桥梁桩基设计要点
桩基设计方案的审查与优化建议
桩基设计方案的审查与优化建议前言在土木工程领域中，桩基作为一种重要的地基处理方式，广泛应用于建筑物、桥梁和其他重要基础工程中。
而桩基设计方案的合理性和稳定性对整个工程的质量和安全性起着至关重要的作用。
然而，在实际工程中，有时会出现桩基设计方案存在一些问题，因此需要进行审查和优化。
本文将从设计、材料选择、地基条件、施工过程等角度出发，探讨桩基设计方案的审查与优化建议。
1. 设计准则的审查在审查桩基设计方案时，首先要对设计准则进行仔细审查。
例如，应确认设计方案是否符合国家和行业相关规范，并考虑地震作用、风荷载、水力作用等因素。
同时，还要着重关注设计荷载的确定，以确保桩基的承载能力充足，不会发生失稳或破坏。
2. 材料选择的优化选择合适的桩基材料对工程的稳定性和经济性至关重要。
在审查桩基设计方案时，应考虑材料的可用性、经济性和可持续性。
例如，在软土地区，可以选择使用灌注桩或预制桩来提高桩基的承载能力；而在强风荷载区，可以选择使用钢质桩或混凝土桩来提高结构的抗风能力。
3. 地基条件的评估桩基设计方案的审查还要综合考虑地基条件的影响。
地基的性质和承载力对桩基的设计和施工有着直接的影响。
在进行审查时，应全面了解地基的类型、深度、承载力等参数，并结合实地勘察和试验数据进行评估。
若地基条件复杂或不确定，可以考虑进行更详细的地质勘察与测试，以确保桩基设计方案的合理性。
4. 桩基类型的优化在审查桩基设计方案时，还应考虑选择最适合地基条件的桩基类型。
根据实际情况，选择合适的桩基类型，如沉桩、挖孔桩、摩擦桩等。
不同的桩基类型具有不同的承载机制和适用条件，在设计中要根据具体情况进行选择和优化，以提高工程的稳定性和经济性。
5. 桩基布置方案的优化在审查桩基设计方案时，桩基的布置方案也是需要重点关注的。
优化桩基的布置可以减小桩间相互影响，提高整体承载能力。
合理的桩基布置方案应考虑地基的均匀性、周边条件以及建筑物的荷载分布等因素。
浅谈公路桥梁的桩基设计
5科技资讯科技资讯S I N &T NOL OGY INFORM T ION 2008NO.20SCI ENCE &TECH NOLOGY I NFOR MATI ON 学术论坛公路桥梁上部结构荷载通常较大,后期质量稳定、承载能力高的钻孔灌注桩往往成为绝大多数桥梁工程首选的基础形式。
桥梁桩基的设计是否得当,对工程造价、质量、工期及使用影响很大。
笔者结合工作实践,就公路桥梁桩基设计进行了探讨。
1正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型通常认为,凡嵌岩桩必为端承桩,凡端承桩均不考虑土层侧阻力。
实际上,大量现场结果表明:桩侧阻力、端阻力的发挥性状与上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质和嵌岩深径比、桩底沉渣厚度等因素有关。
一般情况下,上覆土层的侧阻力是可以发挥的,而且随着长径比l /d 的增大,侧阻力也相应增大;只有短粗的人工挖孔嵌岩桩,端阻力先于土层侧阻力发挥,端阻力对桩的承载力起主要作用,属端承桩。
对l /d>15～20的泥浆护壁钻(冲)孔嵌岩桩,无论是嵌入风化岩还是完整基岩中,桩侧阻力均先于端阻力发挥,表现出明显的摩擦型。
对于l/d ≥40,且覆盖土层不属于软弱土,嵌岩桩端的承载作用较小,此时桩基受力状态为摩擦桩,桩端嵌入强风化或中风化岩层中即可。
在某些地区,泥质软岩嵌岩灌注桩l /d >45时,嵌岩段总阻力占总荷载比例小于20%;l /d >60时,嵌岩段端阻力占总荷载比例小于5%。
究其原因,一方面由于嵌岩桩桩身的弹性压缩,导致桩顶沉降,这个弹性压缩量引发了桩周土体的剪应力,也即是土对桩的摩阻力。
另一方面,钻孔桩的孔底残留的沉渣,形成一个可压缩的软垫,至使桩底也会产生沉降,这一沉降和上述桩本身的压缩导致桩身与土体、嵌岩段桩身与岩体产生相对位移,从而产生侧阻力。
而这种桩身弹性压缩和桩底沉降是随着长径比l /d 的增大而增大的,因而导致摩擦力和侧阻力的增大。
同时,传递到桩端的应力也随嵌岩深径比h r /d 的增大而减小。
桥梁桩基础设计的几点探讨
３０ ・ ３
第３ ６卷 第 ２ ３期 ２ ０ １０年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ＿ ６Ｎｏ ２ Ｉ３ ． ３
Ａｕ ｇ． ２ ０ ０１
