1、土木工程桩基设计与应用综述摘要：近些年来随着我国经济的飞速发展，建筑行业得到了蓬勃的繁荣，在建筑工程中，经常会用到桩基，可以说桩基的设计是土木工程建设中的基础，亦是关键环节。桩基设计的稳定性不仅对整体建筑工程的稳定起着至关重要的作用，同时也影响着建筑工程造价问题以及建筑工程施工安全问题。因此，我国相关技术研究人员与学者应当对土木工程桩基的设计工作投入更多的重视，对其广泛应用进行严格的质量控制把关。本文旨在简单地探究与讨论土木工程建设中桩基的设计与应用问题，突出强调桩基设计质量的重要性，以便更加切实有效的促进桩基设计的有效使用。 关键词：建筑工程；桩基设计；应用 中图分类号： TU198 文献标
2、识码： A 前言 桩基是高层建筑的基础其对于建筑物的稳固性有着十分重要的影响，因此，桩基在现代工程建设中也受到了越来越多的重视，在土木工程中，针对桩基的设计，应当对建筑工程施工现场的地质情况、水文环境确定桩基的数量和每个桩基的承载能力，只有确保桩基的设计科学、合理，才能够保证整个建筑工程的有效性。 一、土木工程桩基的设计 1、桩基设计流程 设计流程：调查研究，收集设计资料 选择桩的类型及其几何尺寸确定单桩承载力设计值 确定桩的数量及平面布置 确定群桩或单桩基础的承载力桩身构造设计与强度计算承台设计绘制桩基础施工图 2、桩型的选择 桩型的选择要根据工程地质状况、施工技术条件、工期情况和施工对周围
3、环境的影响综合考虑。 持力层应尽可能选择坚硬土层或岩层。如在一般桩长深度内没有坚硬土层，也可考虑选择中等强度的土层，如中密以上砂层或中等压缩性的一般黏性土等。考虑桩端进入持力层的深度。 确定桩长、承台底面标高 承台底面标高，即承台埋置深度。一般情况下，应使承台顶面低于室外地面 100mm 以上； 3、单桩竖向承载力特征值 单桩承载力特征值 Ra 应按下式计确定： Ra=Quk/K 式中：Quk单桩竖向承载力特征值（kN） ； K安全系数，取 K=2。 4、桩截面尺寸设计 最小桩径 在桩截面的设计中要遵循以下原则： 单桩承载力的需求和布桩的构造要求； 同一建筑的桩基采用相同桩径； 当荷载分布不均
4、匀时，可根据荷载和地基土条件采用不同直径的桩，尤其是采用灌注桩时； 端承桩的持力层强度低于桩材强度而地基土层又适宜时，应优先考虑采用扩底灌注桩； 摩擦桩宜采用细长桩，以获得较大比表面（桩侧表面积与体积之比）： 5、桩数量的设计及平面布局 桩数量计算 桩的平面布置 桩的平面布置要满足以下原则： 尽可能使上部荷载的中心和群桩横截面的形心重合； 力求各桩的受力情况相近； 宜将桩布置在承台外围，而各桩应距离垂直于偏心荷载或水平力与弯矩较大方向的横截面轴线大些，以便使群桩截面对该轴具有较大的惯性矩； 箱基和带梁筏基以及墙下条形基础的桩，宜沿着墙或梁布置成单排或双排，以减小底板厚度 或承台梁宽度。 6、桩
5、身设计 桩身的设计主要包括混凝土强度等级计算、配筋的计算和桩顶构造。混凝土强度等级 fc 计算 预制桩 fcC30； 灌注桩 fcC20； 预应力桩 fcC40 打入式预制桩的最小配筋率宜 0.8%； 静压预制桩宜 0.6%； 灌注桩宜 0.2%0.65%（小直径桩取大值） 配筋长度设计原则 受水平荷载和弯矩较大的桩，配筋长度应通过计算确定； 桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土层或液化土层； 坡地岸边的桩、8 度及 8 度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋； 桩径大于 600mm 的钻孔灌注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。 桩顶构造设计 桩
