樁基沉降在公路橋梁工程設(shè)計中的作用探微

馮煜

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)得到快速發(fā)展，其中公路橋梁對于發(fā)展經(jīng)濟(jì)具有重要作用，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對公路橋梁的研究尤其是對公路橋梁工程設(shè)計中樁基沉降問題加以深入研究，本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗對此進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程；設(shè)計；樁基沉降；作用

一、公路橋梁工程項目施工過程中樁基沉降產(chǎn)生的原因

（一）端承型群樁沉降發(fā)生的原因闡述

端承型樁群屬于公路橋梁項目施工過程中比較常見的一種樁群結(jié)構(gòu)，該樁群結(jié)構(gòu)的主要組成部分是端承樁，并且該群樁結(jié)構(gòu)最為顯著的特點(diǎn)就是持力層相對剛硬，樁群在使用過程中需要承受較大的重量，而且這種重量會直接通過承臺來輸送到不同的群樁地下層當(dāng)中。這種工作模式可以有效控制樁體自身需要承載的重量，同時也可以從側(cè)面提升樁體承載強(qiáng)度。這種處理方法可以讓樁底位置的土層更加堅固，有效規(guī)避了沉降或者端樁刺入土層問題的發(fā)生幾率。

（二）摩擦型群樁原因闡述

摩擦樁群和端承樁群均有可能會產(chǎn)生沉降，而且沉降產(chǎn)生的原因存在一定的差異性，想要詳細(xì)的分析出沉降產(chǎn)生的原因難度較大。工作人員對端承型群樁進(jìn)行全面分析的過程中，發(fā)現(xiàn)單樁和承臺二者之間、單樁和單樁之間會存在一定的綜合作用力，這些綜合作用力會比較小，而且伴隨一些相互作用力，所以可以忽略不計。不同的單樁相互之間以及不同的樁端土層相互之間都有可能會出現(xiàn)重疊應(yīng)力的問題，導(dǎo)致樁基相互之間摩擦能力與樁基相互之間的承載能力相互影響。工作人員在對群樁承載能力強(qiáng)度進(jìn)行研究時，不能只將目光集中在單樁承載力相互疊加方面，也要多關(guān)注一些樁體間的干擾與影響。

二、樁基沉降模式在公路橋梁工程項目設(shè)計中的應(yīng)用

（一）單樁沉降設(shè)計方式

通過剪切變形法對其進(jìn)行設(shè)計，剪切變形法使用的基本前提，就是要先確定樁體之間不會發(fā)生任何的變形或者出現(xiàn)任何原因的相對位移。樁體自身土體如果土體上層與土體下層二者之間沒有出現(xiàn)相對明顯的作用，則可以忽略掉樁端阻力對樁體產(chǎn)生的影響。如果將其移動到指定位置，剪切應(yīng)力也會隨之發(fā)生傳遞，剪接應(yīng)力在傳遞時，會沿著徑向的路徑來向著外側(cè)進(jìn)行傳遞。如果這一剪接應(yīng)力傳遞到某個點(diǎn)上，則該點(diǎn)區(qū)域剪切數(shù)值會明顯變小，工作人員在對其進(jìn)行計算時，可以忽略掉該點(diǎn)的剪切值。剪切變形法的優(yōu)勢比較多，且各種剪切變形法的優(yōu)勢實(shí)用性都比較強(qiáng)，可以有效提升工作質(zhì)量，而且這些特性也可以幫助相關(guān)功能工作人員掌握單樁沉降層面的問題，并解決與之相關(guān)的各種主導(dǎo)性問題，對目標(biāo)進(jìn)行深度計算與設(shè)計。這種設(shè)計方式雖然優(yōu)勢比較多，但是在使用過程中卻經(jīng)常會出現(xiàn)負(fù)面的影響要素，影響了因素的正常作用。比如常見的地基分層因素與參數(shù)變化等方面的因素等，包括樁端沉降因素等，都會嚴(yán)重影響到工作質(zhì)量，所以一般不會在公路橋梁設(shè)計過程中使用。

