許志勇

摘 要：隨著我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，山區(qū)公路的發(fā)展也越來(lái)越迅速。由于山區(qū)地形復(fù)雜、高差起伏大，對(duì)橋梁工程要求也越來(lái)越高，尤其是山區(qū)陡坡段橋梁樁基嵌巖深度的問(wèn)題，直接影響到整個(gè)橋梁基礎(chǔ)施工工程質(zhì)量的高低。本文將通過(guò)分析當(dāng)前橋梁基礎(chǔ)施工工程的現(xiàn)狀，進(jìn)而探討陡坡段橋梁樁基嵌巖深度問(wèn)題對(duì)于整個(gè)橋梁基礎(chǔ)施工工程的重要意義，旨在為工程實(shí)施提供參考。

關(guān)鍵詞：陡坡段;橋梁樁基;嵌巖深度

在橋梁基礎(chǔ)施工開展之前，必須要進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，主要包括橋梁基礎(chǔ)施工場(chǎng)地的勘察、施工方案等內(nèi)容的制定，進(jìn)而保證整個(gè)施工工作順利開展，而不會(huì)因?yàn)槭┕し桨?、工藝的失誤使橋梁基礎(chǔ)工程的建設(shè)收到阻礙，甚至嚴(yán)重的情況下還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全造成一定的威脅，不利于橋梁基礎(chǔ)施工工程的建設(shè)。另外，在橋梁基礎(chǔ)施工工程開展之前，除必須要通過(guò)施工場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的勘測(cè)，還需要了解陡坡段橋梁樁基的大概嵌巖深度，進(jìn)而分析嵌巖段的承載力度，保證施工的順利進(jìn)行，避免在施工的過(guò)程中由于基樁嵌巖問(wèn)題導(dǎo)致自己的橋梁基礎(chǔ)施工出現(xiàn)嵌巖不足、嵌巖過(guò)深等問(wèn)題，使得橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)進(jìn)度受到影響。本文以G0612西寧至和田高速公路湟源至西海段公路工程及樁基計(jì)算軟件的編制工作為依托，對(duì)陡坡段橋梁樁基嵌巖深度問(wèn)題從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究。

一、陡坡段橋梁樁基工程存在的問(wèn)題

（一）施工嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，環(huán)保意識(shí)差

目前，陡坡段橋梁基樁施工過(guò)程中，并沒(méi)有足夠重視工程施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。為了為陡坡段橋梁樁基施工提供作業(yè)場(chǎng)地，往往需要對(duì)周邊山體進(jìn)行適當(dāng)刷坡處理。而在刷坡過(guò)程中，一方面對(duì)周圍的地形、地質(zhì)環(huán)境造成了破壞，影響地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)固性，不利于長(zhǎng)期保障橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)的穩(wěn)固性[1]。另一方面由于對(duì)山體表面的開挖，對(duì)周圍的植被造成了一定的破壞，對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的破壞，不符合當(dāng)前我國(guó)政府極力倡導(dǎo)的環(huán)境保護(hù)理念。面對(duì)這樣的形勢(shì)，企業(yè)需要對(duì)陡坡段橋梁樁基的設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行全面的優(yōu)化，力求將環(huán)境破壞程度降到最低。

（二）橋梁樁基安全性與穩(wěn)固性有待提高

對(duì)于整個(gè)橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)來(lái)說(shuō)，首先要保障的就是橋梁樁基的安全性與穩(wěn)固性。由于缺少對(duì)于承載段、嵌巖段等不同的部位受力的深入分析，導(dǎo)致相關(guān)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人沒(méi)有了解到整個(gè)工程過(guò)程中的漏洞與弊端，進(jìn)一步影響到整座橋梁工程的樁基施工，加上大部分施工企業(yè)在建設(shè)的過(guò)程中處于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，使得很多企業(yè)沒(méi)有充分考慮陡坡段橋梁基樁深度的受力問(wèn)題，盲目增加樁基的嵌巖深度，不僅對(duì)于其承載能力提高沒(méi)有益處，反而會(huì)增加施工過(guò)程中的耗費(fèi)。且在整個(gè)施工過(guò)程中由于內(nèi)外因素的影響，使得橋梁基樁的成樁質(zhì)量存在缺陷，故在當(dāng)前基礎(chǔ)建設(shè)的大環(huán)境中，橋梁樁基安全性與穩(wěn)固性有待提高。

