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摘要：随着我国经济的快速发展，建筑行业迎来了良好的发展契机。在建筑工程施工中，桩基是影响建筑物性能和安全的关键。相关部门要重视建筑结构桩基设计，提高桩基施工质量，来保障整个建筑工程的安全性和稳定性。
关键词：建筑；结构；桩基设计
引言
在当前建筑工程项目中，桩基是影响建筑物性能的关键，决定了建筑物的稳定性。但是在实际上，传统建筑结构设计中，桩基设计一直没有得到相关人员的关注，导致桩基性能不达标，留下了潜在的质量安全隐患。所以针对这一问题，必须要深入了解建筑结中桩基设计的相关要求，最终为全面提高建筑物设计质量奠定基础。
1桩基及分类
桩基是把设置在岩土中的桩和桩顶连接的承台共同作用组成的基础或者把柱与桩连接的单桩基础形式。桩都埋于土层之中，若承台底和土相互接触，这是低桩承台基础。建筑物的桩基一般属于低承台桩基础。桩基础主要应用在高层建筑、高速铁路等项目工程中。桩基作用把建筑荷载自建筑物的上部通桩侧图传到下部坚硬、可压缩的土层或岩层，桩基充分利用桩端阻力与桩侧土摩擦力来抵抗竖向荷载的作用或者抗拔力的作用，同时借助桩侧土的阻力来抵抗水平荷载。依据荷载传递路径，通常可以将桩基分成端承桩和摩擦桩。端承桩是指桩基穿过土层，桩端持力层为坚硬的岩土层，建筑物荷载主要由桩端坚硬的土或者岩层承受，桩侧阻力相对较小，而摩擦桩是桩端不能到达坚硬的土或者岩层，建筑物上部荷载主要通过桩身和桩侧土之间摩擦承受，桩端土或者岩层的受力较小。混凝土预制桩通常情况下适用中密度、塑性粘土、碎石土或其它的土层。钻孔灌注桩主要用于各种土或者岩层，施工过程中注意防止软土中出现流砂而产生的塌孔，而钻孔灌注桩适用于没有地下水或地下水很少的地质条件。
2建筑结构设计中桩基础设计策略
2.1全面把握施工现场
在建筑结构设计中，要科学地处理桩基础设计工作，使其作用得到充分发挥。因此需要相关人员科学、全面地把握建筑结构工程施工现场，了解施工现场的地质特点、条件等，并能准确把握建筑基础结构处理的实际需要，全面提高建筑结构桩基础结构设计及应用的效果。在把握建筑工程施工现场的实际情况时，需要了解建筑工程所在位置的地质结构、土壤、地下水及周边环境等，进而科学地对桩基础设计施工进行优化，从而达到良好的效果。
2.2增强桩土复合计算的准确性
桩基设计中，需要考虑的不仅仅是单个桩体的受力能力，还有整体桩群的分布和承载能力是否可以达到建筑的要求。通过上文提到的有限元法计算，可以精确地计算出单个桩体的相关参数，但是在建筑中，还需要从宏观方面考虑整个桩群的承载能力，确保桩基能够承载整个建筑的压力，并且变形情况在相关标准之内。那么此时就需要通过有限元法计算单根桩体的受力以后，再进行连续的复合计算即可核算出整体所需承力。那么为了在核算中有效提升工作效率，可以有效减少各个离散单元细化程度，将其跨度增大，这样就可以在保证核算结果较为精准的基础之上，减少相应的计算量。
2.3数学函数有限元法的运用
当前，有限元法的运用逐渐成为桩基设计工作者的模拟测试手段之一，有限元法可以将集合内的元素进行离散分割，再进行函数和近似方程的计算，适用于多种桩基设计需求，也可以更加方便地获取桩体的几何拓扑信息，并将在求解桩基整体承载力等计算环节发挥重要作用。
与传统的桩体强度计算相比，有限元法能够更加反映出客观的实际情况，传统计算方法会忽略地下桩基与土体结构相互之间的某些作用力，以尽可能减少参与计算的元素，比如工作人员常常采用文克尔假定法对土体所受法向力进行计算，先假定桩基打压过程中只有桩体下方的土层受到了作用力影响，并假设土体变形与承受荷载之间存在一个地基反力系数使二者始终成正比，通过这种计算方法，仅仅能够得出一个近似的数值，不能完全反映出客观实际情况，其设计结果可能出现一定的误差。而通过有限元法则可以将忽略的作用力和影响因素都考虑进来，无论是桩体材料还是受作用力影响的空间结构等都能通过有限元法实现受力的非线性分析，并通过计算机软件建立模型进行模拟，得出的仿真数据具有一定可靠度，便于提升桩体自身的性能。
2.4验算桩基础承载力
在建筑工程施工中，桩基础设计施工效果将对建筑的承载力产生较大影响，所以需要对建筑物进行合理的基础布置。要重点验算桩基础承载力，保证良好的桩基础施工效果。设计人员要明确设计思路，把握好其承载力水平，桩基础设计要科学、可靠，重点验算并确定设计方案，减少实际施工操作中的问题。验算时要明确相关参数，孔底沉渣小于10cm，桩身的垂直度不能大于1%等，施工后依据桩承载力确定设计需要，保证其安全性。
2.5桩基受力分析
桩基的主要功能之一是确保建筑物在修筑以及后续的居住过程中可以得到充分的利用，延长建筑物的寿命。桩基对于承载建筑物的压力有着十分显著的效果。在对桩基进行设计时，要对桩基的整体情况进行受力分析，确保可承载压力的范围，减少误差发生的可能性。
2.6桩体的长径、比例选择
在建筑过程进行时，要根据各种各样的环境变化对方案进行及时调整，确保工程可以顺利推行。一般情况下，在建筑工程进行时，会出现环境以及桩基自身的变化导致工程无法顺利进行，这就要求相关的工作人员在设计之初，就要考虑到各种因素，及时对桩基的比例情况进行调整，最大程度的减少原材料的浪费。在建筑工程进行时，要对资金的利用进行规划，材料的购进要进行及时记录，只有确保材料最大程度的利用，才会减少资金的损失，推动工程的进度。除此之外，桩基的长径的比例对工程的下一步推进有很大的好处，例如，桩体的合理长度会有效的增加桩基的承载能力，对延长建筑物的寿命有着显著的效果；同样的，当桩基的长径的比例不合适时，会增加建筑物的承载负担，对建筑物的使用极为不利。
2.7桩基设计中的静载荷试验
目前的桩基础设计过程，往往受到时间的约束。首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性，结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难，且有时因地质报告有出入会给施工带来相当的不便。根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范JGJ94－2008计算的场区单桩承载力标准值，这是一个经验数值，不宜直接采用。近几年来通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测，发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值，有些相差幅度较大，因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。
结语
桩基础设计对基础的施工质量和使用寿命在一定程度上起着重要的作用，因此桩基础设计过程中必须结合当地工程地质情况以所受荷载进行计算，综合考虑各种施工工艺。在保证满足结构安全的前提下，切实提高建筑结构设计的整体水平，节约工程造价。
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