软土地基的桩长设计的一个案例,敬请指教

lokisu2k8 发表于 2010-12-6 20:29:37 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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本工程位于软基地处,根据地质钻孔,淤泥层深度达58米,以下为中风化岩。设计桥型为16.74+20m+16.74m三跨预应力砼空心板桥,桥宽9m,全桥长约54m,为中型桥梁,桥墩采用直径1.2m桩柱式桥墩,盖梁宽度1.4,宽1.2米;桥台采用直径1.2m桩柱式桥台,盖梁宽度1.4,宽1.0米。由于为四级公路上的桥梁,桥梁设计荷载为公路-Ⅱ级。整个工程基本概况如上,具体还可以参见附件:桥位及钻孔布置图。      现在根据设计荷载,计算桥墩单桩竖向承载力需要4900kN,桥台需要2600kN。按地质报告(具体见附件图)计算,桥墩桩长须嵌入中风化岩石2m左右方满足设计,此时桩长达62m,桩基穿透淤泥层即入中风化岩石2米左右。桥台设计桩基不需要60m即满足单桩竖向承载力要求,但是考虑到要穿透淤泥层,设计桩长也需要60米以上。9 j* Z# j1 ~& U# ^. A5 A7 q
       此时问题就暴露出来了!记得以前桩长设计有个长细比的要求,但是由于设计太过保守,比较浪费,现行规范都不提这个概念了。但是08建筑桩基设计规范上又提到:桩基长细比大于50时,且桩基穿透较厚土层,周围土层不排水抗剪强度小于10Kpa时,需要验算对桩基进行压屈比验算。所以一般设计时遇到这种情况都是加大桩径,但是由于本桥工程规模较小,业主投资有限制要求《220W。设计过大桩径又不可避免加大投资。  O* u. I2 w* c: d# ]7 n' @% Q
       现在想向各位大侠请教的是,出于这个工程特殊情况(投资受限,淤泥层厚达58米)考虑,各位大侠大神有什么好的设计建议?桩径1.2m,桩长62米有无设计问题?为减少投资,将桥台桩基直径调整为1.0,不入岩层,是否可行,不均匀沉降影响多大?或者将桥墩、桥台桩基直径都加大,但不入岩,是否可行(这种可能性最小,因为地勘提的淤泥层力学指标实在太小了,不入岩估计根本满足不了)?是否需要考虑负摩阻力的效应?只要大家的回答有建议意义的都给分,最后解答最好接详细的,给重奖(不低于10分),如果解决不满意或者分数不够的开贴再散。
" e5 s! d+ X* c1 j        由于桥梁地基设计规范上对于桩的长细比及长度限制并无具体规定(也可能我本人未找翻到),而建筑桩基规范则要详细的多,希望大侠大神们热心发言啊!
" M* Q. Y. y1 }2 [  i

桥桩位布孔图p.rar

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lokisu2k8 发表于 2010-12-6 20:31:26
由于权限问题,只能发布5元堡币,如果位大侠能帮我真正解惑,我会再开贴补以堡币的,
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huchua 发表于 2010-12-6 23:33:45
淤泥层我个人认为要考虑负摩阻力。抗震你总要考虑吧

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joppasd123... 发表于 2010-12-7 11:51:11
首先,如果是考虑到软土地基问题的话,可以考虑采用简支梁的形式,静定结构对地基沉降不敏感。二级乡村公路,按照规范要求可以不考虑抗震。如果简单的方法可以直接跨过去,采用1跨50米的桥型。或者将墩子变成空心墩,
% a0 J  H* P9 }  `" Z5 |' L$ a桩可不可以采用建筑的那种伐板式基础。

