農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

1、文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。1如有幫助歡迎下載支持農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)問(wèn)題分析建筑論文農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)問(wèn)題分析李文娟（天水孚嘉交通工程勘察設(shè)計(jì)有限公司,甘肅天水741000 ）摘要】現(xiàn)今大多數(shù)農(nóng)村公路橋梁的基礎(chǔ)都是選用樁基礎(chǔ),樁基設(shè)計(jì)的合理 與否對(duì)公路橋梁的整體質(zhì)量有很大的影響，對(duì)工程造價(jià)和工期也有不同程度的影 響。所以,在進(jìn)行公路橋梁建設(shè)時(shí),要注重樁基設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題。本文從農(nóng)村公 路的特點(diǎn)和橋梁樁基設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，從樁基承載力、嵌巖深度、樁 基配筋、樁基負(fù)摩阻力等方面對(duì)農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞 農(nóng)村公路；橋梁

2、樁基；設(shè)計(jì)提高農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性,對(duì)于降低工程造價(jià)、提高公路 橋梁的質(zhì)量、縮短建設(shè)所需工程期等都有很大的意義。以下,筆者結(jié)合自身多年 的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)樁基設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的闡述。1準(zhǔn)確區(qū)別端承樁和摩擦樁等樁基類型大多數(shù)的觀點(diǎn)認(rèn)為，只要是嵌巖樁就一定是端承樁，只要是端承樁都不用考慮 土層側(cè)阻力。但很多的公路橋梁施工實(shí)踐證明：樁側(cè)阻力、端阻力的發(fā)揮性狀與 上覆土層的性質(zhì)和厚度、樁長(zhǎng)徑比、嵌入基巖性質(zhì)和嵌巖深徑比、樁底沉渣厚度 等因素有關(guān)。因此，在區(qū)別端承樁和摩擦樁時(shí),不能把嵌巖與否當(dāng)作唯一的判斷 標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)該綜合分析以上的多種因素。2準(zhǔn)確計(jì)算樁基承載力作為農(nóng)村公路橋梁設(shè)計(jì)必不

3、可少且十分重要的一項(xiàng)工作，樁基承載力的計(jì)算必 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。2如有幫助歡迎下載支持須要科學(xué)合理。有關(guān)樁基承載力的計(jì)算公式,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85)做出了準(zhǔn)確的規(guī)定：支撐于基巖上部或者是嵌入基巖內(nèi)的鉆樁，其 單樁?由向受壓容許承載力P ，可以依照以下公式進(jìn)行計(jì)算P =( clA + c2Uh ) Ra。其中,Ra表示天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度；h表示樁嵌入基巖深度, 其中不包含風(fēng)化層的厚度；U表示樁嵌入基巖部分的橫截面周長(zhǎng),根據(jù)設(shè)計(jì)直徑 進(jìn)行計(jì)算；A表示樁底截面面積；cl、c2是依照清孔情況、巖石的破碎

4、程度等 因素確定的系數(shù)。從這個(gè)公式可以看出：嵌巖樁的單樁軸向受壓容許承載力P 只和兩個(gè)因素 有關(guān),是樁底處巖石的強(qiáng)度和嵌入基巖的深度,二是清孔情況、巖石破碎程度 等因素。根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85)的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)為 嵌巖樁就是端承樁,并且符合上述的公式。但實(shí)際情況是,必須要保證嵌巖樁的 清孔潔凈程度很高，樁底巖石的硬度極大,因?yàn)橹挥性谶@種情況下,樁的豎向移 動(dòng)較小，土層側(cè)阻力不大，樁基才是真正的端承樁,上述的公式才更為適用。在上述公式中，規(guī)定h為樁嵌入基巖深度，但是不包含風(fēng)化層的厚度,簡(jiǎn) 單來(lái)說(shuō)就是樁嵌入的基巖一定要是較新的,至于風(fēng)化巖層的厚度則沒(méi)有硬性規(guī) 定。一些強(qiáng)風(fēng)

