公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析
关于建筑施工中桩基础沉降问题与对策分析
关于建筑施工中桩基础沉降问题与对策分析摘要:建筑物的根基非地基基础莫属,它是地下的隐蔽工程,其勘察、设计以及施工质量对建筑物的安危具有举足轻重的影响。
根据统计,在世界各国的建筑工程事故中,地基基础的工程事故位居首位,可见其重要程度。
本文通过详细探究地基工程的施工,以增加相关工作人员对其重要性的认识。
关键词:建筑;桩基沉降;处理措施正确认识地基基础不均匀导致的沉降危害,能够对其进行有效的预防及治理。
由于各个建筑物的负载量不同,对土层的压缩性也就不尽相同,一旦发生地基沉降事故,其位于建筑物的下方,补救措施将会异常困难,并且很有可能出现灾难性的后果。
这就需要我们防患于未然,采取相应措施将地基基础沉降对建筑物造成的损害减小到能够控制的范围内。
下面以具体实例为例,对有关措施进行阐述。
1.工程背景概况某建筑的主建筑占地空间为309m×125m的矩形地块,建筑的柱基采用桩承台基础,基桩为500mm的钻孔灌注桩,桩长32.6m,由于生产工艺对地面平整度要求较高,该建筑地面采取了无缝设计,地面板为连续的钢筋混凝土结构整板,结构层厚250mm,面层厚40mm,双层双向配筋。
地面地基选用粉喷桩复合地基:粉喷桩桩径500mm,桩长15m,桩间距1.2m。
在柱基承台部位,设计采用了搭接方式处理。
该建筑交付使用的第三年经过我单位的勘察监测,发现地面和结构均发生不均匀沉降的现象。
2.沉降发生的理论分析该处建筑的原设计是运用粉喷桩复合地基加固处理了原地面地基。
提高粉喷桩复合地基的承载力最主要的因素是取决于粉喷桩桩体的水泥土质量与置换率。
因为饱和软土的可塑性强,在使用搅拌机对其进行强制搅拌时,不容易被搅碎,并且与水泥粉进行均匀混合时很难形成要求所规定的水泥土。
此时的实际施工中,人为影响粉喷桩成桩质量的因素较大,施工人员如果不按照具体的施工规程操作,比如使用喷粉的量过少,就会造成地基土得不到加固,相反地,又会扰动原状土,使地基承载力降低。
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设越来越多。
为了方便运输的便利,很多地方都设建了公路桥梁,公路桥梁多处于无法进行普通构建的额路段上,是使运输化繁为简的建筑手段。
因此,如何保证公路桥梁的质量成为相关人员最关注的问题,而在公路桥梁施工过程中,桩基设计尤为重要,会影响到桥梁的整体质量。
本文就桥梁工程设计中桩基沉降问题进行研究,以供参考。
关键词:桥梁设计;桩基沉降;处理措施引言随着居民生活水平的日益提升与科技水平的不断进步,人们的出行方式发生了巨大变化,对道路桥梁要求明显提升。
我国需要注重公路桥梁等基础设施的建设工作,同时也对道路桥梁建设质量提出了更高的要求。
在公路桥梁建筑工程施工建设中,最常见的就是桩基施工技术。
桥梁桩基施工时,其受土质等因素的影响,如果应用浅基施工技术,则无法满足工程结构对地基强度与稳定性方面的需求,须考虑应用桩基施工技术来进行施工建设。
不同的工程有着不同的特征,不同项目桩基施工的作用也是不同的。
为显著提升公路桥梁的整体施工质量,要重点做好桥梁桩基础施工工作。
1桥梁工程桩基施工的概述桩基施工是桥梁工程中的基础,同时也是桥梁发挥自身功能的必备条件,因此,建设桩基往往是桥梁工程中的必备环节,但由于桩基的使用环境相对复杂,施工流程也呈现出专业化的特征,在施工建设的过程中常出现质量问题与安全问题,不利于保障桥梁的行驶安全。
近年来,随着我国产业经济的转型与发展,建筑产业的市场环境也出现了新的变化,大量建筑企业的出现使得现场竞争愈发激烈,而当前迅速增长基建需求也为建筑领域的发展带来了新的机遇。
通常来说,由于桥梁工程中桩基环节的施工建设难度相对较大,在进行合同签订时大多采用了工程承包合同的形式,由具备能力和资质的企业单独负责桩基施工,确保桩基施工的质量能够达到桥梁建设的需求。
在工程合同中,各方需明确标注出工程的开工日期、竣工期限、工程总量、工程造价以及工程进度等详细信息,为后续的施工建设活动和相关问题的处理提供参考。
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析摘要:在桥梁建设过程中,桩基下沉问题被视为一个关键的考虑因素。
为了应对这个问题,需要对桩基下沉进行深度探讨。
通过分析,我们发现,在选择桩机类型和优化桩基础沉降分析时,应该注意相关参数的设计,这对于提高整体工程的稳定性非常重要。
关键词:桥梁设计;桩基沉降;引言桩基下滑的情况十分常见,这将对桥梁的坚固度与安全性带来极大的威胁。
所以,当开始构思桥梁的设计过程中,必须充分理解桩基下滑的作用,同时实施科学且有成效的策略,从而优化设计的品质,达到项目的建造要求。
1桩基的作用1.1 缓解上部结构沉降由于桥梁桩基具有极高的刚度,它不仅能够有效地分摊和承受上部桥梁结构所产生的荷载,而且还可以抵抗沉降,从而避免梁体变形,从而达到工程安全设计的目标。
另外,由于桩基和周边土壤之间有空隙,这些空隙能够产生摩擦力,从而让桥梁顶部的负载能够平均地分布,进一步满足了桥梁顶部的稳定需求。
1.2降低公路桥梁工程建设成本由于部分地区的自然环境条件不佳,因此,当需要进行公路桥梁建设时,尤其是在地下水位较高的情况下,以及需要进行水下施工的情况下,采用桩基作为桥梁的基础是一个更加明智的决定。
这样不仅可以有效提升桥梁的质量,而且可以大大减少项目的成本,从而获得更好的综合效益。
1.3有效抵御自然灾害的破坏桩基础的抗拔能力明显超过其他建筑物,能有效抵抗地震、狂风、洪水等自然灾害的冲击,从而保证桥梁的安全性和稳定性达到最高水平。
2桩基沉降发生的原因2.1施工区域地质因素根据地质条件的分析,土体与桩基础之间存在着密切的联系,而土体的硬度是决定桩基质量的关键因素。
当土体硬度增加时,它可以承受的压力也会减少,从而降低桩基沉降的风险;相反,当土体硬度减少时,它可以承受的压力也会增加,这将导致桩基沉降的情况更加严重。
2.2公路桥梁工程设计不严谨鉴于桥梁桩基沉降的频繁发生,带来了相当大的危险,因此,在桥梁工程的设计阶段,需要实行主动的策略,增强对设计师的教育,吸收前沿的设计思想,同时运用搭板设计手法,以保证桩基的稳固,减轻软弱层结构的干扰和影响,进一步降低外部大载荷的影响,防止裂痕的产生,并能有效地增强桩基的承重能力。
新形势下高速公路桥梁桩基施工要点分析
