基于高層建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題分析

摘 ?要：隨著城鎮(zhèn)化的大力發(fā)展，高層建筑逐漸增多，無(wú)論是建筑高度還是建筑數(shù)目增長(zhǎng)均加快。目前高層建筑中混凝土、鋼結(jié)構(gòu)用量比較大，而且建筑難度系數(shù)較大、投入成本較高?；A(chǔ)建筑作為高層建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵組成部分，因此必須對(duì)其建筑效果給予高度關(guān)注。在對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，必須確保地基結(jié)構(gòu)擁有良好的剛度和強(qiáng)度，并且關(guān)注基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與荷載能力要求。基于此，本文對(duì)基于高層建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu);樁基礎(chǔ);設(shè)計(jì)關(guān)鍵;分析

中圖分類號(hào)：TU470 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）05-0000-00

0 引言

只有保證對(duì)工程相關(guān)信息的全面掌握，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，才會(huì)使的設(shè)計(jì)得樁基礎(chǔ)合理，富有經(jīng)濟(jì)性和安全性，進(jìn)而企業(yè)在未來(lái)的發(fā)展中更加順利。

1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性

地基基礎(chǔ)規(guī)劃是項(xiàng)目施工的關(guān)鍵組成部分，其作為項(xiàng)目的整體規(guī)劃與第一工序，對(duì)工程質(zhì)量有直接影響。影響地基建筑質(zhì)量的參數(shù)較多，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)規(guī)劃期間必須針對(duì)能夠降低建筑質(zhì)量的參數(shù)進(jìn)行管控[1]。因此，在無(wú)形之中增加了規(guī)劃工作的任務(wù)量，同時(shí)影響了地基基礎(chǔ)規(guī)劃的穩(wěn)定性。有數(shù)據(jù)顯示，同城條件下地基基礎(chǔ)在建筑期間其成本投入大約為整體項(xiàng)目的5%，在特殊條件下，譬如地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)特殊，需要增加施工量，在此情況下投入成本大約為整體項(xiàng)目的10%。由于此種情況，在開(kāi)展地基基礎(chǔ)規(guī)劃過(guò)程中，項(xiàng)目工程師需要盡可能多的設(shè)計(jì)建筑規(guī)劃，然后分析其實(shí)用性與投入成本，進(jìn)而選擇相對(duì)合理的施工設(shè)計(jì)。

2 高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意問(wèn)題

2.1 沉降縫問(wèn)題

在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)期間，沉降縫現(xiàn)象發(fā)生的概率比較大，此類現(xiàn)象可能會(huì)造成建筑物出現(xiàn)裂縫，從而影響建筑的安全性。研究發(fā)現(xiàn)致使沉降縫等問(wèn)題發(fā)生的因素眾多，主要為地基的穩(wěn)定性差、周邊位置載重超標(biāo)、建筑高度與結(jié)構(gòu)缺乏科學(xué)性等。若是沉降縫現(xiàn)象發(fā)生，往往可以應(yīng)用垂直縫處理方式來(lái)改善，借助垂直縫的方法可以有效的把建筑物劃分為單獨(dú)的施工個(gè)體，進(jìn)而有效的規(guī)避建筑物出現(xiàn)錯(cuò)位和開(kāi)裂的現(xiàn)象。因?yàn)楦邔咏ㄖ氖┕そY(jié)構(gòu)必須承受較大的作用力，因此對(duì)高層建筑地基進(jìn)行施工的難度系數(shù)較高，沉降縫現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)降低地下室在土層中的嵌固能力，從而加重建筑物結(jié)構(gòu)的荷載，進(jìn)而降低建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性，因此在針對(duì)高層建筑開(kāi)展基礎(chǔ)規(guī)劃工作期間，必須結(jié)合影響建筑質(zhì)量的相關(guān)因素，制定有效的措施，盡可能優(yōu)化項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)。

