建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑工程與人們的生活密不可分， 其中土建施工是建筑項(xiàng)目中的重要組成部分。在高層和大型建筑結(jié)構(gòu)的施工過程中樁基礎(chǔ)被廣泛應(yīng)用。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)非常先進(jìn)， 而且在很多建筑工程項(xiàng)目中成效顯著。對樁基礎(chǔ)的技術(shù)進(jìn)行研究，不僅可以保證建筑地基的實(shí)用性和穩(wěn)固性，同時還能提高建筑物的美觀度。1 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式分析1.1 “樁土分離模式”簡化對單樁進(jìn)行設(shè)計(jì)時， 有限元設(shè)計(jì)方式囊括眾多的方面。 為了更好地完成簡化操作， 在具體設(shè)計(jì)時， 需對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以及計(jì)算模式給予科學(xué)的探討，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)相互作用。如果在地基反作用下，反力系數(shù)對樁基起到相應(yīng)的反作用，此時可利用 Winker 完成假定設(shè)計(jì)。受到反力系數(shù)的制

2、約，有限元所有的設(shè)計(jì)指標(biāo)會在一定程度上制約客觀存在條件，因此，需對各類條件給予有效探討。 以堅(jiān)持力學(xué)線性形式為前提，探討空間差異以及復(fù)雜的幾何邊界， 并給予全面的分析， 在最短周期內(nèi)給予有效的銜接，保證二次開發(fā)。與以往計(jì)算方式相比較能夠發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存的樁基設(shè)計(jì)對關(guān)鍵點(diǎn)具有明確的規(guī)定， 需進(jìn)一步簡化樁土分離方式，保證其自身價值的最大發(fā)揮。 單樁簡化操作主要是將樁以及土劃分為不同的單元， 2 中單元保持不變，并對其完成細(xì)微處理。通過有限元對樁基完成探討以及處理， 在此過程中， 需科學(xué)地劃分其單元數(shù)量，有效防止增加計(jì)算的難度。1.2 “樁土復(fù)合模式”簡化按照現(xiàn)存的有限元分析方式的具有規(guī)范， 對沉降以及荷

3、載二者間的聯(lián)系完成探討， 為了更好保證結(jié)果的科學(xué)性， 需遵循現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)處理方式，并探討沉降值的實(shí)際改變狀況，對所有數(shù)值給予科學(xué)的處理。在此環(huán)節(jié)，為了保證數(shù)值臨建簡化處理系統(tǒng)，需將垂直樁土平面作為同性平面，二維結(jié)構(gòu)體系作為橫觀體系， 彈性模量和樁土材料對沉降的要求也具有一定的差異，因此，需加強(qiáng)群樁荷載效果，保證計(jì)算形式的簡化。其中現(xiàn)存的有限元分析模式與靜力樁基具有不同之處，需將等效的復(fù)合模型以及參數(shù)計(jì)算設(shè)置為科學(xué)的程序，計(jì)算環(huán)境需加強(qiáng)屏幕結(jié)構(gòu)屬性探討。在具體應(yīng)用環(huán)境，因模擬方式的不同于標(biāo)準(zhǔn)，兩者相比，其更為精準(zhǔn)，對項(xiàng)目具體測量指標(biāo)具有一定的更新，因此，需完成簡化操作，保證其符合結(jié)構(gòu)的具體規(guī)范。1.

4、3 抗壓承載力的確定試驗(yàn)樁在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可利用靜載試驗(yàn)獲得樁基承載力以及相關(guān)參數(shù)值。 其中，精準(zhǔn)試驗(yàn)作為目前應(yīng)用普遍的基礎(chǔ)技術(shù)之一，不但理論知識亦或檢測手段均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 單樁極限承載力指標(biāo)設(shè)計(jì)具有相關(guān)規(guī)定，需按具體地質(zhì)狀況選取相符合的檢驗(yàn)方法。試打樁在施工操作的前期，相關(guān)人員需對樁基行為給予科學(xué)的探討，將變動方式以及測定體現(xiàn)相互融合額， 從而保證數(shù)值的精準(zhǔn)度。此設(shè)計(jì)方式直接影響到管莊設(shè)計(jì)， 因此，在測量環(huán)節(jié)需全面了解變動測試的需求，科學(xué)把控誤差，最大限度地保證其符合 15% 范圍內(nèi)。與靜載試驗(yàn)方式相對比能夠發(fā)現(xiàn)，此試驗(yàn)具有成本低， 操作簡便等優(yōu)勢。2 在建筑施工時對樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)2.1