6、顶嵌入承台内的长度不宜小于 50mm。主筋伸人承台内的锚固长度不宜小于 30d（I 级钢） 或 35d（级钢和级钢） ； 对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时，可设置承台或将桩和柱直接连接，柱纵筋插入桩身 的长度应满足锚固长度的要求。 7、承台设计 承台的宽度不应小于 500mm，厚度不应小于 300mm； 边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径 d 或边长 b，且桩的外边缘至承台边缘的 距离不小于 150mm。对于条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不小于 75mm； 承台混凝土强度等级不应小于 C20，纵筋保护层厚度不应小于70mm，有垫层时，应不小 于 40mm； 承台之间的连接：
7、单桩承台，宜在两个互相垂直的方向上设置联系梁； 两桩承台，宜在其短向设置联系梁； 有抗震要求的柱下独立承台，宜在两个主轴方向设置联系梁； 联系梁顶面宜与承台位于同一标高，联系梁的宽度不应小于 250mm。 二、土木工程桩基的应用 现如今，桩基的应用在建筑工程工作实施过程中应严格控制管理，不仅给桩基的合理运用以可靠安全的保证，也使得整体工程项目的质量标准得到保障。在一般情况下，如果遇到地质情况较为恶劣的地区，无法有效的保证桩基施工过程中不会产生过大的沉降，因此通常不允许进行高层建筑的施工。另外，由于高层建筑、超高层建筑等工程项目整体的荷载很大，因此引起桩基发生局部均匀沉降的几率也较大，而由于桩基
8、沉降所引起的建筑物的荷载受到影响，甚至会产生倾斜、倒塌等，对建筑物的安全性产生严重的影响。因此，在桩基础的设计时，就需要对工程的地质情况等因素进行综合的考虑，在桩基施工时，应当采取有效的手段，尽量减少外部因素对桩基产生的影响。尤其是在土质较为松软的地区，更要注重对桩基稳固性和抗震性能的重视，才能够有效的保证桩基工程的质量。在建筑工程中运用桩基技术时，应当注意以下几个问题： 第一，桩基的基本施工流程为：场地平整一垫层施工一放线、定位一挖上部桩孔土方一砌砖护壁一投测标高与十字轴线一提升机具安装一挖余下桩孔土方一孔径、垂直度检验一持力层检查后进行扩底虚土清理一孔径、垂直度检验一验槽一吊钢筋笼一浇筑桩
9、身混凝土一混凝土养护。第二，施工之前需要做好相应的准备工作。准备好相应的施工资料，然后由技术人员和管理人员共同对施工图纸迸行会审，同时做好技术交底工作。通过严格的监理和审批制度对工程施工方案的可行牲节能型确定，同时要对相应作业单位和人员的资质进行审核。 第三，测量放线，对施工场地进行必要的清理和平整之后，根据桩基的设计图纸以及相关的数据，确定桩的位置，并且做好测量放样工作。第四，人工成孔，当桩基进行科学的定位之后，需要以桩心作为圆心，进行桩孔的开挖工作，一般在达到 15m 的深度时，应当对桩心进行校正，并且对孔壁进行修复。一般桩孔的开挖和护壁的修复工作应当由人工完成。 第五，将制作完成的钢筋按
10、照不同的规格和等级进行分别存放，在进行钢筋笼吊装之前要对钢筋做好相应的清洁工作，保证其表面的结晶，并且确保钢筋笼的各项制作措施符合相关的规定与标准。重量较大的钢筋笼使用塔吊吊装就位后，利用汽车吊辅助起吊，以防钢筋笼出现触地变形的现象。 三、结束语 桩基是高层建筑的基础，对建筑物的质量有着重要的影响，在土木工程中，科学、合理的桩基设计显得尤为重要，其不仅对工程自身的质量有着一定的影响，同时在节约工程造价方面也发挥了巨大的作用。同时，在进行桩基的应用过程中，应当从多方面因素进行综合的考虑，做到统筹兼顾，在保证工程安全施工的同时，对桩基的施工进行有效的控制，保证工程顺利、稳定的进行，促进工程经济效益的不断提升，进而促进我国建筑业持续、健康的发展。 参考文献 1王力强建筑施工中桩基的应用研究城市建设，2012(11) 2建筑地基处理技术规范，(JGJ792002) 3高燕红谈桩基检测技术及其展望甘肃科技，2010(7) 4王涛带裙房高层建筑桩基优化设计与桩土相互作用影响系数的试验研究D北京：中国建筑科学研究院，2007 5蒋晓静多高层建筑上部结构和桩筏基础优化方法研究D上海：上海交通大学，2007
