根据地质勘察资料、施工条件和工程要求,确定桩基础的桩型、桩的断面尺寸和长度、单桩容许承载力、桩的数量和平面布置以及承台的尺寸和构造,再根据承受的荷载验算桩基承载力,估算沉降量并验算桩和桩承台的强度。
1桩型及桩长的设计
在桩基投入使用前都会进行静载荷试验,目的是为了确保桩基在实际使用中安全耐用。在港口工程进行桩基。
桩型及桩长是桩基设计中最重要的两个因素,只有桩基的桩型和桩长设计得科学、合理,才能保证整个港口工程的施工质量。从力学角度分析,桩基分为横向受力桩、竖向受力桩和斜向受力桩,不同的桩型具有不同的截面积,其受力及应力分布也不同,因此设计者应该根据建筑物的实际载荷对桩型进行设计选择。桩长的设计与其断面、地基的持力层厚度以及沉降方式有关,同时也要依据施工环境,对地层的情况进行分析。在通常情况下,设计人员会根据现有的施工方案,对施工现场进行勘察,设计出多个方案进行比较选择,根据工程实际,选择合适的桩型与桩长,以确保工程造价的经济合理性。
2桩基的静载荷试验
在桩基投入使用前都会进行静载荷试验,目的是为了确保桩基在实际使用中安全耐用。在港口工程进行桩基静载荷试验是目前比较可信的一项桩基检测试验,根据试验所得数据对桩基的可靠性进行分析,并进一步确定桩基的施工方案。一般的静载荷试验是分别在桩基的顶部对桩基逐级加载轴向压力、轴向上拔力和水平力,并测出桩基上各个检测点随着时间不断变化而产生的下沉位移、上拔位移以及水平位移,绘制出相应的压力载荷与各向位移的关系曲线图,判断出单个桩基各向应力、位移的极值,观测加载后桩基的性能和变形情况,在实际工程中根据一定的安全余量,确定出桩基所能承受的载荷范围。
3桩基设计的注意事项
在桩基设计中,首先要做好桩基性能参数的设计,比如桩基变形系数、桩顶刚度计算、确定桩身挠曲长度等,这些都是桩基的基本参数。其次,桩基的设计与施工现场的水文地质条件是紧密相连的,不论设计的是钻孔灌注桩还是预制桩,在设计时都要充分考察港口码头的地质结构、土壤构成以及水文状况。根据港口的地质勘查报告,综合考虑桩基的安全、质量、施工进度等,对桩基进行施工。再者,如果相邻桩基之间的地质情况差异较大,则桩基的设计需要分开设计,设计者需要根据港口地质的实际情况对桩基进行差异化设计。
在桩基设计过程中,往往要对初步确定的桩平面布置、桩距、承台尺寸及混凝土标号等作反复修改,以满足各种条件并达到经济合理。