樁基沉降在公路橋梁工程設計中的作用探微

馮煜

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

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程；設計；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)重疊應力的問題，導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度進行研究時，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計中的應用

（一）單樁沉降設計方式

通過剪切變形法對其進行設計，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，剪切應力也會隨之發(fā)生傳遞，剪接應力在傳遞時，會沿著徑向的路徑來向著外側(cè)進行傳遞。如果這一剪接應力傳遞到某個點上，則該點區(qū)域剪切數(shù)值會明顯變小，工作人員在對其進行計算時，可以忽略掉該點的剪切值。剪切變形法的優(yōu)勢比較多，且各種剪切變形法的優(yōu)勢實用性都比較強，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)的各種主導性問題，對目標進行深度計算與設計。這種設計方式雖然優(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，都會嚴重影響到工作質(zhì)量，所以一般不會在公路橋梁設計過程中使用。

（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，并對目標進行全方位計算，以此來確定不同層內(nèi)的沉降總量。在對樁基基礎(chǔ)進行設計的過程中，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行計算。比如在對深基條件進行計算時，工作人員一般會通過明氏應力法來對其進行計算，得出總體的設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行計算，并考慮到壓縮層的運行狀態(tài)，給出具體的問題解決方式。

（三）群樁沉降設計法

對實體深基礎(chǔ)法進行討論，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行設計的過程中以及在對群樁沉降進行計算的過程中，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，還可以將實體基礎(chǔ)底面當成主要的研究對象，結(jié)合地基土執(zhí)行與附加應力性質(zhì)等方面的要素，通過不同的計算公式來對目標進行計算。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際開展情況，提出不同的預防措施。工作人員在變動假定實體基礎(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，不斷的擴張實體基礎(chǔ)底面面積，并關(guān)注群樁基礎(chǔ)周圍剪應力可能會對群樁帶來的負面不良影響。按照相關(guān)公式來對不同荷載狀態(tài)下附加應力進行計算，并不斷的完善基土層附件應力計算精度。利用分層總和法來對其進行計算，分層總和法必須要在計算開展的過程中，將群樁基基礎(chǔ)當成實體基礎(chǔ)來看待，并不需要過多的考慮到樁基基礎(chǔ)側(cè)面應力可能會對樁基產(chǎn)生的負面影響。實體基礎(chǔ)寬度與實體基礎(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行綜合計算，這種計算方式的本質(zhì)，是利用實體基礎(chǔ)基線的邊長來對目標位置承臺邊長進行計算。在計算開展的過程中，工作人員需要綜合考慮實體樁端面附加應力方面的問題，同時也需要考慮到承臺底部附加應力平均值方面的問題。工作人員在對分布應力進行計算時，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的方法進行處理。分層總和法使用起來難度比較低，因為與之相對應的工程應用原理經(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計中，希望可以為日后工作開展提供參考。

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