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摘要：伴随着交通运输业的发展，桥梁施工项目越来越多，桩基设计直接影响着桥梁质量，因此受到广泛关注。本文在介绍其地质勘探方案及成果的基础上，对其桩基设计进行深入分析，提出桩基设计过程中需要注意的要点，最后经实践得出该桥梁桩基设计和施工顺利完成，且经检验与试运营确认桩基设计合理可行，效果良好，值得类似桥梁工程参考借鉴的结论。
关键词：桥梁桩基；设计要点
引言
在诸多桥梁基础类型中，桩基是现阶段最常用的一种。桩基不仅承载能力强、稳定性高，而且适用性也良好，可以节省材料、降低成本，在桥梁工程建设中广泛应用。桩基受力机理：以作用在桩端的与地层之间的阻力与桩周土存在的摩擦力为轴向荷载提供支承，以桩侧土层存在的侧向阻力为水平荷载提供支承。在设计桥梁下部结构的过程中，选择哪一种桩基类型会直接影响结构体系安全性、施工难易程度和成本造价。因此，相关人员必须高度重视，根据桥梁实际情况，选择适宜的桩基类型。
1桥梁桩基设计荷载的基本梳理
第一，桩基荷载作用方面，因为桥梁可以承受的荷载主要包含了永久荷载与可变荷载，但是在施工中，经常受到诸多因素影响，也难以避免存在偶然荷载。而永久荷载源于桥梁桩基上部结构应力与自重，其给桥梁也会带来影响。而可变荷载主要是由于受到车辆制动、牵引而形成的作用力。而偶然荷载则是指由于自然灾害而给桩基带来的影响。因此，桥梁桩基承受的荷载较大，这就需要我们紧密结合实际来强化荷载处理。
第二，负摩擦力。若桩基周围的地层出现了沉陷，就需要在地层桩体中出现向下滑动的位移，若此位移比桩基下沉的位移要大，那么桩侧土就会给桩基带来向下作用力，这个力就叫作负摩擦力，所以在计算时也应该结合地质做好对负摩阻力的精确计算。
2地质勘探
对该桥梁工程的桩基开展地质勘探时，需要在明确岩溶发育情况的基础上确定岩溶形态及其空间分布规律。勘探过程中，先进行物探，以物探成果为依据确定岩溶情况，然后在各基础内进行钻孔。针对该桥的实际情况，为每个桩基都布置了地质孔，并充分结合了物探方法，取得了良好效果。通过实践可知，考虑到桩基的直径比勘探孔要大很多，某些没有进行物探，只采用钻孔的方法对溶洞桩基进行了勘探，这样无法完全揭示出实际的岩溶发育情况及其分布规律，尤其是直径超过1．5m的桩基，在必要的条件下需要通过一桩三孔来确定溶洞实际分布状况，同时在桩基孔实际施工过程中，在基岩表面出露之后，于其周围进行布孔，以此查明桩基所在位置范围内地质地层情况。
3桩基设计
3.1嵌岩深度与持力层厚度的确定
在桥梁的桩基设计工作中，可能遇到两层软弱层间穿越高强度岩层的情况，而且还有很多地区岩溶发育。若夹层的厚度无法使承载力达到要求，则钻孔桩要从这一夹层中穿过，达到持力层的目的，但这样无论是对施工机械设备还是施工进度均有很高的要求，是一次极大的考验。
在确定桩底基岩实际厚度的过程中，需要充分考虑以下三个条件：对桩身周围覆土存在的侧阻力不予考虑，嵌岩桩的周边应嵌入完整或相对完整的硬质岩体当中，其嵌入的最小深度应达到0.5m以上；桩底下部三倍桩径区域内不能存在洞隙、软弱夹层和断裂带；在桩端应力持续扩散的范围中，不能存在岩体临时面。对普通的夹层而言，满足前两个基本条件就可以作为持力层使用。而对于岩溶发育地区，应考虑到岩体形状多种多样，且溶洞的分布大多无规律可循，采用现有勘探技术无法了解溶洞具体位置和规模时，会使工期大幅延长，并增加相应的费用。
