仁化县建筑设计室512300
摘要：笔者主要从筑桩基础种类，以及建筑结构中桩基础设计策略等方面来概括了本文主题，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：建筑结构；桩基础；设计
一、建筑桩基础种类
1.静力压桩
静力压桩通过自重及桩架的影响对桩产生反作用力，从而使桩能够快速进入地下，并能对其偏移程度进行科学的控制。在实际施工中，采用静力压桩施工技术产生的噪声、震动并不明显，其施工工艺相对简单、操作较为便利，同时成本也不高，因此在建筑结构桩基础设计施工中有着广泛的应用。
2.钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是常见的施工技术，即利用钻孔处理，在孔中放置钢筋笼，并进行混凝土浇筑成柱的桩基础施工方法。钻孔过灌注桩技术具有自身的特点，需要先成孔然后在成柱，并结合实际情况确定成桩的形式，但是这种方法并不能保证成孔垂直度。所以要保证使用的钻机可靠、安全，使作业的位置更加牢固，防止钻孔出现偏移。此外，还可以对桩机支撑面积进行扩大，从而使成孔更加准确。
二、桩基础设计形式分析
1.桩土复合模式”简化
根据现有的有限元分析形式要求，在对沉降和荷载关系进行分析时，为了起到优化处理的作用，要以现有的规范处理形式为基础，考虑沉降值的具体变化，对各个数值进行有效处理。为使数值尽量接近简化处理系数要求，要将垂直桩土的平面作为同性平面，将三维结构体系作为横观体系，弹性模量和桩土材料对沉降反应有不同的要求，需要注意群桩上面的荷载作用，及时对计算形式进行简化处理。现有的等效复合形式和静力桩基存在一定的差异性，可以将等效的复合模型和参数计算成有效的程序，计算阶段要注意平面结构的属性解析。在实践阶段，由于不同的模拟形式比规范上精确很多，会直接对工程实际测量指标造成影响，要对其进行简化处理，满足结构要求。
2.“桩土分离模式”简化
对单桩进行设计时，有限元设计方式囊括众多的方面。为了更好地完成简化操作，在具体设计时，需对传统设计以及计算模式给予科学的探讨，加强结构相互作用。如果在地基反作用下，反力系数对桩基起到相应的反作用，此时可利用Winker完成假定设计。受到反力系数的制约，有限元所有的设计指标会在一定程度上制约客观存在条件，因此，需对各类条件给予有效探讨。以坚持力学线性形式为前提，探讨空间差异以及复杂的几何边界，并给予全面的分析，在最短周期内给予有效的衔接，保证二次开发。与以往计算方式相比较能够发现，现存的桩基设计对关键点具有明确的规定，需进一步简化桩土分离方式，保证其自身价值的最大发挥。单桩简化操作主要是将桩以及土划分为不同的单元，2中单元保持不变，并对其完成细微处理。通过有限元对桩基完成探讨以及处理，在此过程中，需科学地划分其单元数量，有效防止增加计算的难度。
3.抗压承载力的确定
桩基础的主要作用就是确保建筑的承载力稳定，所以在这当中就需要强化对桩基础承载力的合理计算，以此来确保结构的稳定。并且设计人员还需要确保设计思维的敏捷，对结构设计需求合理控制，使得承载力能够和相关要求相符合，并且还需要确保桩基础在应用方面比较可靠。在完成验算之后对最终的设计方案进行确定，确保在实施当中能够顺利完成。在这当中，需要确保参数的准确性，其中建孔底沉渣小于100mm，桩身垂直度小于1%，桩径偏差小于50mm，同时安扎后桩位偏差满足JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》规范。
三、桩型与桩长设计
在桩基的设计工作中，桩型与桩长的选择将直接影响到基础设计，保证桩型与桩长的科学性、合理性，有助于提高经济效益。以某住宅项目为例，最初因时间方面的原因，建设单位要求采用D400预应力管桩，按地质报告将桩长确定为16m，将承载能力确定为850kN，据此基础造价在160元/m2左右，占据总造价很大比例。之后的设计工作中，充分结合现有经验，在不改变桩长的基础上，采用预制钢筋混凝土小方桩，施工工艺如图1所示，其承载力在600kN左右，规格为250×250。该方桩的造价仅有50元/m，可节省近一半的造价。
图1预制钢筋混凝土小方桩施工工艺
另外，桩长的选择同样十分重要，以某采用桩阀基础的建筑为例，按勘察报告需采用D500预应力管桩，供选桩长主要有以下几种：①25m，其承载能力为900kN；②34m，其承载能力为1300kN。若采用桩长为25m的桩基，则需要布置290根；若采用桩长为34m的桩基，则需要布置200根。如果从桩基角度讲，工程桩总延米实际数量十分相近，而从筏板设计角度讲，可将桩长为25m的桩作为满樘布桩，此时筏板的厚度在1200mm左右，将桩长为34m的桩作为墙下布桩，此时筏板的厚度为900mm，取得了良好的经济效益。基于此，在实际的设计工作中，应进行多方案对比，选择适宜的桩型和桩长，其必将直接影响设计的经济性、合理性。
四、建筑结构中桩基础设计策略
1.变动刚度设计
（1）剪力墙结构变刚度设计
剪力墙结构的整体刚度甚为理想，且荷载会通过墙体来传输到基础部分，实现了荷载的均匀化分布。对于荷载比较大的电梯井与楼梯间，需强化布桩设计。布桩时，需将布桩设置到墙体下，墙体拐角处与交叉处都比较容易布桩，若基土和承台间未脱空，可选择复合型桩基。
（2）合理调整好桩土支撑刚度
把调整桩土的支撑刚度视为重要的设计原则，合理布局上部结构、地质条件与荷载，全面考虑这些结构的相互作用与内在联系，运用强脱结合的方法，强调增沉与减沉的有效结合，实现刚柔并重，进而达到整体协调方法，结合具体情况，实施差异沉降，进而减小承台内力。在具体操作中，应加强对桩土支撑刚度的把控，进而开展科学而严谨的度量。桩承载力、单桩与支撑强度需呈现正相关性，群桩的承载作用会伴随着桩数量的不断增加、桩距减少而逐步降低，进而发生了群桩效应。
2.设定好桩的规格
定好桩基础的规格，作为桩基础设计关键部分，需按照其指标给予科学的确定，主要包含结构长度、横截面积等内容，从而保证基础结构的整体质量。在具体设计时，需明确状结构自身相应标准，对其不同区域的基础标准给予有效的分析，如埋深达到理想效果则需完成相关计算，方可对桩基础完成设计工作。
3.明确构建需求
在建筑工程项目里，基础结构的作用是承担建筑物顶端的压力。因而，在设计以及具有应用的过程中，需明确结构需求。在承载力设计环节应满足预期标准，不可让建筑物出现沉降等问题，所以对于桩基础的设计需全面考虑并提出一定要求。
明确建筑物的整体构建需求，需要涉及到力学知识，由于建筑物桩基础的具体作用力是由上部结构来决定其大小，所以需从力学方面进行分析，并且对此做出计算，从而使桩基础的设计更加合理，提升其可靠性的同时，需加强构造设计，保证其设计方案满足项目具体桩基础需求。
参考文献：
[1]张旺锋.建筑结构中桩基础设计分析[J].建筑安全，2016（1）
[2]王丽.建筑结构中桩基础设计探微[J].建筑工程技术与设计，2017（01）
[3]丁何来.建筑结构中桩基础设计方案探析[J].低碳世界，2017（08）