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摘要:桩基选用布置在建筑设计中占据着十分重要的位置,并在一定程度上决定了建筑结构稳定性和使用性能,需要对其引起高度重视。特别是在对多高层建筑进行设计时,一旦出现桩基選用布置不够科学合理情况,就极容易引发安全质量问题,并对建筑事业健康稳定发展带来极大影响。本文联系桩基分类与特点,对桩基桩型选用、桩长桩径确定和桩布置原则进行细致阐述,并结合实际案例详尽探讨建筑设计中桩基选用布置技巧,以供参考。
关键词:多高层建筑;建筑设计;桩基选用;布置技巧;分析
在城市现代化水平不断提高背景下,多高层建筑项目数量也逐渐增多,并对建筑施工质量和功能发挥提出更高要求,而做好多高层建筑桩基选用布置工作,不仅可以保证建筑结构安全性,还能促进建筑使用性能得到充分发挥。但是从实际情况来看,受到桩基类型较多、考虑不够全面、布置科学性不足等因素影响,导致建筑桩基设计质量不佳,对工程综合效益发挥也带来极大影响,需要加强多高层建筑桩基设计研究,并在准确把握桩基选用布置技巧以后,提高建筑结构设计科学合理性,其最终建筑质量和功能发挥也能得到有力保障[1]。鉴于此,对多高层建筑设计中桩基选用布置技巧进行分析和探讨。
1桩基分类、桩型选用、桩长桩径确定和桩布置原则分析
1.1桩基分类
桩基分类主要有:(1)按承台位置高低分类,主要有高承台桩基和低承台桩基两种,前者主要是结构设计需要,要将群桩承台底面设在地面或局部冲刷线上,在桥梁、港口工程中应用较多,后者则是将承台底面埋置于地面或局部冲刷线下,房屋建筑施工中运用较多。(2)按承载性质不同分类,主要包含摩擦型桩和端承型桩,其中摩擦型桩的桩基承载力主要以桩侧摩阻力为主,外部荷载就可以通过摩阻力将之传递给周围土层,在岩层较深地基中应用较多,端承型桩主要是在极限荷载作用下,在软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,就可以通过桩身,将外部荷载传递给基岩,以保证整体稳定性。(3)按桩身材料分类,可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩三种,其中钢筋混凝土桩应用最为广泛,并且桩身强度高、制作较为方便等优势十分突出,钢桩主要有钢管桩和型钢桩构成,由于桩身材料强度比较大,在沉桩时就不会对土层造成较大影响,耐腐蚀性能较为优越。(4)按成孔方法分类,包含挤土桩、非挤土桩和部分挤土桩三种,挤土桩在成桩过程中,周围土会受到严重扰动,主要有混凝土方桩、预应力管桩等,非挤土桩成桩时需要将桩体积相同的土挖出,周围土也不会受到较大扰动,常用作业方法有泥浆护壁、套管护壁等[2]。
1.2桩型选用
考虑到桩基类型比较多,在实际选用时就要加以注意,确保桩基类型与实际情况相适应。具体确定使用桩型时,需要明确拟建项目为多层还是高层,若为多层建筑项目,就意味着基底平均压力不大,实际操作无论是挤土桩,还是非挤土桩都能够进行应用,若建筑为高层就要充分考虑地基基础承载能力和抗变形能力,操作中就可以选择非挤土桩进行使用。另外,在桩型选用之前,还要深入到现场开展地质勘察工作,并根据得到地质资料判断建筑地基是否存在软土层情况,一经确定就可以选择预制桩进行应用,若地基中间存在岩石层,就可以优先考虑成孔灌注桩。
1.3桩长桩径
影响桩长的因素有很多,要保证桩长桩径符合实际要求,就要对桩端持力层加以注意,操作中桩端应选择较厚较硬的持力层,施工中还要保证持力层深入到应深度,在提高端阻力的同时,桩端沉降情况也能防止发生。若桩顶存在液化土层时,就可以采用较为稀疏的长桩,以达到减少负模阻占比目的,对于端承力为主的桩,可以选择大直径桩、扩底桩等进行运用,承载力控制的桩适合采用短桩[3]。
1.4桩布置原则
在桩布置时,需要对桩的最小中心距离进行控制,针对常规桩需要将其均匀的布置在墙或柱下的承台范围内,在满足抗压抗拔要求的同时,基础受力也会更加均匀,操作中要注意基础适宜采用筏板基础,并根据实际适当提高筏板的厚度,基底平均压力也要低于标高处实土的压力,以防止基础沉降情况发生,针对抗拔桩适合使用短桩,并在桩端下设置软垫层。另外,对桩体基础结构设计进行优化,特别是在进行桩筏基础设计时,除了要对荷载结构、筏板厚度、建筑物沉降等多重因素进行考虑以外,还要以弹性地基梁为计算基础,对建筑上层压力进行有效分散,在减少地基结构承受压力的同时,梁变形情况也能防止发生,甚至还可以适当叠加上层结构压力,以增大基础平面刚度,结构变形也能得到有利控制[3-4]。
