岩土工程中的桩基础工程设计探讨

叶江南

摘    要：进行岩土工程时，为了提高对桩基础的利用效率，改善其功能性，做好桩基础工程设计十分重要，根据相关标准及设计要求，保证岩土工程桩基础工程设计的可靠性。基于此，本文对岩土工程桩基础设计的内容展开详细参数，希望可以提供借鉴。

关键词：岩土工程;桩基础;工程设计

1  引言

岩土工程桩基础工程设计决定着整个工程的稳定性和基础，因此完善桩基础工程使用方法，制定科学合理地的设计方案，加强对设计工作的研究，提高桩基础利用率，保证桩基础工程质量，进而提高整体工程的安全性和稳定性。

2  岩土工程中桩基础设计关键内容概述

桩基础施工是岩土工程施工的重要组成部分，岩土工程桩基础的设计对确保整体工程基础结构稳定性具有重要的作用，有助于提高基础结构的稳定性，并且做好设计工作能够大大减少工程施工中的风险隐患，为工程的顺利开展奠定基础;最后，桩基础工程设计有助于优化设计内容及建设目标，大大降低了工程成本，具有一定的经济性。下面本文对岩土工程中桩基础设计的关键内容进行详细阐述。

2.1  使用先进的设计理念

进行岩土工程桩基础设计的过程中，应将先进的设计理念作为指导，进而提高设计的水平，那么何为先进的设计理念，主要包括下述几点：第一，设计人员在进行设计的过程中需要具备创新的理念和意识，并将其与桩基础设计工作相融合，具有创新的活力，实现设计工作的创新，进而保证桩基础设计方案的科学性、实用性及有效性;第二，设计人员在进行设计的过程中应具备精细的设计理念，实现对桩基设计效果、方案等的全面分析，进而有效提高桩基础工程设计的水平，保证其能够满足工程要求[1]。图1为桩基础施工流程图。

2.2  明确桩基础的各种参数

为了能够有效提高桩基础设计的合理性、科学性，应该对多种要素进行严密考虑，首先需要明确桩基础的种类、截面及长度等多种参数，确保后续桩基础具有良好的性能。与相关工程建设标准结合明确桩基础在结构中的重要性，根据现场工程具体情况及经济条件，进一步明确桩基础的种类，例如矩形、多边形等，为后续设计工作的顺利进行奠定基础，进而确保桩基础的性能满足施工要求[2]。在对桩基础的截面以及长度进行设计的过程中，需要与当地自然环境如水文情况、地质情况等结合，为桩基础设计科学合理的截面及长度，使其具备良好的性能，在岩土工程中将自己的作用充分发挥出来，为岩土工程提供坚实的基础。

2.3  对桩基础相关参数进行分析和计算

所需要计算的主要参数包括桩基础的承载性能、变形情况，桩身以及承台的抗裂性能等。计算承载内容需要涉及以下几点：与桩基础使用功能要求相结合，嗯局桩基础在岩土工程中受力的特点，详细计算桩基础竖向、水平方向的承载性能，确保其不大于承载性能的特征数值。在特殊的条件下，需要对桩基、土层、承台等诸多因素的作用进行全面分析，在对桩基及承台承载力进行计算的过程中，观察桩身是否在地面上，侧面有无液化土层是否具有极限承载能力不足50kPa的土层。在进行预制混凝土桩的吊装、运输和锤击之前，首先要对其强度和承载性能进行详细检查。如果柱侧平面下具有柔软的底层，要对其承载性能进行计算;详细计算坡地、岸边等桩基的稳定性;根据相关规范计算桩基的抗震性能。

对桩基的变形情况来说，首先要分析桩端持力层方面;如果软土地基的主次桩基以及桩端持力层的成分均为淤泥和黏土，那么则需要详细计算以及桩基沉降。完成桩基上部结构的建造后，需要制定合理的措施有效结合上部结构和基础。对建筑沉降数值进行严密计算，详细分析检测的结果，保证其始终都在沉降允许值的范围内。部分岩土工程具有较大的水平载荷，对于位移的控制较为严格，一级建筑桩基需要对桩基础的水平位移量进行详细计算，并与结果结合制定有效的改善措施，保证其始终在正常的范围之内。

为了防止桩基中出现混凝土裂缝，还需要详细计算其抗裂性能，在使用环节需要对裂缝的宽度进行合理控制，详细计算裂缝宽度，保证桩基础的稳定性、抗裂性能能够满足有关控制标准。

