公路桥梁桩基沉降研究

公路桥梁桩基沉降研究

摘要：当前，公路桥梁项目建设中，受纵向荷载力影响，项目桩基础发生沉降，其主要来自桩体、地基以及承台与土层间的相互作用。因而公路桥梁项目设计过

程中，设计人员必须要注意观察桩基沉降是否符合项目建设要求，明确项目建设

质量、成本造价与完工时间，为后期顺利施工提供保障。基于此，针对公路桥梁

桩基沉降相关问题，本文进行了简单地论述。

关键词：公路桥梁；桩基沉降；预防策略

1公路桥梁桩基沉降产生的原理

1.1过快沉降形成原理

公路桥梁项目建设中，过快沉降主要指短时间内项目桩基出现较大沉降，表明项目使用

寿命比较短。引起这种问题的原理比较简单，即公路桥梁项目桩顶力明显超出地基承载力，

因而短时间就会发生明显沉降，同时桩顶力与地基承载力的差值直接决定着沉降具体速度，

差值越大表明沉降速度就越快。如果发生此类问题，公路桥梁项目设计标高就会快速下降，

且下降过程中受多种力学因素影响，稳定性变差，最终引起桥梁主体结构出现坍塌。

1.2不规则沉降形成原理

公路桥梁项目建设中，不规则沉降主要指项目桩基沉降速度、程度与角度等有所差异，

超过允许差值范围。此类问题的出现表明公路桥梁项目桩基高度与角度不协调。因此类项目

体长优势，极易造成局部发生崩裂或断裂，造成的影响比较严重。实际施工中，不规则沉降

出现原因比较多，但不不规则沉降也会直接发生，即公路桥梁项目所有桩基情况下，一旦两

桩基重力与地质土体间盈利差高于允许值，就会引起此类问题。

1.3倾斜沉降形成原理

公路桥梁项目施工中，倾斜沉降主要指项目桩基沉降过程中发生倾斜，此种情况下严重

破坏了桩基稳定性，极易引起公路桥梁项目发生坍塌。该沉降形成原理类似于不规则沉降，

散其是单体桩基局部发生不规则沉降。单体桩基条件下，假若桩基两侧土体承载力不平衡，

介于应力间关系，桩基向承载力弱的一侧倾倒从而引起倾斜沉降问题。此外，外力干扰也会

引起倾斜沉降问题，一般这些外力属于横向外力，如果横向外力直接冲击桩基就会引起该沉

降问题。

2、公路桥梁桩基沉降影响因素

2.1结构设计方面

公路桥梁施工中，沉降搭板设计稳定性不高，对于该问题通过钢筋混凝土过渡板或加筋

土解决。利用此种形式降低公路桥梁刚度变化与沉降差异，以此确保路基整体强度与路面平

整性得到保障，以防发生跳车问题。桥头搭板施工中，搭板出现裂缝就会引起跳车。另外，

如果车辆负载通行，一般路基应力峰值位置出现2个，即负载作用于搭板支撑位置。车辆行

驶过程中，汽车搭板末尾路基承载力突然变大，变形增加，由此使得搭板末尾发生沉降。路

基主体因与桥台位置相近因而承载力比较强，造成受力不均匀。

2.2土壤环境影响因素

土体越硬，其压缩变形就会越小；单只土质越松软则越容易发生变形。如果土质比较软，就会引起地基总体与桩间土发生压缩变形。因此，软黏土群桩沉降一般是因土侧向外露出。

与硬黏土群桩相比，沙土内桩基总体压缩变形要更大一些。

2.3承台设计方面

当前公路桥梁项目建设中，桩间距比较小，承载力变化、承台设计形式与群桩沉降性密

切相关。承载力较小情况下，群桩沉降变形表现为压缩变形；随着承载力的增加，变形进入

极限荷载力状态，群桩沉降则表现为桩间土压缩变形。

2.4钻孔桩与打孔桩方面的影响

因形式不同，所以两桩沉降方式也不同。如果荷载力较小，随着地基总体压缩变形群桩

沉降发生变化，钻孔群桩沉降以桩间土压缩变形为主。如果承载力较大，钻孔群桩属于地基

总体压缩变形，群桩沉降表现为桩间土压缩变形。另外，低承台条件下，随着承载力的变大

群桩地基整体压缩变形降低；而随着承载力的变大钻孔群桩也相应变大。

2.5机理变形方面造成的影响

其主要表现为台背变形与路堤变形两种，其中台背变形通常是沟壑路段桥梁结构发生变形，此部分地基土壤有较大的缝隙，削弱了地基强度加大了其压缩性。因土壤环境与施工要

求不同，压实台背土方施工有一定难度，如果土体密实性差，土方水量就达不到要求极易引

起沉降变形。

3、公路桥梁桩基沉降问题解决办法

某公路桥梁北侧，台背填土高度约为5-6cm，路面与边坡出现沉降裂缝，且路面裂缝比

较多。其中，东段沿线裂缝位于土坑边线外4-5m，路肩内2m，斜裂到路肩长度为30m，宽

4cm，两端路面有两条裂缝，最接近路中间的裂缝长40cm，宽6cm。同时，桥台北侧墙外倾，桥台锥坡发生移动，坡面浆砌片石出现裂缝，坡脚爱墙则是外倾。经过一个冬天，该项目施

工企业对裂缝部位灌浆，以防雨水堆积但实际效果差强人意。

3.1沉降里面施工与填筑

公路桥梁桩基沉降路面施工过程中，一般包含横向通道与纵向全宽两种，还可将两种结

合起来施工。路基填筑准备环节，首先综合清理开挖后路床。然后结合基土层内土壤特点分

层进行检验与填筑。另外，确保路基土层厚度与坚硬度符合标准。沉降路段压实施工过程中，可分层逐步压实，同步进行填筑与压实操作，确保受力均匀。对于水量多的部位，适当地加

大压实度，以此增强桥梁沉降路面承载度及稳定性。

3.2桩基沉降路段排水施工

公路桥梁桩基沉降问题，水造成的影响是非常重要的，其直接影响着路面稳定性与承重力。因此，项目施工中必须要做好排水工作。通常情况下，沉降路面排水设备选用跌水、截

水沟、边沟及地表排水等不同形式，还可利用浆切片石增强沟渠的稳固性。

3.3公路桥梁路基保护施工

公路桥梁路基施工中，传统地层稳定条件被打破，路基就要承受更大的重力。因此，公

路桥梁桩基沉降问题，路基保护是非常重要的举措。实际施工中，保护好公路桥梁坡面，可

有效预防因地表水太多引起岩土风华脱落，以此确保生态环境平衡发展。当前，公路桥梁项

目施工中，石砌圬工保护法是比较常用的。其主要是结合路基坡面状态有效制定护坡形式，

路堤边坡选用混凝土预制块护坡，路堑边坡则选用连片带窗孔墙形护坡。路堑边坡施工中，