關于土木工程樁基設計與應用分析

蘇鵬程 牛子煜 李輝輝

摘要：近些年來隨著我國經濟的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)得到了蓬勃的繁榮，在建筑工程中，經常會用到樁基，可以說樁基的設計是土木工程建設中的基礎，亦是關鍵環(huán)節(jié)。樁基作為這些高層建筑物的基礎，在建筑中占有很重要的地位。土木工程中，設計出合理的樁基尤為重要，它對于成本的節(jié)約和安全的保障方面有起著很重要的作用。

關鍵詞：土木工程；樁基；設計

1.土木工程樁基的概述

樁基作為這些高層建筑物的基礎，在建筑中占有很重要的地位。土木工程中，設計出合理的樁基尤為重要，它對于成本的節(jié)約和安全的保障方面有起著很重要的作用。樁基設計流程：調查研究，收集設計資料選擇樁的類型及其幾何尺寸確定單樁承載力確定樁的數量及平面布置；確定群樁或單樁基礎的承載力樁身構造設計與強度計算承臺設計繪制樁基礎施工圖。

2.土木工程樁基的設計考慮因素

2.1工程地質情況

現如今，樁基的應用在建筑工程工作實施過程中應嚴格控制管理，不僅給樁基的合理運用以可靠安全的保證，也使得整體工程項目的質量標準得到保障。在一般情況下，如果遇到地質情況較為惡劣的地區(qū)，無法有效的保證樁基施工過程中不會產生過大的沉降，因此通常不允許進行高層建筑的施工。另外，由于高層建筑、超高層建筑等工程項目整體的荷載很大，因此引起樁基發(fā)生局部均勻沉降的幾率也較大，而由于樁基沉降所引起的建筑物的荷載受到影響，甚至會產生傾斜、倒塌等，對建筑物的安全性產生嚴重的影響。因此，在樁基礎的設計時，就需要對工程的地質情況等因素進行綜合的考慮，在樁基施工時，應當采取有效的手段，盡量減少外部因素對樁基產生的影響。尤其是在土質較為松軟的地區(qū)，更要注重對樁基穩(wěn)固性和抗震性能的重視，才能夠有效的保證樁基工程的質量。

當樁基發(fā)生質量問題后，若處理不及時，結果給工程留下隱患。

2.2樁型、樁長的設計

在樁基設計的過程中，樁長和樁型的設計至關重要，在設計的過程中，合理的樁型設計，能夠為施工節(jié)省造價。如設計者可以根據工程的實際情況，將樁型設計為預制小方樁，這樣施工的預算僅為預應力管樁的一半，節(jié)省了大量的造價，所以說，選擇合理的樁型，在樁基礎設計中至關重要。而對于樁長的設計同樣是這樣的道理，設計者在設計的過程中要采取多種方案進行比較，選取經濟合理的一種方案。

2.3靜載荷試驗

根據規(guī)范要求，在進行樁基施工前必須進行樁基抗壓靜載實驗。然而在施工過程中，為了縮短工期，好多單位直接跳過了這個環(huán)節(jié)，工程結束以后再進行抗壓載荷實驗，這種做法是不科學的，在建筑工程樁基設計工作中進行靜載荷試驗是為了確保樁基設計在實際操作中的運用。由于在進行樁基設計工作時所受到的影響因素比較多，因此經常會出現為了考慮這些影響因素而直接運用估算數值在施工中的現象，使得靜荷載試驗只是的擺設，并未起到它應有確保設計參數準確的作用，缺乏合理性以及科學性。

當前，在進行樁基設計時經常會受到時間因素的影響而不得不參考一些其他的因素對樁基承載力進行計算，比如根據地質情況對樁基的參數進行設計，這樣估算出來的設計數值如果直接運用到樁基設計和施工中，則必須要在樁基工程完成后進行靜荷載試驗，這種操作顯然缺乏科學性，同時也取法保證樁基設計的相關參數的準確性與科學性。