5、化硬質(zhì)巖,比如花崗巖,般來(lái)說(shuō)它的極限強(qiáng)度較極軟巖、新鮮巖 更大；這表明大多數(shù)的硬質(zhì)巖都具有高強(qiáng)度的風(fēng)化層的強(qiáng)度，如果對(duì)風(fēng)化巖層的 厚度沒(méi)有要求,_味追去基巖的新鮮度,那么在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的樁 基承載力P 和實(shí)際的樁基承載能力P存在較大的差異,使樁基承載力計(jì)算的 準(zhǔn)確度大打折扣；在實(shí)際施工時(shí),會(huì)加大工程量、降低工作效率,致使工程無(wú)法 按時(shí)竣工。大量的工程實(shí)踐表明,若巖石的表明較為平滑，樁的嵌巖深度h2d匕時(shí)樁側(cè) 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。3如有幫助歡迎下載支持嵌固力可以達(dá)到總荷載一半以上。嵌固深度越大,其承載力也越大。但如果嵌固 深

6、度h3d,其承載力則無(wú)明顯的增長(zhǎng)。上述公式未對(duì)h的數(shù)值進(jìn)行明確規(guī)定。 所以,在進(jìn)行農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)時(shí)，可以適度增加樁徑。3確定嵌巖深度和樁端捋力層厚度在農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)過(guò)程中,常常會(huì)遇到以下的現(xiàn)象：兩質(zhì)地較軟的巖層 中間包含看一層質(zhì)地堅(jiān)硬且存在一定厚度的夾層,又或者是一些地區(qū)溶洞較多。 在這種情況下,要是這個(gè)夾層的厚度不大,鉆孔樁就必須要從中穿過(guò),才能到達(dá) 持力層，這樣一來(lái),就加大了施工的難度，進(jìn)而影響施工進(jìn)度。在確定樁底基巖厚度時(shí)，一般要滿足三個(gè)條件：一是在不計(jì)樁周邊覆蓋土層側(cè) 阻力的前提下,嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化硬 質(zhì)巖體的最小深度要達(dá)到0.5m ;

7、二是以樁底為基準(zhǔn),往下3倍的樁徑范圍內(nèi)不 能存在軟弱夾層、斷裂帶或是洞隙；三是在樁端應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無(wú)巖體臨空面。 對(duì)大多數(shù)的夾層來(lái)說(shuō)，僅僅需要達(dá)到前面兩個(gè)要求就可以成為持力層。對(duì)于溶洞 較多地區(qū)的樁基,因其巖體不夠穩(wěn)固，溶洞分分布雜亂無(wú)章,現(xiàn)代技術(shù)還很難勘 測(cè)其具體位置，所以會(huì)增加施工所需時(shí)間,使工程造價(jià)提高。此外,為了提高樁 基設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性,在確定嵌巖深度和樁端持力層厚度時(shí),要綜合經(jīng)驗(yàn)值 和試算數(shù)值進(jìn)行分析。4合理進(jìn)行樁基配筋布置在進(jìn)行樁基配筋布置時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，要按照樁基內(nèi)力經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算之后再進(jìn) 行布置。樁身彎矩存在以下四個(gè)方面的特征：一是彎矩的分布呈一條自上向下遞 減的波形曲線，

8、并且遞減速度十分快；二是樁身最大的彎矩存在于首個(gè)不完整的 波形內(nèi)，大多是距離地表以下3m的地方；三是樁身彎矩在首個(gè)彎矩零點(diǎn)以下很 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。4如有幫助歡迎下載支持小，可以忽略不計(jì),其下樁身主要起傳遞豎向力作用；四是第一個(gè)彎矩零點(diǎn)位置 在樁入土深度h二4/cxh處。在農(nóng)村公路橋梁樁基的設(shè)計(jì)過(guò)程中,配筋的布置方法有以下兩種。一是依據(jù)最 大彎矩處進(jìn)行配筋。從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下一定錨固長(zhǎng)位置,減少一 半配筋再一直伸至彎矩為零下一定錨固長(zhǎng)位置，再下為素混凝土段。二是把基樁 主筋的二分之一伸入樁底。從樁體的受力情況、工程造價(jià)的

