建筑结构中的桩基础设计分析

李芯月，孙宁虎

(1.山东省建筑设计研究院，济南 250000；2.山东诚奥电力设计咨询有限公司，济南250000)

建筑结构中的桩基础设计分析

李芯月1，孙宁虎2

(1.山东省建筑设计研究院，济南 250000；2.山东诚奥电力设计咨询有限公司，济南250000)

在高层建筑桩基础施工设计中，对结构形式有一定的要求，在设计过程中，应考虑设计形式的具体要求，满足荷载力指标等要求。通过分析高层建筑结构桩基础，提出桩基础技术的施工要点，对设计形式进行分析，以不断提升桩基础的设计水平，为建筑事业发展奠定基础。

建筑结构；桩基础；设计分析

1 高层建筑结构桩基础概述

1.1 桩基础设计和工程应用现状

在高层建筑设计过程中，应考虑系统特点和要求，必须对荷载力进行有效分析。竖向荷载作用下的桩基相互作用比较明显，可以结合工程实际情况，对设计形式进行有效分析，很多桩基工程的设计和静载实验设计指标达不到理想的设计要求，因此增加了设计难度。工程设计师要对应用参数进行调整，考虑建筑系统的后续使用要求，对桩基进行适当优化。建筑系统的应用周期比较长，如果在静载试验结果后再进行设计，会出现较大偏差，应结合实验结果的具体要求，及时对实验结果进行评估。

1.2 桩基础简化设计分析

高层建筑结构作用在基础上的荷载比较大，基础埋置深，通常在设计阶段，需要考虑材料的用量，对施工组织形式和施工周期进行对比。整体经济指标对建筑工程的后续应用有重要作用，在整体选择中，要考虑承载力、稳定性和沉降量等因素，对桩基础设计形式进行解析，适当提升整体承载力。高层建筑上下部的设计要摒弃原有的设计形式，考虑桩基结构的相互作用，对结构形式进行分析。根据目前的分析来看，有限设计形式对模型的应用起到了引导性的作用，应适当对数值技术指标进行比较，实现理论和实践的有机统一。

1.3 高层建筑抗震动力分析

在抗震设计过程中，可以从概念设计、抗震验算形式和构造等方面入手，将抗震和结构属性结合在一起，根据地震力和结构性的相互作用，优化设计指标和方法，达到提升结构稳定性的目的。

2 桩基础技术的施工要点

2.1 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。

2.2 桩基的确定

在进行设计时，要根据实际情况对桩基进行确定。要考虑相关影响因素，不但要考虑地表上的建筑荷载情况，还要对施工地段的地基基层进行分析和研究，确保设计的桩基符合要求。要做好人工挖孔灌注桩和冲钻孔灌注桩的相互结合，根据实际情况设计草图，与工程的实际情况相结合，根据建筑的不同情况确定最佳方案。

2.3 桩放线定位

在对桩进行放线和定位时，一定要保证定位的准确性。只有确保桩放线定位的准确性，才能确保其发挥设计作用。在具体操作时，要对桩的位置及水准点进行定位。在定位时，要确保定位放线作业的独立性，确保将其与一般的施工放线分开操作，防止两者相互影响。在进行水准点定位时，要对每根桩位置进行定位，对桩体的标高进行测量，确保符合控制桩的要求。

2.4 桩基施工图的科学性和可行性

在对桩基进行施工前，要利用施工图和现场的具体情况，进行详细分析和研究，确保掌握第一手资料，积累实践经验。在施工前，要对施工图进行全面的综合研究和分析，对不科学、不符合实际的地方进行设计变更，全面提升桩基施工图的科学性和可靠性。