新形势下高速公路桥梁桩基施工要点分析发布时间:2021-10-22T02:47:10.062Z 来源:《建筑实践》2021年15期(下)作者:王升智[导读] 桩基是桥梁建筑的基础,桩基施工技术的应用决定了桩基的整体质量,王升智山东省公路桥梁建设有限公司山东济南 250014【摘要】桩基是桥梁建筑的基础,桩基施工技术的应用决定了桩基的整体质量,而桩基的整体质量则决定了桥梁的稳定性与安全性,有必要对桩基施工的技术要点进行归纳与总结,把握桩基施工中存在的问题,积极解决问题,从而不断强化、创新施工技术。
【关键词】桥梁;桩基;施工技术【引言】本文基于桥梁桩基施工技术要点进行了分析,明确了现阶段桥梁桩基施工存在的主要问题,并提出了在桩基加固、混凝土灌浆等层面的施工技术要点,希望为关注此话题的人提供有效的参考。
一现阶段桥梁桩基施工方面存在的问题1桩基立桩的建设稳定性不足桩基建设中立桩起到了绝对的支撑作用,如若立桩的稳定性不足,将影响桥梁的整体质量,桥梁桩基立桩基层建设过程中残留了许多残渣,或是灰尘堆积过厚等,该情况下进行立桩的建设,在长期的使用环境下立桩会出现下沉现象,不均匀的下沉会影响立桩的稳定性,而桥梁众多根基中下沉的程度不同,对桥梁的支撑力不同,当桥梁的顶层发生断裂时,说明桥梁本身受力度的压迫严重不均匀,如不尽快对桥梁立桩进行加固处理来预防立桩的下沉,将影响桥梁的整体质量。
2混凝土浇灌方面处理不完善一般情况下,桥梁的施工情况较为特殊,施工人员在进行桩基施工时,需要综合考虑临水工程具体的注意事项,要求桩基的设计与施工应当具备一定的防水性,足够抵抗水资源的冲击,桩基的混凝土结构决定了桥梁桩基在该条件下的稳定性,但现阶段桩基处的混凝土结构仍然存在许多处理不完善的地方,如无法根据实际的桥梁桩基建设情况选择合适的混凝土浇灌手段,使得桥梁桩基的质量无法得到有效的保证;混凝土结构内部存在气孔,不能及时发现或处理,使得桥梁桩基的耐久性受到影响;混凝土灌桩前桩体的基础处理不够完善,缺乏对内部环境的夯实处理,为桩基下层预留了一定的沉淀层,影响桥梁的整体稳定性。
建筑讲座:桩基础沉降的计算
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见,桩侧负摩阻力的发生, 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩, 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分.反而相 当于是施加于桩上的外荷载, 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
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二、负摩阻力的计算
1.单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对 位移,原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的, 目前多采用近似的估算方法,工程实 测表明,在可压缩土层 L0 的范围内, 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的,其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
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(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值,可按下式计 算:
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 .群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩,群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低,即小于相应的单桩值,这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载:
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(3)“m”法:假定kx随深度 成正比地增加,即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法,近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。
建筑桩基施工中的沉降问题及解决措施
参考文献:
[1]赵春彦,郑国勇,杨龙才.软土中桩基T后长期沉降的预测模型[J].中南大报(自然科学版),2Ol1(02)
2建筑桩基施工中沉降问题解决措施
建筑桩基施工中沉降问题的解决措施有很多,以下从做好前期技术准备、建立工程保障体系、进行工程抬升试验、结合计算结果分析等方面出发,对于建筑桩基施工中沉降问题的解决措施进行了分析。
2.1做好前期技术准备
第一步是解决建筑群桩基础沉降问题,在第一步是做好前期做好技术准备工作。施工人员做好前期的技术准备工作时首先要与相关部门取得联系,这样就可以为建筑工程的地质条件、水文资料、地下管网等详细掌握。其次,施工人员做好施工前期的技术准备工作时也应合理配合施工桩基础的工程设计内容,这就可以在基础上对桩基础工程的应用技术和过程进行更深入的分析和应用,最终能够找到控制桩基础施工控制的关键。与此同时,施工人员在做好前期技术准备的过程中还应当避免因为技术准备不足所导致的建筑工程主体结构的破坏和裂缝、倾斜现象,最终能够有效的避免建筑工程事故的出现。
1.3沉降问题影响
沉降问题带来的影响是不容忽视的。由于当前我国建筑工程所利用的土地资源的整体质量呈现出持续下降的趋势,这一趋势的存在实际上各种不利于建筑工程施工质量的提升。而施工人员在施工过程中如果没有全面的技术资料,则很容易导致桩基础沉降的问题,并且造成施工隐患的进一步积累和扩大。例如,如果施工中的桩基础工程是不规则的,则不均匀沉降会影响建筑物主体结构。与此同时,施工人员在考虑沉降问题时还应当以保证建筑工程和桩基工程的施工质量作为重要的基础,从而能够为桩基础沉降的施工奠定更加坚实的分析和研究,并且在寻找进一步掌握桩基础工程数据和技术准备点起到了助力,为切实保证建筑桩基工程的稳定性和合理性有着很大帮助。
道路桥梁中桩基的作用及特点探析
道路桥梁中桩基的作用及特点探析道路桥梁作为基础设施建设的重要组成部分,其设计工作是一项非常重要的工程,桩基设计是工程设计的重要基础,因此不仅要了解桩基竖向力所产生的桩基负摩阻力,机理和原因,更要懂得如何计算负摩擦力。
