摘要：伴随着经济的发展和进步，我国各项工程都在不断的建设和完善当中，其中交通工程中市政桥梁工程提升尤为迅速，基础工程能够得到保证是保证市政桥梁的一项重要内容，能够对市政桥梁工程的可靠性、安全性有所保证，否则将会导致市政桥梁工程无法运行。因此市政桥梁设计过程中要对基础结构进行高度关注，通过各种技术方式的选择以及施工方法的确定，保证市政桥梁能够获得更大的发展机遇，下面文章将会对工程桩基中存在的沉降问题进行分析，希望能够对桩基沉降设计工作提高重视度，以供参考。
关键词：市政桥梁工程；桩基类型；沉降分析
1.市政桥梁常用桩基类型
1.1端承型群桩
在市政桥梁工程中，桩基承载力的不同是因为桩基在土层中的受力情况不同.端承桩是一种完全穿过软土层达到深层的桩基，大部分受力由桩剪阻力承载，桩侧剪力由于相互影响只承担微小的受力，桩端平面更是由于受力在传递过程中的分散而削弱了其所应受的重叠效应.因此，端承型群桩的基桩类似于独立性单桩，群桩就是这些独立性单桩的集合体，这使得各基桩之间以及基桩和土层之间的相互作用变得极其微小.
1.2摩擦型群桩
和端承型群桩相比，摩擦型群桩全部深入软土层，在施工过程中会受到桩身四侧面和土层发生的摩擦力以及来自桩基尖端巨大的阻力，桩基上部结构的承载力就由这两个力共同承担.由此受力分析可知，摩擦型群桩桩基的沉降不可忽略.
摩擦型群桩可分为高承台桩基和低承台桩基.高承台桩基在计算沉降时只需要考虑各桩顶通过侧摩擦力和端阻力对地基和邻近桩产生的重叠应力；低承台摩擦型桩基的受力情况相对复杂，由于承台和地基的接触应力，低承台桩基的沉降不仅要测算侧摩擦力和端阻力，还要考虑到受力过程中地基、桩基、承台之间的相互作用的变化.因为承台不仅通过限制桩基上部的位移减小摩擦阻力，而且改变了荷载的传递过程，进而影响到侧摩擦力和端阻力的变化.
2.沉降影响因素分析
2.1土质的影响
土质坡面是一个较复杂的影响因素，如果土质坡面的粘性土较均匀，地基整体压缩变形占群桩沉降的比例和土质硬度成正相关变化趋势；如粘性土不均匀，桩基间的压缩变形比例就会随土质变硬而减小.因此，软粘土的群桩沉降一定程度上是由于土层侧向挤出造成的；而砂土中的桩基整体压缩变形比例要大于软粘土中相应的群桩沉降比例.
2.2桩间距的影响
桩基整体压缩变形的比例和桩基间距成反比.当桩间距小于三倍桩基直径时，地基整体压缩变化比例会随着荷载水平和土性的变化而产生较大变动；当桩间距达到六倍桩基直径时，地基整体压缩变化比例将不会受到荷载水平和土性的影响，群桩沉降将以桩基间土的压缩变形为主.
2.3承台设置方式的影响
对于打入群桩的沉降分析，承台设置方式和桩间距有一定关联.从试验结果来看，桩间距没有达到三倍桩基直径的情况下，承台设置方式对打入群桩的沉降性状并无明显影响.但在一般的施工过程中，荷载较小的群桩沉降以地基整体压缩变形为主；当荷载接近极限承载力时，群桩间主要沉降变为桩间土的整体变形压缩.
2.4荷载水平的影响
荷载水平的增大会使地基整体压缩变形占群桩沉降的比例减小.在桩间距为三倍桩基直径的工程中，若外加荷载不超过极限荷载的一半，群桩沉降完全来自桩端以下地基的压缩变形；达到一半时，群桩沉降仍以地基变形为主；但当外加荷载接近极限荷载时，群桩沉降改为桩间土的压缩变形.
