浅谈桥梁桩基单桩承载力的计算

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1、浅谈桥梁桩基单桩承载力的计算浅谈桥梁桩基单桩承载力的计算摘耍：桥梁桩基是桥梁的重要组成部分，而桩基承载力计算是桥梁设计中非常重要的一项计算，本文首先从桥梁桩基的概述、分类、单桩轴向荷载的传递机理等方面进行了简单的介绍，然后详细的论述了桥梁单桩承载力的计算，最后对桥梁桩基的破坏形式进行了概括。关键词：桥梁；桩基础；单桩承载力；一、刖§1、近几年来随着公路建设事业的迅速发展，桥梁作为公路屮的重要结构物，在公路建设的设计、施工中有着举足轻重的地位。桥梁结构中的所有恒载及人行、车辆等活载全部通过桥梁基础传递到地基中去。因而桥梁

2、桩基础设计显得尤为重耍，在桥梁桩基础设计中，正确理解桥梁桩基的工作原理以及掌握桥梁桩基承载力的计算是桥梁桩基础设计中极为重耍的一部分。2、桩基础的概述桩基础的使用有着悠久的历史，早在史前的建筑活动中，人类远祖就已经在湖泊和沼泽地带采用木桩来支撑房屋。随着近代工业技术和科学技术的发展，桩的材料、种类和桩基形式，桩的施工工艺和设备、桩基设计计算理论和方法、桩的原型试验和检测方法等各方面都有了很大的发展。桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀等特点，因而桩基础被广泛的用于桥梁工程建设屮。3、桥梁桩基础的分类桥梁桩基础按

3、照承载性状可分为为：摩擦桩和端承桩，摩擦桩是指桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，并考虑桩端阻力。端承桩是指桩顶荷载主要由桩端阻力承受，并考虑桩侧阻力。端承桩又包括嵌岩桩和非嵌岩桩。二、单桩轴向荷载的传递机理在计算单桩轴向承载力时，先耍了解施加于桩顶的竖向荷载是如何通过桩-土相互作用传递给地基以及单桩是怎样达到极限状态。1、桩的荷载传递：桩在竖向荷载作用下，桩身材料会产生弹性压缩变形，桩和桩侧土Z间产生相对位移，因而桩侧土对桩身产生向上的桩侧摩阻力。如果桩侧摩阻力不足与抵抗竖向荷载，一部分竖向荷载会传递到桩底，桩底持力层也会产

4、生压缩变形，桩底土会对桩端产牛阻力。通过桩侧摩阻力和桩端阻力，桩将荷载传递给土体。2、桩侧负摩阻力：当桩侧土体因某种原因而下沉，且变形量大于相应深度处桩的下沉量，即桩侧土相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩擦力，这种摩擦力称为负摩阻力。负摩阻力是对桩的一种不利因素，相当于在桩上施加了附加的向下拉荷载，它的存在降低了桩基的承载力，并导致了桩基发生了过量的沉降。3、桩的阻力影响因素：在竖向荷载作用下，桩侧阻力和桩端阻力的发挥程度与多种因素有关，并且桩侧阻力和桩端阻力也是相互影响的。桩侧阻力和桩端阻力并不是同时发生，

5、更不是同时到达极限。桩端阻力的发挥不仅滞后与桩侧阻力，而且充分发挥所需的桩侧位移值比桩侧摩阻力达到极限所需的桩身截面位移大的多。桩端阻力的发挥程度与桩端土的性质、桩的类型和施工方法等因素有关。三、桥梁桩基单桩承载力计算：1、桥梁桩基的计算按照下列规定进行：a、承台底面以上的荷载假定全部由桩承受。b、桥台土压力可自填土前的原地面起算。c、在软土和软弱地基土层较厚、持力层较好的地基中，桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降等因素引起负摩阻力的影响。2、摩擦桩单桩承载力计算按照下列公式：fRa)二其中(Ra)单桩轴向受压承

6、载力容许值(KN),桩身口重与置换土重的差值作为荷载考虑。桩身周长(m)；Ap桩端截面面积(m2)；n土的层数；——承台底面或者局部冲刷线以下各土层的厚度(m)；与对应的各土层与桩侧的摩阻力的标准值(Kpa)；——桩端处土的承载力的容许值(Kpa)；桩端处土的承载力的基木容许值(Kpa)；h—-桩端的埋置深度(m)；K2—容许承载力随深度的修止系数；桩端以上土层的加权平均值的重度(KN/m3)；修正系数；清底系数；注：上式只适用于钻(挖)孔灌注桩，不能适用于沉桩承载力的计算。由上式可以看出摩擦桩的单桩承载力主要由桩侧的

7、摩阻力提供,并考虑了桩端阻力。3、端承桩单桩承载力计算按照下列公式：其中(RG单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重的差值作为荷载考虑。-一根据清孔情况，岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数；桩端截面面积(m2)；一-桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(Kpa),当小于2Mpa吋按照摩擦桩计算(为第i层的值)；-一根据清孔情况、岩石破损程度等因素而定的i层岩层侧阻发挥系数；各土层或各岩层部分的桩身周长(m)；-一桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化和全风化层；旷一岩层的层数，不包括强风化和全风化层；-一

8、覆盖层土的侧阻力发挥系数；根据桩端确定；各土层的厚度(m)；-一桩侧第i层土的侧阻力的标准值(Kpa)；n—一土层的层数，强风化和全风化按照土层考虑。注：上式适用钻(挖)孔灌注桩和沉桩的承载力的计算。由上式可以看出适用桩的单桩承载力主要由桩端阻力承受，并考虑桩侧阻力。按照以上公式计算的单桩轴向承载力容许值〔RG,应根据桩的受荷阶段