桥梁低桩承台基底竖向抗力作用效应的计算研究

2021-09-03李新

交通科技 2021年4期

李新

(湖北省城建设计院股份有限公司武汉 430051)

现行《公路桥涵地基与基础设计规范》(以下简称《规范》)有关低桩承台桩基础的计算中未考虑承台基底竖向抗力作用效应，其理由是：从一些旧桥的开挖检验中，发现承台底面与地基土有脱离现象，故不考虑承台底面的地基土分担承台底面以上的竖直荷载[1]。当承台埋深不大于2 m时有其合理性，并可作为适当的安全储备。但某些条件下承台需要埋入土体中3～5 m甚至更深且承台底面混凝土与土基密合的情况，如果忽视这个抗力作用，明显过于保守，而《建筑桩基技术规范》[2](以下简称《技术规范》)则考虑了符合一定条件的承台基底竖向抗力作用效应。

《规范》完全不考虑低桩承台基底竖向抗力作用效应，从理论上讲也不完整，因为计算低桩承台桩基时，桩顶土体侧向地基系数为C=m·h(m为非岩石地基水平向抗力系数的比例系数；h为桩顶埋深)，而与此桩顶在同一水平上的承台底面处竖向地基系数为0(因为没有考虑竖向抗力作用效应)，很明显自相矛盾。因此，低桩承台侧面土体抗力和基底土体竖向抗力同时计算在理论上才是完整的[3]。

因此，低桩承台基底竖向抗力作用效应不能一概不考虑。现行《规范》未提供低桩承台基底竖向抗力作用效应如何计算，本文将按弹性理论m法，推导计算低桩承台基底竖向抗力作用效应的公式，并对《规范》相关公式提出修正建议。