公路桥梁桩基设计要点分析

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1、公路桥梁桩基设计要点分析冯志新(河北建设集团有限公司路桥分公司，河北，保定，071000)【摘要】随着人民生活水平的H益提高，人们对出行的安全性和舒适性也越来越重视，这就对公路桥梁的设计提出了更高的要求，而公路桥梁的桩基设计是整体工程优劣的关键。木文对公路桥梁的桩基设计进行了分析。【关键词】公路；桥梁；桩基设计；分析引言:通过桩基的设计内容和原则、理论与方法以及桩型的选择等方面对公路桥梁的桩基设计进行必要的分析。一、公路桥梁桩基设计内容和设计原则为了作出高水平的桩基设计，应该遵循以下的设计原则：(1)设计前进行必要的基木情况调查。(2)认真选定适用的、简便可行而乂可靠的设

2、计方法，认真测定和选用有代表性的而且可靠的原始参数。(3)确定桩的设计承载力时应考虑到容许沉降量。(4)设计桩基时应遵循和执行有关技术规范的规定，但在某些特殊情况下应该灵活对待和处理。二、公路桥梁桩基设计计算理论与方法2.1分析方法在公路桥梁桩基设计中，首先就要面临一个分析方法的选择问题，在桩基设计的实践中，现行的有两种方法。2.1.1结构力学方法它是最早采用的方法，是将整个结构平衡体系分割成上部结构、基础和地基三个部分，各自独立求解。这种方法在早期是唯一可行的，但其解算结构与实际情况不符。它只满足了总荷载与总反力的静力平衡条件，却完全未能考虑上部结构与基础之间连接点和基

3、底与土介质之间的接触点上位移的连续条件，从而导致结构内力与变形和基础内力与变形均与实际发生偏离。2.1.2上部结构、桩和地基视为整体分析这种方法比较真实地反映建筑物与桩基的实际受力状态，但对计算机容量提出了更高的要求。为了解决计算机容量问题，现实在考虑共同作用的整体分析中，多采用子结构法及波前法等，前者对于桩基的分析较为有效。2.2设计理论关于公路桥梁桩基的设计计算理论，主要有以下两种类型。2.2.1定值设计法定值设计方法是传统的桩基设计方法，该法是将荷载和抗力看成不变的定值，根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不人相符合的。定值设计法之所以能在长吋间

4、内被作为常规方法使用，是因为其简单实用，也并非全靠经验决定问题，它靠限制应力来间接地控制地基沉降量，靠现场桩静载试验确定容许承载力及相应的沉降等作法，实践证明还是合理和科学的。2.2.2极限状态设计法桩基概率极限状态设计法系以可靠指标度量桩基的可靠度，采用以分项系数的极限状态设计表达式进行计算。它运用概率分析方法，对桩基的可靠性（安全度）给出科学的度量，明确地提出了可靠度的定义和可靠指标的计算公式，对桩基的可靠概率作了近似的相对估计，改变了过去采用定值安全系数吋主要依靠经验的做法。三、桩型的选择在公路桥梁的桩基设计中，桩型与工艺选择应根据荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、

5、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工队伍水平和经验以及制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。3.1荷载条件荷载是选择桩型吋首先要考虑的条件，荷载的大小、性质、作用方向和施加方式等都密切地关系着桩型的选择。例如对于要求单桩设计承载力为2000KN的情况，一般只有人工挖孔桩、钻孔扩底灌注桩、预应力管桩以及贝诺特灌注桩和内击扩底沉管灌注桩等几种桩型可以满足要求。3.2地质条件与环境条件地质条件是桩型选择要考虑的一个很重要的因素，桩型的选择要求所选定的桩种在该地质条件下是安全的，能符合桩基设计对于桩承载力和沉降的要求。符合这样的要求的桩型可能不

6、只是一种，这就要加上其他条件的限制，例如所选定的桩型能够最大限度地发挥土基和桩身的潜在能力，在该地质与环境条件下是可以施工的，最后还要考虑施工质量是否有保证和经济性等。3.3施工条件除了上述两点的限制条件，还要充分考虑到桩基施工的可行性，即在既定的地质条件和环境条件下，所选定的桩型是否能利用现奋施工条件（设备与技术水平、工期等）达到设计要求，以及现场环境是否允许该施工艺顺利实施。为了方便起见，简单地由现冇施工队伍的设备与技术决定桩型，这种作法在工程实践中也并非罕见。此外，地基加固吋施工的可用空间也常常是决定桩型的因素。四、桩的布置桩型选定以后，即可考虑桩的布置问题，为了取

7、得较好的技术上经济上的效果，必须对有关因素进行综合的考虑。4.1地质条件桩的布置要适当的考虑地质条件的制约。如在粘土地基中布桩，一般需要采用比较大的桩距，以减小地表土的隆起；当桩端持力层为顶面倾斜的基岩或土层中含有漂石吋，桩距也砬取大值。在松砂和砂质淤泥层中，小桩距反而因能挤紧桩周围的土致使对具有负摩檫力的桩基产生有利的作用，故宜将桩距予以适当减小。4.2桩型条件考虑桩距问题，主要是尽量避免地基土中应力重叠所产生的不利影响（过人沉降或剪切破坏)，但过分加大桩距，将导致由于承台加大加厚而带来的造价提高，对水下基础而言，还会带来许