關(guān)鍵詞：橋梁樁基；設計；樁基承載力 

　　引言：樁基礎是橋梁的兩種關(guān)鍵基礎種類(lèi)之一，在橋梁的設計計算和施工中起著(zhù)至關(guān)重大的作用，萬(wàn)丈高樓平地起，只有穩固的基礎，才可以建造經(jīng)久耐用、安全穩固的上部結構。橋梁樁基的設計是不是得當，對項目造價(jià)、質(zhì)量、工期和應用影響非常大。筆者結合工作實(shí)踐，就樁基設計中要注意的問(wèn)題實(shí)施初步探討。 

　　1、樁基負摩阻力 

　　1.1 樁與土中間的位移是施展樁基承載力的必要條件 

　　對摩擦樁而言，就是經(jīng)過(guò)樁與土中間的相對位移所形成的摩阻力來(lái)供應樁基自重與上部恒活載。正摩阻力是我們一般在計算樁長(cháng)時(shí)所牽涉到的摩阻力，，就是大于四周土體沉降的樁的沉降，向上的摩阻力是四周土體對樁形成的。然而，由樁和四周土體的相對位移所確定的是用來(lái)作為樁側摩阻力的方向。例如路段是軟土的，尤其是在路段橋臺，受到臺背路基填土自重和汽車(chē)荷載的雙重功能的是深厚軟土，壓縮變形是其樁基四周的軟土層會(huì )形成的，這樣就出現了沉降。一旦其沉降量比樁基本身沉降量大的話(huà)，向下的摩阻力是四周土體對樁基形成的，這也便是大家所言的樁基負摩阻力。 

　　1.2樁基在設計時(shí)，負摩阻力對樁基影響假如不思考的話(huà)，就也許會(huì )導致下面后果： 

　　關(guān)于摩擦樁，會(huì )讓樁基加快下沉的速度，橋梁的上下構造最后被破壞；關(guān)于端乘樁，樁身或樁端的地基有可能被破壞。所以，在橋梁實(shí)施設計時(shí)，負摩阻力給樁基承載力帶來(lái)的影響一定要思考到。形成負摩阻力關(guān)鍵的樁基表面有下面2種狀況：（1）荷載在樁基四周的地表面放置有很多，比如填土橋臺后路基等，地面沉降非常容易引發(fā)，負摩阻力形成；（2）降低地下水位，例如地下水抽取等行為，會(huì )讓土中增加有效應力，從而造成土體固結，產(chǎn)生下沉。 

　　2、科學(xué)計算樁基承載力

　　計算樁基承載力是橋梁設計的關(guān)鍵內容。有關(guān)承載力的計算公司，《公路橋涵地基和基礎設計標準》（JTJ024-85）給出了清楚的規定：在基巖上或嵌入基巖內的鉆（挖）樁支承，其[P]是單樁軸向受壓容許承載力，能依照下式計算： 

　　[P]=（c1A+c2uh）Ra 

　　Ra--天然濕度的巖石單軸極限抗壓強度 

　　h--樁嵌入基巖深度，風(fēng)化層不包含 

　　U--樁嵌入基巖局部的橫截面周長(cháng)，依照設計直徑計算 

　　A--樁底截面面積 

　　c1、e2--依據清孔狀況、巖石破碎程度等原因決定的系數 

　　公式說(shuō)明：嵌巖樁[P]的單樁軸向受壓容許承載力，樁底處巖石的強度與嵌入基巖的深度是決定的，還有清孔狀況、破碎的巖石程度等原因。依據標準描述，端承樁一般都以為是嵌巖樁，這個(gè)公式就適用?，F實(shí)上，只有在嵌巖樁絕對干凈的清孔，處于理想支撐的樁底，樁底巖石完整而且強度非常高時(shí)，樁的豎向位移非常微小，樁基才展現為典型的端承樁，公式的應用是不容置疑的。 

　　公式中對"h"的需求是"樁嵌入基巖的深度，不包含風(fēng)化層"。一般的了解是樁一定要嵌入新鮮基巖，而不管其上面風(fēng)化巖層的強度怎樣。有的強風(fēng)化硬質(zhì)巖，其極限強度常常大于極軟巖新鮮巖的強度。說(shuō)明通常硬質(zhì)巖的微弱風(fēng)化層、甚至強風(fēng)化層的強度都比較高，不思考這些層次的嵌巖深度，所有都要求嵌入新鮮基巖是對的。依照這個(gè)原則，在風(fēng)化層非常厚的狀況下，樁基嵌巖非常深。在設計上，一定要造成計算承載力遠小于現實(shí)極限承載能力P；在施工上，則會(huì )導致工程量的加大，延長(cháng)工期。 