文 章编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ２ —３ ００ １０ ．８ ５ ２ １ ）３０ ３ —２
桥 梁 桩 基 础 设 计 的 几 点 探 讨
骆 观 旺
摘 要： 对桩 基 础 的 承 载 能 力 进 行 了分 析 ， 入 地 讨 论 了桩 的 负摩 阻 问 题 和 群 桩 应 力 现 象 ， 如 何 有 效 地 进 行 桩 基 础 设 深 对
计 提 出 自己 的看 法 ， 决 了桥 梁 桩 基 础 设 计 的 相 关 问题 。 解 关 键 词 ： 梁 工 程 ， 载力 ， 阻 力 ， 基 桥 承 摩 桩
对桩基础 的承载能力进行 了分析 ， 《 对 公路桥 涵地基 与基础 设计 ２ 来确定单桩轴 向容许承载力 ， 仍然是 它的局 限性 。 ） 这 规范》 下称《 （ 规范》 中 的经 验公式进 行 了分析ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， ） 并较 深入地 讨论
了桩 的负 摩 阻 问 题 和 群 桩 应 力 现 象 。
１ 单桩 轴 向承载力及 经验 公式
下， 下拉荷 载的数值极为可观 ， 如果在桩 的设计 中未作考虑 ， 就有
规范根据全 国各地大量 的静载试验 资料 ， 经过理论 分析 和统 可能使负荷过大 ， 造成桩基沉 降过 大。《 规范》 ５ ３ ２指 出 ：在 中 ．． “ 持 桩基 计算应 考 计整理列出了计算公式 。经验公式 （ 规范》 指《 中第 ５ ３ ３条 的公 软土和软弱地基 土层较厚 、 力层较 好 的地基 中， ．． 式） 的可靠性 ， 取决于摩 阻力 和桩尖支 承阻力 这两个 指标 的正确 虑路基土 荷 载或 地下 水 位下 降等 因 素所 引起 的负摩 阻 力 的影 性， 目前经验公式 尚能大致符合 实际 ， 对于一般工程 ， 可按经验公 响” 。新版规范 ５ ３ ２ 出了计算单桩负摩阻力 的公式。 ．． 给 式进行桩基设计 。但经验 公式 终究是 一个为数 不多 的静载 试验 中性点及其估定 方法 。土 与桩 的相对位 移情况 决定作 用于
桥梁工程桩基首件工程施工方案
桥梁工程桩基首件工程施工方案桩基首件工程是桥梁工程中至关重要的一环，它为后续桥梁结构提供了稳固的基础支撑。
本文将从设计、材料准备、施工方案以及施工要点等方面对桩基首件工程的施工方案进行详细阐述。
一、设计：在桩基首件工程设计过程中，需要考虑以下几个方面的因素：1.承载力：根据桥梁的设计要求和地质条件，确定桩基首件的承载力要求，保证桥梁的安全稳定。
2.防水性能：根据桥梁所处地域的降雨量和地下水位等因素，确保桩基首件有良好的防水性能，防止地下水渗透影响桥梁结构的稳定性。
3.断面形状：根据设计要求和承载力要求，确定桩基首件的断面形状，保证其能够承受来自上部结构的荷载并传递到地基中。
4.钢筋布置：根据设计要求和桩基首件的受力情况，合理布置钢筋，确保桩基首件具有足够的抗弯和抗剪能力。
二、材料准备：在施工桩基首件工程前，需要准备以下材料：1.水泥：质量稳定、符合国家标准的水泥，用于混凝土的制备。
2.石子：符合国家标准的石子，用于混凝土的骨料。
3.砂子：质量稳定、符合国家标准的砂子，用于混凝土的骨料。
4.钢筋：质量稳定、符合国家标准的钢筋，用于桩基首件的增强和加固。
三、施工方案：1.地面处理：清理施工区域的杂草、石块等障碍物，使施工区域平整干净。
2.桩施工：根据设计要求和地质条件，在标定位置先行挖坑，然后采用打桩机进行桩基的钻孔和打桩。
3.浇注混凝土：在桩孔内浇注混凝土，确保混凝土充分密实，并利用振捣器进行振捣，以提高混凝土的整体性能。
4.钢筋加固：在混凝土浇注完毕后，按设计要求进行钢筋的布置，并固定好钢筋，保证钢筋与混凝土之间的良好粘结和传力。
四、施工要点：1.桩孔的钻孔要直、洞口要整齐，并根据设计要求保持桩孔的良好竖直度；2.清理桩孔内的泥土、杂物等，确保桩孔内的土壤质量好，保证浇注混凝土的质量；3.浇注混凝土时，要确保混凝土浇注过程中的连续性，防止混凝土中出现冷缩裂缝；4.钢筋的布置要符合设计要求，并注意保持钢筋与混凝土之间的良好粘结，避免出现钢筋暴露。
桥梁桩长设计控制原则
桩基如果采用端承桩
1）桩端进入微风化岩，中风化泥质岩不能作为持力层
