摘要：桩基设计是建筑结构设计中的基础部分，对建筑起到重要的支撑作用，是现场施工过程中的基础环节。基于此，本文首先介绍了建筑结构设计当中桩基设计的重要性。其次，分析目前桩基设计的工程注意要点。最后，结合实际的工程施工情况，对优化桩基设计，提升建筑结构设计的科学性，进行对策分析。
关键词：建筑结构设计；桩基设计；承载力；桩基偏差
引言：桩基的承载力计算，是桩基设计过程中的主要部分，只有经过精确的计算，才可以保证桩基具有良好的物理承载能力，分解建筑主体部分对地基部分施加的应力，保障建筑结构的稳定性。因而，从这个角度上看，桩基设计是建筑结构设计的基础，是提升建筑结构稳定性的关键因素。
一、建筑结构设计中桩基设计的重要性
桩基设计，主要是指对建筑结构地基中的打桩位置、打桩数量、打桩深度、打桩方式进行分析，在数学分析的基础上，对桩基的施工方式，进行可视化的分析，以保障建筑结构的稳定性最佳[1]。在这个过程当中，施工人员要在建筑工程施工环境分析的基础上，对建筑的材料、结构、施工周期、施工方式、施工团队等因素进行综合的考虑，在全面分析的基础上，确定最终的桩基设计方案。在方案确定之后，设计人员还要通过整体的建筑设计方案，对桩基结构的设计效果，进行分析与推演，保障桩基的支撑效果，提升建筑结构的稳定性，减少建筑施工后期的下沉情况与晃动情况。尤其是在地下软土含量较高的施工地区，桩基设计的科学性，对建筑结构的稳定性，影响尤为明显。
二、建筑结构设计中的桩基设计中的注意事项
当前我国的建筑行业，已经进入了信息化的发展时代，多种先进的技术设备，被应用在了建筑工程的施工过程当中，很多施工团队，应用大数据技术、云计算技术、移动通信技术与互联网人工智能技术，对建筑结构设计的分析方式，进行不断的优化。桩基设计是一个对数字化程度与自动化程度要求比较高的设计门类，建筑设计人员，要充分利用工业互联网与智能制造的发展成果，提升桩基设计的科学性。充分利用BIM技术的发展成果，对桩基设计的分析结果，进行可视化的处理，提高建筑施工人员对工程施工意图的理解，保障桩基设计的实际施工，与设计图纸中的项目一致。
三、优化建筑结构设计中桩基设计效果的对策
（一）利用数学优化方法，提升位置设计的科学性
要注意桩基的设计位置，按照建筑结构设计的标高要求，设计桩基的位置。一方面，建筑工程的施工方，在具体施工设计之前，要做好工程地质勘探工作，保障对建筑底下的结构、水文、地震断裂带等情况，充分的了解，保障建筑的施工设计，具有全面性与科学性，提升建筑结构设计尤其是桩基设计的准确程度。设计人员要根据桩基的长度和承载力，进行相应的参数分析，对地下土的阻力状况，进行深入的了解。建筑设计人员，要根据地质勘探中的分析结果，对土层中存在的岩石裂缝进行细致的分析，选择合适的桩基打孔方式。
另一方面，技术人员要善于利用数学函数的有限元分析方法，对桩基的设计工作，进行模拟分析。设计人员可以采用离散分割的方式，对桩基的数量函数和近似方程，进行模拟，检验当前的桩基设计方案，是否满足建筑结构的整体稳定性要求。设计人员还要对桩基的几何拓扑机构进行分析，在数字化信息模型构建的基础上，对桩基的承载能力进行分析，运用大数据技术中的数据清洗技术与数据挖掘技术，计算桩基的强度，采用文克尔假定方法等，对桩体下方的土层参数进行优化分析。
（二）利用复合优化方法，提升承载力计算的准确性