2多高层建筑设计中桩基选用布置技巧
2.1工程案例
某建筑项目一期为多层住宅,二期为18层塔式住宅,并且有一层地下室,前者基础采用夯扩桩,后者为框架剪力墙结构。经过地质勘察发现岩面起伏比较大,并存在大量溶洞,岩上还覆有粉质黏土,其中溶洞顶板最厚达到2.9m,最大洞高11.2m,大部分孔存在漏水漏浆情况,实际开展施工建议桩基采用钻孔灌注桩,并将大理岩作为桩端持力层[4]。
2.2桩基选用布置技巧
在深入分析该工程项目地质情况以后,将桩基设计为钻孔灌注桩形式,由于作业过程会受到浅部土层不均匀分布碎石、土层粘性较强等因素影响,导致局部很可能出现沉管困难情况。经过综合考虑以后,认为应该充分利用上覆土层粘性,对预应力管桩进行运用,不仅不会触及到基岩面,还能有效发挥桩、土、底板共同作用,作业时也要根据地质报告提供的桩基设计参数,对单桩承载力和总桩数进行确定,经过试压以后确定桩的终压值和桩长,在保证达到承载力要求的基础上,有效控制桩的长度,以起到提高施工质量和降低施工成本作用[5]。
结语:本文是对多高层建筑设计中桩基选用布置技巧的分析,随着建筑事业不断发展,对建筑结构稳定性和施工质量也提出更高要求,特别是在多高层建筑项目增多情况下,对建筑桩基进行优化设计,可以保证整体结构稳固性,建成后建筑使用性能也能得到可靠保障。然而要取得这一理想效果,就要准确把握桩基不同类型,并根据建筑实际要求和地质状况,对桩基进行科学选用与合理布置,在保证建筑施工顺利与质量的同时,建筑使用性能也能得到有效发挥。
参考文献
[1]严俊佳.建筑工程桩基础施工技术要点[J].工程建设与设计,2020(24):163-164.
[2]吴凡.高层建筑桩基工程施工技术及其管理的应用[J].居业,2020(01):144-145.
[3]曹晓萌,陈强.杭州某复杂场地高层建筑桩基优化设计[J].浙江建筑,2020,38(04):45-50.
[4]马东亚.上海地区某高层建筑桩基设计研究[J].结构工程师,2020,37(03):229-234.
[5]杜鹏,张剑涛.多高层建筑设计中桩基选用布置技巧[J].建筑结构,2020,51(S1):2099-2101.
关键词:多高层建筑;建筑设计;桩基选用;布置技巧;分析
在城市现代化水平不断提高背景下,多高层建筑项目数量也逐渐增多,并对建筑施工质量和功能发挥提出更高要求,而做好多高层建筑桩基选用布置工作,不仅可以保证建筑结构安全性,还能促进建筑使用性能得到充分发挥。但是从实际情况来看,受到桩基类型较多、考虑不够全面、布置科学性不足等因素影响,导致建筑桩基设计质量不佳,对工程综合效益发挥也带来极大影响,需要加强多高层建筑桩基设计研究,并在准确把握桩基选用布置技巧以后,提高建筑结构设计科学合理性,其最终建筑质量和功能发挥也能得到有力保障[1]。鉴于此,对多高层建筑设计中桩基选用布置技巧进行分析和探讨。
1桩基分类、桩型选用、桩长桩径确定和桩布置原则分析
1.1桩基分类
桩基分类主要有:(1)按承台位置高低分类,主要有高承台桩基和低承台桩基两种,前者主要是结构设计需要,要将群桩承台底面设在地面或局部冲刷线上,在桥梁、港口工程中应用较多,后者则是将承台底面埋置于地面或局部冲刷线下,房屋建筑施工中运用较多。(2)按承载性质不同分类,主要包含摩擦型桩和端承型桩,其中摩擦型桩的桩基承载力主要以桩侧摩阻力为主,外部荷载就可以通过摩阻力将之传递给周围土层,在岩层较深地基中应用较多,端承型桩主要是在极限荷载作用下,在软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,就可以通过桩身,将外部荷载传递给基岩,以保证整体稳定性。(3)按桩身材料分类,可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩三种,其中钢筋混凝土桩应用最为广泛,并且桩身强度高、制作较为方便等优势十分突出,钢桩主要有钢管桩和型钢桩构成,由于桩身材料强度比较大,在沉桩时就不会对土层造成较大影响,耐腐蚀性能较为优越。(4)按成孔方法分类,包含挤土桩、非挤土桩和部分挤土桩三种,挤土桩在成桩过程中,周围土会受到严重扰动,主要有混凝土方桩、预应力管桩等,非挤土桩成桩时需要将桩体积相同的土挖出,周围土也不会受到较大扰动,常用作业方法有泥浆护壁、套管护壁等[2]。
