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桩基沉降在公路桥梁工程设计中的作用探微

2018-09-10冯煜

环球市场 2018年2期
关键词:公路桥梁工程設计作用

冯煜

摘要:随着社会经济的不断发展,交通运输业得到快速发展,其中公路桥梁对于发展经济具有重要作用,相关人员应当加强对公路桥梁的研究尤其是对公路桥梁工程设计中桩基沉降问题加以深入研究,本文笔者根据工作实践经验对此进行了分析探讨。

关键词:公路桥梁工程;設计;桩基沉降;作用

一、公路桥梁工程项目施工过程中桩基沉降产生的原因

(一)端承型群桩沉降发生的原因阐述

端承型桩群属于公路桥梁项目施工过程中比较常见的一种桩群结构,该桩群结构的主要组成部分是端承桩,并且该群桩结构最为显著的特点就是持力层相对刚硬,桩群在使用过程中需要承受较大的重量,而且这种重量会直接通过承台来输送到不同的群桩地下层当中。这种工作模式可以有效控制桩体自身需要承载的重量,同时也可以从侧面提升桩体承载强度。这种处理方法可以让桩底位置的土层更加坚固,有效规避了沉降或者端桩刺入土层问题的发生几率。

(二)摩擦型群桩原因阐述

摩擦桩群和端承桩群均有可能会产生沉降,而且沉降产生的原因存在一定的差异性,想要详细的分析出沉降产生的原因难度较大。工作人员对端承型群桩进行全面分析的过程中,发现单桩和承台二者之间、单桩和单桩之间会存在一定的综合作用力,这些综合作用力会比较小,而且伴随一些相互作用力,所以可以忽略不计。不同的单桩相互之间以及不同的桩端土层相互之间都有可能会出现重叠应力的问题,导致桩基相互之间摩擦能力与桩基相互之间的承载能力相互影响。工作人员在对群桩承载能力强度进行研究时,不能只将目光集中在单桩承载力相互叠加方面,也要多关注一些桩体间的干扰与影响。

二、桩基沉降模式在公路桥梁工程项目设计中的应用

(一)单桩沉降设计方式

通过剪切变形法对其进行设计,剪切变形法使用的基本前提,就是要先确定桩体之间不会发生任何的变形或者出现任何原因的相对位移。桩体自身土体如果土体上层与土体下层二者之间没有出现相对明显的作用,则可以忽略掉桩端阻力对桩体产生的影响。如果将其移动到指定位置,剪切应力也会随之发生传递,剪接应力在传递时,会沿着径向的路径来向着外侧进行传递。如果这一剪接应力传递到某个点上,则该点区域剪切数值会明显变小,工作人员在对其进行计算时,可以忽略掉该点的剪切值。剪切变形法的优势比较多,且各种剪切变形法的优势实用性都比较强,可以有效提升工作质量,而且这些特性也可以帮助相关功能工作人员掌握单桩沉降层面的问题,并解决与之相关的各种主导性问题,对目标进行深度计算与设计。这种设计方式虽然优势比较多,但是在使用过程中却经常会出现负面的影响要素,影响了因素的正常作用。比如常见的地基分层因素与参数变化等方面的因素等,包括桩端沉降因素等,都会严重影响到工作质量,所以一般不会在公路桥梁设计过程中使用。

(二)单项压缩分层综合工作方法

单项压缩分层总和工作方法通常情况下,都是先从周边的土层人手,并对目标进行全方位计算,以此来确定不同层内的沉降总量。在对桩基基础进行设计的过程中,这种基础性的沉降计算方法一般会在大直径单桩当中使用。从宏观的角度来看,桩基侧边的阻力比较小,而且桩基基础底部半径相对较大,可以通过单项压缩分层总和的方式,来对整体的沉降量进行计算。比如在对深基条件进行计算时,工作人员一般会通过明氏应力法来对其进行计算,得出总体的设计沉降量以整体的推算量等。利用分层综合计算的模式来对单桩沉降量进行计算,并考虑到压缩层的运行状态,给出具体的问题解决方式。

(三)群桩沉降设计法

对实体深基础法进行讨论,该基础法也被称之为等代墩基法。工作人员在对公路桥梁进行设计的过程中以及在对群桩沉降进行计算的过程中,最常用的方法就是深基基础法,而且深基基础法也是高承台桩群与土层施工的基础,但是整个处理过程必须要保证墩基始终都要处在规定的范围内,且实体墩基和桩基土层二者之间可能会出现压缩的情况,所以工作人员需要通过扩展计算的方式来计算出群桩的具体沉降数值。在工作开展的过程中,还可以将实体基础底面当成主要的研究对象,结合地基土执行与附加应力性质等方面的要素,通过不同的计算公式来对目标进行计算。想要从根本上减少差异,保证工作的正常开展,相关工作人员就必须要按照工作实际开展情况,提出不同的预防措施。工作人员在变动假定实体基础底面位置时,要多关注桩基基础发生土层压缩方面工作的开展情况,并增加其压缩可行性。工作人员还可以在群桩的顶部或者群桩顶部外的一些位置,不断的扩张实体基础底面面积,并关注群桩基础周围剪应力可能会对群桩带来的负面不良影响。按照相关公式来对不同荷载状态下附加应力进行计算,并不断的完善基土层附件应力计算精度。利用分层总和法来对其进行计算,分层总和法必须要在计算开展的过程中,将群桩基基础当成实体基础来看待,并不需要过多的考虑到桩基基础侧面应力可能会对桩基产生的负面影响。实体基础宽度与实体基础长度可以通过承台地面宽度与承台地面长度等要素来对其进行综合计算,这种计算方式的本质,是利用实体基础基线的边长来对目标位置承台边长进行计算。在计算开展的过程中,工作人员需要综合考虑实体桩端面附加应力方面的问题,同时也需要考虑到承台底部附加应力平均值方面的问题。工作人员在对分布应力进行计算时,一般都会选择使用均质直线来对直线的变形理论及相应的方法进行处理。分层总和法使用起来难度比较低,因为与之相对应的工程应用原理经过多年来的不断发展,已经日趋成熟,所以被广泛的应用到各地区桥梁建筑中。虽然分层总和法使用难度比较低,但是在操作过程中也存在着一定的弊端。如果需要通过应用分层总和法来处理问题,必须要将其压缩层划分成为不同的小细层来看待,并且还要明确压缩层自身的广度与压缩层深度。从近年来工作开展的情况来看,因为计算过程缺少计算基础,所以最终的计算结果误差与理想结果相差较大。

三、结束语

文章从多角度论述了如何将桩基沉降融入到公路桥梁工程项目设计中,希望可以为日后工作开展提供参考。

参考文献:

[1]刘杰.道路桥梁施工在软土地基上不均匀沉降的防治对策探讨[J].工程技术研究,2017,(IO):39+41.

[2]陈卓.桥梁设计在市政工程的要点分析[J].工程技术研究,2017,(IO):200+206.

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