2）桩端进入微风化泥质岩时：饱和单轴不能小于10MPa，计算采用5MPa，要求桩基嵌入满足强度的微风化化岩层不小于2D（D为桩径），桩底以下完整基岩不小于3d,桩底沉渣厚度满足施工规范要求。桩底岩石饱和单轴抗压强度标准值frk>=10MPa，设计按照嵌入不小于3D考虑。
桩长L
（m）
岩性
嵌入长度h要求
岩层单轴极限抗压强度（MPa）
备注
L≤20
泥质粉砂岩
h≥3D（桩径，下同）
≥10
花岗岩
h≥2D
≥30
辉绿岩
h≥2D
≥30
20＜L≤30
泥质粉砂岩
h≥3D
≥10
花岗岩
h≥2D
≥30
辉绿岩
h≥2D
≥30
L＞30
泥质砂岩
h≥2D
≥10
花岗岩
h≥D
≥30
辉绿岩
h≥D
≥30
另：最小桩长去15m~18m，根据跨径、墩高取，跨径在25m以下（含25m）且墩高高度在15m以内取低值，跨径在25m以上或墩高超过15m取高值。
饱和单轴不能小于15mpa计算采用饱和单轴并且不大于10mpa要求桩基嵌入满足强度的中风化岩层不小于2d为桩径要求桩基嵌入满足强度的微风化岩层不小于15d为桩径桩底以下完整基岩不小于3d桩底沉渣厚度满足施工规范要求
附1：桩长设计控制原则
端承桩
依据岩性、岩层风化程度、单轴抗压强度、持力层埋深等情况综合确定。
A2设计合同段适合作为端承桩的典型岩层主要有：
1）中风化泥质粉砂岩（饱和单轴抗压强度约为12~20MPa）
桩基础知识及施工要点讲义图文并茂ppt
2023-10-30
contents
目录
• 桩基础概述 • 桩基础设计 • 桩基础施工 • 桩基础案例分析 • 总结与展望
01
桩基础概述
桩基础的定义与特点
定义
桩基础是一种将建筑物荷载通过桩传递到地下土层的结构形 式。
特点
具有将荷载分散到较大面积的土层中、提高地基承载能力、 减少沉降量等优点。
地下工程中桩基础的施 工难点和解决方案
地下工程中桩基础的实 例分析
05
总结与展望
桩基础技术的发展趋势与挑战
• 总结：桩基础技术是一种常用的工程方法，用于提高建筑物和结构的承载能力和稳定性。随着科技的不断 进步，桩基础技术也在不断发展，面临着新的发展趋势和挑战。
• 发展趋势 • 多元化：桩基础技术的应用范围越来越广泛，涵盖了多个领域，如建筑、桥梁、道路等。 • 精细化：桩基础技术的设计和施工越来越注重细节和精度，要求更高的质量和安全性。 • 绿色化：桩基础技术的应用越来越注重环保和可持续发展，推广应用节能减排、绿色施工等新技术。 • 挑战 • 技术更新迅速：桩基础技术的更新换代速度很快，需要不断学习和掌握新技术。 • 高质量要求：随着桩基础工程规模的不断扩大，对施工质量和安全的要求也越来越高。 • 复杂地质条件：在复杂地质条件下，如软土、山区等，桩基础的设计和施工面临着更大的挑战。
验收程序
按照国家规范和相关标准进行 验收，确保桩基质量符合要求 。
桩基础施工过程中可能出现的问题及解决方案
孔斜
钻孔或挖孔过程中可能出现孔 斜现象，影响桩基质量。解决 方案包括调整钻头或挖孔机的 转速和压力，确保垂直度。
塌孔
钻孔或挖孔过程中可能出现塌 孔现象，造成孔口漏水或塌陷 。解决方案包括采用护筒、泥 浆循环等措施保持孔壁稳定。
市政桥梁拼宽及加固设计要点分析
市政桥梁拼宽及加固设计要点分析摘要：近年来，我国社会不断发展与进步。
随着交通流量的增加，桥梁承受的交通运输压力越来越大。
公路桥梁拼宽可以增加车道数，提高道路通行能力，增加车辆间距，减少车辆摩擦和碰撞风险，有效缓解交通拥堵状况。
同时，拼宽桥梁可以为行人和非机动车提供更大的通行空间，提高交通安全水平。
但是，桥梁拼宽施工十分考验施工技术，需要在施工之前设计合理的方案。
关键词：市政工程；桥梁拼宽；加固设计；要点分析引言旧桥拼宽改造过程中，要最大限度利用旧桥的结构，减少资源的浪费。
因此，在桥梁拼宽施工前要对桥梁的结构受力进行计算，合理设计桥梁的拼宽形式；在桥梁拼宽施工过程中，先切割旧桥的护栏及翼板并对旧桥植筋，随后架设T梁。
操作中要采取有效的技术措施，在保证质量的前提下，避免安全事故的发生，使拼宽施工按质高质量完成。
1桥梁拼宽方案1.1桥梁拼宽原则桥梁拼宽设计，涉及新建桥梁的桥型方案、旧桥的评估利用、拼宽桥梁与旧桥的衔接方式，应根据具体项目的特点，选用合适的拼宽方案。
桥梁拼宽设计的重点是处理好既有结构的利用以及新结构和既有结构之间的关系，处理的方式会影响拼宽结构的设计方案。
桥梁拼宽设计应收集既有桥梁的设计文件、地勘资料、交竣工资料、检测报告等资料，并对既有桥梁详细进行测量，根据项目特点对桥梁的拼宽方案进行针对性研究，兼顾拼宽部分和既有结构形式协调性、相互之间受力影响等因素。