一、桩基的作用及特点桩可以使部分竖向荷载及水平荷载传递至地基进行承担,达到减轻负荷的作用。
同时它还具有抗弯能力和一定的刚度,因此由于工程类别不同,所以桩基类型也存在着很大差别,在普通工业及民用建筑中,主要分为以下几种桩基类型:人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩,如果是在基坑支护的工程当中则使用地下连续墙、钻孔灌注桩和止水搅拌桩,道路桥梁工程一般采用钻孔灌注桩和钻埋压装桩,在路基处理过程当中则是采用预应力管桩和CFG樁等。
二、桩基在工程中所起到的具体作用桩基在工程中所起到的具体作用的主要体现:1)因为桩基础具有较大刚度,所以它会保证上部建筑物发生较小的沉降,同时也可以使其能够均匀的变形,可以更好地满足其使用要求。
2)经过周围介质与桩基间的相互接触、摩擦,可以使上覆荷载传递给桩体周围的土体或基础,减轻所产生的压力。
从而进一步为上部建筑物起到一定的支撑作用,对其稳定性起到了良好的保证。
3)如果遇到地下水位较高或水下施工时,首先就应该考虑用桩基础对地基进行处理,这样可以使工程具有较好的经济性。
4)因为桩基具有较大抗拔能力和侧向刚度,所以它能够抵抗倾覆力矩和水平力,同时还能有效减轻地震带来的影响,对建筑物的安全起到了保护作用。
5)如果遇到了地基液化的情况,首先可以将桩穿过液化土层,使其能够稳定地层,这样就可以减轻或消除液化土对建筑物所造成的伤害,还可以保证建筑物在遇到各种荷载或者地震条件影响下的安全性。
三.桩基设计的分析1、计算单桩竖向极限承载力。
1)极限承载力的计算属于桩基设计的重要内容,在设计的时候,竖向承载力应满足以下规定:①如果建筑桩基设计是甲级,就应该利用单桩静载试验来确定极限承载力;②当桩基设计为乙级,并且具有简单的地质条件,就可以参照类似的工程条件进行桩基设计,同时还应该结合相应的原位试验等加以综合确定;③如果桩基为丙级时,就可以根据经验参数及原位测试等方式来进行确定。
建筑工程中的桩基沉降与施工技术分析
建筑工程中的桩基沉降与施工技术分析【摘要】本文主要介绍了控制建筑工程沉降的桩基础的地基加固原则,并分析了复合地基发生沉降的原因。
介绍了各种桩基础进行地基加固处理的施工工艺,其中重点介绍了粉喷桩复合地基的施工技术。
【关键词】建筑工程;沉降;施工技术引言地基基础是建筑物的根基,又属于地下隐蔽工程,它的勘察、设计和施工质量,直接关系到建筑物的安危。
据统计,世界各国建筑工程事故中,以地基基础工程事故居首位。
而且一旦发生地基基础事故,因位于建筑物下方,补救非常困难,甚至造成灾难性的后果。
因此,正确地认识地基基础不均匀沉降的危害,对预防和治理不均匀沉降有着重要的意义。
1、控制地基沉降的桩基处理的一般原则当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。
为了防止类似问题的发生,处理方法如下:处理前应具备的条件。
事故性质和范围清楚;目的要明确,应有预定处理方案。
事故处理应满足的基本条件。
对事故处理方案要求安全可靠、经济合理。
对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
事故应及时处理,防止留下隐患。
桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。
基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响。
如在事故处理中采取补桩时,应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。
2、以粉喷桩复合地基为例分析沉降发生理论通常建筑工程原来设计采用了对地基进行了加固处理。
复合地基承载力提高的主要因素,取决于桩体水泥土的质量和置换率。
但是由于饱和软土的塑性指数较高,用搅拌机械进行强制搅拌时,不易搅碎,很难和水泥粉均匀混合形成满足要求的水泥土。
同时,在实际施工中,粉喷桩的成桩质量受人为因素的影响很大。
桩基沉降分析与计算
桩基沉降分析与计算作为一种重要的工程技术文章,本文将重点桩基沉降分析与计算的相关知识。
在关键词方面,我们将围绕“桩基”、“沉降”和“分析计算”展开。
在深入探讨桩基沉降分析与计算之前,我们需要明确其定义。
桩基沉降是指桩基在承受上部结构荷载后产生的竖向位移。
而桩基沉降分析与计算则是通过一定的方法对桩基可能产生的竖向位移进行预测、评估和控制,以确保工程的安全性和稳定性。
桩基沉降分析与计算的实现方法有很多种,其中较为常用的有三种:弹性力学法、有限元法和数值模拟法。
弹性力学法是基于弹性力学理论,通过计算桩基与土壤之间的摩擦力和桩端反力来预测桩基的沉降量。
该方法适用于计算桩基沉降的初略估算。
有限元法是通过将桩基和土壤划分成若干个单元,并对每个单元进行受力分析,最终得出桩基沉降的数值解。
该方法可以处理复杂地质条件和不同桩型的情况,但计算量较大。
数值模拟法则是利用计算机软件模拟桩基的实际工况,从而得到桩基沉降的数值解。
该方法具有较高的灵活性和通用性,可以处理各种复杂情况,但需要专业的工程师进行操作。
在实际工程中,为了确保桩基沉降分析与计算的准确性,我们需要结合工程的实际情况和设计要求,选择合适的方法进行计算。
同时,还需要对计算结果进行数据处理和结果分析。
数据处理主要包括数据清洗、预处理和转换等步骤,以确保数据的准确性和完整性。
结果分析则需要对计算结果进行可视化展示和深入解读,以评估桩基沉降是否在可接受范围内,并针对异常情况提出相应的处理措施。
总之,桩基沉降分析与计算是工程建设中不可或缺的重要环节。
通过选择合适的方法进行计算、准确的数据处理和结果分析以及根据实际情况做出相应的处理措施,我们可以更好地预测、评估和控制桩基沉降,以确保工程的安全性和稳定性。
在未来的发展中,随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步,桩基沉降分析与计算将有望实现更高精度的模拟和分析。
随着现代建筑的不断增高和对基础承载力需求的不断增大,桩基设计在建筑工程中变得越来越重要。
地基基础不均匀沉降的原因分析及应对措施
地基基础不均匀沉降的原因分析及应对措施摘要:地基不均匀沉降对于建筑物的正常使用有着很大的影响,本文主要对建筑地基不均匀沉降的原因进行了分析,并提出了具体的防治措施。
