建筑結構設計中的樁基設計要點探析

姚亞楠

（安徽水安建設集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 建筑工程實例分析

本文以安徽省某建筑工程為實例分析對象，具體探究其結構設計，并且著重探析樁基設計在整個設計中的應用與意義。該項目工程為民用建筑，屬性為住宅小區(qū)，建筑占地約4000平方米，建筑群最高樓層為24層，抗震設防烈度為七度。該建筑群共有16棟高層建筑，本文只以其中一棟高層建筑為目標對象，該樓體為框架剪力墻結構。

該樓體下的地質構造較為穩(wěn)定，通過開挖基坑并以回填夯土、混凝土澆筑的方式，將地下室、地下車庫等地下平面構造順利建設，為上層建筑起到堅固的地基保持。經過該區(qū)域的巖層構造勘測報告可知，在該區(qū)域上的墻體受到的壓力，將以每延米為單位增加相應荷載，樁基的承載力特征值達到2000KN。由此，做出該建筑工程的樁基設計，并分析要點如下。

2 樁基設計要點探析

2.1 工程樁基設計要點

基礎設計思想：因為地下建筑已經成型，但應在安全角度下將地面可能會發(fā)生的沉降區(qū)間做以分析，這主要是從地下結構的整體性、穩(wěn)定性做出的考慮因素，所以樁基設計要運用樁筏做到該項工程的基礎施工保障。樁基的設計應將材料選擇放在首位，考慮高層建筑上層建筑對下壓力過大，可采用混凝土材料作為樁基主要原材料，并且運用到靜壓先張法來選擇預應力高強設備，樁基的承重能力主要依靠該預應力高強裝置進行保障［1］。

另外要將安全性能也作為建筑過程對于樁基設計的另一要求，具體體現(xiàn)為樁基樁群的集中設計上，應確保形心坐標盡量貼近處于中心區(qū)域位置的合力形心坐標，這樣才能將整個樁群的力量疏導到較為穩(wěn)定的中心結構，以此來減輕上層建筑對樁基的壓力影響，也在一定程度上有效避免因為離中心過遠而導致的附加彎矩，這是因為離中心較遠，則中部上層挑空位置壓力想要通過樁基疏導到地下結構，該疏導過程位置越遠、效果越差，久而久之便導致中心塌陷情況。而因為樁基核心樁群位置而導致的安全隱患，最終發(fā)生原因多是附加軸力和樁基的單獨承重能力，二者數(shù)值未達到協(xié)調，導致樁基不能很好承受壓力，致使樁基崩毀，建筑物發(fā)生安全事故。

具體設計規(guī)劃：樁基的直徑在設計中考慮到占地面積以及實際所需承載力度，將直徑定為500mm，設計確定該樁基結構為擠土樁基。樁基本身的壓力測試要考慮地下結構承載力和上層建筑壓力的雙重影響，實驗數(shù)據(jù)測得該區(qū)域下的平均承載力由于土質較為松軟，導致其承載力僅為45kpa，以此數(shù)值不足以支撐起上部樁基及上層建筑的壓力，嚴重超荷載，因此為了保障整體建筑的穩(wěn)定，上層建筑向下的壓力只能由該建筑樁基自行承擔，因此樁基的承載力變?yōu)榱嗽擁椖康闹饕休d力，通過樁基橫截面積、單位荷載、樁基根數(shù)、上層建筑壓力指數(shù)等數(shù)據(jù)精準測定后，經過計算，可知即便上層建筑有較大自重，但在樁基群的壓力疏導下，單根樁基仍能保持形狀穩(wěn)定，且具備較多富余含量，因此可知，該項目的結構設計中，由于樁基設計充分結合了相關數(shù)據(jù)，因此在承載力上，達到建筑規(guī)范要求，可將該設計進行后續(xù)施工。

2.2 樁基設計影響因素

樁基型制和樁基長度，這是兩個影響到樁基承載能力的重要因素，其它諸如材料、直徑等因素是可以直接進行設計上的控制的，或是有著行業(yè)規(guī)范標準下管制的，因此主要研究型制和長度兩個影響因素。樁基型制的影響主要通過建筑中不同種的建設方式去進行選擇，根據(jù)實際施工方案，來確定最為合適的樁基型制，良好的型制將給建設施工減輕難度，并且有效縮短施工時間，減少施工時間成本損耗；樁基長度的選擇則是要根據(jù)現(xiàn)場的實際使用量來進行判斷其影響，因為長度越長，直徑固定，則將單體樁基的長寬比發(fā)生了改變，由此產生了不同種的承載力體現(xiàn)。

3 樁基工程載荷檢驗

樁基建設成功后，需要對其進行相關性能檢測，確保使用中的實際功效能夠符合設計中的構想，檢測通過后，樁基才算是真正意義上的建設順利完成。上文提到樁基的實際承載力有很多影響因素，在不同種的影響力之下，承載力會呈現(xiàn)波動區(qū)間，而在施工前，相關施工單位會根據(jù)預期數(shù)值去進行對樁基的推測，施工過后，宜采用靜載荷方式對樁基承載力進行準確數(shù)值分析，確保工程能夠得以成功驗收。

要進行靜載荷檢測，首先應對樁基進行限定，樁基在建設初期設計階段時，就應該依據(jù)相關標準之下，再去做好規(guī)范化的設計，因此靜載荷檢測可將設計中的靜載荷指數(shù)作為檢測目標數(shù)值，再通過實際檢測出的數(shù)值和該數(shù)據(jù)值作對比，通過對比結果，判斷出單樁的極限承載力。并且依據(jù)試驗結果對樁基進行精細設計，這為后續(xù)的各項工作的進行提供了有力的保障，同時也能夠保證樁基設計的實用性［2］。

4 結語

綜上，建筑工程中應將樁基設計放在重要地位，樁基施工形式是建筑物的基礎承載力體現(xiàn)，技術成熟下，應將樁基施工也變得更為成體系、規(guī)范化去建設。在工程施工前期，應注意樁基設計、選擇、運輸、打樁等步驟的構想，確保各個樁基施工流程保持安全性，最終經過靜載荷的檢測判斷出樁基設計是否合理。