桥梁拼宽设计应对既有桥梁技术状况评价等级进行评估，达到相关规范可利用等级的方可利用，未达到等级要求的经维修加固后满足受力需求方可以利用。
桥梁拼宽设计，应对拼宽桥梁与既有桥梁进行整体计算分析，并且要考虑基础沉降、结构位移、材料收缩徐变不一致等情况。
利用桥梁的极限承载能力和正。
拼宽桥梁设计应严格控制拼宽结构的沉降量，采取措施减少沉降量，减少新建基础对既有基础的影响，保证新旧基础之间的距离满足规范要求。
拼宽桥梁设计宜选用与既有桥梁相同的结构形式，保证桥梁墩台及梁缝相对应，使新旧桥梁变形尽可能协调一致，外部造型美观统一。
桥梁设计规范中的地质勘察与基础设计要点
桥梁设计规范中的地质勘察与基础设计要点桥梁设计中地质勘察与基础设计要点一、地质勘察的重要性地质勘察是桥梁设计中不可或缺的一部分。
通过对地质条件的详细调查和分析，可以提供有关地质构造、地下水位、土层性质等数据，为桥梁的设计与施工提供科学依据。
地质勘察的结果直接影响到桥梁的安全性和经济性。
二、地质勘察范围与内容1. 施工区域的详细调查地质勘察应首先对施工区域进行详细调查，包括地形地貌、地下水文地质、地层结构等。
通过调查施工区域的地质情况，可以评估可能存在的地质灾害风险，为桥梁设计提供基础数据。
2. 基础设计要点的确定地质勘察还可以确定基础设计的要点，包括桥梁的基础类型、基础深度等。
根据地质调查结果，选择适当的基础形式，以确保桥梁的稳定性和承载能力。
3. 施工工艺的制定地质勘察还可以为桥梁的施工工艺制定提供依据。
通过对地质条件的详细了解，可以选择合适的施工方法和工艺，以保证施工的顺利进行。
三、地质勘察方法1. 桥梁地质勘察的常用方法有：（1）地质勘查穿越及岩样采集方法：通过生成地质勘探钻孔，可以获取地下地质情况的样本，进行室内试验研究。
（2）地形测量与地物勘查方法：通过地形测量与地物勘查，可以获取地貌特征和地表物质分布等重要数据。
（3）地球物理与地球化学方法：通过地球物理与地球化学勘查手段，可以探测地下水文地球化学变量及地下地质构造情况。
2. 地质勘察数据的分析与评价地质勘察数据的分析与评价是地质勘察的重要环节。
通过对地质数据的综合分析，可以判断地下结构的稳定性、地质灾害的潜在风险以及地下水位等情况，为桥梁设计和施工提供科学依据。
四、基础设计要点的确定在地质勘察结果的基础上，需要确定桥梁的基础设计要点。
这包括桩基的类型、桩长、桩径等重要参数。
基础设计要点的确定需要综合考虑地质条件、桥梁荷载、设计寿命等多方面因素，并根据相关规范进行合理选取。
五、地质勘察与基础设计的案例分析为了更好地理解地质勘察与基础设计的要点，我们可以通过一个案例进行分析。
桥梁工程中的设计与施工要点
桥梁工程中的设计与施工要点桥梁作为交通建设中的重要组成部分，承载着人们出行与货物运输的需求。
在桥梁的设计与施工过程中，有许多关键要点需要注意。
本文将介绍桥梁工程中的设计与施工要点，以确保桥梁的安全性、稳定性和耐久性。
一、桥梁设计要点1. 桥梁类型选择：根据工程要求和实际情况，选择合适的桥梁类型，包括梁桥、拱桥、悬索桥等。
需要考虑跨越的河流、道路宽度、地质条件等因素。
2. 荷载分析：进行全面的荷载分析，包括静态荷载、动态荷载、地震荷载等。
根据不同荷载情况确定桥梁的受力分布与抗力设计。
3. 结构材料选择：根据桥梁的需求，选择合适的结构材料，例如混凝土、钢材等。
需要考虑材料的强度、耐久性和成本等因素。
4. 桥梁基础设计：合理设计桥梁的基础结构，确保基础的稳定性。
根据地质调查结果选择合适的基础形式，如桩基、框架基等。
5. 斜拉桥设计：对于斜拉桥的设计，除了以上要点外，还需要考虑索力的传递和分布，合理布置索塔和锚固设施。
二、桥梁施工要点1. 施工方案制定：根据设计要求和实际情况，制定合理的施工方案。
包括分阶段施工、施工工艺、施工机械设备的选择等。
2. 桥墩与墩台施工：确保桥墩和墩台的稳固性与垂直度，采取合适的模板支撑和混凝土浇筑技术，加强墩身的钢筋布置。
3. 桥面铺装施工：根据设计要求选择合适的铺装材料和工艺，确保桥面的平整度、防滑性和耐久性。
4. 钢梁安装施工：合理安排起重机械和施工人员，确保钢梁的安全、准确地安装到位。
5. 荷载试验与质量检测：在桥梁竣工后进行荷载试验，以验证桥梁的承载能力。
同时进行质量检测，确保施工工艺和材料符合标准要求。
三、桥梁维护与管理要点1. 定期巡检：对桥梁进行定期巡检，发现问题及时修复，确保桥梁的安全使用。
