岩土工程建设过程中，为了高效利用桩基础，优化并提升功能性，需要对桩基础工程设计进行深入研究，严格依照标准规范控制设计方案、内容，确保岩土工程桩基础设计的有效性。论文分析了岩土工程中桩基础设计的关键内容，涉及理念、要素、计算等内容，并针对特殊桩基础设计情况进行研究。
1引言
岩土工程中桩基础工程设计成效是保障建筑基础结构稳固的重要前提，优化桩基础工程应用方式，完善工程实践设计方案，对桩基础工程设计工作进行深入研究，提高桩基础利用效率，丰富工程设计实践经验，确保桩基础工程成效，为岩土工程整体建设奠定坚实基础。
2岩土工程中桩基础的设计关键内容分析
2.1运用先进设计理念
在开展岩土工程中桩基础的设计工作时，必须充分应用先进设计理念，提升桩基础工程设计成效及水平，具体包括以下内容：设计人员实践过程中要将创新理念融入桩基础设计工作中去，实现对设计工作的创新，确保桩基础设计方案的科学性、有效性及适用性;在具体设计过程中，应积极推广精细设计理念的应用，对桩基设计效果、方案、价值等进行综合考虑，努力提升桩基础设计质量，确保桩基础满足岩土工程建设标准要求【1】。
2.2确定桩基础各类参数
为保证桩基础设计的科学性、适用性，必须兼顾各类设计要素，首先要确定桩基础类型、桩基础截面及长度等参数，保证后续桩基础使用功能。根据岩土工程建设标准及桩基础在结构中的地位，结合现场工程经济学、适用性等条件，确定合理的桩基础类型，如圆形、矩形、多边形等，便于后续桩基础设计期间更好地开展工作，从而保证桩基的性能满足现场工程施工的需要。在确定桩基的截面和长度时，有必要根据施工区域水文、地质勘察资料及设计标准共同控制，确保桩基础具有更为合理的截面、长度，在岩土工程中充分发挥自身价值。
2.3分析计算桩基础相关参数
桩基础相关参数计算包括：桩基的承载能力、形变情况、桩身及承台的抗裂性能验算。承载能力的计算包括以下内容：根据桩基础使用功能要求，结合桩基础在岩土工程中的受力特点，对桩基础竖向、水平方向的承载能力进行计算，确保不超过承载能力的特征数值。对于特殊条件下，要综合考虑桩基、土层、承台等因素的综合作用。在计算桩基和承台的承载力时，考虑桩身是否处于地面以上，侧面是否存在液化土层或是否存在极限承载能力低于50kPa的土层。预制混凝土桩吊装、运输、锤击前，要开展强度、承载力的检查和验算。柱端平面下存在柔软底层的要及时进行承载力验算;对于坡地、岸边的桩基稳定性要进行验算;并根据GB50011—2010《建筑抗震设计规范》(2016年版)对桩基抗震性能进行验算【2】。对于桩基础的形变情况，要考虑桩端持力层的一部分内容;若软土地基主次桩基、桩端持力层为黏土、淤泥时，一级桩基要进行沉降验算。在桩基上部结构完成后，要采取有效措施将上部结构与基础共同作用结合在一起。观测建筑沉降数值，并根据观测结果，采取有效措施确保始终处于沉降允许值范围。对于水平载荷大或水平位移控制较为严格的岩土工程，一级建筑桩基要注意验算桩基础的水平位移量，并根据验算结果采取有效措施，确保处于合理范围内。对于不允许出现混凝土裂缝的桩基需要进行混凝土抗裂验算;对使用过程中需限制裂缝宽度的桩基础要进行裂缝宽度的验算，最终确保桩基础、承台的抗裂性能及裂缝宽度满足相应控制标准。
2.4合理布置桩基础
