基于高層建筑樁基礎設計關鍵問題分析

摘 ?要：隨著城鎮(zhèn)化的大力發(fā)展，高層建筑逐漸增多，無論是建筑高度還是建筑數(shù)目增長均加快。目前高層建筑中混凝土、鋼結構用量比較大，而且建筑難度系數(shù)較大、投入成本較高。基礎建筑作為高層建筑結構中的關鍵組成部分，因此必須對其建筑效果給予高度關注。在對地基基礎進行規(guī)劃時，必須確保地基結構擁有良好的剛度和強度，并且關注基礎結構的穩(wěn)定性與荷載能力要求。基于此，本文對基于高層建筑樁基礎設計關鍵問題進行了探討，以供參考。

關鍵詞：高層建筑結構;樁基礎;設計關鍵;分析

中圖分類號：TU470 ? 文獻標識碼：A ?文章編號：2096-6903（2020）05-0000-00

0 引言

只有保證對工程相關信息的全面掌握，設計人員在進行高層建筑樁基礎設計時，才會使的設計得樁基礎合理，富有經(jīng)濟性和安全性，進而企業(yè)在未來的發(fā)展中更加順利。

1 地基基礎設計的重要性

地基基礎規(guī)劃是項目施工的關鍵組成部分，其作為項目的整體規(guī)劃與第一工序，對工程質(zhì)量有直接影響。影響地基建筑質(zhì)量的參數(shù)較多，在進行地基基礎規(guī)劃期間必須針對能夠降低建筑質(zhì)量的參數(shù)進行管控[1]。因此，在無形之中增加了規(guī)劃工作的任務量，同時影響了地基基礎規(guī)劃的穩(wěn)定性。有數(shù)據(jù)顯示，同城條件下地基基礎在建筑期間其成本投入大約為整體項目的5%，在特殊條件下，譬如地質(zhì)結構相對特殊，需要增加施工量，在此情況下投入成本大約為整體項目的10%。由于此種情況，在開展地基基礎規(guī)劃過程中，項目工程師需要盡可能多的設計建筑規(guī)劃，然后分析其實用性與投入成本，進而選擇相對合理的施工設計。

2 高層建筑基礎設計注意問題

2.1 沉降縫問題

在基礎設計期間，沉降縫現(xiàn)象發(fā)生的概率比較大，此類現(xiàn)象可能會造成建筑物出現(xiàn)裂縫，從而影響建筑的安全性。研究發(fā)現(xiàn)致使沉降縫等問題發(fā)生的因素眾多，主要為地基的穩(wěn)定性差、周邊位置載重超標、建筑高度與結構缺乏科學性等。若是沉降縫現(xiàn)象發(fā)生，往往可以應用垂直縫處理方式來改善，借助垂直縫的方法可以有效的把建筑物劃分為單獨的施工個體，進而有效的規(guī)避建筑物出現(xiàn)錯位和開裂的現(xiàn)象。因為高層建筑的施工結構必須承受較大的作用力，因此對高層建筑地基進行施工的難度系數(shù)較高，沉降縫現(xiàn)象的發(fā)生會降低地下室在土層中的嵌固能力，從而加重建筑物結構的荷載，進而降低建筑物結構的穩(wěn)固性與安全性，因此在針對高層建筑開展基礎規(guī)劃工作期間，必須結合影響建筑質(zhì)量的相關因素，制定有效的措施，盡可能優(yōu)化項目建筑設計。

2.2 上部結構的影響

上層結構對高層建筑基礎建筑規(guī)劃的干擾通常體現(xiàn)在地下水的浮力、地下室的建筑高度、結構類別、建筑物形狀等方面。針對高層建筑來說，地下室位于整個建筑最底層，在制定建筑方案期間，若是將地下室作為中空結構，則地下室底板需要承受較大的浮力，所以項目工程師必須開展科學有效的抗浮能力測算。若是將地下室當做補償式基礎，則地基的承載能力會不斷提高，進而發(fā)生沉降，所以在規(guī)劃期間，必須選取相對合理的基礎埋深，保證施工效果同移除的土壤質(zhì)量保持平衡狀態(tài)，進而對沉降量進行管控。

2.3 地基土結構問題

高層建筑物上層構件的載重能力大部分取決于地基和基礎中的剛性樁、柔性樁、半柔性樁以及其他種類的樁柱，如今在對地基基礎構建規(guī)劃期間，大多采用沉降法來管控地基基礎規(guī)劃歷程。在實際的地基規(guī)劃期間，必須依據(jù)地基土質(zhì)構造開展工作，依據(jù)具體的條件合理的選用規(guī)劃圖紙，確保后續(xù)工序能夠順利開展。

3 建筑結構中樁基礎設計要點

3.1 充分考慮施工現(xiàn)場基本狀況

從項目施工期間使用樁基礎的狀況來看，必須完全熟知工程施工位置的實際條件，尤其是必須完全掌控建筑位置的地質(zhì)條件，合理的開展解析工作，確保能夠科學的對項目建設位置的地質(zhì)展開探究，保證能夠熟知項目建筑基礎構建施工期間實際標準，進而有效的提高樁基礎構建的作用和建筑質(zhì)量[2]。