2. 强化防腐防水：采取有效措施对桥梁进行防腐防水处理，延长桥梁的使用寿命。
3. 清理养护：及时清理桥梁上的杂物，保持桥面的清洁，并进行必要的养护工作，如桥梁伸缩缝的维护。
桥梁基础桩基础设计
1. 初步拟定桩长桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=，以冲抓锥施工。
桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩，为对称竖直双排桩基础，埋置深度初步拟定为h=。
桩长初步拟定为18m ，桩底标高为。
2．桩群结构分析承台底面中心的荷载计算永久作用加一孔可变作用（控制桩截面强度荷载）时：407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+⨯⨯⨯=∑358.60()H kN =∑4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+⨯=∑永久作用加二孔可变作用（控制桩入土深度荷载）时：46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+⨯⨯⨯=∑单桩桩顶荷载计算桩的计算宽度1b对于 1.0d m ≥时： 1(1)f b K K d =+式中：f K ——桩形状换算系数，对于圆形截面，取；d ——桩直径，取；K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数：已知：12L m = ； 13(1) 6.6h d m =+= ； 22,0.6n b ==；对于110.6L h <的多排桩 ： 2121(1)0.8020.6b L K b h -=+⨯= 所以： 10.90.802(1.21) 1.59()b m =⨯⨯+=桩的变形系数αα=0.8c EI E I = 式中： α——桩的变形系数；EI ——桩的抗弯刚度，对以受弯为主的钢筋混凝土桩，根据现行规范采用；c E ——桩的混凝土抗压弹性模量，C20混凝土72.5510c E KPa =⨯；I ——桩的毛面积惯性矩，440.1018()64d I m π==m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，4120000/m kN m =；所以，计算得：10.62()m α-=桩在最大冲刷线以下深度h=，其计算长度则为：0.6211.317.02( 2.5)h h α==⨯=> 故按弹性桩计算桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知：0 6.69,11.31l m h m == ；12ζ=(根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12ζ=)， 2221.2 1.13()44d A m ππ⨯===630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==⨯=⨯2220 1.240tan 11.31tan 21.142424d A h m φππ︒⎛⎫⎛⎫=+⋅=⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积，故按桩中心距计算面积，故取：220 3.28.044A m π=⨯=∴ 117600016.6911.311121 1.13 2.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-⎡⎤+⨯⎢⎥==+⎢⎥+⨯⨯⨯⨯⎢⎥+⎣⎦ 621.923100.925KN m EI =⨯⋅=已知：7.02h h α==（＞4），∴取h =4，000.62 6.69 4.15()l l m α==⨯=查教材《桥梁基础工程》附表17、18、19得：Q x = m x = m ϕ=所以 3320.620.055680.0133Q EIx EI EI ρα==⨯=2230.620.164980.0634m EIx EI EI ρα==⨯=40.620.658530.408m EI EI EI ραφ==⨯=计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β 对于竖直桩，且各桩的直径相同时：01434907836.0460.925N