由于设计计算过程中的边界条件往往比较复杂，对岩溶地基而言，其影响因素要比普通岩石地基更多、更复杂，之前一般要求桩端的底部有桩径五倍以上厚度的持力层，而对于桩径和单桩承载力均不相同的桩，若提出同样的要求，则不同桩的可靠度将完全不同。为保证桩基设计合理性与经济性，需要以过去工作经验为依据，结合试算数据确定适宜的嵌岩深度与持力层厚度。
如果基桩从多层岩溶层中穿过支立在坚固稳定的岩层，则可以不考虑岩溶可能对桩侧的影响，并将磨阻作为一种安全储备。由于岩溶层和桩侧间存在磨阻作用，所以从本质上讲其与土和桩侧间存在的磨阻完全不同。若多层岩溶层能和桩侧通过粘结形成一个整体，则桩身上的轴向荷载分配需要在桩基设计过程中充分考虑在某个粘结部位很可能由于受力集中影响而产生磨阻破坏，进而使桩基破坏。对此，设计中除了要充分考虑岩溶层可能对桩侧磨阻造成的影响，在桩基施工中还应采取有效措施对岩溶层和桩壁进行分隔，确保基桩受到的所有轴向荷载都能作用在桩底部坚固且稳定的岩层表面，最后按照柱桩进行设计即可。
3.2桩基选型及间距
桥梁桩基承担着桥梁自重和交通荷载，根据桩基上荷载的传播路径，可以将桩基分为端承桩和摩擦桩两类。端承桩通过深入土层深处且布设于硬质基岩，凭借基底岩层的支撑承担桥梁上部结构荷载，端承桩桩体很少产生相对位移和摩擦力。摩擦桩对于土层较厚且桩基长度难以抵达硬质土层等可靠持力层的情况较为适用，桩基荷载主要由桩身及桩周土层摩擦力承担，桩端土层及基岩反力小。端承桩和摩擦桩端阻力、侧阻力均与桩长径比值密切相关，当桩底位于持力层且桩长径比在15～20范围内时，桩侧阻力比桩端阻力优先发挥作用。当桩长径比在40以上且无软弱土层覆盖的情况下，桩端嵌入中强风化层时，端承桩桩端承载力较小。
桥梁桩基设计必须考虑最小间距的要求，在设计中应考虑对邻桩施工的影响，防止发生群桩效应。若桩间距过大，则会影响设计承台的稳定性，桩间距过小，则会增大施工成本，造成施工障碍。桥梁桥台设计过程中必须采用群桩加大承台的形式，为确保群桩受力过程中形成互补优势，桩间距应控制在桩径的6～8倍，最小间距不得低于桥头直径的3.5倍。
3.3桩基承载力计算要点
桥梁桩基设计存在很多随机性，桩基设计中通常用几根试桩承载力的平均值和安全系数来确定桩基最大承载力，并不能反映群桩的荷载，承载能力计算方法存在明显误差；对于特殊土质条件，如软土层、岩溶层、冻土等桥梁桩基设计应当提供针对性设计方案；设计桥梁桩基，需要最大程度发挥桩、土体、上部结构的承载力。实际桩基设计中，不少桩基设计简单，缺乏完善的设计理念，承载力计算粗糙，对此设计者应当全面了解不确定因素和实际情况，全方位分析设计内容。
结语
综上所述，桩体和土体协同工作方面的问题一直都是岩土界长期关注的课题。因计算机技术的大量应用，使计算方法日趋复杂，且土体参数具有很强的离散性与多样性，所以计算结果未必准确。因此，要想做好桩基设计，相关人员应先对其进行正确的认识和了解，然后再依据桩基与岩体之间的关系综合考虑，充分结合相关试验结果和经验，设计科学合理的桩基，以达到坚固持久和经济适用。
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