关键词:地基基础;沉降;原因;措施引言由于建筑基础不均匀沉降产生的工程质量事故,轻则影响建筑物的使用功能,造成使用者心理上的不安;重则造成渗水和灌风,更严重的会引起倒塌等安全事故,造成人身财产损失。
建筑物的地基基础的不均匀沉降问题,从项目选址开始,到地质勘察、设计、工程施工等阶段都应建立在摸清地质情况的前提下,按照客观规律因势利导地去开展工作,直至使用阶段,使用者都应该遵循该建筑物的设计条件进行使用或改造。
一、地基基础不均匀沉降对工程建筑物的主要危害1、造成建筑物发生倾斜。
如意大利比塞塔,该建筑建造于不均匀的高压缩性地基之上,造成塔基发生不均匀沉降现象,其北侧下沉高度为1米多,南侧下沉高度为3米,至今塔身已侧移5.8米有余。
2、造成建筑物下沉严重。
如上海锦江饭店,其建筑于软土地基之上,造成建筑物沉降2.6m之多,原来的底层已陷入地下成为半地下室状态,给实际使用带来严重影响。
3、造成建筑物墙体开裂。
如清华大学供应科的库房楼,在竣工一年后出现墙体开裂状况,三年以后整个楼体已有33条较大裂缝存在,列为危房。
4、造成建筑物基础断裂。
以东南大学的教工住宅为例,筏板基础刚浇筑完准备砌墙时,发现筏板基础横向发生断裂,其缝长达6米多,宽1~5毫米。
二、地基基础不均匀沉降的产生原因1、在设计方面。
地基土的压缩性有明显不一样处或在地基处理措施不一样处,没有在恰当地方设置沉降缝。
基础刚度或整体刚度不能满足要求,不均匀沉降就会严重,引起下层开裂。
设计不仔细,计算不仔细,相关地方不做计算,参考别的建筑物。
2、选址不当,地面高差悬殊很大,地形较为复杂。
很多平整场地工作常常使同一建筑物的部分基础置于挖方区,而另一部分基础在于填方区,或一部分基础在于河道上,而另一部分基础在于硬土层上,若处理不合适,很容易导致地基基础出现不均匀沉降。
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析摘要:桥梁桩基沉降是常见的一个问题,此类问题的出现会给桥梁结构的稳定性与安全性造成很严重的影响。
所以在桥梁设计阶段需要考虑桩基沉降的影响,采取科学有效的方式提高设计方案水平,达到工程项目的建设需求。
关键词:桥梁工程设计;桩基;沉降问题;引言随着社会经济的发展,桥梁的建设领域也在逐步扩展。
为保证项目的安全,必须加强桥梁工程中沉降段的路面与路基的施工处理技术,提高施工水平,延长项目的寿命,保证项目的正常运行,提高项目的经济和社会效益。
1桩基的作用1.1缓解上部结构沉降桥梁桩基自身具备的刚度非常大,能够有效分摊以及承受上部桥梁结构分布的荷载,可以将上部结构的沉降问题抵御,能避免梁体变形的情况,满足工程安全设计的目标。
同时,由于桩基和周围土体之间存在空隙,两者间能够实践相互摩擦,可以让桥梁上部的荷载均匀的向着四周分散,达到桥梁上部稳固性的需求。
1.2有效抵御自然灾害的破坏与桥梁的其他结构位置对比,桩基础的抗拔性能较高,可以抵抗地震、狂风、洪涝等自然灾害的干扰和影响,确保桥梁工程结构满足安全性、稳定性的标准。
2桩基沉降发生的原因2.1路基结构设计方案不科学假如路基路面结构设计方案不科学,还会继续产生结构不匀沉降。
大部分公路桥梁结构是建筑钢筋混凝土。
为了保证工程项目整体的抗压强度,设计师一般采用提升建筑钢筋总数、采用高端填充料的办法,使路桥工程抵御比较大的交通出行载荷。
目前我国公路桥梁工程通常采用总体抗压强度比较大的平板式道路结构。
但因为缺乏科学合理的结构设计方案,板没法避免路面不匀沉降。
2.2土质结构等问题沉陷区施工是桥梁桥头导流工程中的一个关键环节,其方法有多种,如:钢筋混凝土搭板、粗颗粒填筑等,但其应用范围一般有限,一旦发生跳车事故,就不能得到有效的解决。
在进行桥梁建设时,桥台软土问题是一个比较普遍的问题,而松散的土壤是造成这一问题的一个重要原因。
在处理此类土壤时,不仅要考虑到施工人员的技术水平和综合素质,而且还要考虑其对工程质量的影响,因为一旦出现淤泥,对工程的安全就会产生重大的冲击。
桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法
桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法引言:桩基是建筑结构中常见的一种基础形式,其承载力和沉降观测方法对于工程质量的保证至关重要。
本文将就桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法展开分析,为相关从业人员提供参考。
一、桩基承载力的影响因素与计算方法桩基承载力是指桩基能够承受的最大垂直荷载,其受到多种因素的影响。
首先是桩身的材料和尺寸,不同材料的桩身具有不同的强度和刚度,而桩的尺寸则会影响其承载能力的大小。
其次是桩顶与土体之间的传力机制,包括摩擦阻力和端阻力。
最后是土体的力学特性,包括土体的土层类型、土壤密度和孔隙比等。
计算桩基承载力的方法主要有建筑基本荷载法、静力荷载试验法和现场实测法。
其中建筑基本荷载法适用于一般情况下的计算,可以通过土体的参数和荷载的大小来进行计算。
静力荷载试验法是一种直接观测和记录桩基受力与变形情况的方法,通过试验得到桩基的荷载与变形关系曲线,再计算桩基的承载力。
现场实测法是一种对已施工的桩基进行承载力验证的方法,通过在桩顶设置应变仪与位移仪等观测设备,实时观测桩基的变形情况。
二、桩基承载力的实测与验证方法桩基的实测与验证是保证工程质量的重要环节。
常用的实测方法包括沉降观测法、回弹法和靶轴力法。
沉降观测法是一种通过测量桩基顶部位置的相对移动,来间接反映桩基变形情况的方法。
这种方法适用于承受垂直荷载的桩基,通过在桩顶部设置位移传感器,可连续监测桩基的沉降变形。
通过分析测量数据,可以推算出桩基的承载力情况。
回弹法是一种通过在桩顶使用回弹锤进行敲击,测量回弹值来评估桩基的承载力的方法。
回弹锤的敲击能量与回弹值之间存在一定的关系,可以通过回弹值来初步判断桩基的承载能力。
靶轴力法是一种通过在桩顶设置靶嵌件,测量桩顶压力的方法。
通过使用传感器测量桩顶压力的变化,可以得到不同荷载下桩基的靶轴力情况,从而判断桩基的承载能力。
三、桩基承载力的实测误差分析在进行桩基承载力实测时,容易受到各种因素的干扰,导致测量结果的误差。
建筑桩基础沉降的原因及预控措施分析
的自然湿度不超过液限,密实度与硬度偏低,土体较软。在建 筑桩基础施工时,土层内部的小空隙会受到较大压力,出现形 变与位移,导致建筑桩基础出现沉降问题。同时,建筑桩基础 沉降问题不仅存在于施工阶段,在后续使用中,也会表现一定程 度的沉降。相关研究数据表明,高层建筑使用期间的沉降量约为 总沉降的30%。建筑桩基础沉降问题会影响建筑的受力平衡,破 坏建筑物的结构。且建筑桩基础不同区域的承载力不同,出现不 均匀沉降,易使建筑物出现形变、倾斜或裂缝等质量通病,严 重时会引发坍塌事故,造成人员伤亡及经济损失[1]。