b n EI EIρ===⨯ 241310222224131()16.66358.600.38045334.56116.420.079816.660.1447()()ni i ni i n x H n MEI EI a EI EI EI EIn n x n ρρρρρρρ==++⨯+⨯===⨯-⋅+-∑∑2302222241310.07985334.50.3804358.60429.570.079816.660.1447()()ni i n M n H EI EI EI EI EIn n x n ρρβρρρρ=+⨯+⨯===⨯-⋅+-∑计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M ： 竖向力：1007884.10()7836.04429.57()0.925( 1.6)6612.57()i i kN P b x EI kN EI EI ρβ⎧=+=⨯±⨯=⎨⎩ 水平力：20306116.42429.570.01330.063454.11()i Q a EI EI kN EI EI ρρβ=-=⨯-⨯= 弯矩：4030429.576116.420.4080.0634212.52()i M a EI EI kN m EI EIρβρ=-=⨯-⨯=-⋅校核：654.11324.66()358.60()i nQ kN H kN =⨯=≈=∑13(7884.106612.57) 1.66(212.52)4828.22()5334.50()ni iii x p nMkN m kN m =+=⨯-⨯+⨯-=⋅≈⋅∑13(7884.016612.57)43490.01()43490.00()nii npkN kN ==⨯+=≈∑最大冲刷线深度处荷载计算从单桩桩顶荷载计算中，已得出计算最大冲刷线深度荷载所需要的数据，计算如下：弯矩 00212.5254.11 6.69149.48()i i M M Q l kM m =+=-+⨯=⋅ 水平力 054.11()Q kN =竖向力 07884.10 1.13 6.69(2510)7997.50()P kN =+⨯⨯-=最大冲刷线深度下沿桩长度方向弯矩、水平压应力的计算桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算：由：z Q =0 得：00.62149.481.71354.11Q M C Q α⨯===由 1.713Q C = 且h =＞4 取h =，查教材《基础工程》附表13得max 0.813Z = 故 max 0.8131.31()0.62Z m == 又由max Z = 及7.02h =＞4 取h =，查教材《基础工程》附表13得m K =∴ max 01.296149.48193.73 (kN m)m M K M =⋅=⨯=⋅最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算：采用无量钢法计算，由h =＞，所以用摩察桩公式计算：0z m m Q M A M B α=+ 00z Q Q Q Q A M B α=+ 其中54.1187.27()0.62Q kN α== 0Q = 0M =m A 、m B 、Q A 、Q B 的值查教材《基础工程》附表3、4、7、8 ，计算如下表：桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0ϕ的计算：由 Z =0 7.02h =＞4 取 h =4 查教材《基础工程》附表1、2、5、6 得：x A = A ϕ= x B = B ϕ=00032x xQ M x A B EI EI αα=+ 372754.11149.482.44066 1.62100.