吕新平
新疆城乡勘察设计研究院有限责任公司 新疆 乌鲁木齐830000
摘要：当前，岩土工程规模不断扩大，遇到的地质结构也越来越复杂，这对基础结构的稳定性带来较大影响。因此，越来越多建筑单位应用桩基施工技术，加强基础稳定性，这就需要做好前期设计工作，提高结构稳定性，增强建筑的整体效果。
关键词：岩土工程；桩基础；工程设计
桩基在维护工程安全性和稳定性上具有重要作用。桩基础工程设计包含的内容较多，如位置、数量、型号、尺寸、承载能力、平面布局等，要求设计人员结合工程及现场实际情况，实行科学布局。本文将对岩土工程中的桩基础工程设计加以分析，进而有效提高工程安全等级。
1桩基础技术概述
桩基础施工是由基桩和桩顶组合构成的，是建筑项目工程施工的基石。桩基础技术在实际施工中根据桩端支撑的具体情况分成地承台桩基和高承台桩基，高承台桩基由于施工工艺的差异，分成灌注桩和预制桩构成。桩基础较强的竖向承载力在地震或者暴雨等恶劣天气时能够充分发挥其积极的作用，有效的将建筑竖向的荷载向周围的地表和地下进行分散，提高建筑的稳固安全性，最大限度的降低坍塌或者倾斜等问题的发生。岩土工程在施工过程中进行桩基础施工要重视低级变形和承载力变化的影响因素，要进行严格的勘测工作，发挥桩基础施工的重要作用，增加建筑整体结构的稳定性。桩基础技术在实际开展工作的过程和其他技术有一定的差异，具有较大的工作量和较多的费用，对现场的地址状况有严格的要求，在施工工作开展之前要多现场进行严格的勘测工作，对桩基础工程的承载力和防震性能有一定的保障。
2岩土工程桩基工程设计的主要影响因素分析
2.1地质条件因素
不同的岩土工程所面临的地质条件不同，所采用的桩基施工工艺也会不同，对桩基工程设计的要求也会不同。地质条件对桩基工程设计的影响主要包括地基连接和地基承重层两个方面。桩基础是承载建筑荷载的主要构件。在桩基工程设计过程中，必须综合考虑土体质量、压缩模量、承重层承载力等基本条件，合理设置各项参数。同时，应充分考虑桩基础穿越土层的具体情况，综合分析桩基础的穿越能力和地下水分布特征，确保桩基础选择的合理性。
2.2上部结构因素
在桩基础的设计中，应充分考虑上部结构的基本条件，保证桩基础能承受上部结构的荷载，从而保证建筑的整体稳定。目前，我国土地资源越来越稀缺，巨大的变化出现在岩土工程，同时对建筑结构设计提出了新的要求，促使岩土工程结构设计的多元化和复杂化，地上建筑高度、结构形式以及墙体厚度不同，对桩基的类型、埋深、截面积的要求也会有所不同。因此上部结构是影响桩基工程设计的主要因素。
3岩土工程桩基础工程设计
3.1设计流程
工程设计流程为：现场调查-资料收集和整理-基本参与确定-单桩承载力计算-桩身设计及强度计算-图纸绘制。在基本参数确定中，要明确单桩的结构尺寸，确定桩基数量，科学规划桩基平面布局。
3.2桩基选型
首先，对桩基所在地区的地质结构特征、施工技术条件、环境变化情况予以综合考量，剔除不良因素，注重设计可行性。其次，持力层的确定。桩基础工程设计中会遇到不同的地质结构，这时需要根据底层分布特征确定桩基类型和位置，注重桩基的稳固性。一般情况下，持力层会确定在岩层或硬土层中，如果桩长度所达深度位置没有硬涂层，可选择强度中等以上的土层，或压缩性中等的黏土层。
最后，桩长度与承载埋设深度的确定，一般要求承台顶面在地面下100mm为宜。
3.3单桩设计
（1）截面尺寸。单桩截面尺寸一般会与布桩构造及单桩承载力要求有直接关系。在设计中，要求同一桩基内桩径尺寸一致；荷载分布不均衡的情况下要按照地基土体结构特征和荷载承受能力实行单桩布设，确定桩体直径和截面尺寸。尤其要注重灌注桩的选择；在桩材强度高于端承桩持力层强度且基土层较为合适的情况下，应优先选择扩底灌注桩。（2）平面布局。要求群桩截面与荷载中心位置重合，注重单桩荷载划分的均衡性；桩体要围绕承台外围空间布设；为增加群桩截面的惯性矩，要求桩及垂直水平上的受力明显高于荷载和弯矩方向上的横截面轴线距离；箱基、带梁筏基、以墙下条形为基础的桩，宜沿梁或墙作双排或单排布置，减小承台梁宽度或底板厚度。（3）桩身设计。桩身设计是桩基础工程设计中的重要部分，也是最为繁杂的部分。桩身设计的内容以配筋率、配筋长度、混凝土强度确定、桩顶构造设计为主。本文通过对预制桩、灌注桩及预应力桩的分析，对上述参数加以确定和计算。混凝土强度等级为：预制桩要求强度等级在C30以上、灌注桩的强度等级在C25以上，而预应力桩的强度等级在C40以上；配筋率方面，打入式预制桩不可小于0.8%，静压式预制桩不可低于0.6%。灌注桩要控制在0.2%~0.65%之间；配筋长度的确定需综合考虑抗弯矩能力和水平荷载情况。如桩基承台下面存在淤泥质土或液化土层，配筋长度应能穿越淤泥质土或液化土层。对于地震区或抗拔桩等类型的桩体，要求采用长配筋的设计方式。而钻孔灌注桩的配筋长度要求在桩长的2/3以上；桩顶构造设计中，要求桩顶嵌入承台的距离在50mm左右，从承台内延伸出的主筋锚固长度控制在30—35d。灌注桩的桩基直径较大时，内部纵筋长度应与锚固长度一致。（4）承台设计。承台设计的相关参数为：承台宽度和厚度一般在500mm和300mm左右；边桩中心位置与承台边缘的距离要大于桩长度，外边缘的距离与承载之间的距离需超过150mm，如果设计中使用的是条形承台梁，距离要控制在75mm以上；承台混凝土强度等级以C30为主，纵筋保护层的厚度会根据有无垫层来确定，无垫层厚度控制在70mm以上，有垫层厚度控制在40mm以上；两桩承台连接中，连接梁可设置在连接位置最短的方向上；单桩承台，连系梁设置在两者互相垂直方向上；需抗震的柱下独立承台，连系梁设置在两者的主轴方向；承台应该与连系梁的顶面同一标高，且联系梁宽度设计在250mm以上。
3.4静载荷试验
静荷载试验是完善桩基础工程设计的关键环节，借助静荷载试验，可获取更加精准的数据参数，提高桩基础工程设计方案的可靠性、合理性。不过静荷载试验难度较高，需专业人员从旁指导和监督，并根据现场实际情况，科学规划试验内容，选择试验方式。另外，在静荷载试验中，桩基承载力的计算需要深度考量现场作业中存在的影响因素，保证实验后所得参数的准确性，改善桩基础工程设计水平。且规模较大、静荷载试验难度高，相关人员需做好科学把控。
3结语
综上所述，在岩土工程桩基础设计中，需要充分了解设计需求，掌握的具体设计要点，采取有效措施，有效提高桩基础工程设计效率和质量，优化工程基础结构性能，提高岩土工程总体建设质量，减少基础建设问题的发生率，最终进一步提高社会经济效益。
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