2 建筑桩基础沉降预控措施 2.1 施工前的准备工作 现场勘察工作完毕以后,要注重施工前的准备工作,全
面合理的准备能够为之后的桩基础施工效率质量造成直接的影 响。高层房屋建筑桩基础施工在准备阶段,需要将施工现场清 理干净,避免施工现场有障碍物,影响工程施工,还要保证现 场场地的平整度。与此同时,施工方案制定过程要进行全面考 虑,并且要审核施工方案,确保施工工艺、施工技术、施工流 程的科学性,对其进行可行性评估以及其他方面的确认,保证 施工方案符合现场施工实际情况,方可使用[2]。
2.2 合理的桩基刚度分布 在建筑工程施工中,建筑桩基础沉降问题可分为单桩与群 桩两类。群桩沉降问题是指不同桩基的不均匀沉降,其出现的 概率更大,具有显著的群桩效应。群桩效应是指在多个建筑桩 基础中,不同桩基的应力出现重叠现象,导致中心桩、角桩等 桩基的土体应力分布不均匀,即角桩的附加应力低于中心桩, 使中心桩出现的沉降更严重,最终使建筑物的沉降表现出下凹 的碟形分布。在建筑桩基础施工前,施工单位可通过施工现场 的调整,协调施工现场土体的内部形变,避免建筑桩基础出现 群桩效应,防止不均匀沉降问题的出现。 2.3 做好建筑桩基础沉降监测 在建筑桩基础沉降监测中,施工单位需根据勘察的资料, 明确施工现场的土层分布状况,合理布设基准监测点与房屋监测 点,保障沉降监测的全面性。在建筑桩基础实践监测中,监测人 员将工作基点作为已知高程,采取平差计算法,得出各个监测点 的相对高程数值。在建筑桩基础与后续施工中,监测人员按照每 加高2~3层监测一次的频次进行沉降观测,将观测数据与相对高 程值输入到PKPM软件中,可自动获取建筑桩基础的沉降数值。 2.4 规范建筑桩基础施工 建筑桩基础施工中的设备、材料、技术工艺是导致沉降问 题的关键要素,施工单位需规范建筑桩基础施工,注重施工细节 管控。施工单位重点控制桩侧和柱底压浆这两项施工工序,在以 往的高层建筑施工中,施工单位大都选择高压注浆施工技术,将 水泥浆注入土层内部,利用其流动性特征,提升土层的密实度和 强度,从而强化土层的承载能力,避免沉降问题。但在实践工作 中,高压注浆施工技术的施工区域为地下,施工质量难以监测, 得不到保障。就此,在高层建筑施工中,施工单位可通过预埋压 浆管道的方式,将注浆管布设于桩基的底部,再开展高压注浆施 工,从根本上保障桩基施工质量,发挥高压注浆技术的优势[3]。
桥梁桩基础沉降分析
桥梁桩基础沉降分析引言桥梁建设是现代交通建设的重要组成部分,而桥梁的安全性和稳定性对于交通的安全和效率具有重要意义。
桥梁桩基础是桥梁受力的重要部分,而桥梁桩基础的沉降问题在桥梁建设和维护中也是经常遇到的问题。
本文就桥梁桩基础沉降分析进行探讨。
桥梁桩基础沉降的原因桥梁桩基础沉降是指在桥梁运行过程中,由于地基不稳定、地下水位变化、长期荷载作用等原因导致桥梁桩基础沉降,进而影响桥梁的稳定性。
桥梁桩基础沉降的原因主要有以下几点:地下水位变化地下水位的变化是桥梁桩基础沉降的主要原因之一。
当地下水位升高时,桥梁桩基础会受到水压力的影响,导致桩基础沉降。
特别是在河流、湖泊、海岸等地,地下水位会随季节、天气等因素变化较大。
土壤的特性桥梁桩基础的稳定性与土壤的特性密切相关。
不同类型的土壤对桥梁桩基础沉降的影响不同。
例如,软土地区桥梁的桩基础容易受到土壤的新旧变化影响而出现沉降,而岩石地区则由于土壤较硬导致桥梁对荷载反应较大。
外力的作用桥梁桩基础的沉降还与外力的作用有关。
例如运输工具运输、风力、地震等都会对桥梁桩基础产生影响,进而导致桥梁桩基础沉降。
桥梁桩基础沉降的影响桥梁桩基础沉降对于桥梁的安全和稳定性都有很大的影响。
主要表现在以下几个方面:桥梁的安全桥梁桩基础沉降会降低桥梁的承载能力和稳定性,进而对桥梁的安全产生威胁。
如果桥梁的沉降量达到一定程度,还可能对交通运输带来影响。
桥梁的使用寿命桥梁桩基础沉降会对桥梁的使用寿命造成影响。
当桥梁桩基础沉降到达一定程度后,桥梁的使用寿命将会缩短。
修建和维护的成本桥梁桩基础沉降会对修建和维护的成本造成影响。
如果桥梁桩基础出现沉降问题,就需要对桥梁进行修建和维护,这将会耗费大量的时间和物力成本。
桥梁桩基础沉降的分析方法针对桥梁桩基础沉降问题,我们需要进行详细的分析和研究。
主要的分析方法有以下几种:现场勘察法现场勘察法是针对桥梁桩基础沉降问题的一种常用分析方法。
通过现场实地勘察,对桥梁桩基础的情况进行评估和分析,确定桩基础沉降的状况和原因。
公路桥梁桩基沉降原因及防治措施
公路桥梁桩基沉降原因及防治措施摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路桥梁工程建设越来越多。
当前社会经济发展的水平也与之密切关联。
虽然近几年,建筑行业发展迅速,但在公路桥梁建设方面仍存在不足。
尤其是公路桥梁沉降不均匀的问题很突出,不仅会造成车辆行驶过程中出现跳车的现象,还会引发其他交通问题,严重影响公路交通安全。
因此,为了有效改善现状,还要在公路桥梁建设进行沉降段路基路面设计时,做好相应的应对措施,提升公路桥梁沉降段路基路面施工的质量,确保车辆在公路行驶中的安全。
本文就公路桥梁桩基沉降的原因及防治措施进行研究,以供参考。
关键词:桩基;沉降;防治措施引言为了更好地保障工程的质量,需要对工程所在的位置做好相应的勘察工作,尤其是工程的沉降区域,还需强化路基路面的施工技术,做好技术能力的提升,增加工程的使用周期,保障工程的正常运用,使工程的经济效益和社会效益得到提升。
1公路桥梁桩基沉降原因1.1现场勘察不到位一般而言,项目现场分布砂层、岩层埋深较浅时选用灌注桩,分布较厚淤泥质土层时选用预制桩,分布黏土层或风化岩层时选用冲孔灌注桩,位于岩溶地区且地下水较为丰富时选用预应力管桩或预制桩。
然而,当前在部分工程中,并未对地质环境勘察工作予以高度重视,地质勘察范围有限,没有全面掌握现场水文地质条件和了解深层地质构造,而是依赖主观因素进行判断,选择桩基类型与施工方法,最终在施工期间出现桩基沉降问题。
该项目公路桥梁工程位于西部平原地貌区,现场地层以填筑土、古生界混合积岩与残积土为主,选择钻孔灌注桩和冲击成孔方法,在施工期间,桥梁右幅多处桥墩及桩基出现沉降现象,经过现场勘察得知,现场基岩是由震旦系闪长岩、花岗质脉体等组成的混合岩,有着极为明显的风化特性,因错误选取钻孔方法,受到施工扰动而在成孔期间形成过厚桩周泥皮,使得桩周地层摩阻力下降而出现桩基沉降问题。
