摘要：对于工程建设而言，最重要设计工艺就是关于桩基的设计建设。其质量的好坏直接影响着整个工程的质量及使用情况。随着我国工程建设的不断创新与发展，对工程建设不仅要求其设计要符合相关标准要求，对其质量更是有着更高更严的要求。本文就针对目前阶段我国工程建设在桩基设计工艺方面存在的问题进行详细的分析与总结，并希望通过文章的论述可以为相关工作者提供一定的参考意见，以此来提高整个工程桩基设计建设的质量，延长的使用寿命。
关键词：桩基础；设计；要点
引言
基础以桩基础形式为主，选择合适的桩基础类型，做好桩基础设计，无论是对基础安全，还是降低造价，都有重要作用。
1、桩基础的设计要点
1.1 岩溶地区的桩基础
1）摩擦桩。当实际桩基设计工况面临较差的持力层，持力层内含有较多溶洞，岩溶发育区较广导致持力层底板强度不够时，可以对填土的厚度、密实度进行分析，当填土的密实度足够时，可考虑将桩基设计成摩擦性桩。桩基设计过程中假设桩基自身混凝土结构与岩石胶结程度较好，充分考虑桩身与岩石之间的摩阻力所提供的桩基承载力。忽略桩端土的承载力，因为桩端位置较深，岩层内部缝隙中地下水的存在会导致桩端沉淀土的存在。同时进行桩基设计时还要考虑摩擦性桩的负摩阻力。较厚的土层相对应桩身向下沉降，有负向变形时，对桩身的负摩阻力较大，需计算分析。2）嵌岩桩。首先是嵌岩桩底部持力层厚度的确定；为确保桩端传力路径安全稳定，一般工程设计中会将桩端位置设置在岩溶发育区、溶洞层的下面，利用强度较高的基岩作为桩基的持力层。但是由于工程自身地质条件限制，桩基的桩端难以穿越岩溶发育区，此时只能考虑岩溶发育区的上部岩层为持力层，因此必须正确的计算持力层的承载力能否满足桩基设计需求。其次是通过岩溶发育区的上部岩层所受弯矩对其自身厚度进行强度演算；考虑到持力层的相对完整，强度较大，洞间距大于三倍桩基时一般需进行受弯验算。持力层最小厚度参考下面公式 1。
式中：M 为持力层所受弯矩，KN•m，根据持力层岩石的边界约束情况分下面几种类型：（1）持力层顶板周边完整，顶板中间存在缝隙，此时考虑为悬臂梁结构，其中弯矩 M 按照 M=0.5qL2+PL 计算。（2）持力层顶板周边存在缝隙，顶板中间完整，此时考虑为简支梁结构，其中弯矩 M 按照 M=0.125qL2+0.25PL 计算。（3）持力层顶板周边以及顶板都完整时，考虑固端梁结构，其中弯矩 M 按照M=0.083qL2+0.175PL 计算。其中 P 为桩端传来的集中荷载，单位 KN，L 为顶板的跨度，单位 m。最后，按照剪切应力大小对持力层厚度进行演算。洞间距小于三倍桩基时一般需进行剪切应力检验。计算公式见公式 2.
