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摘要：建筑工程的发展离不开桩基础的设计，只有做好桩基础的设计工作，建筑的结构才会更加合理，建筑的质量才会得到可靠保障。因此，无论设计人员还是管理人员都应当对桩基础的设计工作予以重视，不断探索有效的优化设计手段，提升设计水平，让桩基础在建筑工程中的重要作用得以充分发挥。本文进一步分析了建筑结构中桩基础设计，以供同仁参考借鉴。
关键词：建筑结构；桩基础；设计
一、桩基础设计要求
1.1多层建筑
该建筑类型的结构一般选择砌体结构，其中抗震设计是其中比较关键的一项设计。需按照抗震的标准来规范结构设计，使其能达到抗震效果。在设计时首先需要对墙体进行设计，其中包括横纵墙的设计，需要将其对称性设计好。在钢筋混凝土结构布置时，需要选择相对规则的结构，一些多层建筑的结构会比较复杂，故在这样的结构中需先设计防震缝，同时还需在其两侧进行规则结构的分割，这样才能保证其结构具有防震效果。
1.2 高层建筑
高层建筑其垂直高度较高，其结构需要负荷更大的重量，尤其在建筑的上部其负荷量更大，因此其桩基就需要埋设较深。其结构设计就需要按照相应的标准值来进行设计，如总沉降量等。这样合理的设计才能使得桩基和地基的承载力更强，有效保证了高层建筑施工标准要求。地基和桩基一般都是地下工程，因此其属于地下结构设计，在这一结构设计上需要注意防水。同时在满足用户的需求的前提下最大限度地去保证经济效益，尽量减少建筑成本。
二、桩基础选型和设计要点
2.1 独立基础的选型以及设计
独立基础设计形式分为柔性和刚性独立基础两种，在进行独立基础设计时，要以地基土的特点为基础，比如说，如果地基土压实密度较大且压缩性较强，那么最好采用刚性基础，其他情况则采用柔性基础，目的是避免因为地基土的压缩而导致地面不均匀沉降。我国目前大多数民建工程施工采用的是独立基础设计形式，而且这种设计形式有良好的发展前景。大多数时候独立基础设计形式广泛应用在柱下基础中，与现浇混凝土柱一起浇筑，形成一个整体，并且将柱荷载的偏心距作为参考依据，以此来决定基础断面是矩形还是方形。
2.2桩基础及其设计
桩基础自身其承载力较强，适用于较为坚硬的土层下。在实际设计桩基础时，如果房屋建筑是框架式结构的话，会在基础中添加布桩进行桩基础支撑力的调整。箱形或筏型基础及设计。箱型或者是筏板型基础，适用于地基土层承载力不匀或高层建筑中。在设计中需注意整体弯曲力的有效降低。要将上部结构以及基础作为整体，采用共同作业分析法来加以设计。
2.3墙下条形基础设计
墙下条形基础设计形式被广泛应用于基础结构设计中，因为钢筋混凝土柔性基础在抗压性、抗拉性和抗弯性等方面的性能比较优秀，所以通常都是使用在地基承载力较差、上部荷载较大的房屋建筑工程中。这种基础形式虽然柔性基础与刚性基础、抗压性比较好，但是在抗拉性方面就显得稍微不足了点，所以总体上这种基础形式还是多使用于低层的房屋建筑工程。
2.4箱、筏形基础设计
箱形或筏型基础主要应用在地基承载力不均匀和某些建筑对地基基础承载力要求高的场合，此外筏型基础一般还应用于带有地下室的房屋建筑中。这两种基础在设计时最难的地方在降低基础的整体弯曲应力。在设计中最好是把基础和上部结构看成一体，采用共同作用分析法来进行设计。共同作用分析法是指在对高层建筑基础设计时把上部结构和基础及地基看作一个整体，使三者的保持力的平衡和协调的变形能力。此种方法较之传统方法更加合理与科学，但是设计难度和投资成本高，只有在结构比较复杂的大型建筑基础设计中才会使用。
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2.5桩箱基础及设计
桩箱基础设计指的就是桩基础和箱型基础，由于其抗弯刚度相对较高且沉降量较小，所以其主要应用于软土地基中。桩箱基础，其设计的主要难点，就是进行布桩方式的选择，因为地基土层性质存在较大的差异，如果采用满堂布桩这种形式，就会导致各个桩体和桩顶反力较大的差异，再加上桩体受力部位的不均匀，如要确保基础承载力符合设计要求的话，就必须增加地板的厚度。
