公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析

    【摘要】随着人们生活水平的不断提高，国家对于基础建设方面的重视程度越来越高。公路
交通是重要的基础公共设施。本文对公路桥梁施工设计中的桩基沉降进行重点分析。

 

　　【关键词】公路桥梁；设计；桩基沉降

 

　　一、前言

 

　　地基是建筑物的重要组成部分，由于其隐藏在地下，不易发现，一旦出现问题就会对
建筑安全造成巨大影响。因此，在进行工程作业施工中，要正确认识桩基的沉降，并采取有
效措施进行控制。

 

　　二、建筑施工中桩基沉降的一般规律

 

　　软土天然含水率一般等于或大于液限，空隙比大于

1，土具有结构性，土体的含水率

随液限成正比增大；软土的压缩性也随液限的增加而增加，软土的渗透性弱，地基受荷后
会形成较高的超静孔隙水压力，这是在很大程度上决定软土变形延续时问长且具有流变特
性的原因。因此，在软土地基上修建多层和高层建筑物，可能产生较大的沉降量，而且软土
地基的沉降是一个历史很长的过程，并不随着建筑施工的结束而结束。某地区曾统计了数十
幢建筑物在施工阶段完成最终沉降量的百分数

Kb，和最终沉降量的关系。Kb 一般为 20％一

4O％。 
　　地基发生较大沉降时，往往伴随着建筑物在使用和外观上的破坏，但真正影响建筑物
使用和外观性能的往往不是较大的沉降量，而是因为不均匀沉降和短时期内发生的较大沉
降。不均匀沉降产生的上部结构裂缝、扭曲或倾斜，严重时倒塌破坏的事故都有发生。由于环
境因素或临近基坑开挖等因素造成短期内建筑物大幅度沉降而产生工程事故也曾有发生。因
此，在软土地基上修建建筑物，地基变形问题显得尤为重要。另一方面，在建筑的设计和施
工中，如能事先预估并妥善考虑地基的变形问题并加以控制和利用，是可以防止和减小地
基变形带来的不利影响。

 

　　三、单桩的沉降分析计算

 

　　

1、荷载传递分析 

　　单桩荷载分析最常用的方法就是荷载传递分析法，它从规定的负荷承载变形传递方法
对其反应镜像计算。其工作的基本理念就是：把桩基础分散为一系列相同长度的桩基础段
（弹性单元），每一个桩基础段和土层之间的联系全部都用非线性弹簧来模拟，并且桩基
础端处土体也采用非线性弹簧与其联系。

 

　　负荷承载传递运用曲线中，这个法假定任意点的桩基础位移只与该点的摩擦阻力相关
与桩基础的其它位置点的摩擦阻力无关，如果不考虑土体的连续性，分析桩群的荷载沉降
关系就不适用。

 

　　如果要获得工程施工现场的负荷承载传递曲线，那么就需要安装多种不同功能的设备
仪器进行桩基础的负荷承载试验。但是实验成果推广到其它场地却不能百分百成功。

 

　　

2、剪切变形传递 

　　

1974 年，库克提出了关于摩擦桩负荷承载传递的模型，这种模型为了简化计算做了许

多假设并认为：当荷载水平比较小的时候，桩基础的在轴向负荷承载做下沉降也会小，桩
沉降的时候四周土体也会发生剪切变形，即桩土之间不会发生相对的移动，而且剪应力会
沿径向桩基础侧面的表层扩散到桩基础周围和四周的土体中。在使用负荷承载时，摩擦桩段