　　項目試驗證明，當巖面相對平整，樁為h>2d的嵌巖深度時(shí)，約占總荷載50%以上的樁側嵌固力。隨著(zhù)增加的嵌固深度，也隨之加大承載力。但為h>3d的嵌固深度時(shí)，承載力增長(cháng)不大。公式中沒(méi)有對h規定限值，也沒(méi)有隨h值加大而設定有關(guān)的折減系數。所以，在設計樁基實(shí)踐中，當樁基承載力需要經(jīng)過(guò)相對大的嵌巖深度來(lái)提升時(shí)，不妨思考加大樁徑。 

　　3、嵌巖深度與樁端持力層厚度

　　在橋梁設計樁基的經(jīng)過(guò)中，2個(gè)軟弱巖層中間需要穿越必然的厚度常常會(huì )遇到，而且巖層強度非常高的狀況。這種狀況下，假如不能承載其厚度需求的是夾層厚度，那么鉆孔樁穿越夾層就需要了，以達到持力層。這是一個(gè)特別檢驗施工機械和施工進(jìn)度的過(guò)程。確定樁底基巖厚度，關(guān)鍵有3個(gè)方面： 

　　a.對于樁底以下局部，需要3倍樁徑區域內沒(méi)有斷裂帶、軟弱夾層、分布的洞隙；b.嵌巖灌注樁四周嵌入完美與相對完整的最小深度微風(fēng)化、未風(fēng)化、中風(fēng)化硬質(zhì)巖體，不用思考樁身四周掩蓋土層側阻力，依照結需要擴散0.5m；c.樁端應力區域內沒(méi)有巖體的臨空面。通常夾層在滿(mǎn)足前2個(gè)條件的狀況下，就能作為持力層引用。制作巖溶區域的樁基，非常大程度上，因為分布的巖溶洞隙沒(méi)有規律性，再加上巖體多變的形狀，復雜的勘探方法，很難提前知道它正確的部位和大小，再加之增加的項目費用與復雜的邊界條件，造成延長(cháng)工期。并且，跟普通巖石地巖溶地基比較，其影響愿意繁雜，區域相對廣。在以前的經(jīng)驗條件下，需要有5倍或4m、5m的樁端下樁徑持力層厚度，對于不一樣的單樁、不一樣樁徑承載力，在相同要求下，基樁端面以下要有5m完整的基巖，這2者可靠度不完全一樣。為讓樁基設計經(jīng)濟適當，在試算數值相結合與經(jīng)驗值的辦法下，來(lái)決定嵌巖深度和樁端持力層厚度。 

　　4、樁基配筋布置合理實(shí)施

　　在樁基實(shí)施配筋布置時(shí)，通常而言，要依照樁基內力經(jīng)過(guò)精密的計算以后再實(shí)施布置。樁身彎矩存在下面4個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，彎矩的分布呈一條自上向下遞減的波形曲線(xiàn)，而且遞減速度特別快；第二，存在于首個(gè)不完整的波形內的是樁身最大的彎矩，很多都是距離地表以下3m的地方；第三，在首個(gè)彎矩零點(diǎn)以下很小的是樁身彎矩，能夠疏忽不計，其下樁身關(guān)鍵起傳遞豎向力功能；第四，第一個(gè)彎矩零點(diǎn)部位在樁入土深度h=4/αh處。 

　　在公路橋梁樁基的設計經(jīng)過(guò)中，布置配筋的辦法有下面2種。首先根據最大彎矩處實(shí)施配筋。從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下必然錨固長(cháng)部位，讓一半配筋減少再一直伸至彎矩為零下必然錨固長(cháng)部位，再下為素混凝土段。其次是把基樁主筋的1/2伸入樁底。從樁體的受力狀況、項目造價(jià)的高低與發(fā)生問(wèn)題的處理難度等角度來(lái)分析，適用性更高的是第一種方法。詳細因素能總結為下面2點(diǎn)：（1）在第一種辦法中，有非常長(cháng)一段樁基不需要設置鋼筋，所以相對第二種方法讓鋼筋的使用量減少了；（2）假如發(fā)生底部斷樁的情況，就算鋼筋籠被拔出來(lái)，依然可以按照之前的部位實(shí)施鉆孔，能夠有效的降低發(fā)生扁擔樁的概率。 

　　結語(yǔ)： 

　　總之，我們假如要設計好樁基礎，就一定要首先完全的了解和認識它，在設計時(shí)必須要綜合公路橋梁的樁基承載力、嵌巖深度、樁基配筋、樁基負摩阻力等每一方面的原因實(shí)施科學(xué)分析，綜合給予分析與計算，從而科學(xué)、適當的實(shí)施樁基設計。只有這樣，才可以在提升橋梁安全、工程造價(jià)降低、橋梁耐久性增加等方面做出踴躍的貢獻。