三、建筑结构中桩基础设计策略
3.1明确构建需求
在建筑工程项目里，基础结构的作用是为了承担建筑物顶端的压力，这是其核心价值。所以在设计和应用时，要明确整体的构建需求，进而进行设计。在承载力上，要达到预期效果，不可让建筑物出现沉降等问题，所以对于桩基础的设计需要全面考虑，并提出一定要求。想要明确建筑物的整体构建需求，需要涉及到力学知识，由于建筑物桩基础的具体作用力，由上部结构来决定其大小，所以需要从力学方面进行分析，并且对此做出计算，这样就会使桩基础的设计更加合理，提升其应用可靠性。更明确的构建需求能够更好设计出贴合建筑工程实际的桩基础。
3.2根据现场情况
为了提高桩基础的作用效果，也为了提高其价值，在建筑结构中，对于桩基础的设计要提前对相应建筑工程项目的具体情况进行了解，对施工现场的地质条件进行分析。然后根据所在区域的地质条件和特点和基础结构处理的需求，进行桩基础的设计。充分考虑土壤的成分、地质的构造和周边环境，在设计桩基础的时候结合相应要素。例如，在进行一个6层的砖混结构建筑时，勘察结果土壤是不均匀黏土层，在地质分析后发现需要运用到桩基础，但是周围居民区又比较密集，这个时候就可选用人工挖孔桩而不是钻孔灌注桩，这样既不会给周围居民造成噪音影响，而且施工方便，成本低廉。
3.3设定好桩的规格
定好桩基础的相应规格，在桩基础的设计过程中处于核心环节。确定桩基础的规格，需要依据桩基础的各项指标进行确定，包括结构的长度、桩基础的横截面积等，以便在基础结构中合理运用。在实际设计过程中，不仅要对桩结构本身相应指标进行确定，也应重点分析桩基础在不同场地所需要考虑到的指标，这些指标都是基础的，例如埋深，想要达到理想效果，也需要精确的分析计算后，才能对桩基础进行设计。
3.4做好平面布置
在桩基础的设计中，整个桩基础结构不止需要对相应规格进行规定，还要掌控整个平面布置状况。桩基础平面布置上，重心和相应距离是保证整个基础机构稳定性的重要因素，在这方面把握好能够使建筑物的承载力得到加强。目前在实际应用中，网格状里的梅花形和矩形的桩平面布置方式效果比较好，不等距排列方式也比较理想。但是具体设计方案还是要根据建筑工程项目的具体情况而定，在分析好基础结构特点和需求后，进行合理的设计。
3.5验算承载力
因为桩基础的概念就是为了达到承载力效果， 而对建筑物进行基础布置。 所以对于桩基础的承载力，需要重点的验算分析，以便能够使建筑结构中的桩基础效果更佳。 相应的设计人员要思路清晰，在桩基础机构的运用中，准确的把握住其所能到达的基本承载力水平。 建筑结构中的桩基础要想保证其实用性和可靠性，需要在这一验算后最终敲定设计方案，以确保在实际操作过程中出现问题。 所以在此过程中需要明确相关的参数， 明确孔底沉渣不超过 100mm， 桩身垂直度不超过1%， 桩径偏差不超过 50mm， 而且要求安扎后桩位偏差根据《建筑装基础技术规范 》的相关规定 。 在桩基工程施工结束后 ，柒设计要求需要根据桩自身的承载力而确定， 做好对桩身的高应变以及第应变的检测工作，确保其安全性。
结束语：
桩基础设计工作的实施，要求设计者要具备前瞻意识，了解到桩基础设计的重要性，全面考虑各项因素，进而得出更为科学而合理的设计方案。
参考文献：
【1】许伟涛.土建结构设计中的桩基设计与抗震设计[J].农村经济与科技，2017，28(4):61-62.
【2】 闫栋.土建工程结构的桩基设计及抗震设计分析[J].内蒙古煤炭经济，2018(5):43，49.
【3】吴珊珊，侯拓文.建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计[J].科技经济导刊，2017(10):107.
论文作者:陈国惠,张彦辉,李晓峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/22
标签：基础论文; 桩基础论文; 结构论文; 承载力论文; 桩基论文; 建筑论文; 地基论文; 《防护工程》2019年第3期论文;