李瑞祥
广东省基础工程集团有限公司，51000
摘要：本文以嘉鱼长江大桥第二跨（跨径85m）跨堤桥部分11#~16#的钻孔灌注桩为研究对象，采用Midas civil软件计算出各桩的支反力，桩基承载力通过手算与岩土工程理正软件进行了对比验算分析，结果表明，理正软件计算值比手算值明显偏大，无论是采用手算，还是软件计算，各部位各桩的承载力明显都大于其对应的支反力，所以该摩擦桩的承载力满足规范要求。基于嘉鱼长江大桥北边跨的地质条件及理正软件和手算的数据，提取跨堤桥部分钻孔灌注桩桩基深度与桩基承载力的四组数据，应用最小二乘法原理，拟合得出在跨堤桥处地质条件下桩基承载力与桩基深度近似线性关系，并对拟合曲线从安全角度加以修正得到修正曲线为：
关键词：支反力；钻孔灌注桩；桩基承载力；最小二乘法；曲线拟合
一、桩基支反力计算
采用Midas civil软件计算出各桩的支反力进行计算，结果如下：
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对这柱底反力荷载进行统计，一般部位桩基反力左1、右1桩的反力取1700kN ，左2、右2 桩的反力2000kN， 左3、右3桩的反力取2200kN，左4、右4桩的反力取3100kN ；堤坡部位的桩基反力左1、右1桩的反力取2800kN ，左2、右2 桩的反力3200kN， 左3、右3桩的反力取3600kN，左4、右4桩的反力取5200kN ；堤脚部位的桩基左1、右1桩的反力取2500kN ，左2、右2 桩的反力2500kN， 左3、右3桩的反力取3100kN，左4、右4桩的反力取4400kN。
二、钻孔灌注桩计算
钻孔灌注桩支架基础方案一般部位拟采用直径 1.2m 钻孔灌注桩，堤上和堤脚部位采用直径 1.4m 钻孔灌注桩。根据《公路桥涵地基基础设计规范》JTG D63-2007第 5.3.3 条中规定，摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值：
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由于现浇支架基础范围内地质条件有一定的差异，其中通过对比可知最不利点位于 CK2 孔处，因此采用 CK2 孔的地质数据进行桩基承载力计算。本工程，修正系数 = 0.7，清底系数：= 0.7，随地基埋深的桩端承载力修正系数桩端取 = 1.0。两个钻探孔取相同的 = 16 kN/m 3 ， 按保守取值为120kPa。根据《公路桥涵地基基础设计规范》5.3.7 合理选定单桩抗力系数。由于本工程支架桩在承受箱梁荷载时相当于处于使用阶段，而且支架使用的时间很长（从2016 年 11 月搭设至 2018 年 11 月主跨钢箱梁合拢后逐步拆除，使用期长达 2年），支架安全对工程成败至关重要，使用期不确定因素多，根据实际情况拟取1.25的抗力系数。
（一）、一般部位桩基手算
桩基承载力计算如下表所示
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由上图可知理正软件计算结果单桩竖向承载力为6839.9kN＞5200kN，得到桩基承载力满足规范要求。采用理正软件同理可得其他部位桩基承载力，考虑到对称性，横向8根桩只取左侧4根进行计算分析，各部位桩基承载力如下表所示：
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手算是根据《公路桥涵地基基础设计规范》的要求，通过上述计算，得出各个部位的横向八根桩的最小桩长，最后计算出地基承载力；然后用理正软件计算出各桩基承载力，通过手算与理正软件计算值对比分析可知：理正软件计算值比手算值明显偏大，无论是采用手算，还是软件计算，各部位各桩的承载力明显明显都大于其对应的反力，所以该摩擦桩的承载力满足规范要求。
由于跨堤桥部分地质条件较差，所以采用直径1.4m且长度较深的桩基，对上面跨堤桥部分桩基承载力及桩长计算结果进行了提取如下表所示：
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由上图可知，对于跨堤桥段的桩基，基于Midas civil的计算数据，得出了桩基承载力与桩基深度的折线图（跨堤桥提取数据），在该折线图上的点为临界点，折线下方的点为安全点，折线上部区域的点为危险点，根据上面提取的桩基承载力与桩基深度的四组数据为（29,2987.8），（32,3362.7） （35,3765.1）（46,5557.6），根据最小二乘法原理，设拟合曲线为：
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四、结束语
本文通过Midas civil有限元软件对钻孔灌注桩支反力进行计算，通过理正软件与手算对比对桩基承载力进行验算与研究，得到如下结论：
首先根据《公路桥涵地基基础设计规范》的要求，通过手算，得出各个部位的横向八根桩的最小桩长，最后计算出地基承载力；然后用理正软件计算出各桩基承载力，通过手算与理正软件计算值对比分析可知：理正软件计算值比手算值明显偏大，无论是采用手算，还是软件计算，各部位各桩的承载力明显明显都大于其对应的反力，所以该摩擦桩的承载力满足规范要求。基于嘉鱼长江大桥北边跨的地质条件及提取的理正软件和手算的数据，提取跨堤桥部分钻孔灌注桩桩基深度与桩基承载力的四组数据，应用最小二乘法原理，拟合得出在跨堤桥处地质条件下桩基承载力与桩基深度近似线性关系，并对拟合曲线从安全角度加以修正得到修正曲线为：
参考文献：
[1]建筑桩基技术规范[JGJ] 94-2008.
[2]王玉峰. 浅谈钻孔灌注桩基础技术[J].基层建设, 2018.
[3]李科. 建筑钻孔灌注桩的质量监理[J]. 建筑学研究前沿, 2018.
[4]孙平. 钻孔灌注桩基的检测质量控制与方法分析[J]. 城镇建设,2021.