桩基设计应注意的几个问题

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1、中铁二院武汉勘察设计研究院有限责任公司　　　　　　　　　　职称评定论文桩基础设计应注意的几个问题作者：张峰摘要：本文简要介绍了桥梁钻（挖）灌注桩设计应注意的一些问题关键词：灌注桩，m法，位移钻（挖）孔灌注桩基础具有施工机具简便，机械化程度高，适用性广的优点，在铁路、公路桥梁中得到了广泛的应用，钻（挖）孔灌注桩基础已成为铁路、公路桥梁的主要基础类型之一。随着我国铁路、公路建设的蓬勃发展，桩基础在铁路、公路桥梁基础中所占的比重越来越大，作者结合自己设计、施工经验对桩基础设计中应注意的几个问题展开论述，希望能为工程设计人员提供借鉴。一、常用桩径的选择桩的直径应根据受力大小、桩基形

2、式和施工条件确定：挖孔桩一般采用：1.25m、1.50m、2.00m钻孔桩一般采用：1.00m、1.25m、1.50m、2.00m在既有线下顶进或现浇施工框架桥，架空铁路线路常采用圆形挖孔桩，承载力不足时可优先采用薄壁矩形桩。地面(墩台中心处)至桩底的深度小于18m且无地下水或地下水较少的桩，在地质条件许可的情况下可采用挖孔桩，否则采用钻孔桩。摩擦桩宜优先选用较小桩径，当桩较长时应综合进行桩径、桩长、桩数的比选。二、柱桩与摩擦桩在同一桩基中不应同时采用摩擦桩和柱桩。一般情况下，当桩底置于岩石中时按柱桩设计，当桩底置于土中时按摩擦桩设计。设计时，应根据基岩的埋深情况进行摩擦桩

3、与柱桩之间的经济比选。当桩底置于软质岩，岩石单轴抗压强度R值小于4MPa时，可分别按摩擦桩和柱桩进行计算，在各自的力学指标符合实际的前提下，取单桩容许承载力较大者作为计算值。三、地质参数的取值3作者：张峰　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中铁二院武汉勘察设计研究院有限责任公司　　　　　　　　　　职称评定论文地质物理、力学参数的取值对桩基的合理设计非常重要，是桥梁基础设计的依据，因此地质专业除应提供常规的物理参数以及基本承载力外，还应提供地基系数的比例系数m和m0、岩石地质的单轴抗压强度R、桩周极限摩阻力f（对R≤4

4、MPa的软质岩，应提供W2的桩周极限摩阻力）。架空铁路挖孔桩作为临时工程，力学参数的取值可取上限，施工中应注意加强桩的沉降观测。四、m法我国现行规范（如《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85等）均将各土层地基比例系数对深度进行加权换算，即令换算前后地基系数面积相等。如右图所示，当基础侧面为数种不同土层时，将地面或局部冲涮线以下hm深度内各土层m1换算为一个当量m值，作为整个深度的m值。根据换算前后地基系数图形面积在hm内相等可得：式中：按上述换算存在如下问题：（1）如前所述，影响桩身内力及位移的主要为表层土，而按深度进行加权换算则与此相违；（2）根据m法假定，地基

5、抗力与位移成正比，而此换算忽视了桩身位移这一重要影响因素；（3）换算土层厚hm仅与桩径有关而与地基土类型、桩身材料等因素无关，显得过于简单。因此，在实用中采用规范法换算计算误差较大3作者：张峰　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中铁二院武汉勘察设计研究院有限责任公司　　　　　　　　　　职称评定论文，有时甚至偏于不安全，而按桩身挠曲曲线加权换算计算的结果精度较高。五、单桩水平位移我国现行规范未直接提及桩的水平位移验算，但规范规定需作墩台顶水平位移验算，在荷载作用下墩台水平位移值的大小，除了与墩台本身材料受力变位有关外，

6、还取决于桩柱的水平位移及转角，因此墩台顶水平位移验算包含了对单桩水平位移的检验。现行规范中给出的地基土比例系数m值，是用于结构物在地面处水平位移最大值不超过6mm，水平位移较大时适当降低。因此，当采用规范给出的m值时，应计算地面处桩身的水平位移并对比规范要求，评定设计取值是否合适。在墩台强度满足规范要求而墩台顶变形超出规范限值时，可对承台及桩周土体进行置换,置换为素混凝土或其他压缩性较低的填充物（置换深度为承台底hm深，水平范围为距承台边2d～5d），以增加表层土的水平抗力，从而减小单桩的水平位移。3作者：张峰