在实际建筑工程中，要根据桩端持力层以及顶板完整性分别选取不同的计算公式进行演算，无缝隙完整性较好的考虑固端梁结构计算，有缝隙完整性较差的考虑简支梁结构。
1.2 冻土地区的桩基础
1）冻胀地区的桩基础设计应该考虑冻胀土的影响。其影响主要是冻胀力的作用，当土体冻结就会发生体积膨胀现象，如果此时桩基位于冻胀土范围内，就会承受冻胀土的额外作用力。一旦冻胀土的问题没有合理解决，将可能引起桩基与承台的断裂破坏。因此应该在考虑冻胀力的情况下进行桩基的抗拉计算以及稳定性校核。2）近几年全球变暖问题日益突出，当工程所处的冻胀土地区温度发生突变，大幅度上升导致冻胀土解冻，成为非冻胀土。如果再桩基设计时没能考虑这个问题，冻胀土地基承载力的突变将可能引发桩基沉陷、断裂等严重后果。因此在桩基设计时应该根据冻土性质进行分部考虑，如下表 1 所示。
表 1 不同冻土类型桩基础承载力计算
2、桩基施工设计问题与解决措施
在桩基施工设计过程中，经常会出现一些问题，难以提升工程建设质量，无法满足相关需求。因此，施工管理人员需要全面分析其中存在的问题，采取有效措施解决问题，为其后续发展奠定基础。具体表现为以下几点：
2.1 桩基承载力较低
在桩基施工期间，经常会出现承载力低的现象，难以达到设计标高，受到时间的约束，无法提升其工作质量，因此，设计人员需要制定完善的设计制度。①设计者需要全面分析地质报告参数，明确单个桩基的承载力数据，然后对其进行设计，在提升估算数据准确性的情况下，要求施工人员按照相关数据信息开展施工工作，在桩基施工结束之后，需要对其进行静载负荷试验，保证其承载能力负荷相关要求，如果单个桩基承载能力不能满足相关设计标准，将会导致整体桩基工程施工质量降低。②设计者需要明确施工工序，科学控制每个流程的施工质量，例如：在跳打施工中，需要保证水压力消散之后，才能开展下一根桩基施工工作。
2.2 沉降计算措施
桩基对于沉降差与沉降反应较为敏感，因此，设计者需要按照国家规定，对沉降进行全面的计算，提升计算数据的准确性。例如：在高层基础沉降缝计算汇总，需要按照相关要求对其进行计算，以此获取准确的桩基沉降数据信息。对于统一单元结构而言，需要采取统一的计算方式，按照国家相关规定开展桩基施工工作，逐渐提升设计质量。
2.3 桩长细比控制措施
在实际设计工作中，设计者需要科学控制桩长细比，保证可以合理设计桩形状与长度，提升其经济效益。部分设计者在设计中，还在应用传统的方式对桩长度与直径进行控制，导致出现浪费现象。因此，设计者需要制定完善的设计方案，根据相关设计要求等，对长细比的限值进行处理。同时，还要根据我国桩基施工现状，对其进行控制，保证可以提升桩基施工设计质量，满足其实际发展需求。
2.4 桩间距的设计措施
目前，部分桩基施工设计人员在计工作中，不能更好的对桩间距进行设计，难以提升设计工作质量，无法发挥现代化设计作用，甚至会出现成桩质量问题，难以优化其发展体系。因此，设计者在实际工作中，需要制定完善的设计方案，保证可以提升设计工作质量，优化其发展体系。同时，设计者需要制定完善的设计方案，按照相关设计规范等，全面控制施工质量。
2.5 桩基施工控制人员控制
①桩基施工人员作为桩基施工控制的负责人，其自身的专业水平和施工控制经验将直接决定了施工控制的总体质量。就桩基施工控制人员的工作内容来说，一方面控制人员要熟悉掌握桩基施工机械和设备的性能、效率，保证桩基施工作业的正常开展。另一方面，桩基施工负责人还要做好机械设备的定期维护与保养工作，及时发现设备故障，防止在桩基施工中出现更大的问题。②加强桩基施工人员的专业技能培训和职业素养培训，不断提升他们的桩基施工控制水平，同时，建立起与之配套的培训考核机制，保证培训工作真正落到实处，发挥应用的教学作用。将培训考核成绩与技术人员的薪资水平相挂钩，以此激励桩基施工控制人员加强自我学习。
结束语
桩基工程在建筑工程地基施工中得到广泛应用的原因在于其具有较高的承载力及稳定性，对提高建筑物的质量起着重要作用。城镇化建设进程的快速推进，各种形式的建筑日益增多，建筑工程也日趋复杂，使得桩基础施工变得日趋重要。在桩基施工设计期间，设计者需要制定完善的设计方案，引导施工人员积极开展施工活动，明确自身工作职责，创新施工方式，按照国家相关规定对其进行处理，满足现代化工程施工需求，达到预期的管理目的。
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论文作者:张海洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：桩基论文; 承载力论文; 顶板论文; 设计者论文; 质量论文; 岩溶论文; 弯矩论文; 《基层建设》2018年第36期论文;