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摘要:城市化进程的加剧,建筑业随着国民经济的发展出现了质的飞跃。在建筑工程的建设过程中,地基基础和桩基设计是关键内容,决定着建筑的稳定性。论文对建筑工程的常用地基基础和桩基设计中的相关问题进行研究,望对促进建筑结构施工的顺利开展,保证地基和桩基的稳定性和安全性,提高建筑结构工程的质量有借鉴意义。
关键词:建筑工程;地基基础;桩基;设计
引言
城市化进程的迅猛发展标志是建筑物的不断增多。由于城市的地理面积有限,为了提高经济水平,满足人们需求,建筑行业对各种工程项目的建造,主要以高层建筑为准。要保证高层建筑的稳定性、持久性与安全性,只有加强对各项施工技术的有效应用,明确掌握各个施工技术的关键点与重要环节,为建筑物的建造做好更全面的准备。
1建筑工程施工地基基础施工重要作用阐释
地基基础工程施工建设的效果直接影响建筑使用的效果与项目质量,不仅是建筑工程的基础保障,同样也是建设质量的重要体现,为此地基基础工程项目施工的重要性不言而喻。基于社会经济进步,现代建筑行业取得了理想发展成就,人们对建筑工程也提出了更高质量要求。作为建筑施工企业,需对自身技术加以更新,对国内外先进经验进行学习与借鉴,进而在市场中站稳脚跟,实现可持续发展。开展地基基础工程项目施工期间,若企业不能与时俱进对技术观念加以更新,不对先进的经验加以学习,就很容易出现建筑建设基础工程不牢固的情况,对建设质量产生不利影响,甚至还会引发严重的人员伤亡。为此,要想创造更为可观的建筑效益,就必须给予地基基础工程项目施工建设必要关注,对既有技术观念予以更新,并将先进的施工技术合理应用于施工建设中,尽量减少不必要的损失。
2建筑工程常用的地基基础种类
2.1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。
2.2灌注桩基础
城市高层建筑的建造,应用频率较高的是灌注桩基础的方式。钻孔灌注桩后压浆加固法能够满足高层建筑的建设要求,具有高达3500KPa的承载力,非常适合当下社会中建筑物的建造特点,也减少了各种不必要问题的出现。钻孔灌注桩在施工环节,首先要选择合适的地方做好钻孔工作,对所要埋设桩体的内部结构进行清理;其次,再做好符合工程建设规格的混凝土材料,将其按照标准制作而成,与准备和清理好的桩体结构进行灌注处理。对于沉管式的灌注桩,必须要在顶端对其锤打处理来做好打孔工作,这种施工方式更为简单,成本消耗较少,但其承载能力却有一定的限制,导致应用的范围不够广泛。此外,还有挖孔桩,顾名思义,挖孔桩既是要对所选择的桩进行挖孔处理,可以选择合适的挖孔设备来完成该项工作,将混凝土浇灌在挖孔桩里面,确保其深度和大小的合理控制。这几个灌注桩的施工处理过程中,每个细小的环节都应当加以重视,才得以为上层建筑打好坚实稳固而长久的地基。
2.3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。
3建筑地基基础施工技术的要点分析
3.1利用“土层夯实碾压”处理土壤基层结构
一般来讲,土地中多少都会含有一定的水分,这些水分使得土壤变得松软,在不断对其进行碾压时可能会造成建筑物下沉的情况。
那么,便要提前考虑全面,结合这些因素可能带来的影响,利用土层夯实碾压的技术,保证土壤结构之间的坚固性,使其密度得以提升。要根据土壤中的化学结构,以及建筑物的建设需求,选择碾压效果更好的夯实设备,碾压过程中也应当合理地把控速度和高度,便于使土壤基层的坚固性达到统一标准。
3.2合理设计施工方案
良好的施工方案是顺利完成地基基础施工建设的保障,有关设计人员应关注勘察报告中的相关数值,尤其是地基的承载力,全面土压力。如果出现地基沉降的现象,建筑工程必须紧急停工,迅速召集相关人员进行探讨,对施工方案进行合理化修改,减少建筑施工中不必要的浪费。对于像粘土这类质量较好的土质,可以利用钢筋进行支撑,以钢筋混凝土灌注桩完成地基连接。如果建筑地基承载力较弱,就需运用桩基等形式进行施工,提高其承载能力。
3.3地基类型的合理选用
地质条件不同,其对于施工建设的需求也不同。地基不仅要承受自身重量,同样也要承载施工材料的重量,所以施工作业人员应结合建筑材料确定地基类型保证承载力处于合理范围。若地基类型相对松软,则要借助其他支护结构的应用以增强地基的稳定性,确保地基可对上部建筑压力有效承载,增强房屋建筑的牢固性。在地基建设的过程中,可选择的方法诸多,但必须结合施工建设具体要求与地质条件加以选择。
4建筑桩基设计的主要内容
4.1桩长与桩基的关系
在《岩土工程基本术语标准》(2014)中,深基础被定义为“一般指基础埋深超过5m或桩侧壁摩擦阻力不可忽略的基础”;浅基础被定义为“一般指基础埋深不超过5m或桩侧壁摩擦阻力可以忽略的基础”;而桩基础则被定义为“由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础”。在《建筑地基基础术语标准》(2014)中,深基础被定义为“埋置深度超过5m,或超过基底最小宽度,在其承载力中计入基础侧壁岩土摩阻力的基础”;浅基础被定义为“埋置深度不超过5m,或不超过基底最小宽度,在其承载力中不计入基础侧壁岩土摩阻力的基础”;而桩基础则被定义为“由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础,或由柱与桩直接连接的单桩基础”。综上所述,随着近年来人们对桩基础的研究认识,已经没有桩长不小于6m才能按桩计算承载力的理论依据了;因此在进行计算的过程中,已没有必要再把桩长作为桩基的判别基准。
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。
4.3侧阻力的深度效应
桩周土的剪切强度会对侧阻力产生较大的影响,而土体围压强度又对桩周土的剪切强度产生影响,且两者成正相关,不过并非随深度无限提高,实际的剪切强度到达某一深度时,侧阻力也增加到最大值,随后不再随深度而改变,只受土层性质的影响。这在学术上称之为“深度效应”,从具体数值来看,临界深度通常要比之前规定的端阻力临界深度小30%~50%。而这种效应与土体的拱效应密切相关,土越密实土拱效应越明显,且在地面以下较小深度出现。从桩侧阻力测试结果可看出这点,密实土体往往在桩顶以下2~3m侧阻力便达到极大值,随后不再因深度的改变而出现相应的变化。
结束语
我国建筑行业经过长时间的积累使我国建筑结构工程中的地基基础种类较多,因此,在实际的建筑施工过程中,施工单位要根据实际的情况来对地基基础的种类进行科学合理的选择,对整体的工程进行科学合理的划分,实现高质量高效率的完成建筑工程,保证建筑结构工程的质量。
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