3.2 防水抗浮設計

高層建筑在進行地基施工前期必須對地表以下水源情況進行勘測，防止水源降低影響建筑效果。同時依據(jù)勘測結果合理的選用建筑材料，提前做好防水措施。在處理地下水期間，必須制定合理的方案，若是地下水排放量超標，則會影響下方構件給予上方構件的支撐作用，進而導致塌陷與沉降現(xiàn)象出現(xiàn);若是地下水排放量不夠，則容易造成地下水涌入建筑物，進而造成基礎結構出現(xiàn)裂縫。因此必須針對建筑結構的展開抗浮規(guī)劃，預先測算抗浮數(shù)據(jù)，根據(jù)有關要求制定標準值。在具體工作期間，若是高層建筑的基礎結構施工選用樁基礎，同時設計為整體結構，可采用抗拔樁的方法處理事故。

3.3 確定樁規(guī)格

在高層建筑基礎結構展開規(guī)劃期間，關鍵工作是保證樁基礎規(guī)格的合理性，同時判定項目建筑期間采用樁規(guī)格必須滿足項目對應的基礎結構安全標準，并且參考基礎的經(jīng)濟性，在判定樁基礎規(guī)格期間必須秉承著依據(jù)樁基礎的長度和橫向切面面積等參數(shù)進行工作，保證樁基礎能夠在基礎結構中發(fā)揮出重要作用[3]。除此之外，在選用樁基礎過程中，必須針對樁結構在項目有關位置中的應用情況展開精準的掌控，如樁結構的建筑深度等參數(shù)，必須針對此參數(shù)展開精準的測算，同時開展詳細的探究，確保能夠激發(fā)樁基礎的作用。在判定樁規(guī)格的問題方面，在依據(jù)項目建筑區(qū)域內(nèi)相關判定參數(shù)的基礎上，必須針對項目建筑期間樁結構的強度和荷載能力展開探究，通過此種方式在一定程度上提升樁基礎的建筑質(zhì)量。

3.4 提高材料利用率

在改善高層建筑基礎規(guī)劃方案中，提升建筑材料的應用價值是相對合理的改善方案，材料應用價值的提升必須在確保項目建筑效果與符合國家相關標準的情況下進行[4]。如，針對在項目建筑期間應用頻率最高的混凝土與鋼筋，由于其在建筑期間承受了較大的荷載力，因此在選用建筑材料期間必須選用承載能力較大的材料，在確保建筑效果的基礎上，采用提升建筑材料品質(zhì)的方式降低原材料的應用量。其次，在選用鋼筋與混凝土過程中，必須保證此兩種材料的強度處于和諧狀態(tài)，進而保證材料的應用效果，從而實現(xiàn)提升原材料應用價值的目標。由此可見，在選用建筑材料期間必須關注材料的品質(zhì)，實現(xiàn)原材料的最佳應用價值，進而縮減資金投入，達到提升建筑收益的目標[5]。

3.5 重視地基基礎等級的設計

在相關要求中，依據(jù)地基的實際情況、建筑高度、建筑數(shù)量與建筑用途等情況，將地基基礎的規(guī)劃劃分為3個級別，同時準確的指出在進行地基基礎規(guī)劃期間必須符合以下條件：（1）所有建筑物的地基荷載力規(guī)劃必須滿足有關標準。（2）在建筑登記為甲、乙兩級的高層建筑期間，必須認真測算地基的變形量。

4 結語

在高層建筑施工中，基礎工程在整個工程中的造價占據(jù)很大比重，不同基礎形式造價之間存在較大差距。故，在現(xiàn)實施工中，應嚴格結合工程地質(zhì)、建筑物結構形式等特征，有針對性的選擇基礎形式。設計人員在對高層建筑基礎選型設計期間，應結合多方因素，進而采用正確的設計方法，以保證基礎結構的穩(wěn)定性、安全性，優(yōu)化高層建筑施工質(zhì)量，協(xié)助施工單位獲得良好經(jīng)濟效益。

參考文獻

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[5]徐飛略.高層建筑基礎設計的優(yōu)化策略探討[J].四川水泥，2017（7）：128.

收稿日期：2020-03-16

作者簡介：鄭敏琦（1988—），男，廣西玉林人，本科，工程師，主要從事結構設計工作。

Abstract：With the vigorous development of urbanization， the number of high-rise buildings increases gradually， both the height and the number of buildings increase. At present， the amount of concrete and steel structure in high-rise buildings is relatively large， and the construction difficulty coefficient is large and the investment cost is high. As a key component of high-rise building structure， the foundation building must be highly concerned about its architectural effect. When planning the foundation， we must ensure that the foundation structure has good stiffness and strength， and pay attention to the stability and load capacity requirements of the foundation structure. Based on this， this paper discusses the Keywords：high rise building structure; pile foundation; design key; analysiskey