1.2台背地基变形桥涵结构地基发生变形多集中在沟壑地段,在这个地段的土壤压缩性大、地基强度低、含水量大,发生变形的概率较高。
公路桥头沉降的成因及处理方案
浅析公路桥头沉降旳成因及处理方案摘要:本文就桥头沉降旳成因进行了分析,包括软土路基处理不妥、台背填料压实局限性、桥头搭板设计欠妥、刚柔突变引起沉陷等,同步就不一样旳处理方案进行了论述。
关键词:公路桥头;沉降;成因;方案1 序言公路和桥梁在国民经济发展中饰演着重要旳角色,但同步也有一种常见旳道路病害仍旧未得到彻底处理:公路桥头不均匀沉降。
沉降后路面在台背回填处出现沉陷或断裂,轻易引起桥头跳车现象。
并且伴随高速公路旳迅速发展,人们对行车旳迅速、安全和舒适旳规定越来越高,即对公路旳质量规定越来越高。
公路桥头沉降严重影响公路使用性能和运送效益旳发挥,不仅影响人们行车旳舒适性,甚至尚有也许导致严重旳交通事故。
因此怎样防治公路桥头不均匀沉降问题,已引起公路建设行业旳重视。
本文将分析公路桥头沉降旳原因,并提出对应旳防治措施。
2 桥头差异沉降旳成因分析桥头差异沉降旳产生和行成旳原因是多方面旳,包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等多方面旳原因。
2.1 桥头及台后填方地基旳受力与沉降变形分析不一样旳区域地质状况有着较大旳差异,作为桥台及台后填方地基旳地层岩性状况也千差万别,如基岩(岩浆岩、沉基岩、变质岩)地基、黄土地基、软土地基、冻土地基、盐渍土地基、膨胀地基等等,除基岩(指次坚石以上旳岩类)地基外,其他类型旳地基一般状况在桥台及台后填方旳作用下,均要发生不一样程度旳沉降或竖向固结变形,因此设计对地基必须进行加固处理,如采用扩大基础或桩基础等,以保证地基旳稳定性。
桥台及台后填方旳地基一般状况为同一性质或同一类型旳地层,但从目前状况看,仅对桥台地基进行加固处理设计,而对台后填方路段下旳地基一般不进行加固处理设计。
桥台和台后填方是两个性质不一样旳构造体,虽然桥台作用在地基上旳压力不小于台后填方,但由于桥台基础一般都进行了加固处理,因此一般不发生竖向沉降变形。
而台后填方旳基础一般不作加固处理,其竖向沉降变形都远不小于桥台下旳地基变形,由于地基旳这种差异变形,反应到上部,就出现了桥台顶部和台后填方段旳差异沉降。
公路桥梁工程中桩基设计
0102桩基设计的概念桩基设计的重要性合理的桩基设计能够有效地减少桥梁的沉降、位移和扭曲,提高桥梁的稳定性。
桩基设计的基本原则01020304现场勘查与调查设计方案的制定根据现场勘查结果,制定桩基设计方案确定桩基的布局和深度根据设计方案,绘制桩基施工图标注施工要求和技术参数提供施工队伍使用的图纸和说明文件桩基施工图的绘制桩基承载力是桩基设计的重要指标,需考虑多种因素,包括桩身材料强度、桩周土体承载力、桩的长径比、施工工艺等。
根据不同的计算方法和规范,可得出不同的承载力值。
总结词在计算桩基承载力时,需要考虑桩身材料强度,如混凝土抗压强度、钢筋抗拉强度等。
同时,还需考虑桩周土体的物理性质、力学性质和应力状态等因素。
根据土的分类和性质,可以采用不同的计算方法和公式进行计算。
此外,施工工艺也会对桩基承载力产生影响,包括成桩方式、桩长、桩径等。
在实际工程中,还需结合现场试验和工程经验对计算结果进行修正和验证。
详细描述桩基承载力的计算总结词桩基沉降是反映桩基稳定性的重要指标之一。
在计算桩基沉降时,需要考虑桩端土体沉降、桩身压缩变形以及土体蠕变等因素。
根据不同的计算方法和规范,可得出不同的沉降值。
要点一要点二详细描述在计算桩基沉降时,首先需要考虑桩端土体的沉降。
这需要考虑土体的压缩变形和蠕变特性,以及土体应力状态等因素。
同时,还需考虑桩身材料的压缩变形以及桩与土之间的相互作用力。
根据不同的计算方法和规范,可得出不同的沉降值。
在实际工程中,还需结合现场试验和工程经验对计算结果进行修正和验证。
桩基沉降的计算总结词桩基抗拔力是桩基设计的重要指标之一,需考虑多种因素,包括桩身材料强度、土的重度、地下水位等。
根据不同的计算方法和规范,可得出不同的抗拔力值。
详细描述在计算桩基抗拔力时,需要考虑桩身材料强度,如混凝土抗压强度、钢筋抗拉强度等。
同时,还需考虑土的重度、地下水位等因素。
根据土的分类和性质,可以采用不同的计算方法和公式进行计算。
公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析
公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析作者:游兵站霍省伟来源:《城市建设理论研究》2013年第13期摘要:随着经济的发展,人们的生活水平和质量也在不断提高,在国家基础建设方面政府也是越来越重视。
在基础的公共设施上,交通是很重要的一方面,而在公路、航运、铁运等交通运输中,最主要的部分则是公路。
桥梁也属于公路的一部分,因此对公路桥梁进行研究是很有意义的。
高速和重载是现代公路的主要特征,公路桥梁基础承受的荷载与它们的基础所承受的荷载是成正比的,因此,对公路桥梁工程设计中的桩基沉降进行准确分析对实际施工有着重要的作用。
关键词:公路桥梁、工程设计、桩基沉降分析中图分类号: U448.14 文献标识码: A 文章编号:前言公路桥梁的上部结构荷载一般都很大,利用后期具有质量稳定、承载能力强等优点的钻孔灌注桩通常是大部分公路桥梁工程设计中首先选择的方式。
在公路桥梁工程中,在纵向荷载作用力下的桩基础,沉降的变化是桩、地基以及承台、土层之间的互相作用的结果,由于这些因素的多变性,公路桥梁设计中的桩基沉降是否适用于工程,对于工程质量、工程成本造价、能否按时竣工、后期的使用时间以及后期使用的维护工程影响非常大。
本文结合理论知识和实际经验,对公路桥梁设计中的桩基沉降做了系统分析。
公路桥梁的负荷承载在上路结构上通常都很大,因此,通常大部分公路桥梁工程设计中的首选方式是利用后期的具有承载能力和质量稳定等优点的钻孔灌注桩。
二、正确区分摩擦桩和端承桩等桩基类型;在公路桥梁工程中,桩基础根据桩在土中的不同受力情况,通常被人们分为摩擦桩和端承桩两类。
摩擦桩是完全设置在软土层具有一定深度的桩基础,上部结构的负荷承载是由桩身四周侧面与土发生的摩擦力和桩基础尖端阻力共同承担的。
端承桩是完全穿过软土层后达到深层的坚实土层的一种桩基础,它的上部结构不同于摩擦桩,其负荷承载大部分都是由桩尖端的阻力来承担的。
