ｓ表示破壞椎體底面面積。在本工程中，樁端持力層為圓形柱。需在確定柱截面半徑（ｒ）、板截面有效高度（ｈｏ）的基礎上，在板截面有效高度的１／２位置，取值柱距帽周邊周長（ｕ ）進而結合混凝土具【摘要】橋梁的樁基設計需要通過縝密的設計計算分析，
公式中：ｕ表示樁身周長；ｑ 表示樁側摩阻力
為後期施工提供最為精準的設計依據。文章以某橋梁工程為例，在了解該橋梁樁基設計概況的基礎上，提出了該橋梁樁基設計計算分析的具體方法，其他橋梁工程可援以為標準值；１ 表示區域性沖刷線以下土層厚度；ａ口表示樁端截面面積；ｑ 表示樁端位置土體承載力容許值。
其中以１號橋墩為例計算，得出ｌ號橋墩單樁承
例。【關鍵詞】橋梁樁基設計計算分析一、
某橋梁樁基設計背景概況
本文選取的案例橋梁，左右幅橋長度分別為
橋面寬度３１．９ｒｎ，共１２個橋墩，以ｌ～１２號標序。ｌ～ｌ２號橋墩平均柱徑１．８ｍ，單樁
樁徑均為１．５ ｍ，每個橋墩平均布置２根，單樁樁頂力平均值５１６３ｋｎ 另外，橋墩承臺底面的恆載及一
孔活載制動力及風力３７２．４、制動力及風
力引起彎矩恆載及二孔活載９６４６ ｉｎ。
在完成橋梁上下部結構設計工作後，開始進行
橋梁基礎設計。筆者結合勘察單位所提供的資料，全方位了解了區域內的地質情況：
１．人工堆積層
平均厚度４．１５ ｍ，由細砂、粉質粘土、粉砂填
土組成，天然含水量２１．９％、天然密度天然孔隙ｔｌｏ．７、液性指數０．８２、壓縮模量４．８ｍｐａ、
粘聚力１０ｍｐａ、承載力標準值６ｏ。
２．新近沉積層
該層由粉砂、細砂、粉質粘土組成，該層天然
含水量、天然密度、天然孔隙比、液性指數等均可
忽略不計，壓縮模量１７．２ｍｐａ、粘聚力２０ ｍｐａ、承載力標準值１０６．７。
３．第四紀沉積層
標高範圍內，由粘土、粉質粘土、砂質粘土、粘質粉土、重粉質粘土組成。該層
的天然含水量２４．９５％、天然密度天然孔隙比ｏ．７２、液性指數０．３６、壓縮模量２２．５ ｍｐａ、粘聚力２８ｍｐａ、承載力標準值２１３。二、設計計算分析流程
１．樁端持力層極限沖切強度計算
樁端持力層沖切與持力層縱橫方向配筋率、受
沖切承載、持力層區域性荷載周界長度、混凝土強度
等級等為線性關係，與持力層厚度為拋物線關係。在計算時，重點在於施加於樁端持力層軸向力和沖切破壞椎體範圍的確定，最後得出受沖切承載力，
作為控制沖切破壞的設計依據。
以公式 ＝ｎ～計算，公式中，ｆ 表示樁端持力層沖切承載力，ｎ表示樁端持力層所承受軸向力設計值，ｐ表示作用於樁端持力層的垂直荷載，
體抗拉強度設計值（ｆ ），確定破壞椎體底面面積。
在計算過程中，筆者發現，本橋梁樁基工程區
域內岩石抗拉強度的離散性大於混凝土抗拉強度的設計值，以ｋ為安全係數。按照公式ｋ ０．６ｆｌｒ朋 ／
驗算，並令可得出
其中，ｒｉ表示岩石樁基端承力，ｒｃ表示岩石單軸極限抗壓強度，
ｎ表示樁底岩石厚度與樁底直徑的比值。當ｎ取值ｌ、２、３、４時，安全係數ｋ值依次為
７．２。最後可確定，當ｎ＝３，即樁底岩石厚度為樁底直徑的３倍時，樁基柱板抗衝切設計達標。
２．基岩極限抗剪強度計算
在樁基垂直荷載作用下，荷載將通過剪下破壞
