摘要:建筑结构设计中最重要的内容之一就是桩基础设计,桩基础设计能够保障建筑工程的安全。因此,设计人员必须根据建筑工程的要求,科学合理地设计桩基础。本文将结合桩基设计的特点,进行简单的分析与研究。
关键词:建筑结构设计;桩基设计;桩基结构
随着我国的建筑行业的快速发展,人们对建筑工程安全的重视程度也越来越高。对于建筑工程来说,桩基础可以良好的支撑和稳固建筑,桩基础的设计效果能直接影响建筑物整体效果。由于建筑施工是较为复杂的,因此需要合理地、科学地设计桩基础,使工程效益达到最好的效果。
一、建筑桩基础的种类
建筑桩基础大致可以分为钻孔灌注桩、人工挖孔桩和静力压桩三大类。
1.1钻孔灌注桩是最为常见的施工方法,其特点就是先成孔后成柱,并考虑实际情况确定成柱的形式,但不能保证成孔的垂直度,所以,就要扩大桩机的支撑面积,从而保证成孔的准确度。
1.2人工挖孔桩是施工效果最为理想的施工方法,虽然工作量大,但其成本投入低,而且还不会影响周围的环境。是非常安全可靠、经济实惠的施工方法,广泛应用在建筑工程施工中。
1.3静力压桩是利用自身及桩架所产生反作用力的方法,使桩基础快速的进入地下,并能科学控制其偏移程度。在实际施工过程中,静力压桩技术噪音低、施工简单、操作便利、成本低,因此广泛地应用在建筑结构桩基础设计中
二、建筑结构设计中桩基设计中存在的问题
2.1桩基打压没有达到设计位置
在实际桩基施工过程中,桩基打压没有达到设计标高的指定位置,一是由于没有做好施工前的地质勘探工作,导致在分析计算数据结果中出现误差,且没有提前测试试验桩基,使桩基中一些结构参数无法达到实际情况的标准。二是由于地下土层结构复杂,阻碍了桩基的进一步深入,例如土壤和岩石之间的地下水压力,使桩基打压效果达不到标准,阻碍了施工,所以在桩基础施工过程中,通过跳大减弱的方法,降低地下之间的水压力,然后在进行桩基施工,还可以采取打孔方式并利用性能较好的压桩机,向静力压桩给予一定的纵向压力,在桩基深入过程中,同时还要对周围环境的挤压力把控好,减少出现抬机等不好现象。
2.2.计算单根桩体极限纵向承载力中的问题
桩基设计最基本且最重要的条件之一就是了解单根桩体的纵向极限承载力。首先根据建筑地基基础设计规范的要求,进行开展纵向承载力的设计工作,重要的较为复杂的建筑桩基需要通过静载实验获得单桩竖向承载力的特点数据,其他较为简单的桩基可以根据现场的地质条件,参考同行工程要求,结合自身的专业知识和工作经验开展试验工作,也可以结合单根桩体的竖向承载力的综合测量计算结果。
2.3.选择桩体的长径比例的问题
在建筑工程设计桩体的时候,为了达到桩体性能的要求,往往通过调整长径比例的方法,但由于计算结果达不到完美的比例设计,所以浪费了许多的桩体材料。通常通过确定长径的比值来达到桩体自身的承载力需求,并结合到实际情况,端承桩需要有一段比较厚且不容易变形的耐力层。然而,如果桩体自身太细太长,很容易在打压过程中,由于巨额的纵向荷载力,造成桩体结构的损坏。
2.4.设计和控制桩体偏差中的问题
在满足单根桩体基本承载力性能的同时,在打压过程中,使桩体中心线维持在预定位置上也是非常重要的。由于计算偏差可能会对桩体产生不好的影响,所以在设计阶段时要重点考虑偏差,尤其是一些条形桩和承台桩,其桩基的整体性能受到由于偏差对其造成的附加作用力的影响。根据建筑桩基技术规范要求,有明确的条形桩基标高允许偏差、斜桩倾斜角度允许偏差的数据范围,在尽力满足允许的基础上,也需要调整误差范围内的桩体。
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三、优化建筑结构设计中的桩基设计的措施
3.1全面掌控施工现场