其次，要注意桩基承载能力的计算。设计人员可以通过纵向极限力计算方法，对桩基的承载力进行优化。在优化的过程中，设计人员要始终按照《建筑地基基础设计规范》中的相关参数规定与设计标准规定，对设计的效果进行检验[2]。按照建筑地基的等级划分方法，通过静载试验的方式，对桩基的稳定性与承载力进行检验，既要对单一桩基的承载力进行分析，也要对多有桩基的整体承载力进行分析。设计人员要根据不同等级桩基的承载力标准，对实际的建筑结构设计效果，进行检验。
利用这种方法，设计人员可以综合对单根桩体的承载力与全部桩体的承载力，进行比较准确的分析。在这个过程当中，设计人员还要注意以下几个要点：（1）不同的桩基个体，组成的整体群落的效果不同，设计人员要从宏观的层面，对建筑的整体载荷情况进行计算，保障建筑的变形在施工计划允许的范围之内。（2）设计人员要对桩基的打压，进行复合计算，利用云计算技术中的跨度分析方法，将群桩的模拟计算量进行缩减。
（三）重视基础结构设计在建筑结构设计中的应用
再次，要注意桩基的优化选择。设计人员要根据建筑工程的施工计划，对桩基的长径进行科学的计算，衡量当前的桩基设计方案，是否可以满足建筑结构的承载力需求。既要保障桩基可以对建筑结构进行有力的支撑，也要避免过量的材料使用，造成建筑工程的整体施工成本上升，造成建筑资源的浪费。设计人员要在设计后期，对桩基的坚硬程度进行检验，对比土层中耐力层的承压系数，对桩体的长径比进行复检，对桩体的纵向荷载进行二次计算。设计人员要根据桩基的物理性质，尤其是桩基的材质、长度、直径进行桩基的功能设计，保障不同物理性质的桩基，都可以适应自身的特性，发挥出最优的物理功能。设计人员可以根据不同桩基的桩筏结构，对桩承台的基础结构进行优化，保障桩阀的基础结构，与建筑结构的整体施工目标一致。
（四）对桩基的实际施工效果进行检验检测
最后，要调整好桩基的偏差状况，设计人员要在保障建筑结构稳定性的基础上，对桩基打压过程中的中心线位置，进行准确的计算，尤其是要对打压过程中的误差，进行精确的计算，减少物理偏差对于打压过程造成的不良影响，尤其是要重点分析承台桩和条形桩的载荷情况，减少物理偏差对桩体打压造成的负面影响，尤其是一些长度较长的桩体，要尤其注重偏差、斜度等数值的计算，对于超过施工标准范围的桩体，进行及时的偏差调整，并对调整之后的桩体，进行复检如图1所示。设计人员要通过智能传感设备，对桩基的不均匀传力现象进行优化，减少建筑结构在刚性作用下发生的结构变形，最大程度的减少施工的成本，将桩阀的筏板厚度，控制在科学的范围内。
图1 桩基桩锤与护心筒偏差差的调整示意图
结论：综上所述，提升桩基设计的科学性，设计人员要加强数学测算的应用，减少设计过程中的误差。从本文的分析可知，研究建筑结构设计中的桩基设计，有助于施工设计人员，从发展的角度出发，看待目前桩基设计的新发展与新技术，有针对性的进行技术上的升级与调整。因而，要提高对数字化设计技术的重视，并在设计实践当中，提升设计的科学性。
参考文献：
[1]刘创业.在既有地下室条件下逆作桩基的施工技术研究[J].建筑施工，2019（02）：183-185+188.
[2]冯忠居，王溪清，李孝雄，胡明华，袁枫斌，尹洪桦，董芸秀.强震作用下的砂土液化对桩基力学特性影响[J].交通运输工程学报，2019，19（01）：71-84.
论文作者:曾桔波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/26
标签：桩基论文; 建筑论文; 设计人员论文; 承载力论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 科学性论文; 《基层建设》2019年第11期论文;