建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:童翠丽
[导读] 我国正在大力发展经济,所以在我国的中小型城市会有越来越多的高层建筑的产生.
        童翠丽
        13050319870924****  河北省邢台市 054000
        【摘要】我国正在大力发展经济,所以在我国的中小型城市会有越来越多的高层建筑的产生,对于高层建筑的施工也会越来越普遍,国家及相关人士会越来越重视高层建筑的设计,而地基的设计是高层建筑的基础,对于地基基础的设计和桩基设计都要引起高度重视,这样才能保证建筑的稳定。
        【关键词】建筑工程;地基基础;桩基;设计
        随着我国经济的快速发展,越来越多的高层建筑出现,成为了人们办公和生活的地点,而相比较于低层建筑来说,高层建筑对于建筑的结构工程尤其是地基基础和桩基的设计要求更为严格,因为地基在建筑工程结构中很重要。
1建筑地基基础设计的主要内容
        建筑地基基础设计是工程的一个关键环节。建筑地基设计,简单来说,就是对地基基础进行概念设计,包括对建筑工程中的力学性质、地质性质以及土力学等概念进行研究与分析,还要对施工现场土层的含水量等情况进行全面的研究,根据所有研究结果进行建筑地基基础设计。建筑地基基础概念设计和传统的建筑结构设计的概念不同,建筑地基基础设计更注重的是对建筑工程的承载能力,负责的主要是建筑工程结构整体的稳定性,进而使建筑工程的使用寿命延长,提高建筑工程的质量。
2桩基设计的情况概述
        随着我国经济建设的发展,我国的建筑事业也在不断进步,建筑工程的桩基础施工是主要的施工环节。其中桩基础主要有高承台和低承台的两部分工程,对于高承台而言,主要是桩身上部分和承台的地面上的底部部分。高承台施工工序主要是预制桩施工环节和灌注桩施工环节。在具体的施工过程中,需要根据施工标准进行施工机械的选择和施工,主要是进行钻孔,务必注意钢筋笼变形的发生,随后进行混凝土的灌入工作,行程桩基础;低承台则主要是地面之下的桩身,能够直接与土体进行接触。低承台施工模式主要是静压模式、敲打模式、震动模式。进行其桩身的打击,使其进入地面。桩基础在桥梁的功能主要是将建筑与地面进行紧密的连接,在进行施工中,主要是对其荷载进行一定的转移,从而提升建筑物的抵抗外部荷载的性能,不断的加强抗震能力。在保证其建筑桩基础的施工技术应用的前提下,从而最大限度的降低建筑发生倾斜或者是产生坍塌的问题,增加建筑的稳定性。除此之外,在建筑工程中应用桩基础技术,需要对施工当地的地质条件进行全面的考量,做好勘探工作,从而明确最佳施工方案,确保去工程质量。
3建筑工程常用的地基基础种类
        建筑工程常用的基础类型包括桩基础、独立基础、钢筋混凝土筏板基础、条形地基基础等,在实际工程项目中,应根据工程所在地的地质情况以及建筑的荷载情况合理选择基础类型。以下对分别桩基础、独立基础、钢筋混凝土筏板基础和条形地基基础进行简要介绍。
3.1桩基础
桩基础应用分以下几种情况:
        1)当建筑工程的上部结构需要较强的承载能力,但是地基上部土层较软,下部分布有能够当作桩端持力层的坚实土层的情况下;
        2)当地基承载力较强,但是建筑对沉降量有较高的要求的情况下也可以应用桩基础;
        3)当天然地基的沉降量过大,难以进行处理并且难以符合建筑物浇筑要求时,可以应用桩基础;
        4)在施工环境较差,土层松软并且较薄时可以应用桩基础,通过钻孔灌注短桩的方法来实现。


3.2独立基础
        柱下基础一般都是采用刚性或者柔性的独立基础。为了减少成本支出,基础桩距较大时,一般采用独立基础。建筑单位可以根据实际情况采用拉梁适当拉结的方式,提升建筑工程的稳定性和整体性,提高地基的抗变形性能和抗震性能,保证建筑的安全性,减少安全隐患。独立基础一般还会被应用在高层建筑中,当高层建筑的上部结构为框架体系时,地基的承载性能较好,地基变形较小,整体建筑的荷载和柱网的分布情况整体较为均匀,可采用独立基础。需要注意的是,建设单位需要从横纵2个方向进行拉梁的连接。施工时注意应根据实际情况对拉梁的断面进行选择,保证距离的科学性,实现建筑的稳定性。