（二）單項壓縮分層綜合工作方法

單項壓縮分層總和工作方法通常情況下，都是先從周邊的土層人手，并對目標(biāo)進(jìn)行全方位計算，以此來確定不同層內(nèi)的沉降總量。在對樁基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的過程中，這種基礎(chǔ)性的沉降計算方法一般會在大直徑單樁當(dāng)中使用。從宏觀的角度來看，樁基側(cè)邊的阻力比較小，而且樁基基礎(chǔ)底部半徑相對較大，可以通過單項壓縮分層總和的方式，來對整體的沉降量進(jìn)行計算。比如在對深基條件進(jìn)行計算時，工作人員一般會通過明氏應(yīng)力法來對其進(jìn)行計算，得出總體的設(shè)計沉降量以整體的推算量等。利用分層綜合計算的模式來對單樁沉降量進(jìn)行計算，并考慮到壓縮層的運(yùn)行狀態(tài)，給出具體的問題解決方式。

（三）群樁沉降設(shè)計法

對實(shí)體深基礎(chǔ)法進(jìn)行討論，該基礎(chǔ)法也被稱之為等代墩基法。工作人員在對公路橋梁進(jìn)行設(shè)計的過程中以及在對群樁沉降進(jìn)行計算的過程中，最常用的方法就是深基基礎(chǔ)法，而且深基基礎(chǔ)法也是高承臺樁群與土層施工的基礎(chǔ)，但是整個處理過程必須要保證墩基始終都要處在規(guī)定的范圍內(nèi)，且實(shí)體墩基和樁基土層二者之間可能會出現(xiàn)壓縮的情況，所以工作人員需要通過擴(kuò)展計算的方式來計算出群樁的具體沉降數(shù)值。在工作開展的過程中，還可以將實(shí)體基礎(chǔ)底面當(dāng)成主要的研究對象，結(jié)合地基土執(zhí)行與附加應(yīng)力性質(zhì)等方面的要素，通過不同的計算公式來對目標(biāo)進(jìn)行計算。想要從根本上減少差異，保證工作的正常開展，相關(guān)工作人員就必須要按照工作實(shí)際開展情況，提出不同的預(yù)防措施。工作人員在變動假定實(shí)體基礎(chǔ)底面位置時，要多關(guān)注樁基基礎(chǔ)發(fā)生土層壓縮方面工作的開展情況，并增加其壓縮可行性。工作人員還可以在群樁的頂部或者群樁頂部外的一些位置，不斷的擴(kuò)張實(shí)體基礎(chǔ)底面面積，并關(guān)注群樁基礎(chǔ)周圍剪應(yīng)力可能會對群樁帶來的負(fù)面不良影響。按照相關(guān)公式來對不同荷載狀態(tài)下附加應(yīng)力進(jìn)行計算，并不斷的完善基土層附件應(yīng)力計算精度。利用分層總和法來對其進(jìn)行計算，分層總和法必須要在計算開展的過程中，將群樁基基礎(chǔ)當(dāng)成實(shí)體基礎(chǔ)來看待，并不需要過多的考慮到樁基基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)力可能會對樁基產(chǎn)生的負(fù)面影響。實(shí)體基礎(chǔ)寬度與實(shí)體基礎(chǔ)長度可以通過承臺地面寬度與承臺地面長度等要素來對其進(jìn)行綜合計算，這種計算方式的本質(zhì)，是利用實(shí)體基礎(chǔ)基線的邊長來對目標(biāo)位置承臺邊長進(jìn)行計算。在計算開展的過程中，工作人員需要綜合考慮實(shí)體樁端面附加應(yīng)力方面的問題，同時也需要考慮到承臺底部附加應(yīng)力平均值方面的問題。工作人員在對分布應(yīng)力進(jìn)行計算時，一般都會選擇使用均質(zhì)直線來對直線的變形理論及相應(yīng)的方法進(jìn)行處理。分層總和法使用起來難度比較低，因為與之相對應(yīng)的工程應(yīng)用原理經(jīng)過多年來的不斷發(fā)展，已經(jīng)日趨成熟，所以被廣泛的應(yīng)用到各地區(qū)橋梁建筑中。雖然分層總和法使用難度比較低，但是在操作過程中也存在著一定的弊端。如果需要通過應(yīng)用分層總和法來處理問題，必須要將其壓縮層劃分成為不同的小細(xì)層來看待，并且還要明確壓縮層自身的廣度與壓縮層深度。從近年來工作開展的情況來看，因為計算過程缺少計算基礎(chǔ)，所以最終的計算結(jié)果誤差與理想結(jié)果相差較大。

三、結(jié)束語

文章從多角度論述了如何將樁基沉降融入到公路橋梁工程項目設(shè)計中，希望可以為日后工作開展提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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