2.4  合理设置桩基础

岩土工程中设计桩基础可使用1柱1桩的形式，并且在结构合理的位置设置变形缝，或者根据工程情况选择2柱合用1桩的形式。但是这一形式有一个重要的前提，那边是需要保证上桩合力作用点和桩基中心在相同的位置。加强对岩层上非挤密桩的桩间距控制，使其大于0.5m[3]。除此之外，应将矩形、三角形等类型应用于群桩的设计中。在设置桩基础的过程中，应保证中心同上部结构力作用点处于重合的状态，保证群桩受到弯矩较大方向及较大弯曲截面的模量相应，但是设置剪力墙下的多桩基础则需要将其设置在交界位置。对单列桩条形承台来说，如果横向不存在分支，要对加强对其长度的控制，通过计算等方法设置连系梁，保证其与承台保持垂直的状态;对柱、剪力墙来说，使用椭圆型桩基础较为合理，这样能够确保桩基础的中心与柱、墙和中心能够保持重合。对地下室混凝土挡墙下桩基来说，需要在桩顶设置梁和板等结构，使其垂直于挡土墙;如果桩基础中需要嵌入岩石，需要加强对其深度的控制，通常情况下应大于0.2m，如果岩石面倾斜，则需要及时对其调整[4]。

3  特殊桩基的设计

3.1  边坡及斜坡区域

在边坡及斜坡设置桩基则需要根据周围区域情况进行设计，施工环节需要合理设置工序，同时严禁在潜在滑动体上设置桩基，如果桩端进入到潜在滑裂面上，需要使用合理的措施将其设置于稳定的岩土层上，并采取合理方式保证桩基的竖向荷载有效传至周围支护地区。图2为边坡桩基础施工示意图。

岩土工程施工过程中需要设置的各种桩都需要与边坡保持一定的距离，同时应该确保边坡具有良好的稳定性，如果存在滑坡或者崩塌等不良问题，需要及时采取有效的措施进行改善，进而提高桩基础的安全性和稳定性;如果在实际施工的过程中，需要在边坡周围设计桩基础，那么在设计的过程中则需要对边坡变形情况以及对樁基承载力的影响因素加以考虑，同时也需要分析桩基自身存在的变形问题，安排专门的测试人员对地基的稳定性进行合理计算，或者将桩基切入到边坡坡脚之下。对填方边坡部分桩基来说，或者存在岩石外倾结构面的桩基，需要对其不利荷载效应进行详细计算，了解这一情况下计算桩基的水平承载力以及稳定性等相关数据。

对斜坡桩基础来说，需要根据岩石面的倾斜度对桩基嵌石的深度进行合理调整，并将连系梁应用于相邻的两个桩基之间，对外露桩基以及桩身来说，需要与其上部的结构情况相结合，加以控制了;如果斜坡状需要承载较大的载荷，在明确嵌入岩石深度的过程中还需要重视斜坡位置巖体抗剪承载力的变化状况，严格遵循相关标准展开详细计算;如果嵌入岩石位置岩体为拱形或者具有外倾结构，则需要严密计算上部岩体的抗滑性能。

3.2  硐室区域

设计硐室基础上的桩基首选需要认真评估硐室地基的稳定性，勘察其周围环境。如果硐室周围具有不稳定结构的岩体组合，则需要根据施工现场的具体情况，对局部稳定性进行详细计算，之后按照计算的结果制定合理的措施，进而有效提高硐室局部岩体以及硐室地基的安全性及稳定性。

如果硐室顶板岩层完整并且厚度与现场设计的实际要求相符，则可以在硐室顶板位置设计专门的桩基，但需要对桩端下顶板岩体的承载力进行延米计算;如果桩端下硐室顶板厚度较低，或者顶板岩体的承载力较低，那么则需要在硐室底板上设置桩端。硐室部分的设计可选择照柱构造的形式。

3.3  填土区域

岩土工程施工的过程中难免会遇到面积较大的填图区域，因此在进行桩基础的设计前，首先要对施工现场的具体情况进行全面勘测，保证填土密实度与工程建设的要求相符。对于新填土场地的地基则需要使用合理的处理措施，如果该区域具有填图边坡，应严格根据边坡治理的需求进行支护处理[5]。

4  结语

在进行岩土工程砖基础设计的过程中需要充分了解工程的需要，具备良好的设计理念，掌握设计关键要点，采取合理有效的措施进而提高整体设计的质量及效率，优化整体工程的基础结构性能，为岩土工程后续工作的展开夯实基础。

参考文献：

[1] 云昌倬.岩土工程中地基与桩基础处理技术要点分析[J].建筑工程技术与设计，2020（16）：522.

[2] 张晓明.岩土工程中地基与桩基础处理技术要点探究[J].建筑工程技术与设计，2020（11）：364.

[3] 蒋硕.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用及其桩基础选型分析[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：208.

[4] 谢凯.试论岩土地质工程中地基与桩基础处理技术要点[J].世界有色金属，2019（24）：272，274.

[5] 孙晓阳，赵振丰.浅析岩土工程勘察设计中如何合理选择桩基础类型[J].建筑工程技术与设计，2019（10）：1142.