建筑結構樁基礎分析

陳偉萍 趙鵬躍

摘要：建筑工程的發展離不開樁基礎的設計，只有做好樁基礎的設計工作，建筑的結構才會更加合理，建筑的質量才會得到可靠保障。因此，無論設計人員還是管理人員都應當對樁基礎的設計工作予以重視，不斷探索有效的優化設計手段，提升設計水平，讓樁基礎在建筑工程中的重要作用得以充分發揮。本文對建筑結構中樁基礎進行了分析探討。

關鍵詞：建筑結構;樁基礎;設計要點

前言

由于現代化城市建設進程不斷推進，建筑行業在建筑形式上逐漸朝著縱向進行發展，越來越多的高層建筑不斷出現，成為城市中最為鮮明的建筑形式，在眾多高層建筑結構中所采取的是樁基礎的設計。樁基礎是一種較為古老的技術形式。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。

一、建筑施工中樁基礎技術的特點

（1）樁基礎的承載力較強，樁深入到的堅硬的持力層內，比如密實的巖石層、基巖以及中密砂等土質中，在豎向的單樁以及群樁的承載中，承載力都較強，能夠承載起建筑的主體的全部的豎向荷載，其中也包含偏心荷載在內。（2）豎向樁的剛度較大，樁基礎的單樁和群樁的剛度都很大，當自身的重量以及鄰近的荷載對其產生作用時，都不會出現極度不均勻的沉降，并且將建筑物可能出現的傾斜控制在一定的范圍。（3）穩定性較好，不管是單樁還是群樁，都具有較大的側向剛度，并且抗傾覆能力較強，對地震以及風力作用導致的力矩和水平上的荷載，都可以較好的抵御，保證高層建筑物的穩定。（4）抗壓和抗拔的承載力較強。樁身可以穿過液化的土層，并且牢牢地固定在基巖層和深土層內，使得建筑的根部能夠對外界形成極強的抵抗力，防止建筑物出現沉陷或者傾斜的情況。

二、 適用情況

（1）建筑物需要較大負載時選擇樁基礎，但須注意的是如果地上軟弱，則需觀察地下土層是否堅實，只有其地下土層堅實才能選擇該基礎。（2）地基方面存在問題的建筑，如一些建筑的地基沉降量大，經過一系列的處理之后還是不能達到建筑要求，那么這時就需要根據建筑的情況來選擇樁基礎。（3）相對而言比較重要的建筑，這類建筑可能選用地基其承載力也能滿足建筑需求，但這些相對重要的建筑不能有較大沉降，此時可考慮選擇樁基礎。（4）一些建筑選擇后會發現其土層較薄，且土質不佳，如果選擇一些條形基礎，則其土方量會相對較大，這時就可以采用一定形式進行灌樁，將樁基礎用在其中。

三、 建筑結構中樁基礎設計的要點

（一）充分考慮施工現場基本狀況

基于建筑結構中對于樁基礎的合理應用和處理來看，為了較好提升其作用效果和價值，必須要首先了解相應建筑工程項目施工現場的基本狀況，尤其是要把建筑工程項目施工現場所處區域的地質條件勘察清楚，針對該項目所處區域基本的地質條件和特點進行分析，把握好其對于基礎結構處理的相應要求，如此也就能夠較好提升其樁基礎結構的應用價值效果。針對這種建筑工程項目施工現場基礎環境的了解和分析來看，需要重點把握好土壤成分特點、地質結構類型、周圍環境需求以及相應的地下水狀況等，這些因素都可能會對于相應的基礎結構施工產生影響，也都應該在相應的樁基礎設計中得到較好的體現，另外該建筑工程項目施工現場應該進行單樁靜載試驗，為整個項目的樁基礎結構設計提供較為準確依據。結合這些因素才能夠選擇最為理想的樁基礎方式進行優化處理，切實提升最終樁基礎結構的應用價值效果。