2.2 上部結(jié)構(gòu)的影響

上層結(jié)構(gòu)對(duì)高層建筑基礎(chǔ)建筑規(guī)劃的干擾通常體現(xiàn)在地下水的浮力、地下室的建筑高度、結(jié)構(gòu)類別、建筑物形狀等方面。針對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)，地下室位于整個(gè)建筑最底層，在制定建筑方案期間，若是將地下室作為中空結(jié)構(gòu)，則地下室底板需要承受較大的浮力，所以項(xiàng)目工程師必須開(kāi)展科學(xué)有效的抗浮能力測(cè)算。若是將地下室當(dāng)做補(bǔ)償式基礎(chǔ)，則地基的承載能力會(huì)不斷提高，進(jìn)而發(fā)生沉降，所以在規(guī)劃期間，必須選取相對(duì)合理的基礎(chǔ)埋深，保證施工效果同移除的土壤質(zhì)量保持平衡狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)沉降量進(jìn)行管控。

2.3 地基土結(jié)構(gòu)問(wèn)題

高層建筑物上層構(gòu)件的載重能力大部分取決于地基和基礎(chǔ)中的剛性樁、柔性樁、半柔性樁以及其他種類的樁柱，如今在對(duì)地基基礎(chǔ)構(gòu)建規(guī)劃期間，大多采用沉降法來(lái)管控地基基礎(chǔ)規(guī)劃歷程。在實(shí)際的地基規(guī)劃期間，必須依據(jù)地基土質(zhì)構(gòu)造開(kāi)展工作，依據(jù)具體的條件合理的選用規(guī)劃圖紙，確保后續(xù)工序能夠順利開(kāi)展。

3 建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)基本狀況

從項(xiàng)目施工期間使用樁基礎(chǔ)的狀況來(lái)看，必須完全熟知工程施工位置的實(shí)際條件，尤其是必須完全掌控建筑位置的地質(zhì)條件，合理的開(kāi)展解析工作，確保能夠科學(xué)的對(duì)項(xiàng)目建設(shè)位置的地質(zhì)展開(kāi)探究，保證能夠熟知項(xiàng)目建筑基礎(chǔ)構(gòu)建施工期間實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而有效的提高樁基礎(chǔ)構(gòu)建的作用和建筑質(zhì)量[2]。

3.2 防水抗浮設(shè)計(jì)

高層建筑在進(jìn)行地基施工前期必須對(duì)地表以下水源情況進(jìn)行勘測(cè)，防止水源降低影響建筑效果。同時(shí)依據(jù)勘測(cè)結(jié)果合理的選用建筑材料，提前做好防水措施。在處理地下水期間，必須制定合理的方案，若是地下水排放量超標(biāo)，則會(huì)影響下方構(gòu)件給予上方構(gòu)件的支撐作用，進(jìn)而導(dǎo)致塌陷與沉降現(xiàn)象出現(xiàn);若是地下水排放量不夠，則容易造成地下水涌入建筑物，進(jìn)而造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此必須針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的展開(kāi)抗浮規(guī)劃，預(yù)先測(cè)算抗浮數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)要求制定標(biāo)準(zhǔn)值。在具體工作期間，若是高層建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工選用樁基礎(chǔ)，同時(shí)設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，可采用抗拔樁的方法處理事故。

3.3 確定樁規(guī)格

在高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)展開(kāi)規(guī)劃期間，關(guān)鍵工作是保證樁基礎(chǔ)規(guī)格的合理性，同時(shí)判定項(xiàng)目建筑期間采用樁規(guī)格必須滿足項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)，并且參考基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性，在判定樁基礎(chǔ)規(guī)格期間必須秉承著依據(jù)樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)度和橫向切面面積等參數(shù)進(jìn)行工作，保證樁基礎(chǔ)能夠在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮出重要作用[3]。除此之外，在選用樁基礎(chǔ)過(guò)程中，必須針對(duì)樁結(jié)構(gòu)在項(xiàng)目有關(guān)位置中的應(yīng)用情況展開(kāi)精準(zhǔn)的掌控，如樁結(jié)構(gòu)的建筑深度等參數(shù)，必須針對(duì)此參數(shù)展開(kāi)精準(zhǔn)的測(cè)算，同時(shí)開(kāi)展詳細(xì)的探究，確保能夠激發(fā)樁基礎(chǔ)的作用。在判定樁規(guī)格的問(wèn)題方面，在依據(jù)項(xiàng)目建筑區(qū)域內(nèi)相關(guān)判定參數(shù)的基礎(chǔ)上，必須針對(duì)項(xiàng)目建筑期間樁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和荷載能力展開(kāi)探究，通過(guò)此種方式在一定程度上提升樁基礎(chǔ)的建筑質(zhì)量。

