建筑结构中的桩基础设计探讨韩白玉

建筑结构中的桩基础设计探讨韩白玉

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摘要:近些年来,城乡一体化进程的加速,城镇化的步伐越来越大,因此,建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。伴随而来的是,人们对建筑的要求也越来越高,这不仅在外观上,要符合现代人的审美,还要满足对建筑功能和质量的要求。桩基础技术在建筑工程中的应用,从很大的层面上满足建筑使用和安全的需求,工程的管理者要结合具体建筑的施工特点,来选择合理的桩基础施工技术,提升建筑的经济和社会效益。本文分析了建筑结构中的桩基础设计措施。

关键词:建筑结构;桩基础设计;方法

在建筑结构中桩基础设计中,设计人员需要充分考虑到工程建设要求,根据实际情况来选择合理的桩基础施工技术,同时,为了满足使用者个性化需求,桩基础施工技术应该吸收更多前沿技术形式,提升建筑地基稳定性。

1桩基础概述

1.1桩基础

承台和桩基共同构成桩基础,承台处于桩的顶端位置,根据承台所处的不同位置,可将桩基础划分成高承台和低承台的的桩基础。所谓低承台的桩基础,就是承台的底面和土相接触,而桩身被埋藏于土中这一类桩基础。而高承台的桩基础,指的是承台的底部处在地上面,桩身的上半部裸露出地面这一类桩基础。通常情况下,建筑施工中采用的都是低承台的桩基础,尤其广泛地应用在高层建筑中。

1.2设计原理

结合工程的设计需求,以及在地质勘察过程中所获得的资料,并综合考虑施工中的具体条件,将桩基础的长度,所要用到桩的数量以及所选桩的类型等确定下来。根据工程建设的需要,选择承台的构造和尺寸,确定单根桩所能承受的承载力,进行平面布置,再通过对桩基础的承载力进行验算,大致计算出桩基础的沉降量以及桩承台的强度等。

1.3特点

首先,桩基础的承载力较强,桩深入到的坚硬的持力层内,比如密实的岩石层、基岩以及中密砂等土质中,在竖向的单桩以及群桩的承载中,承载力都较强,能够承载起建筑的主体的全部的竖向荷载,其中也包含偏心荷载在内。其次,竖向桩的刚度较大,桩基础的单桩和群桩的刚度都很大,当自身的重量以及邻近的荷载对其产生作用时,都不会出现极度不均匀的沉降,并且将建筑物可能出现的倾斜控制在一定的范围。再次,稳定性较好,不管是单桩还是群桩,都具有较大的侧向刚度,并且抗倾覆能力较强,对地震以及风力作用导致的力矩和水平上的荷载,都可以较好的抵御,保证高层建筑物的稳定。最后,抗压和抗拔的承载力较强。桩身可以穿过液化的土层,并且牢牢地固定在基岩层和深土层内,使得建筑的根部能够对外界形成极强的抵抗力,防止建筑物出现沉陷或者倾斜的情况。

2桩基础设计中存在的问题

建筑工程桩基础设计中,一个最突出的问题就是建筑结构桩基础理论和实践工艺未能紧密结合在一起,出现脱节的问题。相关领域在具体设计中,尽管做出了一系列有效的试验和检测,但是得到的检测结果未能有效的应用到实践中。桩基工程具体施工中,最终结果和设计之间的差异较大,未能满足设计要求。一旦出现这种情况,设计人员会通过修改设计图纸的方式,有效的降低误差,尽管可以保证工程的安全性,但是工程收益却受到了严重的影响。基于此,就需要二次桩基础施工,增加人力、物力和财力的消耗,延长工期,不利于工程竣工验收的经济效益。

3建筑结构中桩基础设计要点

3.1施工现场环境勘查

在建筑设计施工前,要对其进行全面的环境勘查。对于不同的建筑来说,其地质条件并不完全相同,在施工前,要做好现场的地质勘查,对施工环境进行全面研究和分析,全面掌控现场环境的数据信息。对于施工地段出现的石块陡坡等,要进行全面的地质信息记录,对其进行相应的处理,并对该地段的地基信息进行研究和分析,确保施工过程中的桩基础技术应用符合要求。