面和基岩作用在溶洞頂板上。溶洞頂板有可能因為抗剪強度不足而出現坍塌破壞，應正面要求加強基
巖極限抗剪強度。
另外，考慮到本橋梁溶洞填充物呈軟～流塑狀，
缺乏足夠的頂托能力，設計時不計剪下主體的自重，則可構建極限平衡條件ｋｐ≤ｑ。公式中，ｐ表示施加於基樁的垂直荷載，ｋ表示安全係數，ｑ表示溶洞頂
板硬持力層的抗剪效能。硬持力層的抗剪效能與其厚度（ｈ）、剪下柱面周長（ｌ）、抗剪強度（ｒ）有關，當這三個引數出現變化，基岩極限抗剪強度的平衡
條件就會被破壞，進而波及基岩下方溶洞，產生各種不利的施工影響。筆者提議，用樁底直徑（ｄ）的
ｎ倍來表示硬持力層的剪下厚度，即ｈ＝ｎｄ。作用於溶洞頂板的垂直荷載ｐ，可用公式ｐ： ／４ｄ。ｒｊ表示。代入上面極限平衡條件的公式後，可得ｋ≤４ｎｒ／。
換句話說，基岩的極限抗剪下破壞強度，要重點考慮ｌ＇ｌ、
、ｒｊ幾個設計引數。當ｎ＝３時，安全係數
為３。此時樁基底部基岩厚度至少為樁徑的３倍，方
可滿足溶洞頂板的抗剪下設計要求。
３．樁長計算
樁長的確定，受到諸多條件因素的制約，譬如施加於樁基的荷載大小、方向，以及地基土層的縱
橫向分布狀況、土層物理力學性質等，均有可能影響樁長的確定。因此，需要結合樁基承載力容許值
來確定具體的樁長。
本橋梁採用鑽孔灌注樁，其樁基承載力容許值
計算參照以下公式：
ｈ３５４
載力容許值相對應的樁長約為２５ｍ。根
據本橋梁單樁樁頂力設計平均值５１６３ｋｎ，確定樁長２５ ｍ時達標。按照此法，依次確定２號墩樁長１９ｉｎ、
３～４號墩樁長２０ｍ、５號墩樁長３３ｍ、６號墩樁長３８ｍ、７～８號橋墩４１ｍ、９號橋墩號橋墩４１ｍ。
４．橋台樁基內力計算
本橋梁採用旋轉鑽成孔方法和摩擦樁型別，並
確定挖孔樁和沉樁混凝土強度至少為ｃ２５。然後以
承臺為中心，分別以順橋和橫橋作為ｘ軸、ｙ軸，構建平面座標系統。本工程共布設２４根樁柱，各樁
柱ｘ座標和ｙ座標分別為一１．２５，一３；１．２５，一３；一一另外，取單樁直
徑１ｍ、單樁平均長度３ｏ．１ ｍ、樁頂平均深度６．６９ｍ、順橋向樁間平均淨距１．５ ｍ、土層平均厚度５８．６ｍ、地基係數１２ｍｎ／ｍ 、內摩擦角４ｏ。。考慮到橋台樁基
內力計算環節繁冗複雜，在此無法用公式詳細計算。
筆者採用微軟提供的ｍｆｅ計算程式，代入推算出群樁內力。具體計算結果為：軸力為８４９２．５ｋｎ、剪力
５０１．２ ｋｎ、彎矩５６７４．４ｍ。在橋台樁基內力計算時，
應重點考慮橋台樁基的應力重疊現象。在橋台樁基設計時，需通過內力的合理控制與引導，並保持樁
基之間適當的距離。既不能太大，也不能太小。太
大會給後期施工帶來難度，太小則會產生嚴重應力
重疊。三、結語
文章通過研究，基本明確了橋梁樁基設計計算
分析的方法，但考慮到不同橋梁工程樁基設計條件和要求的差異性，以上方法在其他橋梁工程中應用時，需要緊扣具體工程的實際情況，予以靈活地參考借鑑。
參考文獻
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（作者單位：廣東粵路勘察設計****。廣州５１０５０７）
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