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 30.57106m mm =⨯<符合规范要求0002Q M A B EI EI ϕϕϕαα=+ 27754.11149.48( 1.6210)( 1.75058)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯--⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 43.13110rad -=-⨯由 7.02h m =＞4m ，取4，000.62 6.69 4.15l l α==⨯= 可查得：169.91279x A = 1117.50091x A B φ== 1 5.90058B φ=1111132372*********.11212.5269.9127917.500910.62 2.04100.10180.62 2.04100.10183.010 3.0()54.11212.52(17.50091)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018i ix x i i Q M x A B EI EI m mm Q M A B EI EIφφααφαα-=+=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==+=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯⨯3( 5.90058)0.2110()rad -⨯-=-⨯桩顶的纵向水平位移1)x mm ＝3.0(水平位移的容许值[]cm 74.2305.0 ==△=> 1x故桩顶水平位移满足要求3．桩身截面配筋及截面强度校核 各种参数及系数的计算最大弯矩发生在最大冲刷线以下max 1.31z m =处，该处max 193.73M kN m =⋅ 计算桩最大弯矩控制截面的轴向力0max max 12j i ik N p q l q z q c z =+⋅+⋅-⋅⋅式中 j N ——控制截面的轴向力；i p ——单桩桩顶最大竖向力，已求出7884.10i p kN =； q ——桩每延米的自重（包括浮力），()21.2251016.964q kN π⨯=⨯-=；ik q ——桩周土摩阻力标准值，已知500ik q kPA =c ——冲抓锥成孔面周长，'1.3 4.08()c d m ππ==⨯= 所以，计算得：0max max 15333.60()2j i ik N p q l q z q c z kN =+⋅+⋅-⋅⋅=计算偏心距0193.730.0363()36.3()5333.60j jM e m mm N ====桩的半径r=1200/2=600mm ，对于C20混凝土，保护层取80 g a mm =，则520/520/6000.867s mmg r r ====s r桩的长细比：018/151.2L d ==＞，所以，应考虑偏心距增大系数η 1000222012000.2 2.7/0.2 2.736.3/11200.288181.150.01 1.150.0111.2111(/)1(18/1.2)0.2881 2.4281400/140036.3/1120e h L h L h e h ςςηςς=+=+⨯==-⋅=-⨯==+=+⨯⨯⨯=⨯故考虑偏心距增大系数后的偏心距为：0' 2.42836.388.14()e e mm η==⨯=计算配筋率采用C20混凝土，钢筋拟采用HRB335钢筋，即：9.2cd f MPa = ；280sd f MPa = 计算受压区高度系数，根据经验公式得：'0'cd sd f Ae Br f Dgr Ce ρ-=⨯- 22u cd sd N Ar f C r f ρ=+ 采用试算法列表计算，根据规范，系数A 、B 、C 、D 查附表所得：由表中计算可见，当0.85ξ=时，计算纵向力u N 与设计值j N 相近，且大于设计值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桥梁桩基设计要点
摘要：任何的桥梁工程项目实施中，对桩基设计都有着严格的设计标准，为
实现桩基设计优化，设计人员应根据桥梁工程的结构特点和要求，做好相应的承
载力分析与计算。
但我国很多的桥梁工程桩基设计中，经常存在着桩基设计方面
的问题。
未来的各类桥梁工程实施中，工程企业都应采用新的设计理念和思路，
提高桩基设计质量。
关键词：桥梁桩基；设计要点
1设计背景
桥梁基础是桥梁设计的重要内容，钻（挖）孔灌注桩基础（以下简称“桩基础”）是桥梁最常用、最主要的的基础形式之一，本文主要针对钻孔灌注桩基础
展开讨论。
在桥梁结构设计中，桩基设计是一项十分重要的内容，桥梁桩基作为
隐蔽工程，其设计是否合理，对桥梁安全及工程规模有着重大的影响，对桥梁施
工和工程进度也有一定影响。
因此，在桩基设计中应坚持因地制宜、精心设计的
原则，切实加强设计要点的掌握，更好地控制桥梁桩基设计质量。