（二） 合理設計沉降縫

因為地基存在不均勻的沉降情況，所以會給建筑物造成一定的影響，所以需要正確設置沉降縫。因為建筑在建造的過程中土質基礎存在一定的差異，而且建筑物相鄰部分的荷載、高度以及結構形式有所不同，所以因此不均勻沉降會造成開裂或者是錯動的問題。要想解決這些問題，就需要設置一個垂直的縫隙，把建筑物劃分成多個單獨的單元。不過在進行施工的時候，沉降縫很難在高層建筑里面發揮應用的效果。由于高層建筑的結構壓力使得建筑地基設計變得更加復雜，對于沉降縫的設計會影響到地下室土層里面的嵌固作用，出現多余的壓力，這樣也會影響到建筑的安全性和穩定性，因此對于高層建筑來說，最好不要設置沉降縫，可以選擇不同的基礎種類和地基處理方法來解決所存在的沉降問題。

（三）合理調整好樁土支撐剛度

把調整樁土的支撐剛度視為重要的設計原則，合理布局上部結構、地質條件與荷載，全面考慮這些結構的相互作用與內在聯系，運用強脫結合的方法，強調增沉與減沉的有效結合，實現剛柔并重，進而達到整體協調方法，結合具體情況，實施差異沉降，進而減小承臺內力。在具體操作中，應加強對樁土支撐剛度的把控，進而開展科學而嚴謹的度量。樁承載力、單樁與支撐強度需呈現正相關性，群樁的承載作用會伴隨著樁數量的不斷增加、樁距減少而逐步降低，進而發生了群樁效應。

（四） 確定樁規格

在樁基礎設計過程中，對于樁基礎相應樁規格的確定是比較核心的一環，樁規格的確定必須滿足建筑工程項目的基礎結構安全性的要求，還得考慮整體基礎的經濟性。這種樁基礎規格的確定主要就是圍繞著樁基礎結構的長度、橫截面積等指標進行確定，促使其能夠在基礎結構中得到較好運用，除了這種樁結構自身的相應規格指標之外，還需要重點分析樁基礎在相應場地中應用涉及到的一些基本指標，比如埋深等，就需要進行準確計算分析，促使其能夠表現出理想的作用價值效果。針對這種樁規格的確定，不僅僅需要參考上述提到的建筑工程項目施工現場基本狀況，還需要分析狀結構自身的一些強度、承載力效果等基本指標，如此才能夠最大程度上提升其整體作用效果。

（五） 做好樁平面布置

對于建筑結構中樁基礎設計工作來看，除了要針對單個樁進行相應規格的明確設計之外，還需要把握好整個樁基礎結構的平面布置狀況，尤其是要把握好樁基礎平面布置的重心以及相應間距，促使其能夠較好穩定整個基礎結構，表現出較強的承載力效果。在現階段的實際應用過程中，應用效果比較理想的一些樁平面布置方式有梅花形網格狀、不等距排列方式以及矩形網格狀等基本類型，這些基本平面布置方式都能夠體現出較為理想的作用效果，需要結合建筑工程項目基礎結構的基本特點和需求進行合理設計。

（六） 驗算樁的承載力效果

為了更好提升建筑結構中樁基礎設計效果，還需要重點針對樁的承載力效果進行重點驗算分析，促使相應的設計人員能夠準確掌握樁基礎結構在應用中能夠達到的基本承載力水平，如此才能夠進行最終設計確定，保障其能夠在基礎結構中得到可靠應用。

總之，高層建筑越來越多，成為城市的典型標志。而樁基礎在高層建筑是最為常用的，但是作為一項比較的繁瑣的工程的，設計和施工者要統籌各個環節，將其合理的、科學的應用其中，保證建筑的質量高、造價低。

參考文獻：

[1] 李洪濤.建筑結構設計中樁基設計方法及實例分析[J].建筑技術開發，2019（8）.

作者簡介：

陳偉萍，趙鵬躍，遼寧躍邁建設工程有限公司。