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摘要：桩基础设计繁杂而且需要考虑的各种因素远远超出了浅基础的设计,它要求设计者对场地环境,土层状态、施工工艺、工程造价深入了解,并综合分析判断,谨慎把握好每一个重要的设计环节。
关键词: 桩基础 设计 施工工艺
Abstract: The complex design of pile foundation and the need to consider the various factors far beyond the shallow foundation design, it requires the designers to the site environment, soil conditions, construction techniques, project cost-depth understanding and comprehensive analysis of the judgment, caution a good grasp ofan important design aspects.
Keywords: pile foundation, design, construction technology
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 建筑程序
建筑程序是: 项目建议书→ 可行性研究 → 立项 → 初步设计 → 施工图设计 → 招投标→ 施工准备 →施工 → 竣工验收 → 后评估。坚持先勘察、后设计、再施工的原则。施工则必须先地下后地上，先土建后设备，先主体后围护，先结构后装修。与施工由下而上顺序相反，设计则是由上而下。在业主作出决策之后，先做方案设计，由建筑设计师确定整体方案，然后进行平面设计、立面设计、剖面设计。在房屋建筑上，方案设计相当于初步设计，这一阶段确定了用地面积、建筑面积、建筑密度、容积率、绿地率、建筑物层数、高度、建筑风格乃至开间、进深、层高、隔墙和柱列。在此期间，结构设计师与建筑设计师共同商定剪力墙的布置。在施工图设计阶段，结构设计师根据初步设计的方案进行受力分析和构件设计计算。对超静定结构，用力法和位移法计算受力与变形，用力矩分配法计算各柱( 桩) 的受力情况，同时要遵从建筑工程设计规范。从力学原理、计算公式、计算工具、设计规范、工程具体条件各方面统筹兼顾，是非常烦杂的。结构设计师一般用 PKPM 软件进行设计，有时也用力学公式进行验算。
二、 桩基础设计若干问题分析
桩基础设计方面主要有桩基础选型不当、设计参数选取不当等问题。不熟悉工程勘察资料、不了解施工工艺，主观臆断选择桩型，会导致桩基础施工困难，并产生不可避免的质量问题；参数指标选取错误，结果造成成桩质量达不到设计要求或造成很大的浪费。
单桩的竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载的作用下达到破坏前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于桩身材料强度和地基土对桩的承载力，一般由地基土对桩的承载力控制，但对于超长桩、端承桩和桩身质量有缺陷的桩可能由桩身材料强度控制。
单桩竖向承载力应按下列原则确定：一级建筑桩基应采用现场静载荷试验并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定；二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算并参考地质条件相同的试桩资料综合确定，当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静载荷试验确定；三级建筑桩基如无原位测试资料时，可利用承载力经验参
数估算。
1. 基础设计过程中容易受的约束。
首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接
进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性，如结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难。且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题，下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范 JGJ94—94 计算的场区单桩承载力标准值，这是一个经验数值，不宜直接采用。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下，不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩人土深度的确定，同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验，取得准确数据，能使设计方案更加合理、可行和经济，远远超过缩短工期所获得的效益。
2.桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择
一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径，造成工程桩的不必要的浪费。长细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳，以及考虑施工条件的要求，对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层，在桩顶竖向荷载的作用下，桩身若过于细长，可能会像压杆一样出现失稳破坏。而对于摩擦型桩，桩身应力向下衰减，且桩会随着荷载加大而产生沉降，不会产生压屈失稳，所以不需考虑长细比的限制。随着高层建筑的发展，超长桩及长桩应用广泛，而长细比限值制约了长桩的使用。根据我国的实际情况，迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出现压屈失稳的例子，所以规范不再提长细比的要求了。但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化，或 8 度以上地震区的情况，当桩身强度控制设计时，仍应慎重对待，可按相关规范验算桩身压屈。
3.桩基施工中对桩的偏差控制
对于桩位偏差主要控制两个方面，其一是竖向偏差，根据 JGJ94—94 第 7．4．12 条我们控制桩顶标高的允许偏差为－50～+100mm，但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济，而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高，尽可能地使工程桩标高同设计一致，特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量，否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑，设计中可以考虑 2mm 左右的偏差容许，这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩，这在实践工程中具有相当的可操作性，避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据 JGJ94—94 第7.4.11 条控制各桩位偏差，施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对 4～16 根承台的桩基，JGJ94—94 规范第 7.4.11条中规定允许偏差为 1／3 桩径或 1／3 边长，而根据 GB50202—2002第 5.1.3 条则规定允许偏差为 1／2 桩径或边长。这显然是矛盾的。在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解，因此在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。
施工中应做好前期准备工作，尽量探明桩基地质情况，对施工机具、材料准备及各自技术充分准备，柱桩施工要保证孔口稳定及施工安全、高效，机械设备进场要注意保证完好率，施工中，要加强组织管理，制定切实可行的施工方案与安全质量保证措施，做好应急处理预案，这样，就会使使桩基础施工在保证质量的情况下顺利进行。
三、结束语：
地基基础工程是建筑的重要组成部分 , 其质量好坏直接关系到整个建筑物结构安 全，关系到人民生命财产安全。桩基础属隐蔽工程，其设计、施工、质量检测等方面更為复杂，更容易在质量上存在隐患。高层建筑设计愈来愈多,有大量的工程会采用桩基础,抓住桩基的特点和原理,就会做到灵活运用,更好的进行桩基础的设计。
参考文献
[1] 建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002,
[2] 建筑桩基技术规范(JGJ 94-94)[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
[3] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002
关键词: 桩基础 设计 施工工艺
Abstract: The complex design of pile foundation and the need to consider the various factors far beyond the shallow foundation design, it requires the designers to the site environment, soil conditions, construction techniques, project cost-depth understanding and comprehensive analysis of the judgment, caution a good grasp ofan important design aspects.