3.3钢筋混凝土筏板基础
        钢筋混凝土筏板基础的适用范围较小,只适用于少数特殊情况下。建筑地基的土质不均匀时,地基承受力较弱,而建筑上部结构的荷载力大,通过十字交叉基础的应用,相邻基础之间的距离和缝隙会变小,使很多基础底面出现覆盖重叠的问题,难以满足基础底面积的实际需求,在这种情况下,可以应用筏板基础。另外,对含有地下室的建筑结构进行施工时,因为本身建筑结构的特殊性,会出现受潮和渗水问题,因此,建筑单位可以应用筏板基础作为地下室的底板结构,防止各种情况和问题的发生,提高建筑结构的稳定性。筏板基础具有较强承载力,较高的强度,能够有效提高整体建筑结构的牢固性和稳定安全性。
3.4条形地基基础
        建筑工程的上部结构的荷载较大,而地基的抗变形性能和承载力较差时,为了保证施工质量,通常应用刚性基础,但是应用刚性基础很容易导致基础断面较大,若为浅基础,则基础会露出地面,不利于结构的稳定性,如果采取基础加深的操作,会导致土方量和基础成本造价增加。即使应用了刚性基础,也很容易导致基础受到的应力较大,使建筑基础出现裂缝和不均匀沉降问题,对上部建筑的墙体稳定性和安全性造成影响。当这种情况出现时,可以应用钢筋混凝土条形基础,不仅可以承受较大的弯矩和剪力,更符合建筑基础断面的大小和配筋量要求,满足各方面的受力要求。必要时,还可以增加肋梁,提高基础的抗弯能力,防止地基不均匀沉降的发生。
4建筑桩基设计的主要内容
        建筑采用桩基作为基础结构时,需要明确桩基的种类和桩长,并对单桩竖向承载力进行计算,以保证桩基能够有足够的承载力职支撑建筑的上部结构,提高建筑的抗倾覆能力。
4.1明确基桩的种类和长度
        保证基桩设计的科学性和合理性是整个建筑结构工程顺利开展的一项重要内容。首先,设计人员要对施工现场周围的环境进行勘察,对周围的各项设施和地质水文等因素进行深入分析和研究,进而合理选择桩基类型。另外,根据建筑作用于桩基的荷载,计算桩基的长度,并尽量使桩端嵌入承载力较强的土层中,保证桩基的承载力和稳定性。
4.2以建筑等级为依据对单桩竖向承载力进行核算
        当建筑桩基设计为甲级时,应根据单桩静载力测试明确单桩极限承载力;当建筑桩基设计为乙级并且施工现场地质条件较优时,可学习相同类型和规模的建筑施工案例,做好相应的复原试验;当建筑桩基设计为丙级时,由于结构简单,可通过乙级应用的复原测试对其进行相关数据的获取。桩基的直径较大时,可以通用深层平板承载符合试验获得单桩竖向承载力,建筑结构施工中应用嵌岩桩时,可以通用专门的岩基平板承载符合试验获得单桩竖向承载力。
5结语
        由于我国经济的快速发展,全国的高层建筑逐渐增多,高度也不断增加,随之而来的就是对于建筑工程的要求也越来越高,而建筑结构也更加多样化,这些都对整个建筑的基础也就是地基的设计提出了很高的要求。地基虽然隐藏在整个建筑之下,是地下的隐藏工程,但是却是整个建筑的基础。
【参考文献】
【1】李铁铮.建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计[J].科学与财富,2019(22):80.
【2】何鸽琳.建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计浅述[J].建筑工程技术与设计,2018(17):4433.
【3】陈晓竹.建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计浅述[J].房地产导刊,2018(12):25.
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