刚柔路基过渡段混凝土桩的应用技术研究
邓剑涛
(福建省建筑科学研究院,福州350025)
摘要:在软土路基加固中,采用混凝土桩能更好地利用持力层的承载力,有效提高软土路基的稳定性。通过调
整桩长、压桩力等措施,能够使桥台桩基与软土路基之间的过渡段形成协调沉降,消除桥头跳车现象。提出了设计时
采用长而稀的布桩原则、适当的桩帽、改进施工工艺等措施,可有效减少挤土效应,保证施工质量。
关键词:软土路基:桥台过渡段;混凝土桩
Abstract:During the strengthening of the soft soil roadbed,the bearing capacity of the bearing layer can be used more
suficiently with the concrete piles and the stability of soft soil roadbed can be improved.By the methods of adjusting the
length of piles,pile driving pressure and SO on,the transition section between abutment pile foundation and soft soil roadbed
can be coordinately settled,and the phenomenon of vehicle dumping can be eliminated.In addition,when designing,using
the principles for long and thin pile distribution,appropriate pile caps,improved construction technology,etc.can effectively
reduce the soil compaction effect and ensure the construction quality.
Key words:Soft soil roadbed;Transition section of bridge abutment;Concrete piles
中图分类号:TU525 文献标识码:A 文章编号:1OOO 4637(2O13)08—40—03
0 前言
在软土路段修筑道路桥梁工程中,特别是当桥
台与软土路基的变形特性存在巨大的差异时非常
容易产生桥头跳车。所以,软基过渡段通常都采用
深层水泥搅拌桩加固的处理方法。但是水泥搅拌桩
桩端进入持力层有限.当天然土体在有限深度内存
在较好持力层时,持力层的承载力得不到充分利
用,降低了水泥搅拌桩加固的性能,在进行沉降计
算时由于水泥搅拌桩桩身的变形大,也增加了不确
定性。软土中一般都富含有机质,也会影响桩身强
度,另外,由于工艺所限,水泥搅拌桩桩身完整性也
较差。
为了克服搅拌桩缺陷.我们引入了混凝土刚性
桩加固方法。虽然刚性混凝土桩每m 造价约为搅拌
桩的2倍,但因能够进入持力层一定深度.单桩承
载力约为搅拌桩的3倍。综合比较反而节约了费
用。目前,虽然刚性混凝土桩在建筑基础上已得到
广泛应用,并制定了相关的设计规范,但这些设计
方法基于单桩极限承载力。对混凝土刚性桩复合路
基的沉降计算,尤其稳定检算,涉及很少。
传统的复合路基设计采用基于桩土等应变假
定按刚度比推算荷载分布的柔性桩算法,桩体抗滑
力则按其抗剪强度考虑。在刚度和强度差异巨大的
混凝土桩复合路基中.因存在桩头桩端刺人,等应
— — 40—.
变假定不合理:因软土约束很弱。桩体按剪切破坏验
算稳定也不合理。本文根据混凝土桩复合路基布桩
面积大、密度高的特点,并结合现场施工试验成果,
简单介绍了一种混凝土桩复合路基的简化计算和设
计思路.以及混凝土桩复合路基施工中存在的问题
和解决方案。
1 设计概要
1.1 计算思路
本文所提出的混凝土桩复合路基沉降与稳定的
计算模式不是基于单桩承载力的。而是基于桩顶和
桩端的反力与变形关系,基于桩周侧摩阻力与土压
力的传递关系。本计算模式需要确定桩帽处路堤的
反力系数,即分布荷载与桩顶刺入量的关系。
复合路基沉降计算关系到桥台软基过渡段的协
调和施工后沉降的控制。路基在上覆填土压力的作
用下'冈0性桩桩头刺入使桩的上部出现负摩阻区,桩
端刺人使桩的下部出现正摩阻区,而中部则出现桩
土等应变的零摩阻区。
因为采用刚性桩复合路基的持力层相对较强.
所以可以忽略下卧持力层和桩身的压缩变形.刚性
桩复合路基沉降量等于桩头刺入与桩端刺入之和。
为了简化计算,土层竖向附加应力,根据路基填
土荷载面积大的特点,假定荷载面积无限大、土层水
平均质且均匀布桩。在此假定下,我们将桩土复合
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