3.4 提高材料利用率

在改善高層建筑基礎(chǔ)規(guī)劃方案中，提升建筑材料的應(yīng)用價(jià)值是相對(duì)合理的改善方案，材料應(yīng)用價(jià)值的提升必須在確保項(xiàng)目建筑效果與符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下進(jìn)行[4]。如，針對(duì)在項(xiàng)目建筑期間應(yīng)用頻率最高的混凝土與鋼筋，由于其在建筑期間承受了較大的荷載力，因此在選用建筑材料期間必須選用承載能力較大的材料，在確保建筑效果的基礎(chǔ)上，采用提升建筑材料品質(zhì)的方式降低原材料的應(yīng)用量。其次，在選用鋼筋與混凝土過(guò)程中，必須保證此兩種材料的強(qiáng)度處于和諧狀態(tài)，進(jìn)而保證材料的應(yīng)用效果，從而實(shí)現(xiàn)提升原材料應(yīng)用價(jià)值的目標(biāo)。由此可見(jiàn)，在選用建筑材料期間必須關(guān)注材料的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)原材料的最佳應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而縮減資金投入，達(dá)到提升建筑收益的目標(biāo)[5]。

3.5 重視地基基礎(chǔ)等級(jí)的設(shè)計(jì)

在相關(guān)要求中，依據(jù)地基的實(shí)際情況、建筑高度、建筑數(shù)量與建筑用途等情況，將地基基礎(chǔ)的規(guī)劃劃分為3個(gè)級(jí)別，同時(shí)準(zhǔn)確的指出在進(jìn)行地基基礎(chǔ)規(guī)劃期間必須符合以下條件：（1）所有建筑物的地基荷載力規(guī)劃必須滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（2）在建筑登記為甲、乙兩級(jí)的高層建筑期間，必須認(rèn)真測(cè)算地基的變形量。

4 結(jié)語(yǔ)

在高層建筑施工中，基礎(chǔ)工程在整個(gè)工程中的造價(jià)占據(jù)很大比重，不同基礎(chǔ)形式造價(jià)之間存在較大差距。故，在現(xiàn)實(shí)施工中，應(yīng)嚴(yán)格結(jié)合工程地質(zhì)、建筑物結(jié)構(gòu)形式等特征，有針對(duì)性的選擇基礎(chǔ)形式。設(shè)計(jì)人員在對(duì)高層建筑基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)期間，應(yīng)結(jié)合多方因素，進(jìn)而采用正確的設(shè)計(jì)方法，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性，優(yōu)化高層建筑施工質(zhì)量，協(xié)助施工單位獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。

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收稿日期：2020-03-16

作者簡(jiǎn)介：鄭敏琦（1988—），男，廣西玉林人，本科，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

Abstract：With the vigorous development of urbanization， the number of high-rise buildings increases gradually， both the height and the number of buildings increase. At present， the amount of concrete and steel structure in high-rise buildings is relatively large， and the construction difficulty coefficient is large and the investment cost is high. As a key component of high-rise building structure， the foundation building must be highly concerned about its architectural effect. When planning the foundation， we must ensure that the foundation structure has good stiffness and strength， and pay attention to the stability and load capacity requirements of the foundation structure. Based on this， this paper discusses the Keywords：high rise building structure; pile foundation; design key; analysiskey