3计算市政桥梁桩基的沉降情况
市政桥梁桩基存在的沉降是必然，然而解决这个问题是十分复杂、繁琐的。由于通过设备很难对桩体周围的土体的应力变化关系给出实际、细致的观测，我们还不能通过对客观现象观察，建立应力的数学模型，不能提炼出反映桩体周围土质的真实的应力关系。通过土体中桩基础的观测，特别是对软土中摩擦桩的沉降过程的观测，我们发现其存在一定的规律。在时间维度上，其具有一定的它的时间性。一般来说，土中桩基础的沉降需要一个较长的沉降过程的，在工程竣工后，一般需要8～10年时间，而沉降速率可以降到每年7mm左右。这些现象说明，软土中的桩基础沉降的与时间因素有直接关系。按土力学的理论，桩基沉降的主要部分包括两个部分，即应土体的流变和固结变形；而刺入变形是桩基础沉降的第二特征。通过一系列的试验研究，我们发现：桩基发生不同程度的沉降后，构成桩沉降的不可忽略的一部分原因就是刺入变形。试验的时间不能太长，这样不能保证土的徐变现象和固结的充分发展。但是在桩基础沉降的产生和发展过程里，桩端附近的土体和桩基两侧很早就表现出“非线性”特征，土体出现塑性不仅仅在桩基的承载力在达到极限范围时才体现出来。通过对桩侧摩阻力的研究时我们还发现：相对位移相对较小时，相对位移和摩阻力的大小成正比关系。而相对位移接近极限值Q，此时的摩阻力也达到最大，进而产生相应的滑动位移。极限值Q也被称为最大弹性位移，学术界一般界定Q的范围在3～6mm之间。对于细长桩来说，桩基的顶部承载的荷载不高时，由于弹性压缩的原因，桩基周围土层的位移就超过极值时，便产生相应的滑移。在连续加载的环节里，产生滑移区域也随之扩大；桩基与桩基间的土体变形的固结和徐变使得相对滑移区域产生周期性变化。这是产生市政桥梁桩基刺入变形的最基本要素。
4群桩沉降分析
4.1群桩效应分析
市政桥梁群桩中存在显著的群桩效应.群桩效应是指重叠的桩端应力使得群桩桩端应力远高于单桩桩端应力.较之单桩，群桩不同的工作状态决定了群桩沉降量也会远高于单桩沉降量.
沉降的群桩效应则是指在常用桩间距下，重叠的相邻桩间应力提高了桩端平面以下的应力水平，同时加深了该层面的压缩层.这使得群桩沉降量和延续时间都远高于单桩的工作状态.桩基沉降的群桩效应用沉降比度量，即相同桩顶荷载下群桩沉降和单桩沉降之比.
4.2群桩沉降分析方法
群桩沉降的分析方法多种多样，目前施工中常用的分析方法有弹性理论法、实体深基础法和等效作用分层法.
弹性理论法分析群桩沉降可看作位移法或应力法，它的理论依据是Minidlin解的唯一性和应力解.该种方法可以简化为求位移，即线性化应力法中子桩侧面的摩擦力，叠加单桩分析理论得到群桩的计算公式.
实体深基础法是目前最为常用的群桩沉降分析法.理论上把高承台下的桩群和土层作为实体深基础，在不超过这个等代墩基范围的情况下，利用扩展的计算方式计算群桩沉降.但在实际计算过程中，要采取一系列误差来消除桩基附加应力和地基土层性质的差别所产生的误差影响.
等效作用分层总和法的关键在于“总和”.这种方法很早就被提出并应用于实际工程测算中.它的核心是计算Mindlin解和Boussi-nesq解之间的比值，即计算均匀土质土层中的群桩沉降和均匀负荷承载下的矩形基础的比例.在得出结论后修正等代墩基的附加应力，依据分层总和得出最终的群桩沉降.
总结
总而言之，群桩沉降的受力情况十分复杂，有关群桩的沉降分析也是一个非常复杂的问题.目前，市政桥梁工程设计中的桩基沉降分析仍是工程设计研究的重点内容.为了确保市政桥梁建设的稳健发展，诸如沉降问题等现实问题需要广大研究人员、施工团队以及工程师的共同努力钻研，将理论应用于实践，并在实践中不断探索完善.
参考文献
[1]游兵站.市政桥梁工程设计中的桩基沉降分析[J].城市建设理论研究，2018（13）：44-45
[2]贡一飞.探究桩基础市政桥梁设计相关概述[J].城市建设理论研究，2018（04）：40-41