（三） 浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重

目前橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)過(guò)程中，存在較為嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，并且在施工過(guò)程中，并沒(méi)有足夠重視整個(gè)橋梁基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。通過(guò)總結(jié)一些項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們了解到，在進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)工程的建設(shè)過(guò)程中，為了能夠保證整個(gè)工程的順利進(jìn)行及施工質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)并沒(méi)有充分地意識(shí)到嵌巖段的深度達(dá)到一定臨界點(diǎn)的時(shí)候，盲目增加嵌巖深度只會(huì)使得整個(gè)工程耗費(fèi)更多，造成資源的浪費(fèi)，且對(duì)于整個(gè)工程建設(shè)并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的提升。在施工進(jìn)行過(guò)程中，一旦企業(yè)的生產(chǎn)成本投入過(guò)多，必然會(huì)使得企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷下降，不利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

二、現(xiàn)存問(wèn)題研究

基于上述存在的嚴(yán)峻形勢(shì)，必須要對(duì)陡坡段橋梁樁基嵌巖深度進(jìn)行深入分析、合理計(jì)算，通過(guò)有效的方式得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，避免橋梁樁基存在的現(xiàn)狀問(wèn)題屢次出現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)利益最大化。根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料分析，我們了解到目前常用的方法有兩種：數(shù)值分析方法和數(shù)值流形方法。數(shù)值分析方法優(yōu)點(diǎn)是可以提供整個(gè)施工環(huán)境的全面分析，并且重復(fù)性強(qiáng)，相關(guān)數(shù)據(jù)可以為施工企業(yè)反復(fù)利用[2]。但是在分析陡坡段的過(guò)程中，由于環(huán)境較為復(fù)雜，無(wú)法順利分析非線性大變形，巖體的不連續(xù)性使得目前很多工程在發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有辦法順利應(yīng)用數(shù)值分析方法。而數(shù)值流形方法則是根據(jù)兩套分析網(wǎng)絡(luò)，也就是數(shù)學(xué)覆蓋與物理覆蓋，在整個(gè)橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)的過(guò)程中為處理工程過(guò)程中的開挖、模擬變形以及應(yīng)力不連續(xù)等問(wèn)題提供了體統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐，對(duì)于施工指導(dǎo)有著十分重要的作用。

（一）接觸分析數(shù)值流形方法的實(shí)現(xiàn)

利用數(shù)值流形方法分析陡坡段橋梁樁基嵌巖深度，需要將整個(gè)陡坡段橋梁樁基模擬成兩個(gè)流形單元的接觸，并且在接觸的過(guò)程中可以考慮成兩種情況：角與邊的接觸和角與角的接觸。通過(guò)在邊界的法向和切向施加彈簧，在每一計(jì)算步驟中尋找接觸而進(jìn)行迭代，用剛性接觸彈簧計(jì)算不連續(xù)變形。

首先，相關(guān)人員需要確定接觸關(guān)系。接觸關(guān)系對(duì)于計(jì)算陡坡段橋梁樁基嵌巖深度來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分重要的過(guò)程，通過(guò)了解兩個(gè)流形單元的接觸關(guān)系，可以為后續(xù)的計(jì)算工作奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，確保相關(guān)人員可以找準(zhǔn)自己計(jì)算陡坡段橋梁基樁嵌巖深度的方向。

