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某公路大桥桩基础设计方案比选

郭靖宇，施灿彬

（１．阜阳市公路管理局，安徽阜阳２３６０００；２．同济大学工程管理研究所，上海２０００９２）

摘要：针对桩基方案进行了较为深入的比较和分析，运用ＧＰＩＬＥ桩基分析程序对安庆长江大桥单桩的承载性状和沉降进行了

分析；使用ＧＰＩＬＥ对不同桩长、不同承台厚度、不同桩身混凝土标号以及不同桩径情况下的设计方案进行了计算、比较和分析，提

出较为实际和满意的设计建议方案。

关键词：桩基设计；有限元法；沉降

中图分类号：Ｕ４４３．１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３５７８１ｆ２００＂７）Ｏ２一Ｏ１９９一Ｏ３

１方案比选的重要性质、穿越土层、桩基持力层土类等条件，选择经济合

理、适用的桩基方案。方案的选择涉及方方面面的问

设计是工程项目建设计划的具体化，是工程建设题，针对某公路大桥上部竖直荷载和水平荷载都比较

前期工作的重要内容。同一工程项目设计质量的优大，桥位处岩基为软岩或极软岩，容许承载力较低的

劣，不仅决定着建设费用的多少和建设周期的长短，特点，本文从以下几个方面进行方案比选：

影响着建筑施工目标和投入人力、物力的多少，而且（１）通过计算，对大桥单桩在不同桩长、桩径、桩

决定着项目建成以后的使用价值和经济效益。由于身混凝土条件下的承载性状和沉降进行分析。

建筑产品一次性投入大，建成后可变性小，因此做好（２）比较在相同地质及荷载条件下，不同桩长、

方案设计的分析，选用最佳的设计方案，消除方案选不同桩径、不同桩身混凝土强度等级的桩基础方案对

择中的盲目性，缩短工程项目施工期，可以为国家和基桩、承台的受力和位移等方面的影响。

社会节省大量的人力、物力和财力。据统计，经济、合（３）比较在相同地质及荷载条件下，不同承台厚度的

理、好的设计方案，可以降低工程造价的５％～１Ｏ％，桩基础方案对基桩、承台的受力和位移等方面的影响。

甚至可以达到１０％～２０％Ｄ－３］。

３比选方案的设计

文献［４］中提到设计准备阶段对项目经济的影响

达９５％～１００％；初步设计阶段对项目经济的影响为为了计算和比较的方便，根据某公路大桥单桩承

７５％～９５％；技术设计阶段为３５％～７５％；施工图设载性状和沉降进行分析以及实际设计的情况，以大桥

计（其中施工图设计Ⅱ相当于详图设计）阶段为北主墩为例拟定一种设计方案为基准设计方案，所有

２５％～３５％；施工阶段的影响只有１０％。的计算和分析都以它为参照。它的各种地质、水文、

众所周知，设计方案不可能是惟一的，不管应用荷载等参数即视为基本控制参数。

何种设计方法进行设计，总会有许多的方案供选择。３．１桥墩最大冲刷线高程

因为在任何情况下，只要有若干种可用方案（包括改桥墩冲刷深度，设计采用３００ａ一遇的深度，为

进的方案），人们必然要求使用最满意的设计方案。２０．１ｍ，主塔墩处河床高程为一２０．８ｍ。

这就要求设计部门不仅保证设计的正确性，还要进行３．２地质情况

设计方案的优化，求得设计方案的最佳化［５］。桩位处地质情况见表１所列。