事实上,在实际现场施工结果表明:桩身四周侧面的阻力、桩尖端阻力的性状和上面覆盖土层的性质、厚度、桩基础的长度和半径比例、嵌入基岩性质及嵌岩深径比例、桩基础底部沉渣厚度等多种因素相关。
市政桥梁工程设计中桩基沉降分析
市政桥梁工程设计中桩基沉降分析发表时间:2019-10-16T16:34:24.467Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年14期作者:赵永刚[导读] 诸如沉降问题等现实问题需要广大研究人员、施工团队以及工程师的共同努力钻研,将理论应用于实践,并在实践中不断探索完善.林州昌达路桥工程有限公司河南安阳 456550 摘要:伴随着经济的发展和进步,我国各项工程都在不断的建设和完善当中,其中交通工程中市政桥梁工程提升尤为迅速,基础工程能够得到保证是保证市政桥梁的一项重要内容,能够对市政桥梁工程的可靠性、安全性有所保证,否则将会导致市政桥梁工程无法运行。
因此市政桥梁设计过程中要对基础结构进行高度关注,通过各种技术方式的选择以及施工方法的确定,保证市政桥梁能够获得更大的发展机遇,下面文章将会对工程桩基中存在的沉降问题进行分析,希望能够对桩基沉降设计工作提高重视度,以供参考。
关键词:市政桥梁工程;桩基类型;沉降分析1.市政桥梁常用桩基类型1.1端承型群桩在市政桥梁工程中,桩基承载力的不同是因为桩基在土层中的受力情况不同.端承桩是一种完全穿过软土层达到深层的桩基,大部分受力由桩剪阻力承载,桩侧剪力由于相互影响只承担微小的受力,桩端平面更是由于受力在传递过程中的分散而削弱了其所应受的重叠效应.因此,端承型群桩的基桩类似于独立性单桩,群桩就是这些独立性单桩的集合体,这使得各基桩之间以及基桩和土层之间的相互作用变得极其微小.1.2摩擦型群桩和端承型群桩相比,摩擦型群桩全部深入软土层,在施工过程中会受到桩身四侧面和土层发生的摩擦力以及来自桩基尖端巨大的阻力,桩基上部结构的承载力就由这两个力共同承担.由此受力分析可知,摩擦型群桩桩基的沉降不可忽略. 摩擦型群桩可分为高承台桩基和低承台桩基.高承台桩基在计算沉降时只需要考虑各桩顶通过侧摩擦力和端阻力对地基和邻近桩产生的重叠应力;低承台摩擦型桩基的受力情况相对复杂,由于承台和地基的接触应力,低承台桩基的沉降不仅要测算侧摩擦力和端阻力,还要考虑到受力过程中地基、桩基、承台之间的相互作用的变化.因为承台不仅通过限制桩基上部的位移减小摩擦阻力,而且改变了荷载的传递过程,进而影响到侧摩擦力和端阻力的变化.2.沉降影响因素分析2.1土质的影响土质坡面是一个较复杂的影响因素,如果土质坡面的粘性土较均匀,地基整体压缩变形占群桩沉降的比例和土质硬度成正相关变化趋势;如粘性土不均匀,桩基间的压缩变形比例就会随土质变硬而减小.因此,软粘土的群桩沉降一定程度上是由于土层侧向挤出造成的;而砂土中的桩基整体压缩变形比例要大于软粘土中相应的群桩沉降比例.2.2桩间距的影响桩基整体压缩变形的比例和桩基间距成反比.当桩间距小于三倍桩基直径时,地基整体压缩变化比例会随着荷载水平和土性的变化而产生较大变动;当桩间距达到六倍桩基直径时,地基整体压缩变化比例将不会受到荷载水平和土性的影响,群桩沉降将以桩基间土的压缩变形为主.2.3承台设置方式的影响对于打入群桩的沉降分析,承台设置方式和桩间距有一定关联.从试验结果来看,桩间距没有达到三倍桩基直径的情况下,承台设置方式对打入群桩的沉降性状并无明显影响.但在一般的施工过程中,荷载较小的群桩沉降以地基整体压缩变形为主;当荷载接近极限承载力时,群桩间主要沉降变为桩间土的整体变形压缩.2.4荷载水平的影响荷载水平的增大会使地基整体压缩变形占群桩沉降的比例减小.在桩间距为三倍桩基直径的工程中,若外加荷载不超过极限荷载的一半,群桩沉降完全来自桩端以下地基的压缩变形;达到一半时,群桩沉降仍以地基变形为主;但当外加荷载接近极限荷载时,群桩沉降改为桩间土的压缩变形. 3计算市政桥梁桩基的沉降情况市政桥梁桩基存在的沉降是必然,然而解决这个问题是十分复杂、繁琐的。
道路工程沉降问题成因及路基路面施工分析胡佳
道路工程沉降问题成因及路基路面施工分析胡佳发布时间:2023-05-08T05:31:28.991Z 来源:《建筑实践》2023年5期作者:胡佳[导读] 道路沉降段路基路基施工质量的好坏,会直接影响整个路桥工程质量的好坏,也是影响行车舒适性、道路通车状况及道路工程使用寿命的主要因素,所以,道路工程沉降段路基路面施工备受关注。
本文以某路桥工程为例,对道路工程沉降问题的成因进行分析,分析其路基路面施工技术,希望为实际道路工程路基路面施工作业的实施提供参考。
身份证:43252419830615XXXX 摘要:道路沉降段路基路基施工质量的好坏,会直接影响整个路桥工程质量的好坏,也是影响行车舒适性、道路通车状况及道路工程使用寿命的主要因素,所以,道路工程沉降段路基路面施工备受关注。
本文以某路桥工程为例,对道路工程沉降问题的成因进行分析,分析其路基路面施工技术,希望为实际道路工程路基路面施工作业的实施提供参考。
关键词:道路工程;沉降问题;路基路面施工引言道路工程作为我国基本交通设施之一,在满足人们出行、促进交通业发展等方面发挥着重要作用,即对道路工程建筑提出更加的要求。
而实际道路工程建设中,因设计、施工及管理等方面的工作落实不到位,容易出现道路不同程度的沉降问题,不仅影响道路的安全稳定性、耐用性,而且容易引发一些安全事故,造成不必要的损失。
因此,对道路工程沉降问题成因进行分析,提高路基路面施工质量具有一定必要性。
1.路桥工程路基路面沉降机理分析1.1桥头搭板布设不合理路桥工程中的桥头部分主要是将桥台牛脚作为路基支撑点,会发生弹性支撑问题,即受桥台距离因素的影响,路基的承受力会出现不均匀情况,加之车辆行驶产生的荷载会作用于路基上,尤其是桥头位置会直接接触车辆荷载,从而出现沉降现象。
1.2台背地基变形路面台背变形的主要原因是沟壑路段地基土壤孔隙较大,降低地基的强度,加之桥头路段所受外力较大,引发沉降。
同时,填土施工作业施工不到位,也是导致路桥工程沉降的成因之一。
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公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析
摘要:随着经济的发展,人们的生活水平和质量也在不断提高,在国家基础建设方面政府也是越来越重视。
在基础的公共设施上,交通是很重要的一方面,而在公路、航运、铁运等交通运输中,最主要的部分则是公路。
桥梁也属于公路的一部分,因此对公路桥梁进行研究是很有意义的。