其次，陡坡段橋梁樁基嵌巖深度計(jì)算需要收集樁周參數(shù)。主要包括樁身直徑、成孔方式、中風(fēng)化層以上的巖層及之上的各土層參數(shù)。通過(guò)收集以上數(shù)據(jù)，可以使得相關(guān)人員為陡坡段橋梁樁基嵌巖深度進(jìn)行計(jì)算做好鋪墊。

最后，相關(guān)人員在計(jì)算陡坡段橋梁樁基嵌巖深度的時(shí)候，首先需要了解嵌巖分為由上而下兩個(gè)階段，上面是中風(fēng)化巖層，下面是微風(fēng)化巖層。隨著嵌巖深度的不斷增加，我們可以了解到其樁端承載力占總承載力的比重逐漸降低，樁尖進(jìn)入新鮮巖面較小時(shí)樁端承載力占總承載力比例要大一些，這是因?yàn)殡S著荷載的不斷增大，樁土間出現(xiàn)間隙，削弱了樁周土的摩擦力作用。當(dāng)樁尖進(jìn)入新鮮巖面達(dá)到 1倍樁徑時(shí)，樁端承載力所占比例為Cp/Q=47% -60%，當(dāng)樁尖進(jìn)入新鮮巖面為2 ～3倍樁徑時(shí)，樁端承載力所占比例為Cp/Q=18% -35%，而樁尖進(jìn)入新鮮巖面達(dá)到5倍樁徑時(shí)，樁端承載所占比例只有6%左右，在8倍樁徑，樁端承載力幾乎不發(fā)揮承載作用。

通過(guò)上述分析，我們了解到嵌巖達(dá)到一定的深度以后，繼續(xù)增加其深度對(duì)于加強(qiáng)橋梁樁基穩(wěn)固性沒(méi)有實(shí)質(zhì)的意義，所以在施工過(guò)程中只需要根據(jù)實(shí)際情況衡量嵌巖深度的臨界值，選擇2-3倍的樁徑即可，不僅僅可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，減少對(duì)環(huán)境的破壞力度，最重要的是同樣能保證陡坡段橋梁樁基嵌巖穩(wěn)固性與安全性，還可以讓企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中不斷地提高自身工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，使得橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)順利進(jìn)行。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，陡坡段橋梁樁基嵌巖深度分析十分重要，并且對(duì)于整個(gè)施工進(jìn)度保障來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義。當(dāng)前目前施工安全已經(jīng)成為了中國(guó)乃至全世界人民都十分關(guān)注的問(wèn)題，每年在施工中發(fā)生的安全事故數(shù)不勝數(shù)，輕微時(shí)會(huì)造成人員受傷或者財(cái)產(chǎn)損失，但是嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使得施工人員生命受到威脅。并且目前陡坡段橋梁樁基嵌巖在達(dá)到2-3倍的樁徑以后對(duì)于其承載力的增加沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的作用，基于橋梁的施工質(zhì)量及自身的利益分析，相關(guān)企業(yè)就需要在施工前對(duì)陡坡段橋梁樁基嵌巖深度進(jìn)行充分的分析、足夠的了解。所以相關(guān)企業(yè)在施工過(guò)程中，一方面要考慮自己的經(jīng)濟(jì)效益，建設(shè)高質(zhì)量的橋梁，另一方面更要保障施工人員的生命安全。我們要積極地利用新時(shí)代的新技術(shù)，不斷的對(duì)陡坡段橋梁樁基嵌巖問(wèn)題進(jìn)行充分、詳細(xì)的分析，了解陡坡段橋梁樁基嵌巖的深度臨界值，保障施工安全、質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴國(guó)亮，鄧會(huì)元，高魯超，竺明星，龔維明.山區(qū)公路橋梁基樁嵌巖深度計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2018，40（S2）：225-229.

[2] 趙明華，張玲，劉建華.公路橋梁嵌巖樁嵌巖深度計(jì)算[J].中南公路工程，2007（01）：1-4+36.