对于岩土工程中的柱基可以采用1柱1桩的方式进行桩基础设计，将变形缝设置在结构合理处，或采用2柱合用1桩的方式进行设计，但这种方式需要确保上柱合力作用点与桩基中心处于相同位置。岩层上非挤密桩的桩间距应控制在0.5m以上。另外，可以选择矩形、三角形、梅花形等布局用于群桩设计。进行桩基础布置时，要确保中心与上部结构力的作用点重合，确保群桩所受弯矩较大的方向与较大弯曲截面的模量相对应，而剪力墙下的多桩基础设置在纵横墙交界处等位置。对于单列桩的条形承台而言，若横向无分支，要合理控制长度，需要通过计算设置垂直于承台的连系梁;对于柱、剪力墙采用椭圆桩基础，保证桩基础中心、柱、墙的形心能够重合于一处。对于地下室混凝土挡墙下的桩基需要在桩顶设置与挡土墙垂直的连接梁、板等结构;若桩基础需要嵌入完整岩石，深度要控制在0.2m以上，若岩面是倾斜的，需要整理平整【3】。
2.5特殊桩基设计要求
2.5.1斜坡、边坡区域对于斜坡、边坡区域的新建桩基要与周围区域共同规划、设计，施工过程中要合理安排现场工序;正位于斜坡、边坡区域的桩基础严禁设计建设在潜在滑动体上，若桩端已进入潜在滑裂面，必须采取有效措施将桩基设置在稳定岩土层，并采取有效措施确保桩基竖向荷载能传递至周边支护区域当中。岩土工程建设期间所设置的各类桩基础要尽量与边坡保持距离，同时注意保持边坡稳定，若存在崩塌、滑坡等问题，要及时采取措施进行整治，努力提升桩基础的稳定性;若现场施工过程中必须将桩基础设置在边坡附近，设计时需要考虑边坡形变对桩基承载力的影响，以及桩基自身的形变问题，安排人员进行地基稳定性验算，或将桩基嵌入边坡坡脚以下;对于填方边坡部分桩基，以及存在岩石外倾结构面的桩基，要注意验算最不利荷载效应，掌握此类情况下桩基础水平承载力、基础稳定性等数据。对于斜坡桩基础，需要结合岩面倾斜度调整桩基嵌岩深度，并在相邻桩基之间设置连系梁，对于外露桩基、桩身需要根据上部结构柱结构情况进行控制;对于需要承载较大载荷的斜坡桩基础，嵌岩深度确定期间需要关注斜坡处岩体抗剪承载力变化情况，严格依照标准进行验算;若嵌岩段岩体存在拱形或外倾的结构面类型，需要对上部岩体的抗滑性能进行验算。2.5.2硐室区域对于硐室基础上的桩基础设计前要对硐室地基进行稳定性评价。若硐室周围存在不利于结构的岩体组合，就需要结合现场实际情况进行局部的稳定性验算，然后，根据验算结果采取有效措施，提升硐室局部岩体及硐室地基的稳定性。若硐室顶板岩层完整且厚度满足现场设计要求，可以将桩基础直接设计在硐室顶板部位，但需要验算桩端下顶板岩体的抗冲切承载力;若桩端下硐室顶板厚度不足，或顶板岩体抗冲切承载力不足时，都要将桩端设计在硐室底板上，对于硐室的部分可以按照柱构造进行设计。2.5.3填土区域岩土工程建设期间不可避免地会遇到大面积的填土场地，在进行桩基础设计前，要对现场进行勘查，确保填土密实度满足工程建设要求。对于新填土场地地基需要采取有效措施进行处理，存在填土边坡的区域，要严格依照边坡治理要求设置支护措施【4】。
3结语
岩土工程桩基础设计需要充分了解需求，掌握具体的设计要点，采取有效措施提升桩基础工程整体设计效率、质量，优化工程基础结构性能，为岩土工程整体建设奠定良好基础，降低工程基础结构施工问题发生概率，最终为经济、社会发展贡献一定的力量。
【参考文献】
【1】张宏.桩基础工程质量控制中存在的问题及优化措施[J].河南建材,2019(4):128-129.
【2】GB50011—2010建筑抗震设计规范(2016年版)[S].
【3】王永艺.陡岩地区内河高桩墩式码头群桩基础承载特性及设计方法研究[D].重庆:重庆交通大学,2018.
【4】程莉.探究现行房屋建筑地基基础工程设计与施工技术[J].科技展望,2016,26(22):40-41.
《岩土工程桩基础工程设计研究》来源：《工程建设与设计》，作者：余建河
