摘要：经济社会迅速发展，对公共交通设施提出了更高的要求，这其中交通运输设施的建设是交通发展的前提。因此，对公路桥梁的建设质量提出了更高的要求。而当前对于桥梁基础不均匀沉降的设计，一直是工程师比较关注的问题，本文基于当前公路桥梁桩基沉降设计，总结分析了桩基沉降控制要点，以期为工程技术人员对控制桩基沉降提供参考。
关键词：公路桥梁；桩基沉降；控制；
来自桥梁上部的荷载主要通过下部结构桥梁基础传递到地基，在纵向荷载作用下，桥梁桩基础发生力学变化，很多时候桥梁的不均匀沉降还受桩身质影响，所以要控制桩身质量[1]。其次，桩基是确保桥梁不发生沉降的关键因素，工程技术人员要把握好桩基的沉降是否能够满足工程项目建设方面的要求，尽量为后期建设提供保障。
1 公路桥梁工程施工过程中桩基沉降产生的原因
1.1 端承型群桩沉降发生的原因分析
端承型桩群属于公路桥梁项目施工过程中比较常见的一种桩群结构，该桩群结构的主要组成部分是端承桩，并且该群桩结构最为显著的特点就是处理后的桩基相对刚硬，上部荷载传递到桩群，使之承受较大荷载，而且荷载会直接通过承台来输送到不同的群桩下卧层中。这种工作模式可以有效控制桩体自身需要承载的重量，同时也可以从侧面提升桩体承载强度。
1.2 摩擦型群桩原因分析
桥梁工程完成后，不可避免要发生一部分沉降，控制这部分沉降在允许范围内，是桩基设计的关键[2]。摩擦桩群和端承桩群一样均有可能会产生沉降，而且沉降产生的原因存在一定的差异性，影响桩基不均匀沉降的原因很多，工程技术人员一直在寻找原因并找到解决的办法。技术人员对端承型群桩进行全面分析的过程中，发现单桩和承台二者之间、单桩和单桩之间会存在一定的综合作用力，这些综合作用力会比较小，而且伴随一些相互作用力，所以可以忽略不计。对摩擦桩群进行分析时，必须要多关注单桩和单桩相互之间的影响，因为荷载重量主要传递方式是通过摩擦的形式进行传递，所以这种摩擦下单桩相互之间的影响比较重要。不同的单桩相互之间以及不同的桩端土层相互之间都有可能会出现重叠应力的问题，导致桩基相互之间摩擦能力与桩基相互之间的承载能力相互影响。
2 桩基沉降模式在公路桥梁工程设计中的应用
2.1 单桩沉降设计方式
桩体自身土体如果土体上层与土体下层二者之间没有出现相对明显的作用，则可以忽略掉桩端阻力对桩体产生的影响[3]。如果经过观察发现单桩出现沉降，而且沉降度已经达到某个临界点S，则土体也必然会随之产生沉降，并伴随剪切的状况。如果将其移动到指定位置，剪切应力也会随之发生传递，剪接应力在传递时，会沿着径向的路径来向着外侧进行传递。
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除了上述条件外，还要先假定该区域内发生的所有剪切情况都可以满足弹性性质需求，因为剪切应力预期之间呈现的是正比例的关系，并且在和桩轴距离不远的位置还有土体单位，可以判定土体单位竖向位移情况为s，且水平位移不会发生较大的变化，所以整个计算过程中，这些方面的参数可以忽略掉不予计算。在该情况下，土体单元剪切应力与土体单元的剪切应变可以变化成更加满足当前项目施工要求的形式，并利用Gs 来表示土体健全状态下的全模量。
剪切变形法的优势比较多，且各种剪切变形法的优势实用性都比较强，可以有效提升工作质量，而且这些特性也可以帮助相关功能工作人员掌握单桩沉降层面的问题，并解决与之相关的各种主导性问题，对目标进行深度计算与设计。这种设计方式虽然优势比较多，但是在使用过程中却经常会出现负面的影响要素，影响了因素的正常作用。比如常见的地基分层因素与参数变化等方面的因素等，包括桩端沉降因素等，都会严重影响到工作质量，所以一般不会在公路桥梁设计过程中使用。
2.2 单项压缩分层综合工作方法
单项压缩分层总和工作方法通常情况下，都是先从周边的土层入手，并对目标进行全方位计算，以此来确定不同层内的沉降总量。在对桩基基础进行设计的过程中，这种基础性的沉降计算方法一般会在大直径单桩当中使用。从宏观的角度来看，桩基侧边的阻力比较小，而且桩基基础底部半径相对较大，可以通过单项压缩分层总和的方式，来对整体的沉降量进行计算。
2.3 群桩沉降设计法
工作人员在对公路桥梁进行设计的过程中以及在对群桩沉降进行计算的过程中，最常用的方法就是深基基础法，而且深基基础法也是高承台桩群与土层施工的基础，但是整个处理过程必须要保证墩基始终都要处在规定的范围内，且实体墩基和桩基土层二者之间可能会出现压缩的情况，所以工作人员需要通过扩展计算来计算出群桩的具体沉降数值。在工作开展的过程中，还可以将实体基础底面当成主要的研究对象，通过不同的计算公式来对目标进行计算。
实体基础宽度与实体基础长度可以通过承台地面宽度与承台地面长度等要素来对其进行综合计算，这种计算方式的本质，是利用实体基础基线的边长来对目标位置承台边长进行计算。在计算开展的过程中，工作人员需要综合考虑实体桩端面附加应力方面的问题，同时也需要考虑到承台底部附加应力平均值方面的问题。工作人员在对分布应力进行计算时，一般都会选择使用均质直线来对直线的变形理论及相应的方法进行处理。分层总和法使用起来难度比较低，因为与之相对应的工程应用原理经过多年来的不断发展，已经日趋成熟，所以被广泛的应用到各地区桥梁建筑中。如果需要通过应用分层总和法来处理问题，必须要将其压缩层划分成为不同的小细层来看待，并且还要明确压缩层自身的广度与压缩层深度。
3 结论
本文针对端承群桩与摩擦群桩不同沉降原因进行了分析，并分别介绍了单桩与群桩地基沉降控制设计方法，将这些方法应用到桩基沉降控制设计中，以期能为桥梁桩基设计提供参考。
参考文献：
[1]王泽辉,陈祥福,庄裕杰. 大直径超长钻孔灌注桩在无锡软土地基中的应用[J].施工技术. 1999(09)
[2]陈卓.桥梁设计在市政工程的要点分析[J]. 工程技术研究, 2017,(10):200-206.
[3]伍海培,任喜重,吴雄志. 复合地基沉降计算方法讨论[J]. 煤炭工程. 2006(08)
论文作者:曹宏波1,唐建政2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签：桩基论文; 桥梁论文; 应力论文; 过程中论文; 荷载论文; 基础论文; 相互之间论文; 《基层建设》2018年第12期论文;