1.2桩型选用
考虑到桩基类型比较多,在实际选用时就要加以注意,确保桩基类型与实际情况相适应。具体确定使用桩型时,需要明确拟建项目为多层还是高层,若为多层建筑项目,就意味着基底平均压力不大,实际操作无论是挤土桩,还是非挤土桩都能够进行应用,若建筑为高层就要充分考虑地基基础承载能力和抗变形能力,操作中就可以选择非挤土桩进行使用。另外,在桩型选用之前,还要深入到现场开展地质勘察工作,并根据得到地质资料判断建筑地基是否存在软土层情况,一经确定就可以选择预制桩进行应用,若地基中间存在岩石层,就可以优先考虑成孔灌注桩。
1.3桩长桩径
影响桩长的因素有很多,要保证桩长桩径符合实际要求,就要对桩端持力层加以注意,操作中桩端应选择较厚较硬的持力层,施工中还要保证持力层深入到应深度,在提高端阻力的同时,桩端沉降情况也能防止发生。若桩顶存在液化土层时,就可以采用较为稀疏的长桩,以达到减少负模阻占比目的,对于端承力为主的桩,可以选择大直径桩、扩底桩等进行运用,承载力控制的桩适合采用短桩[3]。
1.4桩布置原则
在桩布置时,需要对桩的最小中心距离进行控制,针对常规桩需要将其均匀的布置在墙或柱下的承台范围内,在满足抗压抗拔要求的同时,基础受力也会更加均匀,操作中要注意基础适宜采用筏板基础,并根据实际适当提高筏板的厚度,基底平均压力也要低于标高处实土的压力,以防止基础沉降情况发生,针对抗拔桩适合使用短桩,并在桩端下设置软垫层。另外,对桩体基础结构设计进行优化,特别是在进行桩筏基础设计时,除了要对荷载结构、筏板厚度、建筑物沉降等多重因素进行考虑以外,还要以弹性地基梁为计算基础,对建筑上层压力进行有效分散,在减少地基结构承受压力的同时,梁变形情况也能防止发生,甚至还可以适当叠加上层结构压力,以增大基础平面刚度,结构变形也能得到有利控制[3-4]。
2多高层建筑设计中桩基选用布置技巧
2.1工程案例
某建筑项目一期为多层住宅,二期为18层塔式住宅,并且有一层地下室,前者基础采用夯扩桩,后者为框架剪力墙结构。经过地质勘察发现岩面起伏比较大,并存在大量溶洞,岩上还覆有粉质黏土,其中溶洞顶板最厚达到2.9m,最大洞高11.2m,大部分孔存在漏水漏浆情况,实际开展施工建议桩基采用钻孔灌注桩,并将大理岩作为桩端持力层[4]。
2.2桩基选用布置技巧
在深入分析该工程项目地质情况以后,将桩基设计为钻孔灌注桩形式,由于作业过程会受到浅部土层不均匀分布碎石、土层粘性较强等因素影响,导致局部很可能出现沉管困难情况。经过综合考虑以后,认为应该充分利用上覆土层粘性,对预应力管桩进行运用,不仅不会触及到基岩面,还能有效发挥桩、土、底板共同作用,作业时也要根据地质报告提供的桩基设计参数,对单桩承载力和总桩数进行确定,经过试压以后确定桩的终压值和桩长,在保证达到承载力要求的基础上,有效控制桩的长度,以起到提高施工质量和降低施工成本作用[5]。
结语:本文是对多高层建筑设计中桩基选用布置技巧的分析,随着建筑事业不断发展,对建筑结构稳定性和施工质量也提出更高要求,特别是在多高层建筑项目增多情况下,对建筑桩基进行优化设计,可以保证整体结构稳固性,建成后建筑使用性能也能得到可靠保障。然而要取得这一理想效果,就要准确把握桩基不同类型,并根据建筑实际要求和地质状况,对桩基进行科学选用与合理布置,在保证建筑施工顺利与质量的同时,建筑使用性能也能得到有效发挥。
参考文献
[1]严俊佳.建筑工程桩基础施工技术要点[J].工程建设与设计,2020(24):163-164.
[2]吴凡.高层建筑桩基工程施工技术及其管理的应用[J].居业,2020(01):144-145.
[3]曹晓萌,陈强.杭州某复杂场地高层建筑桩基优化设计[J].浙江建筑,2020,38(04):45-50.
[4]马东亚.上海地区某高层建筑桩基设计研究[J].结构工程师,2020,37(03):229-234.
[5]杜鹏,张剑涛.多高层建筑设计中桩基选用布置技巧[J].建筑结构,2020,51(S1):2099-2101.