另外，如果樁基工程的規(guī)模較大，在進行靜荷載試驗時的難度也會加大，不利于補樁工作的完成。因此筆者認為，應當根據相關的設計標準，在對樁基進行靜荷載試驗之后再進行樁基的設計，這樣便能夠保證樁基設計的有效性，同時也為各項工作的順利開展提供了基本的保障，在提高施工單位的經濟效益方面也有著顯著的作用。所以，設計者應當充分重視樁基設計中靜荷載試驗環(huán)節(jié)，并且通過有效的靜荷載試驗獲得準確的數據，再根據該數據進行樁基設計方案的確定，這樣能夠在縮短工期的同時，提高工程的效益。

3. 土木工程樁基應用存在問題及解決措施

3.1土木工程樁基設計與應用存在問題

3.1.1樁基達到其極限承載力而無法壓至設計標高

這里可能存在兩種情況，其一是地質報告有誤，樁實際承載力大于計算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長及承載力。其二則可能由于土層本身原因，譬如說飽和砂土產生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，譬如說跳打，使先期施工的樁產生的水壓力消散后再施工下一根樁；其次對靜力壓樁來說必須選擇有足夠壓樁力的施工機械，要避免抬機等現象出現；另外可以采取引孔，設置排水孔等措施盡量減少空隙水壓力。當然壓樁時必須注意壓樁力應控制在樁身極限強度范圍以內，且應注意壓樁擠土作用對周邊建筑物的影響。

3.1.2樁間距

為了避免擠土效應對成樁質量的影響，設計中應控制樁間距在允許范圍之內。某工程有部分樁間距不能滿足JGJ94-94-2008第3.3.3.1條；某工程01棟與05棟間二排樁之間樁間距不足；某項目采用的“A”型壓樁，根據97G3611圖集說明，應用“B”型，相鄰挖孔樁擴大頭凈距小于1m，違反《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）第8.5.3.1條

3.1.3關于樁基豎向偏差的控制和處理

樁基施工中對樁的偏差必須嚴格控制，特別是對于承臺樁及條形樁，樁位的偏差都將產生很大的附加內力，而使基礎設計處于不安全狀態(tài)。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴格控制樁頂標高，盡可能地使工程樁標高同設計一致，特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量，否則不加考慮則每根樁都將高于設計標高。而我們設計人員在設計過程中對施工誤差亦應有所考慮，建議針對目前的施工質量，設計中可以考慮2mm左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實踐工程中具有相當的可操作性，避免了大量不必要的工作。

3.2土木工程樁基應用存在問題解決措施

3.2.1處理前應具備的條件

事故性質和范圍清楚；目的要明確，應有預定處理方案。事故處理應滿足的基本條件：對事故處理方案要求安全可靠、經濟合理；對未施工部分應提出預防和改進措施，防止事故的再次發(fā)生。事故應及時處理，防止留下隱患。

3.2.2樁成孔后，應檢查樁孔嵌入持力層深度、巖石強度、沉渣厚度、樁孔垂直度等數據必須符合設計要求，只要有一項不符合設計要求，就應及時分析解決，方能灌注砼、移動鉆機，防止類似問題產生造成不必要的浪費。基樁開挖前必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料，發(fā)現質量上問題，必須經研究后方能挖土，防止基樁開挖后再來處理造成不必要的麻煩。

3.2.3應考慮事故處理對已完成工程質量和后續(xù)工程的質量和后續(xù)工程的影響。如在事故處理中采取補樁時，應考慮會不會損壞混凝土強度和較低的鄰近樁。

4.結語

樁基工程是一項很復雜的工程，設計人員在進行樁基設計時，一定要考慮多方面的因素，做到統(tǒng)籌兼顧，使設計的各個方面的合理有效，樁基是整個工程的基礎，沒有一個好的基礎土木工程的后續(xù)工作沒有辦法順利進行，有的即使完工但是也會存在嚴重的質量問題，所以針對這個想象，對于樁基的設計、排列、施工等又要有嚴格的技術控制，在保證安全的同時，使其經濟效益更明顯。

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