Keywords: pile foundation, design, construction technology
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 建筑程序
建筑程序是: 项目建议书→ 可行性研究 → 立项 → 初步设计 → 施工图设计 → 招投标→ 施工准备 →施工 → 竣工验收 → 后评估。坚持先勘察、后设计、再施工的原则。施工则必须先地下后地上，先土建后设备，先主体后围护，先结构后装修。与施工由下而上顺序相反，设计则是由上而下。在业主作出决策之后，先做方案设计，由建筑设计师确定整体方案，然后进行平面设计、立面设计、剖面设计。在房屋建筑上，方案设计相当于初步设计，这一阶段确定了用地面积、建筑面积、建筑密度、容积率、绿地率、建筑物层数、高度、建筑风格乃至开间、进深、层高、隔墙和柱列。在此期间，结构设计师与建筑设计师共同商定剪力墙的布置。在施工图设计阶段，结构设计师根据初步设计的方案进行受力分析和构件设计计算。对超静定结构，用力法和位移法计算受力与变形，用力矩分配法计算各柱( 桩) 的受力情况，同时要遵从建筑工程设计规范。从力学原理、计算公式、计算工具、设计规范、工程具体条件各方面统筹兼顾，是非常烦杂的。结构设计师一般用 PKPM 软件进行设计，有时也用力学公式进行验算。
二、 桩基础设计若干问题分析
桩基础设计方面主要有桩基础选型不当、设计参数选取不当等问题。不熟悉工程勘察资料、不了解施工工艺，主观臆断选择桩型，会导致桩基础施工困难，并产生不可避免的质量问题；参数指标选取错误，结果造成成桩质量达不到设计要求或造成很大的浪费。
单桩的竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载的作用下达到破坏前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于桩身材料强度和地基土对桩的承载力，一般由地基土对桩的承载力控制，但对于超长桩、端承桩和桩身质量有缺陷的桩可能由桩身材料强度控制。
单桩竖向承载力应按下列原则确定：一级建筑桩基应采用现场静载荷试验并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定；二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算并参考地质条件相同的试桩资料综合确定，当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静载荷试验确定；三级建筑桩基如无原位测试资料时，可利用承载力经验参
数估算。
1. 基础设计过程中容易受的约束。
首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接
进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性，如结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难。且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题，下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范 JGJ94—94 计算的场区单桩承载力标准值，这是一个经验数值，不宜直接采用。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下，不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩人土深度的确定，同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验，取得准确数据，能使设计方案更加合理、可行和经济，远远超过缩短工期所获得的效益。
2.桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择
一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径，造成工程桩的不必要的浪费。长细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳，以及考虑施工条件的要求，对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层，在桩顶竖向荷载的作用下，桩身若过于细长，可能会像压杆一样出现失稳破坏。而对于摩擦型桩，桩身应力向下衰减，且桩会随着荷载加大而产生沉降，不会产生压屈失稳，所以不需考虑长细比的限制。随着高层建筑的发展，超长桩及长桩应用广泛，而长细比限值制约了长桩的使用。根据我国的实际情况，迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出现压屈失稳的例子，所以规范不再提长细比的要求了。但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化，或 8 度以上地震区的情况，当桩身强度控制设计时，仍应慎重对待，可按相关规范验算桩身压屈。
3.桩基施工中对桩的偏差控制
对于桩位偏差主要控制两个方面，其一是竖向偏差，根据 JGJ94—94 第 7．4．12 条我们控制桩顶标高的允许偏差为－50～+100mm，但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济，而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高，尽可能地使工程桩标高同设计一致，特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量，否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑，设计中可以考虑 2mm 左右的偏差容许，这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩，这在实践工程中具有相当的可操作性，避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据 JGJ94—94 第7.4.11 条控制各桩位偏差，施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对 4～16 根承台的桩基，JGJ94—94 规范第 7.4.11条中规定允许偏差为 1／3 桩径或 1／3 边长，而根据 GB50202—2002第 5.1.3 条则规定允许偏差为 1／2 桩径或边长。这显然是矛盾的。在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解，因此在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。
施工中应做好前期准备工作，尽量探明桩基地质情况，对施工机具、材料准备及各自技术充分准备，柱桩施工要保证孔口稳定及施工安全、高效，机械设备进场要注意保证完好率，施工中，要加强组织管理，制定切实可行的施工方案与安全质量保证措施，做好应急处理预案，这样，就会使使桩基础施工在保证质量的情况下顺利进行。
三、结束语：
地基基础工程是建筑的重要组成部分 , 其质量好坏直接关系到整个建筑物结构安 全，关系到人民生命财产安全。桩基础属隐蔽工程，其设计、施工、质量检测等方面更為复杂，更容易在质量上存在隐患。高层建筑设计愈来愈多,有大量的工程会采用桩基础,抓住桩基的特点和原理,就会做到灵活运用,更好的进行桩基础的设计。
参考文献
[1] 建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002,
[2] 建筑桩基技术规范(JGJ 94-94)[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
[3] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002