5、 根據(jù)現(xiàn)場情況為提高樁基礎(chǔ)的作用效果與價值， 在建筑結(jié)構(gòu)中， 對于樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要提前對相應(yīng)項(xiàng)目的實(shí)際狀況給予全方位的掌握， 對現(xiàn)場地質(zhì)狀況給予全面調(diào)查， 并按照所在地區(qū)的地質(zhì)條件、 特點(diǎn)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理的需求進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 在此基礎(chǔ)上，全面分析土壤成分以及地質(zhì)構(gòu)造、周圍環(huán)境等方面，確保樁基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如在某 6 層的磚混結(jié)構(gòu)項(xiàng)目在具體施工的過程中， 勘察數(shù)據(jù)分析可知， 此區(qū)域土壤屬于不均勻粘土層，對地質(zhì)進(jìn)行探討后發(fā)現(xiàn)需要運(yùn)用到樁基礎(chǔ)，但周圍居民區(qū)又較密集，這時可選用人工挖孔樁而不是鉆孔灌注樁，這樣既不會給周圍居民造成噪聲影響，而且施工方便，成本低廉。2.2 明確構(gòu)建需求在建筑工程項(xiàng)目

6、里，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的作用是承擔(dān)建筑物頂端的壓力。因而，在設(shè)計(jì)以及具有應(yīng)用的過程中，需明確結(jié)構(gòu)需求。在承載力設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)， 不可讓建筑物出現(xiàn)沉降等問題，所以對于樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需全面考慮并提出一定要求。明確建筑物的整體構(gòu)建需求，需要涉及到力學(xué)知識， 由于建筑物樁基礎(chǔ)的具體作用力是由上部結(jié)構(gòu)來決定其大小，所以需從力學(xué)方面進(jìn)行分析， 并且對此做出計(jì)算，從而使樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)更加合理，提升其可靠性的同時， 需加強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，保證其設(shè)計(jì)方案滿足項(xiàng)目具體樁基礎(chǔ)需求。2.3 設(shè)定好樁的規(guī)格定好樁基礎(chǔ)的規(guī)格， 作為樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵部分， 需按照其指標(biāo)給予科學(xué)的確定，主要包含結(jié)構(gòu)長度、橫截面積等內(nèi)容，從而保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的

7、整體質(zhì)量。在具體設(shè)計(jì)時，需明確狀結(jié)構(gòu)自身相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，對其不同區(qū)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)給予有效的分析，如埋深達(dá)到理想效果則需完成相關(guān)計(jì)算，方可對樁基礎(chǔ)完成設(shè)計(jì)工作。2.4 做好平面布置對樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，保證其整體結(jié)構(gòu)滿足相關(guān)規(guī)范，并了解平面整體布局。 對其平面布局時， 其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)即為重心以及有效距離，從而為其穩(wěn)固性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此過程中，需加強(qiáng)建筑物承載力的整體把控，通過實(shí)踐分析可知， 當(dāng)前效果最佳的方式主要包含網(wǎng)格狀里的梅花形和矩形樁2 種平面布局，而不等距排列模式在實(shí)際設(shè)計(jì)時需安裝項(xiàng)目實(shí)際狀況，對結(jié)構(gòu)整體特征以及具體需求給予全面的探討后方可完成科學(xué)的設(shè)計(jì)。2.5 驗(yàn)算承載力樁基礎(chǔ)主要

