的準確度。

（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，而且不會影響周圍的建筑物和環境，是較為經濟、安全的一種施工方式，所以被廣泛的應用在建筑施工樁基礎建設過程中。

（三）靜力壓樁

此種方式是通過自身以及莊稼產生的反作用力，使得樁基礎能夠快速的進入地下，并且此過程中能夠較為科學地控制偏移程度，減少誤差。不僅如此，此技術噪音低、施工簡單方便、成本投入少，所以在建筑結構樁基礎施工過程中廣泛使用此技術。

二、建筑結構設計中樁基設計中存在的問題

（一）樁基打壓沒有達到設計位置

如果在樁基礎施工時發現，樁基礎沒有達到設計標高的指定位置有兩種原因。首先是施工之前的地質勘探工作沒有做好，因此在數據計算時出現誤差，而且沒有提前對樁基礎進行檢測，導致樁基礎中有一些結構參數與實際情況不符。第二個原因是因為地下的土層十分復雜，對樁基的進一步深入造成影響。比如土壤當中有巖石的地方，或者有地下水壓力都會使樁基的打壓效果達不到理想狀態，延誤施工。因此，在樁基礎施工時要通過跳大減弱的方式，對地下之間的水壓力進行降低，樁基礎施工過程中還可以通過采取打孔的方式或者采用較好的壓裝機，通過靜力壓樁對樁基礎給予一定的縱向壓力。需要注意的是，在樁基深入過程中，要對周圍的環境的擠壓力把控好，避免出現樁基抬起的不好情況出現。

（二）計算單根樁體極限縱向承載力中的問題

對單根樁體的縱向極限承載力進行明確，是進行樁基設計的最基本也是最重要的條件之一。第一步需要根據建筑地基基礎設計規范的相關標準，對縱向承載力的設計工作進行開展，其中重要的、較為復雜的建筑樁基需要通過一定的試驗獲得數據，比如通過靜載實驗對單樁豎向承載力的特點進行收集。一些較為簡單的樁基，可以根據現場的實際條件參考同行業的工程要求，結合自身的專業知識以及工作經驗進行開展試驗工作，或者通過結合單根樁體的豎向承載力的綜合測量結果進行開展。

（三）選擇樁體的長徑比例的問題

在實際設計樁體時，有時需要達到樁體性能的相關要求，會對長徑比例進行調整，但由于設計結果無法達到完美的比例，因此會造成樁體材料的浪費。一般情況下是確定長徑的比值，使樁體能夠達到自身的承載力要求，再根據現場的實際情況，端承樁需要有一段較為厚實并且不易變形的耐力層。但是如果自身的樁體過于細長，那么在打壓過程中很容易造成縱向荷載力過大，對樁體的結構造成破壞。

（四）設計和控制樁體偏差中的問題

在滿足單根樁體基本承載力性能的同時，在打壓過程中，使樁體中心線維持在預定位置上也是非常重要的。由于計算偏差可能會對樁體產生不好的影響，所以在設計階段時要重點考慮偏差，尤其是一些條形樁和承臺樁，其樁基的整體性能受到由于偏差對其造成的附加作用力的影響。根據建筑樁基技術規范要求，有明確的條形樁基標高允許偏差、斜樁傾斜角度允許偏差的數據范圍，在盡力滿足允許的基礎上，也需要調整誤差范圍內的樁體。

三、優化建筑結構設計中的樁基設計的措施

（一）全面掌控施工現場

在建筑結構設計過程中，要對樁基礎設計工作進行科學地處理，讓其作用發揮到極致。因此，需要相關的人員對建筑結構工程施工現場能夠科學全面地把握，對施工現場的地質特點、條件等進行全面的了解，并能準確的掌握建筑基礎結構處理具體需求，使建筑結構樁基礎結構設計及應用的效果進行全面的提升。在掌握建筑工程施工現場的實際情況下，需要對建筑工程周圍的地質結構、土壤、地下水等進行了解，進而科學地優化樁基礎設計施工，從而滿足建筑設計的效果。

（二）對樁基礎規格進行確定

為了保障樁基礎的設計效果，還需要對樁基礎的規格進行確定，例如對樁基礎結構的長度、橫截面積等進行明確的要求。在確定樁基礎規格階段時，還需要對樁基礎在實際工程中的使用標準進行全面的把握，并進行嚴格的計算。另外，還應全面分析建筑工程施工現場的情況，對結構的強度、承載力的要求進行了解，保證樁基礎的整體設計效果。

（三）對樁平面布置進行優化

在樁基礎的設計過程中，要科學地布置樁基礎的結構平面，特別是樁基礎平面的樁中心、樁間距等，保證建筑基礎的穩定性，使其的承載力更加良好。在布置建筑平面過程中，有許多良好的平面布置方法，像矩形、梅花形等網格狀不等距排列方式，具有較好布置效果，可以按照工程基礎結構的特點，優化設計平面布置。

（四）確定樁基礎作用力的特點

在建筑結構設計過程中，樁基礎設計對建筑物的上部壓力有很好的承載能力，能夠大大降低出現建筑物沉降的概率。在建筑結構樁基礎設計中，需要對建筑物樁基礎的構建需要進行全面的把握，通過力學方法進行分析與研究，并對樁基礎對建筑物上部結構產生的作用力進行明確，進而制定樁基礎設計的具體策略，使建筑樁基礎結構設計更加具有可靠性、穩定性。

四、結語

樁基設計作為建筑物重要的基礎部分，其承載力需要通過科學的設計與計算，才能讓其作用充分發揮，并且隨著時代科學技術水平的提高，設計人員能夠利用先進的計算方法和系統軟件更好地進行分析與計算，并結合不同建筑物對選取相應的樁基礎結構的不同要求，使樁基礎設計更加符合實際施工情況。總之，在建筑結構設計中，樁基礎設計的工作內容是非常系統化的，并且具有一定的難度，其設計施工效果能夠嚴重影響整個建筑工程的整體效果。因此，設計人員必須加強重視樁基礎設計。

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黑龍江省建筑設計研究院