3 桩基础设计形式分析

3.1 “桩土分离模式”简化

在单桩设计过程中，有限元的设计形式涉及较多的内容，为实现简化处理，在设计过程中，要对传统的设计和计算形式进行分析，重视结构的相互作用。例如，在地基的反作用处理中，反力系数对桩基具有一定的反作用，可以通过Winker对其进行假定设计，在反力系数的影响下，有限元的各项设计指标对客观存在的条件有不同程度的影响，要对各类条件进行有效分析，以力学的线性形式为基础，考虑空间差异和复杂的几何边界条件，及时进行综合性分析，并在短时间内解决问题，促进二次开发和利用。相对于传统的计算形式，现有的桩基设计对要点设计有明确的规定，桩土分离的形式，要及时进行简化处理，使其发挥应有优势。单桩的简化处理是将桩和土分别划分为不同单元，注意两种单元是固定不变的，对其进行细化处理。在利用有限元对桩基进行分析和处理的过程中，可以适当对单元数量进行有效划分，避免出现计算困难。

3.2 “桩土复合模式”简化

根据现有的有限元分析形式要求，在对沉降和荷载关系进行分析时，为了起到优化处理的作用，要以现有的规范处理形式为基础，考虑沉降值的具体变化，对各个数值进行有效处理。为使数值尽量接近简化处理系数要求，要将垂直桩土的平面作为同性平面，将三维结构体系作为横观体系，弹性模量和桩土材料对沉降反应有不同的要求，需要注意群桩上面的荷载作用，及时对计算形式进行简化处理。现有的等效复合形式和静力桩基存在一定的差异性，可以将等效的复合模型和参数计算成有效的程序，计算阶段要注意平面结构的属性解析。在实践阶段，由于不同的模拟形式比规范上精确很多，会直接对工程实际测量指标造成影响，要对其进行简化处理，满足结构要求。

3.3 抗压承载力的确定

3.3.1 试验桩

在施工图设计过程中，通过静载试验取得桩基承载力和其他参数，静载试验是当前应用比较广泛的一种检测技术，无论是在方法上还是理论上，都是成立的。对于单桩极限承载力的指标设计有明确要求，要根据地质形式，及时确定有效的检验手段。

3.3.2 试打桩

在施工前，工作人员要对桩基形式进行有效分析，将变动方式和测定体系结合在一起，尽量获得具体的数值。该设计形式对管桩设计有一定的影响，在测量阶段应掌握变动测试，以实现对误差的控制，尽量将其设定在15%左右。与静载试验形式相比，该试验方式成本较低、周期短、应用范围广。

3.4 对地质报告进行审查

地质报告对数据内容有一定的要求，从勘察现状可知，如果桩基设计没有以固有的参数形式为基础，会出现审核失误或不合理的问题。桩基的实际承载力比较小，在施工前要考虑指标值的具体要求，避免出现系数设计不完善的情况，增加地质审查的难度。现有的土层会对桩基结构造成影响，要按照合理顺序进行施工，选择跳打的形式，消除施工前的安全隐患，采用压桩充足的施工机器进行压桩，减少对建筑系统的影响，保证施工的稳定性。

4 结语

在建筑工程施工中，要从多个方面加强对桩基础的质量管理，确保桩基础施工工艺符合要求。对建筑结构中的桩基础进行设计和施工，秉承安全第一、质量第一的原则，确保工程施工质量符合要求。

[1] 张顺昌.高层建筑结构设计的质量安全思考[J].企业技术开发，2012，(20)：153-154.

[2] 高杰媚.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].中华民居(下旬刊)，2012，(07)：79-81.

Design analysis of pile foundation in building structure

LI Xin-yue1, SUN Ning-hu2

(1.Shandong Institute of Architectural Design, Jinan 250000, China; 2.Shandong Chengao Electric Power Design Consulting Co., Ltd., Jinan 250000, China)

In the design of high-rise building pile foundation, there are certain requirements on the structure of the pile. In the design process, the specific requirements of the design form should be considered to meet the requirements of the load capacity index. By analyzing the pile foundation of high-rise building structure, the construction of pile foundation technology is put forward, and the design form is analyzed to improve the design level of pile foundation and lay the foundation for the development of construction industry.

Building structure; Pile foundation; Design analysis

2017-04-07

李芯月(1986-)，男，学士，中级。

TU473.1

A

1674-8646(2017)12-0076-02