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lokisu2k8 发表于 2010-12-8 18:49:04
负摩阻力已考虑,计算值达4000kN。由于淤泥质土下就是中风化岩,桩基设计采用嵌岩桩,设计承载力能满足,但是桩长要61米,实在太长了。
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lokisu2k8 发表于 2010-12-8 18:51:50
谢谢楼上的两位热心解惑。由于两岸堤路路面高程4米,河流设计水位1/50为2.44,如果采用一跨50简支梁的话,梁高太大,起码要2.5m左右,设计洪水位无法满足。
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唐僧 发表于 2010-12-10 14:18:43
要经济的话好像只有采用小跨径浅基础了。

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唐僧 发表于 2010-12-10 14:23:35
一般60D还是可以做的,也有100d的成功范例。
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lokisu2k8 发表于 2010-12-10 23:28:29
在网上也搜到有80D~100D的,但那都是特大桥桩基础,应该有专门的科研。我这个小工程,不太合适,现在考虑桥墩采用1.5m直径的单桩。
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默默咖啡... 发表于 2010-12-14 11:36:04
桥梁在四级路上,建议首先看跨径能否调整一下,最好能缩短桥长,桥台可以采用加筋土桥台,基础可以采用抛石挤淤处理后做扩大基础;上部肯定是要简支然后桥面联系了。

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lokisu2k8 发表于 2010-12-15 23:57:27
这段时间一有空就纠结这个问题,仔细翻看了很多规范,也请教了很多设计院的朋友,他们都建议淤泥层都不考虑其力学参数(通常做法),也等于是按照参照液化土层考虑,这样桩的结构承载力一下子就折减了许多(考虑压稳系数,具体参见《建筑桩基技术规范》2008),设计也保守了许多。但是建筑桩基规范以及桥梁地基规范及2008抗震设计细则上也没有明确规定淤泥都当做液化土考虑,但对于桩身穿透较厚淤泥层这种情况也未交代具体计算规则及条文。由于液化层一般考虑地面以下20m以内,而对于珠江三角洲一带这些冲积淤积平原,在入海口附近多是这种深淤泥软土地质,也经历了多年的沉淀及压缩,所以一定深度(20米以下)的老淤泥比起那些粉土、细砂等易液化土层,在地震状况下,反而更不容易液化,所以把淤泥完全按照液化土层来考虑,明显太过保守。直到看了最近2012年12月1日正式实施的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)才终于解惑,该规范明确区分了淤泥与液化土,把淤泥作为抗震敏感软弱层来对待。
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lokisu2k8 发表于 2010-12-16 00:09:43
但是对于桩基穿透较厚软弱敏感层的计算问题,建筑桩基技术规范也只是提到要验算桩截面的压屈稳定,但是对桩的计算长度、自由长度、入土长度等的如何取值也无明确规定,到底是按液化土的计算模式去考虑(这种明显太保守,与新颁布的建筑抗震设计规范也不符),还是按照一般的普通桩计算模式去考虑(但是建筑抗震设计规范2012中又提到了,淤泥作为抗震敏感软弱层对待)?还是回到怎样考虑最合理的问题,翻看了港口码头桩基设计规范,其中只提到了对于桩周为砂土及粘土时的计算公式,对于淤泥这种情况也根本没有提及?假想一下,如果淤泥层厚达100米,且设计桩长60米就已满足设计承载力要求了,难道还非要多打40米的桩来穿透着淤泥层,白白浪费40米的桩吗?还是没有找到对于设计桩位于极厚淤泥层时,相应的计算规则。
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lokisu2k8 发表于 2010-12-16 00:14:15
还大量翻看了一些高速公路上的桥梁图纸,也找到了一些出现过桩长70多米,桩径1.2m,其中40多米为淤泥的情况,桩基还设计的为摩擦桩,桩端未入岩的桥梁设计图纸,目前这些桥也早就运营投入使用。也不知道当时的设计是怎么考虑的这个问题,还是本人想的太复杂了,还请各位大侠不吝赐教,解惑呀:)
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____筒桩 发表于 2010-12-20 11:21:06
您好!我是浙江海桐高新技术有限公司的,我给您先看下资料吧!加下我扣扣530118628
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lokisu2k8 发表于 2010-12-21 22:45:37
请发我邮箱lokisu@126.com
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