3.2明确建筑物整体构建需求

在对建筑工程的基础结构进行设计时,主要的设计目的就是确保建筑工程的基础结构的稳定和施工安全,促使建筑结构能够符合工程的规定,达到工程应用的承受力,避免建筑工程在投入使用后出现沉降问题而造成人们群众的财产和生命安全的损失。因此,对建筑工程桩基础结构的设计一定要充分展现建筑工程这一施工目的,达到工程规定的标准。要想满足建筑整体的构建需求,必须要从力学的角度进行计算和分析,确定建筑的上部结构对桩基础产生的作用力,然后根据这和作用力的大小对建筑的桩基础进行设计,选择最科学合理的方式对作用力进行处理,争取使桩基础在作用力的作用下依然能够发挥最大的应用效果,达到促进建筑结构可靠性的目的。从对建筑结构的整体构建来看,对桩基础的设计不仅要了解建筑的高度要求,还要明确建筑的占地面积,根据高度和占地面积进行计算和分析,准确找出作用力的大小和特点,然后在进行桩基础的设计,确保结构稳定性。

3.3确定桩规格

桩基础的设计规格是建筑工程桩基础设计中的核心部分,也是最重要的一个环节,建筑工程中的桩基础规格主要是由桩基础结构的长度和横截面积来决定的,各种最优的参数设计能够促进桩基础结构在建筑工程中得到良好的应用。桩基础设计中除了规格的指标之外,还需要对建筑工程施工现场中的预埋深度等进行精确地计算,这些都是建筑工程的桩基础施工中应用到的基本指标,也是确保建筑工程桩基础施工能够到达理想效果的保障。针对这种桩规格的确定,不仅仅需要参考上述提到的建筑工程项目施工现场基本状况,还需要分析状结构自身的一些强度、承载力效果等基本指标,如此才能够最大程度上提升其整体作用效果。

3.4加强桩平面布置

在对建筑结构的桩基础设计工作中,不但要明确单个桩的相应规格情况,还应掌握整个桩基础结构的平面布置情况,特别是要把握平面布置中的重心及间距大小,从而稳定好整个基础结构,使承载力效果更加强大。在当前的实际操作中,应用效果最好的基本平面布置方式主要有梅花形网格状、矩形网格状和不等距排列方式等,具体需要根据建筑工程项目基础结构的需求和特征来选择,从而使设计更为科学合理。

3.5验算桩体的承载力效果

要想使建筑结构中的桩基础设计效果更佳,还应该验算分析桩体的承载力效果。相关设计工作人员要准确掌握桩基础结构在实际应用中的基本承载力具体数值,进而再确定最终的设计规划,从而使基础结构更为坚固和可靠。

4结语

总而言之,改革开放以来我国整体经济发展水平逐步提高,与此同时,由于现代化城市建设进程不断推进,建筑行业在建筑形式上逐渐朝着纵向进行发展,越来越多的高层建筑不断出现,成为城市中最为鲜明的建筑形式,在众多高层建筑结构中所采取的是桩基础的设计。桩基础是一种较为古老的技术形式,在早期的人类生活中便用来修建住房。现阶段的桩基础设计工作是一项较为复杂化以及系统化的过程,由于其在建筑工程中的应用范围较为广泛,在进行设计时要充分考虑到每一个施工环节,包括一些较为细小的部分。此外进一步加强理论知识与实际工程项目的契合度,使其更加趋于合理化,为我国高层建筑结构中桩基础工程健康良好的发展奠定坚实的基础。

参考文献

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[2]张海殿.桩基础设计施工中应注意的问题[J].中华民居(下旬刊),2014.

[3]苏俊梅.桩基础的设计与应用[J].科技风,2013.

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