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公路桥梁桩基设计分析 　　摘要：随着人民生活水平的日益提高，人们对出行的安全性和合适性也越来越重视，这就对公路桥梁的设计提出了更高的要求，而公路桥梁的桩基设计是整体工程优劣的关键，如何做好桩基设计这个问题就变得尤其的重要。本文就对公路桥梁的桩基设计进行了分析。 　　关键词：公路 桥梁 桩基设计 分析 　　中图分类号：TU997文献标识码： A 　　下文我们将通过桩基的设计内容和原则、理论与方法以及桩型的选择等方面对公路桥梁的桩基设计进行先要的分析。 　　2 公路桥梁桩基设计内容和设计原则 　　在许多情况下，要对桩基施工时的不良环境效应进行评估。为了作出高水平的桩基设计，应该遵循以下的设计原则： 　　（1）设计前进行必要的基本情况调查。 　　（2）认真选定适用的、简便可行而又可靠的设计方法，认真测定和选用有代表性的而且可靠的原始参数。 　　（3）确定桩的设计承载力时应考虑到容许沉降量。 　　（4）设计桩基时应遵循和执行有关技术规范的规定，但在某些特殊情况下应该灵活对待和处理。 　　3 公路桥梁桩基设计计算理论与方法 　　3.1 分析方法 　　在公路桥梁桩基设计中，首先就要面临一人分析方法的选择问题，在桩基设计的实践中，现行的有两种方法。 　　3.1.1 结构力学方法 　　结构力学方法是最早采用的方法，它是将整个结构平衡体系分割成上部结构、基础和地基三个部分，不考虑它们的共同作用，各自独立求解。这种分析方法在计算手段不发达的早期是唯一可行的，但其解算结构与实际情况不符。它只满足了总荷载与总反力的静力平衡条件，却完全未能考虑上部结构与基础之间连接点和基底与土介质之间的接触点上位移的连续条件，从而导致结构内力与变形和基础内力与变形均与实际发生偏离。 　　3.1.2 上部结构、桩和地基视为整体分析 　　这种方法比较真实地反映建筑物与桩基的实际受力状态，但对计算机容量提出了更高的要求。为了解决计算机容量问题，现实在考虑共同作用的整体分析中，多采用子结构法及波前法等，前者对于桩基的分析较为有效。 　　3.2 设计理论 　　关于公路桥梁桩基???设计计算理论，主要有两种类型，一种是基于容许应力理论的定值设计法；另一种是以概率理论为基础的极限状态设计法。 　　3.2.1 定值设计法 　　定值设计方法是传统的桩基设计方法，该法是将荷载和抗力看成不变的定值，根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不大相符合的。实际上，荷载、承载力、变形参数的实测值都不是定值，而是具有变异性和不确定性的随机变量，因此，定值设计方法存在着两个主要的缺点：一是对所设计对象的可靠度实际上是不明确的；一是在采用相同安全系数条件下，不同地质条件、不同桩基形式（单桩或群桩）、不同桩型、不同成桩工艺和不同性质荷载下的桩基，其实际可靠度是不同的。当然，定值设计法之所以能在长时间内被作为常规方法使用，自有其可取之处，例如它较为简单实用，也并非全靠经验决定问题，它靠限制应力来间接地控制地基沉降量，靠现场桩静载试验确定容许承载力及相应的沉降等作法，实践证明还是合理和科学的。 　　3.2.2 极限状态设计法 　　桩基概率极限状态设计法系以可靠指标度量桩基的可靠度，采用以分项系数的极限状态设计表达式进行计算。它运用概率分析方法，对桩基的可靠性（安全度）给出科学的度量，明确地提出了可靠度的定义和可靠指标的计算公式，对桩基的可靠概率作了近似的相对估计，改变了过去采用定值安全系数时主要依靠经验的做法。桩基概率有限状态设计包含两个方面的内容：一是桩基的承载力取不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值，变形（或裂缝）限制在不影响正常使用和耐久性的限值以内；二是以概率理论为基础，对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上，使桩基的失效概率符合规定的限值，即达到一定的可靠度。考虑到若直接采用目标可靠指标来进行桩基设计，由于计算太繁琐，故该法系采用以各基本变量的标准值和分项系数表达式的实用设计表达式来进行设计。而标准值和分项系数的取值均以概率方法确定，这样，设计人员无需进行概率方面的分析运算，仍可按传统的方式进行桩基设计。 　　4 桩型的选择 　　在公路桥梁的桩基设计中，桩型与工艺选择应根据荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工队伍水平和经验以及制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。 　　4.1 荷载条件 　　荷载是选择桩型时首先要考虑的条件，荷载的大小、性质、作用方向和施加方式等都密切地关系着桩型的选择。例如对于要求单桩设计承载力为2000KN的情况，一般只有人工挖孔桩、钻孔扩底灌注桩、预应力管桩以及贝诺特灌注桩和内击扩底沉管灌注桩等几种桩型可以满足要求。当然，荷载条件只