高速和重载是现代公路的主要特征,公路桥梁基础承受的荷载与它们的基础所承受的荷载是成正比的,因此,对公路桥梁工程设计中的桩基沉降进行准确分析对实际施工有着重要的作用。
关键词:公路桥梁、工程设计、桩基沉降分析
中图分类号: u448.14 文献标识码: a 文章编号:
前言
公路桥梁的上部结构荷载一般都很大,利用后期具有质量稳定、承载能力强等优点的钻孔灌注桩通常是大部分公路桥梁工程设计中首先选择的方式。
在公路桥梁工程中,在纵向荷载作用力下的桩基础,沉降的变化是桩、地基以及承台、土层之间的互相作用的结果,由于这些因素的多变性,公路桥梁设计中的桩基沉降是否适用于工程,对于工程质量、工程成本造价、能否按时竣工、后期的使用时间以及后期使用的维护工程影响非常大。
本文结合理论知识和实际经验,对公路桥梁设计中的桩基沉降做了系统分析。
公路桥梁的负荷承载在上路结构上通常都很大,因此,通常大部分公路桥梁工程设计中的首选方式是利用后期的具有承载能力和质量稳定等
优点的钻孔灌注桩。
二、正确区分摩擦桩和端承桩等桩基类型
在公路桥梁工程中,桩基础根据桩在土中的不同受力情况,通常被人们分为摩擦桩和端承桩两类。
摩擦桩是完全设置在软土层具有一定深度的桩基础,上部结构的负荷承载是由桩身四周侧面与土发生的摩擦力和桩基础尖端阻力共同承担的。
端承桩是完全穿过软土层后达到深层的坚实土层的一种桩基础,它的上部结构不同于摩擦桩,其负荷承载大部分都是由桩尖端的阻力来承担的。
事实上,在实际现场施工结果表明:桩身四周侧面的阻力、桩尖端阻力的性状和上面覆盖土层的性质、厚度、桩基础的长度和半径比例、嵌入基岩性质及嵌岩深径比例、桩基础底部沉渣厚度等多种因素相关。
三、桩的沉降分析
1、弹性理论法
弹性理论法的群桩沉降分析是以minidlin解的唯一和应力解为依据形成的位移法和应力法。
此外还有一种简化的弹性理论法求位移,以应力法中子桩侧面摩擦力为线性,将单桩分析的理论进行叠加得到桩群的计算方法。
2、实体深基础法(等代墩基)
在现代公路桥梁工程设计中计算群桩沉降的方法做常用的一种就是实体深基础法,它是把高承台下的桩群和土层作为一个等效墩基的实体深基础,不超过这个等代墩基的范围,桩群如同实体墩基
般工作并且桩间土层不发生压缩,最后利用扩展的计算方式得到群桩的沉降。
根据选用的假定实体基础底面的点不同,以及附加应力和地基土性质的不同,可以使用计算不同的模式。
为了消除这些差别对计算的影响,可以采取以下措施进行预防:
3、变动假定实体基础底面的位置,注意桩基础之间土层发生压缩的可能性;
4、在群桩顶部外面以固定斜率增大假定实体基础底面的面积,注意群桩基础周围剪应力的影响;
5、根据半无限弹性体内集中力的公式扩展出一系列的计算荷载下附加应力的方法,可以改善地基土层附件应力的计算准确度。
6、等效作用分层总和法
1940年,我国的工程专家黄强、刘金砺两位首先提出了等效作用法,不久,此法被桩基技术规范采用,来进行对均匀土质的土层中群桩沉降的mindlin解和均匀负荷承载下的矩形基础的boussinesq 解之间的比值进行计算,得出结论修正等代墩基的附加应力。
最后依据分层总和法求得群桩的沉降。
四、计算桥梁桩基的沉降情况
桥梁桩基存在沉降是必然的,而解决这个问题却是十分复杂、繁琐的。
由于通过设备很难对桩体周围的土体的应力变化关系给出实际、细致的观测,我们还不能通过对客观现象观察,建立应力的数学模型,不能提炼出反映桩体周围土质的真实的应力关系。
通过土
体中桩基础的观测,特别是对软土中摩擦桩的沉降过程的观测,我们发现其存在一定的规律。
在时间维度上,其具有一定的它的时间性。
一般来说,土中桩基础的沉降需要一个较长的沉降过程的,在工程竣工后,一般需要8~10年时间,而沉降速率可以降到每年7mm 左右。
这些现象说明,软土中的桩基础沉降的与时间因素有直接关系。
按土力学的理论,桩基沉降的主要部分包括两个部分,即应土体的流变和固结变形;而刺入变形是桩基础沉降的第二特征。
通过一系列的试验研究,我们发现:桩基发生不同程度的沉降后,构成桩沉降的不可忽略的一部分原因就是刺入变形。
试验的时间不能太长,这样不能保证土的徐变现象和固结的充分发展。
但是在桩基础沉降的产生和发展过程里,桩端附近的土体和桩基两侧很早就表现出“非线性”特征,土体出现塑性不仅仅在桩基的承载力在达到极限范围时才体现出来。
通过对桩侧摩阻力的研究时我们还发现:相对位移相对较小时,相对位移和摩阻力的大小成正比关系。
而相对位移接近极限值q,此时的摩阻力也达到最大,进而产生相应的滑动位移。
极限值q也被称为最大弹性位移,学术界一般界定q的范围在3~6mm之间。
对于细长桩来说,桩基的顶部承载的荷载不高时,由于弹性压缩的原因,桩基周围土层的位移就超过极值时,便产生相应的滑移。
在连续加载的环节里,产生滑移区域也随之扩大;桩基与桩基间的土体变形的固结和徐变使得相对滑移区域产生周期
性变化。
这是产生桥梁桩基刺入变形的最基本要素。
五、桩端持力层厚度及嵌入岩层深度
在桩基设计过程里,一般会遇到不同软弱岩层间的穿越,尤其需要穿越强度很高的岩层时,若夹层厚度不能承载其基本的厚度范围,那就需要钻孔桩对夹层进行穿越,这才可以到达持力层。
这点是十分考验施工进度的,同时对于工程机械来说也提出了十分苛刻的要求。
桩底基岩厚度的确定,可以从以下几个条件出发进行考虑:在对桩身周围覆盖的土层侧阻力不进行考虑时,在嵌入岩层的灌注桩周边可以嵌入相对完整的中风化、未风化以及微风化等最小深度的硬质岩体,构造要求一般为0.6米;同时要求桩底以下4倍的桩基直径范围内需要没有洞隙、断裂带和软弱夹层的分布;在桩端的应力扩散范围内,需要没有岩体的临空面。
而对于一般夹层来说,仅需要其满足其前面两个条件即可。
有些桩基位于岩溶地区,其岩体形状一般来说奇特且多变,毫无规律可循,借助先进的勘探手段也不能探明其准确大小与实际位置,直接导致工程费用增加和工程工期延长。
为保证桩基设计的合理性、科学性、经济性,我们必须结合实际经验与计算数值科学确定桩端持力层和嵌入岩层深度的
厚度值,为工程施工奠定理论基础。
六、公路桥梁桩基工程施工技术控制分析
1、公路桥梁桩基工程施工基础控制
为了提高公路桥梁桩基施工技术控制效果,在公路桥梁施工前还应做好桩基施工基础的技术控制与管理。
首先,对桥梁桩基施工长期进行平整,准备好钻孔施工平台以及相关施工管道、回填漏浆材料等。
在此技术上与现场技术人员等做好技术交底以及施工技术控
制要点的明确。
对于地质情况复杂的,还应在施工前做好异常情况处理方案以及处理所用材料、设备的准备工作。
通过公路桥梁桩基工程施工基础的准备以及相关技术准备工作,避免施工异常情况或技术问题的发生,保障公路桥梁桩基工程施工质量。