在建筑结构设计过程中,要对桩基础设计工作进行科学地处理,让其作用发挥到极致。因此,需要相关的人员对建筑结构工程施工现场能够科学全面地把握,对施工现场的地质特点、条件等进行全面的了解,并能准确的掌握建筑基础结构处理具体需求,使建筑结构桩基础结构设计及应用的效果进行全面的提升。在掌握建筑工程施工现场的实际情况下,需要对建筑工程周围的地质结构、土壤、地下水等进行了解,进而科学地优化桩基础设计施工,从而满足建筑设计的效果。
3.2.对桩基础规格进行确定
为了保障桩基础的设计效果,还需要对桩基础的规格进行确定,例如对桩基础结构的长度、横截面积等进行明确的要求。在确定桩基础规格阶段时,还需要对桩基础在实际工程中的使用标准进行全面的把握,并进行严格的计算。另外,还应全面分析建筑工程施工现场的情况,对结构的强度、承载力的要求进行了解,保证桩基础的整体设计效果。
3.3.对桩平面布置进行优化
在桩基础的设计过程中,要科学地布置桩基础的结构平面,特别是桩基础平面的桩中心、桩间距等,保证建筑基础的稳定性,使其的承载力更加良好。在布置建筑平面过程中,有许多良好的平面布置方法,像矩形、梅花形等网格状不等距排列方式,具有较好布置效果,可以按照工程基础结构的特点,优化设计平面布置。
3.4.确定桩基础作用力的特点
在建筑结构设计过程中,桩基础设计对建筑物的上部压力有很好的承载能力,能够大大降低出现建筑物沉降的概率。在建筑结构桩基础设计中,需要对建筑物桩基础的构建需要进行全面的把握,通过力学方法进行分析与研究,并对桩基础对建筑物上部结构产生的作用力进行明确,进而制定桩基础设计的具体策略,使建筑桩基础结构设计更加具有可靠性、稳定性。另外,还需要对建筑物的高度进行科学的研究。并计算其横截面积,了解其承载作用力特点。
3.5.对桩基础承载力进行验算
在建筑工程施工过程中,建筑的承载力很大程度上受到桩基础设计施工效果的影响,所以需要合理地进行建筑物的基础布置。对桩基础承载力进行重点验算,保证桩基础达到良好的施工效果。同时,设计人员要有明确的设计思路,能够保证桩基础设计、承载力水平的科学性、可靠性,并对确定的设计方案进行重点验算。在验算的时候,要对桩基础相关的参数进行明确,如孔底不能低于桩身垂直度的10厘米等,施工后按照桩承载力的设计需求,保证桩基础施工的安全性。
结语
桩基设计作为建筑物重要的基础部分,其承载力需要通过科学的设计与计算,才能让其作用充分发挥,并且随着时代科学技术水平的提高,设计人员能够利用先进的计算方法和系统软件更好地进行分析与计算,并结合不同建筑物对选取相应的桩基础结构的不同要求,使桩基础设计更加符合实际施工情况。总之,在建筑结构设计中,桩基础设计的工作内容是非常系统化的,并且具有一定的难度,其设计施工效果能够严重影响整个建筑工程的整体效果。因此,设计人员必须加强重视桩基础设计。利用科学的方法,使桩基础设计的质量和效果在建筑结构中的作用得到更好的发挥。
参考文献:
[1]靳逸凡.建筑结构设计中桩基设计微探[J].山西建筑,2019,45(05):66-67.
[2]华宇夫.建筑结构设计中桩基设计分析[J].河南建材,2018(06):25-26.
[3]黄锦周.土建工程结构设计中的桩基设计与抗震设计探究[J].民营科技,2017(09):158.
[4]李培贞.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(26):56.
[5]田雨,孟超,王华良.土建工程结构设计中的桩基设计与抗震设计问题[J].住宅与房地产,2017(09):111.
论文作者:邹帮弼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签:桩基论文; 桩基础论文; 承载力论文; 建筑论文; 结构设计论文; 效果论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第8期论文;