桥梁桩端软弱下卧层的结构分析

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1、140桥梁结构城市道桥与防洪2014年7月第7期桥梁桩端软弱下卧层的结构分析邢媛媛(深圳高速工程顾问有限公司，广东深圳5l80oO)摘要：该文根据国内不同的规范对桩基软弱下卧层验算的不同方法进行分析，结合实例对连续梁桥桩基承载能力、桩端软弱下卧层验算、桩基沉降及桩基沉降对上部结构的影响进行验算。根据计算结果确定桥梁结构的安全性。关键词：桩基；软弱下卧层；沉降；桥梁中图分类号：U443．15文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)07—0140—030引言Il专●_-aIdI—一“强14■

2、旧1一—q强14d琶《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)规；甚—再rr盆——-^≥参}定：桩端以下硬持力层的厚度不宜小于3d。有—～关研究成果也证明：在岩溶区桩端以下岩层的厚§薹⋯薹～．一r=度达到3d且不小于3m时即可满足要求。因．一-一12盘]一．一此在桩基工程的设计和施工中，都要求桩端以下3d范围内不允许有软弱夹层、断裂破碎带和洞穴图1桥梁立面图存在。按照《公路桥梁地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)5．1．5条，在同一桩基中，除特殊设计外，不宜同时采用摩擦桩和端承桩。

3、基于上述认识，本文对某匝道嵌岩桩，桩底1m下存在强风化夹层的桩基进行了详细分析，图2桥梁平面图定量分析了该桩桩端软弱下卧层对桥梁结构的影响。能力、桩端软弱下卧层验算、桩基沉降及桩基沉降对上部结构的影响几方面进行了检算，根据计1概况算结果确定该桩基是否需要废除。．某高速公路匝道桥改造项目，桥梁某一联连2B10-2桩基承载力分析续箱梁跨径为3×32．5m，桥宽13．04m～26．66m，采用单箱多室，梁高为1．8m；下部结构采用柱根据设计要求，嵌岩桩在承载能力极限状态式墩、桩基础，桥墩直径1．4m，桩基直

4、径1．6m。下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承B10号桥墩参照附近钻孔按嵌岩桩设计，桩长30m，担。嵌入中风化岩2．5D。桩基28d养护后，相关检根据规范JTGD63—2007规定，嵌入基岩内测单位对该桩进行了抽芯检测。检测结果显示：的钻孔桩的单桩轴向受压承载力容许值为：B10—2桩端一l9．55m一24．75m为持力层，其中三1n11n一19．55m～一21．13m、一22．33m一24．75m为中风化[RJ=c,A+¨cd矗+÷ugi=1厶i=1片麻岩，一21．13m～22．33m岩样呈砂

5、夹碎块状，在桥梁使用阶段短期效应组合下，考虑结构为强风化片麻岩；桩底持力层不满足设计要求。自重、预加力、土重、土侧压力和汽车、人群组桥梁平面、立面图如图1、图2所示。合为组合1，考虑永久作用与可变作用组合为组鉴于桥梁桩基属于隐蔽工程，桩基的安全对合2，经过计算可得结果如表1所列。于桥梁的安全至关重要。因此对桥梁从桩基承载根据实际钻孔资料，桩端岩石虽为中风化收稿日期：2014—03—05层，但是岩层破碎存在软弱下卧层情况，按照嵌作者简介：邢媛嫒(1984一)，女，湖北老河口人，硕士，工程岩桩计算与实际支

6、承情况有较大出入。考虑采用师，从事桥梁工程设计工作。2014年7月第7期城市道桥与防洪桥梁结构141表1嵌岩桩承载能力计算表50007—2011和(JGJ94—2008)，采用Mindlin方法对桩基沉降进行校核。对于单桩基础的沉降进行如下计算：ns=∑+Se=5．5+2．4=7．9(mm)i=1^鉴于Mindlin方法计算沉降，更符合桩基实际摩擦桩的单桩受压承载力计算方法对单桩承载力受力，因此桩基的沉降量按照Mindlin方法确定，进行校核：取7．9mm。4．2B10．1桩基沉降分析[列pqr+∑g

7、ff厶i=1B10—1桩基为嵌岩桩，为了统一计算结果，在桥梁使用阶段短期效应组合下，经过计算按规范JGJ94—2008计算该桩身压缩为2．4mm。可得结果如表2所列。5沉降对上部结构的影响分析表2摩擦桩承载能力计算表由于B10号桥墩为混凝土盖梁，其中一个桩为嵌岩桩，另一根桩为摩擦桩。按照规范D63—2007的5．1．5条，在同一桩基中，除特殊设计外，不宜同时采用摩擦桩和端承桩，所以对于沉降对于盖梁和上部结构的影响进行了计算。由表1、表2可知，桩基按摩擦桩计算其承5．1对盖梁的影响分析载力能满足受力要求

8、。盖梁与桥墩的线刚度之比不大于5，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》3B10—2桩基软弱下卧层分析(JTGD62—2004)，排架墩按照框架结构计算。由规范D63—2007对于软弱下卧层没有明确的midas建立模型如图3所示。计算公式，《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)对于桩距不超过6d的群桩基础，桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1／3的软弱下卧层时，软弱下卧层承载力为：，r一(+G)一3／2(Ao+Bo)×∑qa!,l