9、高低出現(xiàn)問(wèn)題的解 決難度等角度來(lái)分析澤一種方法適用性更高。具體原因可總結(jié)為以下兩點(diǎn)i 1) 在第一種方法中,有很長(zhǎng)一段樁基不需要設(shè)置鋼筋,因而相對(duì)第二種方法減少了 鋼筋的使用量；(2)如果出現(xiàn)底部斷樁的現(xiàn)象,即使鋼筋籠被拔出來(lái)，仍然能夠 依照原來(lái)的位置進(jìn)行鉆孔,可以有效的降低出現(xiàn)扁擔(dān)樁的概率。5樁基負(fù)摩阻力對(duì)摩擦樁來(lái)說(shuō)，樁基的支撐力大部分來(lái)自樁基與土體之間相對(duì)位移產(chǎn)生的摩擦 力,在進(jìn)行樁基承載力計(jì)算時(shí),采用的摩阻力大多是正摩阻力,換句話說(shuō)是由于 樁基本身的下沉較周邊土體下沉更大所產(chǎn)生的摩阻力。然而在對(duì)某些土層較軟的 公路進(jìn)行施工時(shí)，由于車輛的碾壓以及其他一些外界因素帶來(lái)的壓力導(dǎo)致軟土層 斷裂變

10、形,進(jìn)而出現(xiàn)下沉現(xiàn)象；當(dāng)軟土層的下沉量遠(yuǎn)大于樁基的下沉量時(shí),土體 和樁基間的摩阻力方向向下,這時(shí)產(chǎn)生的摩阻力就是樁基負(fù)摩阻力。在進(jìn)行撞擊設(shè)計(jì)時(shí)，如果對(duì)負(fù)摩阻力的分析不夠透徹，會(huì)在很大程度上影響樁 基的施工在質(zhì)量。其一,這會(huì)導(dǎo)致摩擦樁基加快下沉,導(dǎo)致公路橋梁的整體結(jié)構(gòu) 遭到破壞；其二,這種不正常的下沉?xí)茐臉痘姆€(wěn)固性。導(dǎo)致負(fù)摩阻力產(chǎn)生的 主要因素并不是單方面的，一是由于樁基的周邊土體存在較多的荷載；比如軟土 層的大量下沉導(dǎo)致負(fù)摩阻力產(chǎn)生；二是一些樁基的地下水位線不高，導(dǎo)致周邊土 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。5如有幫助歡迎下載支持體的效應(yīng)力上升

11、,土體板結(jié)進(jìn)而下沉所產(chǎn)生的負(fù)摩阻力。因此,在對(duì)農(nóng)村公路橋 梁樁基進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要綜合分析各種因素,提出相應(yīng)的解決措施,積極做好各項(xiàng) 應(yīng)對(duì)工作,避免出現(xiàn)土體大量下沉的現(xiàn)象,減少負(fù)摩阻力的產(chǎn)生。6結(jié)束語(yǔ)總的來(lái)說(shuō)，農(nóng)村公路橋梁樁基的設(shè)計(jì)工作是十分繁雜的，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要綜合 公路橋梁的樁基承載力、嵌巖深度、樁基配筋、樁基負(fù)摩阻力等各方因素進(jìn)行科 學(xué)分析，合理設(shè)計(jì)；以不斷提高農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計(jì)的質(zhì)量,進(jìn)而提升農(nóng)村公 路橋梁的安全性和穩(wěn)固性，并在一定程度上減少公路橋梁的工程造價(jià)，提高建設(shè) 的經(jīng)濟(jì)(下轉(zhuǎn)第386頁(yè))(上接第358頁(yè))性，不斷提升農(nóng)村公路橋梁的施工水 平。參考文獻(xiàn)1 李光耀周傳斌，谷熠巖武漢二七長(zhǎng)江大橋正橋破碎泥巖工程持性與樁基 設(shè)計(jì)參數(shù)取值J資源環(huán)境與工程,2009(06).2 李丁彳來(lái)，孫利民巖