桥梁桩基础设计，需要根据桥位处的水文条件、现场地形地质条件、上部结构型式、施工要求
等因素全面考虑，合理确定桩基础的构造和配筋。
在桥梁桩基础设计中存在一些
通病或常见问题，这些通病或问题影响到设计质量，有的可能影响到桥梁安全、
工程规模、施工及工程进度，影响到设计单位在业主心目中的形象，应引起设计
人员的重视和注意。
2桥梁桩基设计要点
当前的交通事业发展中，人们对桥梁工程的建设施工质量提出了越来越高的
要求和标准，桩基作为桥梁工程的基础结构，其设计关系到整体桥梁结构的性能。
因此，任何的桥梁工程建设中，施工人员都应加强对桩基设计的质量管理，以保
障桩基设计与桥梁工程现场、结构的一致性。
2.1勘查施工环境
进行施工前勘察时，根据勘察重点不同，分阶段完成勘察工作。
在初勘阶段，应重点勘察桥梁工程所处的地形、地质等自然环境条件，初勘阶段通过钻孔探测
辅助物探的方式确定地质。
桥梁工程处于亚热带海洋气候区，全年湿润多雨，初
勘后分析该项目区内土质复杂，下水位深1.3m，桩基施工受自然环境的影响较大。
详勘阶段采用多种物探方式，依据初勘核查结果，明确土质从下及上分别为黄土
粘质土、清灰土粘质土、灰色粘质土、填土。
因此，必须加强桩基-土体牢固性
以及完善防水设计。
对复杂的土质条件，采用一桩一孔的形式。
对于桩径超过
1.5m的桩基，采用一个中心孔，四个周边孔的设计方式，以达到安全稳固的施工
要求。
此外，根据施工方案和施工规范要求，勘察作业应原位测试，施工技术人
员现场核查设计图纸等资料，全面掌握、了解现场土质等环境情况，并改进施工
技术方案，保证勘察结果满足桥梁桩基施工需求。
2.2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。
2.3桩基负摩阻力
在桩长的计算过程中，所涉及的摩擦力为正摩擦力，这一摩擦力具体指桩体
沉降值大于周边土体沉降的情况下，土体向桩体所施加的向上摩阻力。
因为桩侧
摩擦力的方向在很大程度上是由桩体、周围土体的相对位移量所决定的，尤其是
对一些软土地基段而言，填土自重、行车荷载都会引起一定的变形与沉降，一旦
其沉降量超出了桩基沉降量的具体限制，周边土体对桩基的向下摩阻力为桩基的
负摩阻力。
因此，在桩基设计中，须重视桩基负摩阻力的存在，做好对桩基的设
计优化。
在桥梁工程建设施工中，桩基负摩阻力的存在位置较多，但并不是全部
的负摩阻力都存在于全部的软弱基层中，在桩周软土压缩沉降作用下，桩身正摩
阻力呈现出从上到下逐步减小的变化趋势，最初的负摩阻力出现在桩顶位置，因
为土体存在持续沉降与变形的现象，也就使负摩阻力的作用范围持续下移，此条
件下，正负摩阻力抵消的点便为中性点，此点的桩侧摩阻力为零。
对中性点之上
的部位，由于土层沉降量要远高于桩基，便导致中性点之上的部位属于负摩阻区，相应地，中性点之下的区域则属于正摩阻区。
中性点所处地点是受到多种因素共
同作用来决定的，如桩基底部持力基层硬度、桩基周边土体力学属性、桩基直径
和地下水位变动情况。
2.4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。
2.5桩基承载力计算要点
桩基的承载力不能小于荷载20%-30%；桩深要在计算结果基础上加桩径的
0.5倍；设计时对持力层范围内是否存在软弱夹层进行核实，并注意现有勘探资
料中对持力层岩性进行的描述；如果计算确定的桩底标高和下一层相对较好的岩
层相接近，则可以把桩底直接放在下一层；同一结构应采用相同类型的桩；在同
一承台内，两根相邻的桩，其桩底标高实际差值要根据具体的岩性确定，先对桩
长相对较大的桩进行施工；对于最小桩长这一问题，要通过对桩径、岩性、荷载
与其受力形式的综合考虑来确定。
3结束语
本文在已有研究的基础上，系统论述了桥梁桩基的理论研究和设计要点，实
际推理桩基设计方法。
桥梁桩基作为桥梁建设的基础，其设计过程非常复杂，因
此设计前，施工人员应当充分了解桩基实际情况和周围自然环境，综合分析桩基、土体、河流冲刷力等多种因素，全方位衡量后再完善桩基设计，确保桥梁桩基达
到最大承载力并具有安全性，保证桥梁桩基施工质量以及成本的合理性。
参考文献
[1]王萌,陈才俊.以变形控制为原则的陡坡路段桥梁桩基础设计方法研究[J].河南科技,2021(1):101-103.
[2]方钱宝.排污隧道近距离侧穿既有高铁桥梁桩基设计方案研究[J].工程技
术研究,2020(2):218-220.。