8、目的在于提升項(xiàng)目承載力，對項(xiàng)目完成科學(xué)的基礎(chǔ)布置，因此，需加強(qiáng)樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算，從而保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時相關(guān)工作人員需保證設(shè)計(jì)思維的敏捷性，精準(zhǔn)把控結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，從而保證承載力符合相關(guān)要求，同時需保證樁基礎(chǔ)使用性以及可靠性。在驗(yàn)算合格后確定最終設(shè)計(jì)方案，保證在具體實(shí)施環(huán)節(jié)能夠順利完成。在此環(huán)節(jié)需保證參數(shù)的合理性， 其中建孔底沉渣小于100mm ，樁身垂直度小于1% ，樁徑偏差小于 50mm ，同時安扎后樁位偏差滿足 JGJ94 2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范規(guī)范。3 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用案例分析3.1 工程概況某市建筑項(xiàng)目為商業(yè)住宅區(qū)，共 20 層，其中地上 19 層，地下 1層。設(shè)計(jì)工作者在設(shè)

9、計(jì)的過程中，需與項(xiàng)目所在地的具體地質(zhì)勘查數(shù)為參考，選取 D400 型號的預(yù)應(yīng)力管樁，管樁長約20m ，同時估算出單樁承載力。在具體操作過程中，利用試樁獲得具體承載力，比估算值高出 33% 。通過試驗(yàn)值，進(jìn)一步縮減了項(xiàng)目投資成本，最大限度地獲得經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。 在施工過程中， 需利用試樁減小樁基礎(chǔ)施工的困難性，并采取有效方式、施工材料、機(jī)械設(shè)備等防止資源的浪費(fèi)。3.2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)誤區(qū)當(dāng)前高層建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，不同的住宅樓、 辦公樓以及酒店現(xiàn)高聳林立，大部分的住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，因此，具有剛度大，荷載分布均勻等優(yōu)勢。由于建筑結(jié)構(gòu)上部剛度就基礎(chǔ)沉降而言具有非常重要的影響，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了便利， 但是辦

10、公樓等此類高層檢測屬于框架核心筒、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，框支剪力墻或筒中筒結(jié)構(gòu)，此類剛度相對比較差，同時荷載分布不均， 上部結(jié)構(gòu)以及樁基地基直接具有作用力相對繁瑣，導(dǎo)致設(shè)計(jì)難度增高。設(shè)計(jì)不當(dāng)則會導(dǎo)致問題的發(fā)生。3.3 變動剛度的設(shè)計(jì)細(xì)則調(diào)整樁土支撐剛度在設(shè)計(jì)過程中需以遵循樁土支撐剛度調(diào)節(jié)為原則，根據(jù)地質(zhì)狀況、 荷載以及上部結(jié)構(gòu)完成科學(xué)的布置，同時全方位探討三者之間存在的聯(lián)系以及作用力，通過強(qiáng)弱結(jié)合的手段，實(shí)現(xiàn)增沉和減沉融合。 利用此類剛?cè)岵⒅氐姆绞剑?根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況，通過差異沉降最大限度地降低承臺內(nèi)力。樁土支撐剛度在具體實(shí)施過程中需全面保證度量的嚴(yán)密性， 就單樁承載力與支撐剛度保持正比例關(guān)系，其中的群樁因支撐剛度與樁的數(shù)量成反比例關(guān)系，導(dǎo)致群樁效應(yīng)的出現(xiàn)。剪力墻結(jié)構(gòu)的變剛度設(shè)計(jì)就剪力墻結(jié)構(gòu)來說，其剛度相對較好，同時荷載利用墻體傳輸?shù)交A(chǔ)，分布較為平均，而荷載角度的樓梯間以及電梯井，需增加布樁。在布樁時，要將基樁布置在墻下，而墻體的交叉處和墻體的拐角處更易于布樁，若承臺和基土之間未脫空，也可采用復(fù)合型樁基。樁基施工壓樁力低于設(shè)計(jì)的承載力某市建筑的高層建筑采用D400 型號的預(yù)應(yīng)力管樁，要對地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)的勘察，根據(jù)報告顯示的單樁承載力是660kN ，在進(jìn)行試打樁試驗(yàn)時， 4 根樁連接起來最大壓樁力是300kN ，相比于承載力要小很多。