摘要：公路桥梁自身的上部结构需要承载大量的负荷，因此需要通过使用一些钻孔灌桩技术来对公路桥梁进行加固处理，保证其可以安全使用。公路桥梁工程项目建设会受到纵向荷载作用的影响，导致桩基础发生变化。沉降变化来自于桩体、来自于地基、同时也来自于承台与土层的相互作用。上述环节的多变性比较明显，所以工作人员需要观察公路桥梁设计过程中，桩基的沉降是否可以满足工程项目建设方面的要求，并明确项目的建设质量、项目的成本造价以及项目是否可以按期完工，尽量为后期建设提供保障。
关键词：公路桥梁；桩基；沉降问题
引言
公路桥梁建设和发展中，桩基中存在沉降问题是很多工程中都遇到过的问题之一，桩基础受到了纵向荷载的作用，发生沉降问题，在土层、地基以及承台之间的相互作用导致，因为这些因素的存在，是否桩基沉降能够与工程相互适应，对于工程成本、质量以及进度等都有着巨大的影响。
1 公路桥梁桩基的分类
一般情况下，根据桩基中存在的荷载力在传递方式上不同，可以将其划分成摩擦桩以及端承桩两种形式。摩擦桩指的是在土层中软弱较厚的位置，在桩基础下面位置上，底端位置中与土层或者是岩石相接触，桩基础顶部位置中受到的荷载力通过土层与桩基础之间的摩擦来实现承担，反作用力在土层以及桩基础之间的可以不计入考虑范围中，这种情况是摩擦桩。而端承桩是透过土层之后采用的桩基础技术，在底部位置中通过土层以及岩石层中的支撑力来实现荷载，而桩基础受到的摩擦力以及支撑力可以不计入考虑范围中，这种形式是端承桩。从现实的公路桥梁工程中，很多桩基础在这种形式之间，通过摩擦力以及反作用力是实现支撑的目的。
2 公路桥梁工程项目施工过程中桩基沉降产生的原因
摩擦桩群和端承桩群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，想要详细的分析出沉降产生的原因难度较大。工作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。工作人员在对群桩承载能力强度进行研究时，不能只将目光集中在单桩承载力相互叠加方面，也要多关注一些桩体间的干扰与影响。
3 桩基沉降模式在公路桥梁工程项目设计中的应用
3.1 精准选定嵌岩尺寸和桩端承力层深度
对立桩底部基岩深度的选定，重点包括3项内容：不顾及桩体周边封盖土层的侧向阻力，嵌岩型灌注立桩周围嵌进完全或较为完全的尚未开始风化、略显风化、中度风化的硬型岩层的最低深度数值，依照构造需求为0.6m。规定桩底之下3倍于立桩直径的区间内不存在软型夹片层、裂隙区域、洞隙格局。在桩基端部应力辐射区间内没有岩体对空区，对于通常状态下的夹质层，仅需达到前述两项指标条件就能够充当承力基层。对于岩溶区段的立桩基础，因为岩层性态奇异频变，其岩溶洞隙的结构布局不具备任何规律性，目前的勘测方法难以提前确定它的具体位置和范围大小，致使建设周期推延，建造成本提升。依托于运算所要求的边界状况指标极为繁杂，而且岩溶型地基较普通型岩层桩基的关联条件更为繁多，过去一般要求桩端下有4.5m、5.5m或5倍桩径的持力层厚度，对于不同桩径、不同的单桩承载力，如果同样要求基桩端面以下有5.5m完整基岩，两者的可靠度是不尽相同的。为使桩基设计经济合理，应根据经验值和试算数值相结合的方法来确定嵌岩深度及桩端持力层厚度。
3.2 单桩沉降设计方式
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。如果这一剪接应力传递到某个点上，则该点区域剪切数值会明显变小，工作人员在对其进行计算时，可以忽略掉该点的剪切值。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。如果α代表了土体实际上的单元长度，则桩体的半径可以通过r0来表示，桩体侧边的阻力可以通过qn来表示，按照平衡条件，对S进行计算，求得
该等式当中，rm代表了单桩实际测量半径。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。
3.3 群桩的沉降设计方法
1）实体深基础法（等代墩基）。为了能够对发生的沉降问题进行更好解决，在计算过程中需要根据实际结果采用下面几种方式：①在基础工程底部位置中通过发生变动情况进行假设，确定桩基础中土层发生的压缩情况。②在群桩的周围确定出固定斜率和基础底面积，保证群桩不会受到剪应力的影响。③根据计算公式，通过附加应力中的主要方法选用，计算出各种符合工程实际情况的结果。2）分层总和法综合法在计算过程中主要是通过桩基础为主要基础的，但是从侧面中产生的应力情况并不做考虑，因此计算过程中可以通过承台中地面宽度以及相应的长度进行计算，保证基础中底部的边长情况，根据承台地面中边长进行采用并计算，另外还要对桩基础中端面中应力附加情况考虑到，将平均值准确计算出来，在应力计算中，选择直线变形理论方法。分层总和法相对计算过程就比较简便，从所利用的各种原理和标准来看也相对成熟，因此公路桥梁工程进行桩基础计算中此种方法常常被应用，在分层总和法应用中，通过将各个层面的内容进行划分，然后对其深度和广度予以确定，但是这种方法精确度降低，结果中误差情况较大。
结束语
综上所述，基于桩基本体上较长的部分不设置钢筋，较后者节省掉了较大部分的钢筋用料；在发生底部基桩断裂时，待钢筋笼体被拔出之后，可立足于原孔继续下钻，尽力降低扁担型基桩出现的概率。然而，其后一种配筋手段能够降低施工作业的困难性，在对桩基进行灌注水泥料时，其钢筋笼体的位置确定是至关重要的环节，钢筋布置到桩底，可方便固定钢筋笼。当然从我国的桩基础沉降问题来看，我国的相关理论研究中还处在初级阶段，还需要相关研究人员去进一步深入学习，文章对一些基本方法进行了阐述，希望能够对有关工作提供一定借鉴作用，保证公路桥梁工程的进一步发展和壮大。
参考文献：
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[2] 袁杰，徐光黎，罗霄，等.广清高速改扩建工程桩基溶洞顶板稳定性研究[J].科学技术与工程，2016，（18）：83-88.
论文作者:蒋永江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：桩基论文; 土层论文; 应力论文; 公路论文; 桩基础论文; 荷载论文; 摩擦论文; 《基层建设》2018年第5期论文;