研究高層建筑結構樁基礎設計要點

衛軍

摘 要：基于高層建筑結構樁基礎施工設計的重要性，在實際操作中必須對其引起重視，合理進行設計。本次研究中將以高層建筑結構樁基礎設計原則為基礎，結合具體情況，對設計要點進行分析。

關鍵詞：高層建筑；結構；樁基礎；設計要點

樁基礎是高層建筑的重要組成部分，其設計水平直接影響到高層建筑的結構安全，在設計階段需要具備良好的穩定性和沉降性，保證荷載的穩定性。受到地質因素的影響，在樁基礎設計階段會受到多種因素的影響，對設計形式和結果造成影響，需要工作人員對其引起重視，對各項資料進行有效的了解，進而設計出科學合理的方案，為高層建筑的安全性打下基礎。

1 高層建筑結構樁基礎概述

1.1 樁基礎設計和工程應用現狀

基礎決定上層建筑，在對高層建筑設計的過程中，考慮到系統的特點和要求，必須對荷載力進行有效的分析。豎向荷載作用下的樁基相互作用比較明顯，可以結合工程實際情況，對設計形式進行有效的分析，很多樁基工程的設計和靜載實驗設計指標達不到理想的設計要求，增加了設計難度。工程設計師需要對應用參數進行調整，考慮到建筑系統的后續要求，對樁基進行適當的優化。建筑系統的應用周期比較長，如果僅等靜載試驗結果出來在進行設計，則會出現偏差大的現象，需要結合實驗結果的具體要求，及時對實驗結果進行評估。

1.2 樁基礎簡化設計分析

高層建筑結構作用在基礎上的荷載比較大，基礎埋置深，通常在設計階段，需要考慮到材料的用量，對施工組織形式和施工周期進行對比。整體經濟指標對建筑工程的后續應用有重要的作用，在整體選擇中，需要考慮到承載力、穩定性和沉降量等因素，對樁基礎設計形式進行解析，適當提升整體承載力。高層建筑上下部的設計要拋棄原有的設計形式，考慮到樁基結構的相互作用，對結構形式進行分析。根據當前的分析手段來看，有限設計形式對模型的應用起到引導性的作用，需要適當對數值技術指標進行比較，實現理論和實踐的有機統一。

1.3 高層建筑抗震動力分析

在抗震設計過程中，可以從概念設計、抗震驗算形式和構造等方面入手，將抗震和結構屬性結合在一起，根據地震力和結構性的相互作用，優化設計指標和方法，進而達到提升結構穩定性的目的。

2 高層建筑結構樁基礎設計形式分析

針對高層建筑結構樁基礎設計形式的特殊性和復雜性，在后續設計階段，考慮到現有設計指標的具體要求，在應用階段需要從實際情況入手，對具體設計形式進行分析，滿足設計指標的具體要求。以下將對高層建筑結構樁基礎設計形式進行分析。

2.1 “樁土分離模式”簡化

在進行單樁設計的過程中，有限元的設計形式涉及到的內容比較多，為了實現對其進行簡化處理，在設計過程中，要對傳統的設計和計算形式進行分析，對結構的相互作用引起重視。例如在地基的反作用處理中，反力系數對樁基有一定反作用，可以通過Winker對其進行假定設計，在單純的反力系數的影響下，有限元的各項設計指標對客觀存在的條件有不同程度的影響，要對各類條件進行有效的分析，以力學的線性形式為基礎，考慮到空間差異和復雜的幾何邊界條件，及時進行綜合性的分析，并在短時間內解決問題，促進二次開發和利用。相對于傳統的計算形式，現有的樁基設計對要點設計有明確的規范，樁土分離的形式，需要及時進行簡化處理，使其具備明顯的優勢。單樁的簡化處理指的是將樁和土分別劃分不同的單元，注意兩種單元是固定不變的，此外可以對其進行細化處理。在利用有限元對樁基進行分析和處理的過程中，可以適當對單元數量進行有效的劃分，避免出現計算困難。

2.2 “樁土復合模式”簡化

根據現有的有限元分析形式的具體要求，在對沉降和荷載關系進行分析的階段，為了起到優化處理的目的，需要以現有的規范處理形式為基礎，考慮到沉降值的具體變化，對各個數值進行有效的處理。為了讓數值盡量接近簡化處理系數的要求，需要將垂直樁土的平面作為同性平面，將三維結構體系作為橫觀體系，彈性模量和樁土材料對沉降反應有不同的要求，需要注意群樁上面的荷載作用，及時對計算形式進行簡化護理。現有的等效復合形式和靜力樁基存在一定的差異性，可以將等效的符合模型和參數計算成有效的程序，計算階段要注意平面結構的屬性解析。在實踐階段，由于不同的模擬形式比規范上精確很多，直接對工程實際測量指標造成影響，則要對其進行簡化處理，滿足結構的后續要求。

2.3 抗壓承載力的確定

在進行初步設計的過程中，都是以承載力和地基物理指標為基礎的，為了對承載力進行有效的控制和評估，需要根據實際承受力，對各個指標和誤差進行分析。由于估算值多是通過試驗樁設定和調整的，因此需要滿足樁基設計形式的整體要求，及時確定抗壓承載力。

2.3.1 試驗樁。在施工圖設計過程中，都是通過靜載試驗取得樁基承載力和其他參數的，靜載試驗是當前應用比較廣泛的一種檢測技術，無論是在方法上還是理論上，都是成立的。當前對于單樁極限承載力的指標設計有明確的要求，需要根據地質形式的具體要求，及時確定有效的檢驗手段。

2.3.2 試打樁。在施工前，工作人員需要對樁基形式進行有效的分析，將變動方式和測定體系結合在一起，盡量獲得具體的數值。該設計形式對管樁設計有一定的影響，在測量階段可以通過掌握變動測試的方式對誤差進行控制，盡量將其設定在15%左右。和靜載試驗形式相比，該試驗方式的成本比較低，周期也短，應用范圍廣。

2.4 合理對地質報告進行審查

地質報告對數據內容有一定的要求，從當前勘察現狀可知，如果樁基設計沒有以固有的參數形式為基礎，則會出現審核失誤或者不合理的現象。樁基的實際承載力比較小，在施工前需要考慮到指標值的具體要求，避免出現系數設計不完善的情況，增加地質審查的難度。現有的土層會對樁基結構造成影響，需要按照合理的順利進行施工，選擇跳打的形式，消除施工前的安全隱患，采用壓樁充足的施工機器進行壓樁，減少對建筑系統的影響，進而保證施工的穩定性。

3 結語

在高層建筑樁基礎施工設計中，對現有的結構形式有一定的要求，在設計過程中，考慮到設計形式的具體要求，要對質量和安全設計系統進行考量，滿足荷載力指標設計形式的各方面要求。樁基礎施工的穩定比較強，在高層建筑中應用有效的設計形式，能保證施工標準的穩定性。樁基礎的要求比較高，因此要利用先進的理念和技術，不斷提升樁基礎的設計水平，為建筑系統的后續發展奠定基礎。

參考文獻

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