黄帅科1 黄敬科2
1中国冶金地质总局昆明地质勘查院，云南 昆明 650051； 2中建铁路投资建设集团有限公司，北京 102600
摘要：目前，岩土工程的建设数量逐步增多，在岩土工程建设过程中，为了高效利用桩基础，优化并提升功能性，需要对桩基础工程设计进行深入研究，严格依照标准规范控制设计方案、内容，确保岩土工程桩基础设计的有效性。论文分析了岩土工程中桩基础设计的关键内容，涉及理念、要素、计算等内容，并针对特殊桩基础设计情况进行研究。
关键词：岩土工程；桩基础；工程设计
引言
在我国基础设施建设过程中，岩土工程具有十分重要的作用，在岩土工程建设中，地基及桩基础是工程施工中的重点组成内容，因此，在对岩土工程中的地基和桩基础进行处理的过程中，需要提高对其技术的研究，这对岩土工程施工质量具有决定性的作用。介绍了工程施工过程中的难点，分析了地基和桩基础的处理技术，可为类似工程提供参考。
1岩土工程的特点
首先，从岩土的构成物质的特点来说它具有不稳定的性质。如果要使施工的安全及其整个工程的质量有所保证，那么就需要在前期进行足够的地质勘探方面的工作，检测施工地的地质条件是否符合施工的要求。在对岩土体的结构、性质等具有了一个客观且全面的了解之后，才能判断此处岩土的稳定性，才能决定岩土工程的桩基础的施工。而且因为岩土具有不稳定性的特点，所以岩土的稳定程度也随时发生着变化，再加上对岩土的施工的操作，其变化的程度和频率也非常的大，所以并不能完全依赖于前期的检测，必须在前期勘察得出的基础上重新进行检测，这就要求对岩土进行经常性的检测，并且施工方案也要根据数据的变动而随之变动，不能一成不变，也不能完全只依赖于一个数据和一个方案。只有通过周密的检测，根据具体情况进行调整才能确保整个工程施工顺利地进行下去，也对工程的质量有了基本的保证。其次，岩土工程基本是地下设施，所以它也具有极好的隐蔽性，岩土工程大多在地下，且其主要包括地基、桩基的处理和锚杆等具体项目，因此就决定了其工作主要集中于地下。而且在完工后要把这些地下的工程再次遮盖掩埋掉，所以如果想要再次了解这些工程的情况，只能从地下了解，而不能直接从外界了解，所以岩土工程又具有隐蔽性的特点。这就意味着，在施工过程中，只有很明显的质量问题，才容易被发现。而一旦岩土工程出现问题，又意味着其是很难被发现的，这也说明某些岩土工程容易存在没有了解到的质量问题。技术人员引进了比较先进的技术来检测岩土工程的质量，排除岩土工程的安全隐患，以此达到质量上的过关。
2岩土工程中桩基础的设计
2.1分析计算桩基础相关参数
承载能力的计算包括以下内容：根据桩基础使用功能要求，结合桩基础在岩土工程中的受力特点，对桩基础竖向、水平方向的承载能力进行计算，确保不超过承载能力的特征数值。对于特殊条件下，要综合考虑桩基、土层、承台等因素的综合作用。在计算桩基和承台的承载力时，考虑桩身是否处于地面以上，侧面是否存在液化土层或是否存在极限承载能力低于50kPa的土层。预制混凝土桩吊装、运输、锤击前，要开展强度、承载力的检查和验算。柱端平面下存在软弱地层的要及时进行承载力验算；对于坡地、岸边的桩基稳定性要进行验算；并根据国标《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版）对桩基抗震性能进行验算。对于桩基础的形变情况，要考虑桩端持力层的一部分内容；若软土地基主次桩基、桩端持力层为黏土、淤泥时，一级桩基要进行沉降验算。在桩基上部结构完成后，要采取有效措施将上部结构与基础共同作用结合在一起。观测建筑沉降数值，并根据观测结果，采取有效措施确保始终处于沉降允许值范围。对于水平载荷大或水平位移控制较为严格的岩土工程，一级建筑桩基要注意验算桩基础的水平位移量，并根据验算结果采取有效措施，确保处于合理范围内。对于不允许出现混凝土裂缝的桩基需要进行混凝土抗裂验算；对使用过程中需限制裂缝宽度的桩基础要进行裂缝宽度的验算，最终确保桩基础、承台的抗裂性能及裂缝宽度满足相应控制标准。
2.2确定好桩型、截面及长度
（1）根据工程建设要求及岩土工程中桩基础的利用价值，从适用性、成本经济性等方面入手，确定好桩型，包括矩形、圆形、多边形等，为相应的工程设计工作开展提供参考信息，促使适宜桩型支持下的桩基础性能更加可靠，逐渐实现其工程设计目标。（2）桩基础工程设计中确定其截面及长度时，需要结合设计资料、桩基础所在区域的实际情况等，促使桩基础实践应用中的截面及长度更具合理性，全面提升其在岩土工程发展中的潜在应用价值。
2.3刚度和柔度相互结合
刚度和柔度是基础设计的重中之重，为提升基础设计效果，在设计阶段必须综合考虑基础的刚度和柔度，依据这两个设计参数便可设计出简单、可靠的基础设计方案。比如：在一些地质条件比较好的区域，通过刚度和柔度相互的方法，就能设计完善的基础设计方案，并具有良好的应用效果。再就我国岩土工程的基础结构形式而言，多为钢筋混凝土结构，大大增加了传统设计的难度，和传统土建工程设计相比，钢筋混凝土结构对设计的承载力、基础稳定性、基础质量等方面皆有较大要求。一旦发现承载力不达标，极易引起基础的不均匀沉降，从而对工程造成不可逆的影响。因此，在岩土工程基础设计中，也不能单一的只考虑刚度和柔度，应该结合岩土工程的实际情况，综合考虑整体岩土工程的承载力要求，再考虑整体结构的刚度和柔度。
3提升岩土工程中桩基础工程设计水平的相关措施
3.1强化桩基础工程设计过程控制意识
（1）根据岩土工程的设计要求，制定合理有效的控制措施，并确保切实实施到桩基础的设计过程中去，从而实现桩基础的设计过程是可控的，提高对设计过程的控制意识，不能忽视设计过程中的任何细节问题，细节往往决定成败，做好细节处的设计和处理，全面提高岩土工程中桩基础的设计水平。（2）强化好桩基础设计过程的控制意识后，应建立健全的、强有力的控制机制，确保工程的顺利进行和实施，实施过程中，及时发现不利于桩基础工程设计进行的因素，并采取有效措施及时消除，使岩土工程中桩基础设计的水平得到切实提高。
3.2注重设计方式的不断优化及利用
（1）设计人员应注重自身信息化意识的强化，将信息技术应用于桩基础工程设计中，提高信息化设计方式的利用效率，为工程设计方式的不断优化提供支持，促使桩基础在未来实践中的设计水平可逐渐提升；（2）注重精细化设计方式的利用，促使岩土工程中桩基础工程设计更具科学性，最大限度地降低其中的设计问题发生率，不断提升这类工程在实践中的设计水平，确保桩基础工程作业计划实施有效性。
结语
综上，岩土工程桩基础设计需要充分了解需求，掌握具体的设计要点，采取有效措施提升桩基础工程整体设计效率、质量，优化工程基础结构性能，为岩土工程整体建设奠定良好基础，降低工程基础结构施工问题发生概率，最终为经济、社会发展贡献一定的力量。
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