文/梅江紅 常德市規(guī)劃建筑設(shè)計院有限責任公司 湖南常德 415000
建筑行業(yè)飛速發(fā)展,人們對建筑工程的安全性給予了高度的重視。站在建筑工程的角度進行分析,樁基礎(chǔ)可以提供非常理想的穩(wěn)固和支撐作用。其中,對于樁基礎(chǔ)的相關(guān)設(shè)計,會對建筑物的整體性產(chǎn)生直接的影響。因為建筑工程在施工的過程中存在很強的復雜性,所以要對樁基進行科學設(shè)計,可以實現(xiàn)相應的工程效益。
鉆孔灌注樁的使用非常普及,具體來說便是對鉆孔進行相應的處理,在孔中對鋼筋籠進行放置,之后便可應用混凝土澆筑成柱的方式進行相應的基礎(chǔ)施工。對于該項技術(shù)的應用,有著非常獨特的優(yōu)勢,要先成孔之后慢慢成柱,之后根據(jù)具體的情況對成樁的形式進行確定。但是對于該項方式的應用,不能對成孔的垂直度給予保障。所以要應用安全可靠的鉆機,使作業(yè)的位置安全牢固,不會產(chǎn)生任何的鉆孔偏移問題[1]。此外,還可擴大鉆孔的支撐面,使成孔作業(yè)更加精確。
人工挖孔樁,具體來說便是利用人工的方式實施相關(guān)的作業(yè),所產(chǎn)生的效果非常理想。盡管人工挖孔樁會耗費大量的人力,但需要支出的成本并不是很多,更不會四周環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。所以,該項技術(shù)的經(jīng)濟性非常強,并且安全[2]。對于人工作業(yè)形式的應用,可將樁基進行擴大,并根據(jù)水的流量,對是否需要開挖進行確定,可全面保障樁基的施工質(zhì)量。
靜力壓樁會借助自重和樁架產(chǎn)生的影響,對樁產(chǎn)生相應的反作用力,以便樁能迅速到達地下,科學對偏移的程度進行控制。
在正式施工當中,對于該項技術(shù)的應用,不會產(chǎn)生較大的噪聲以及震動,施工工藝比較簡單并且方便,也沒有很高的成本,所以在結(jié)構(gòu)樁基的設(shè)計中施工中,應用十分廣泛。
目前,針對有限元法的應用,已經(jīng)成為了樁基設(shè)計當中,工作人員進行模擬測試的關(guān)鍵性手段。對于該項方式的應用,可離散分割集合當中的元素,之后在計算函數(shù)以及近似方程,可對多種樁基設(shè)計的需求給予滿足。同時,對于樁體的幾何拓撲信息的獲取也更加便利,將其在樁基整體承載力求解的計算中進行應用,可發(fā)揮出巨大的價值作用[3]。
與以往應用的計算方式進行比較,有限元法能夠?qū)⒖陀^情況進行有效反應,但是對于傳統(tǒng)計算方式的應用,會對地下樁基與土體結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的某些作用力有所忽視,這樣可以盡量對參與計算的元素進行減少。
在對樁基進行設(shè)計的過程中,需要對單個樁基所能承載的能力進行充分考慮,還需要對構(gòu)成的整體群落是否與建筑要求相互給予分析。利用有限元法可以對單個樁基的性能進行計算和比較,之后結(jié)合建筑施工的具體結(jié)構(gòu)情況,站在宏觀的角度對樁基的承載能力進行研究,以便使樁基在承受建筑上方大負荷的過程中,產(chǎn)生的受力變形在可以控制的范圍當中。因此需要利用樁基負荷計算的形式,在應用有限元計算的基礎(chǔ)之上,利用連續(xù)的計算方式,可以使樁基復合計算工作有效完成。此外,還可以對各離散單元當中的跨度進行合理提升,將細化的程度進行減少,這樣便可對群樁當中的計算量進行模擬,以便使工作的效率進行提升。
在具體進行計算的過程中,非常容易遇到的問題便是樁基產(chǎn)生的沉降效果與載荷實際需求不符,產(chǎn)生這一原因的問題的主要原因便是,在計算樁基的過程中,并沒有對樁基施工與承載力之間的關(guān)系進行計算。因此,為了對沉降量的控制有所提升,可以將垂直于樁基礎(chǔ)軸線當中的樁土當作各項同性材料,并結(jié)合樁體以及土體彈性模量與泊松比互相復合產(chǎn)生的各向同性材料參數(shù),最后應用等效材料的具體參數(shù),使群樁的載荷分析工作得以完成[4]。
結(jié)合承載的實際情況,樁身材料以及用途等等,建筑樁體的結(jié)構(gòu)可以對不同的基礎(chǔ)類型進行應用,其中需要對上層荷載與樁基產(chǎn)生的承受力進行充分的考慮,挑選出樁體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并對其進行說明,其中需要對高、低樁承臺基礎(chǔ)等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行闡述。其一,依照不同的施工要求,樁承臺當中的基礎(chǔ)設(shè)計在建筑高度不高,上部荷載沒有超過乙丙樁基設(shè)計,建筑高度未達到一百米,那么對于樁體承載力的設(shè)計以及沉降的設(shè)計,需要非常高的標準要求,所以需要使用樁筏基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。如果該樁的持力層非常深,并且有著很長的樁長長度,在將樁基承載力進行計算之后,如果承載力非常大,那么在墻柱下實施布樁的過程中,需要對布樁樁筏基礎(chǔ)進行優(yōu)先使用。
樁筏基礎(chǔ)的相關(guān)設(shè)計,對自身的荷載結(jié)構(gòu)、筏板厚度等進行了充分的考慮和分析。為了將承載能力進行有效發(fā)揮,一般會應用彈性地基梁作為計算以及分析的前提,這樣可以將建筑上層的壓力進行整體分散,并且能夠?qū)Φ鼗Y(jié)構(gòu)當中,梁的變形以及承載能力進行減少。在對其進行計算的過程中,會受到各種影響因素的影響。其一,建筑上層結(jié)構(gòu)壓力帶來的影響。其二,樁體自身的豎向剛度帶來的影響。其中可以將上層結(jié)構(gòu)當中的壓力進行合理的疊加,在實施樁筏基礎(chǔ)的計算以及設(shè)計時,便可將基礎(chǔ)平面當中的高度進行提高,使建筑上層的布局不均勻現(xiàn)象進行消除,預留出一定的剛度,可對變形現(xiàn)象進行避免和減少。同時,還要將樁基內(nèi)部的配件進行合理處理,將工程的成本資金投入價值進行最大程度的發(fā)揮。
總之,在對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中,樁基礎(chǔ)的相關(guān)設(shè)計屬于非常系統(tǒng)的一項工作內(nèi)容,并有著非常強的復雜性。相關(guān)的施工效果會對工程建筑的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。所以,設(shè)計人員需要對樁基設(shè)計給予高度的重視,利用合理以及科學的方式,將樁基基礎(chǔ)設(shè)計的效果以及質(zhì)量進行提升,發(fā)揮出更大的價值作用。