1 概述

浑河大桥是辽宁中部环线高速公路铁路至本溪段项目中规模最大的一座跨河桥梁。桥梁跨径布设为(40+30+30)m+19-40m,桥梁总长867m,上部结构为先简支后结构连续预应力混凝土T梁,下部结构为柱式墩(肋板台)桩基础。

3)电网方面，40年来，上海电网的最高电压等级从220kW提升到1000kW，220kW及以上变电站数量从8座增长到135座，变电容量从138万kWA增长到11 400万kWA，220KW及以上输电线路总长从511km增长到5 892km，其中电缆线路更是从6.9km增长到867km。如今上海电网已成为国内最为领先的超大型、大受端城市交直流混联电网，形成了以“五交四直”特高压、跨区电网以及500km双环网为骨干的输电格局，电网资源优化配置能力、安全控制能力、运维管理水平均达到世界先进水平。

桥位区地貌单元为山前冲击平原,地势平坦、开阔。勘察期间地下水位埋深1.6～1.9m,与河水密切联系,在河床处与河水汇为一体,地下水属第四系松散岩类孔隙水,赋存于卵石层中,水位受季节、人工泄洪影响变化较大,主要接受地表径流、大气降水补给,以蒸发和人工开采方式排泄；桥位区位于阴山东西向复杂构造带的东延部位与新华夏季系第二巨型隆起带长白山脉南段的交接地带,经历了多次构造运动,地质构造变形强烈,但地壳整体基本稳定。桥位区地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度Ⅵ度,反应谱特征周期为0.35s。未见滑坡、泥石流、崩塌等不良地质现象。

图1 浑河大桥工程地质纵剖面图

详勘资料揭示本桥桥位地层为卵石层(约3m厚)伏不同风化程度的变粒岩,变粒岩节理裂隙较发育,部分钻孔节理裂隙发育。钻孔揭示地面以下2～6m为中风化变粒岩,主河道内钻孔揭示中风化变粒岩持力层上覆盖卵石厚约2～3.5m,设计时本桥桩基础按照嵌岩桩设计。因此合理确定桩基嵌岩深度,是桥梁下部结构设计质量、造价和保证工期的关键因素。

2 桥墩桩长的确定

根据本桥桥位处地质情况可以判定桩侧摩阻力很小可以忽略,桥梁上部荷载主要是靠桩端处的岩石提供的反力来支承。

(1)桩结构和柱结构的压应力均很小,最大压应力在5MPa以内,桩身纵向受力钢筋应力很小,均在30MPa以内,桩周土压力很小,竖向土压力在30MPa以内,存在受拉和受压的情形,与普通的土层土压力分布显著不同,说明基岩的性能较好。

桩基础受力形态柔性桩、刚性桩的判定：

由于桩基础嵌入的岩层节理裂隙发育,刚性桩在水平荷载下产生弯矩和转角会对基岩面有一定破坏,随之改变桩的受力形态,桩身在4/a(a为土中基础变形系数)以下理论上的弯矩和剪力已经接近于零,故设计时考虑最小嵌入岩层深度L≈4/a=4/0.45=8.9m。

本桥桩基中桩的变形系数本桥地质揭示基岩面以上卵石层不足3m,可判定桥墩桩基础按照刚性确定嵌岩深度。依据《公路桥涵地基与基础设计规范》中5.3.5详细对桥墩桩基嵌岩深度进行计算：

(2)压缩机压缩液化过程:10 m3储罐内的BOG经阀门V2、2 m3储罐内的气体经阀门V3进入压缩机加压后，经阀门V5进入10 m3储罐液相空间;当2 m3储罐压力降低时(罐内气体基本被抽空时)，关闭阀门V3，打开阀门V1，继续上述压缩液化过程。

采用有限元数值分析方法,分析嵌岩桩在上述荷载工况下的理论受力性能和变形能力,基于桩系梁1200kN荷载和柱系梁300kN荷载的加载模拟,相关结果如下：

(3)单柱制动力：(P为一列重车的10%, 200kN)

总水平力：H=H1+H2+H3=65.7+42.8+234=342.5kN

考虑到河道卵石层厚3m,基岩顶面弯矩为342.5×25=8562.5kN·m，桩长确定为3+4.05=7.05m。

嵌岩深度：

当桩的入土深度h≥2.5/a时,说明岩层以上的土体较厚,桩基的弯矩最大值一般落在覆盖土层中,由覆盖土层承担了大部分的弯矩和剪力,对基底端承桩的握裹作用就降低了很多,其受力形态为柔性桩；当桩的入土深度h≤2.5/a时,说明岩层以上的土体很薄,基岩埋深很浅,此时所有的水平荷载全部靠嵌岩深度提供,受力模式为刚性桩。

3 桩基原位试验

由于本桥地质条件的特殊性,现场选取本桥6-3、6-4号桩原位试桩。通过水平加载试验获取各级荷载作用下桩顶水平位移、应变和桩周围岩体的受力状态,确定嵌岩桩桩身弯矩分布规律及桩底受力状况,以验证桩所处位置的地质情况,判定桩基础嵌入中风化岩层深度合理性。

生1：我把几何图形分为两类，一类是立体的，比如：长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等；一类是平面的，比如：正方形、长方形、圆、三角形等．

图2 桩基平面测点布置图

图3 试验桩基础施工完成

(2)收缩徐变力：

(1)温度力：

（5）随着不断巡检数据的增加，能够具备自动更新设备历史状态信息库，更新状态模型，动态、灵活地调整和控制设备运行状态，使系统状态往有利方向发展。

选取一根桩基进行分析,c1=0.5(端阻发挥系数),Ap=3m2(桩端截面积),frk=8000kPa(桩端岩石饱和抗压强度标准值),仅c1APfrk=12000kN。由此可判定桩端所处持力层的岩石单轴极限抗压强度较高,竖向荷载对桩基的嵌岩深度不起决定性作用,嵌岩深度主要受水平荷载的影响。

(2)桩系梁的水平加载工况,桩身最大位移2.6mm,出现在桩身顶部荷载加载方向,桩身混凝土压应力很小,基本在2MPa以内,部分区域的拉应力达2MPa以内,但仍然不影响桩基的使用安全,桩身结构整体性能良好,基岩的嵌固效果好。

4) 民宿发展受很多因素的影响.区域内热门景点越多，区位条件和交通条件越好，客流量就越大.同时良好的区位环境和交通通达性及完善的配套设施有利于吸引投资，促使民宿在此集聚.此外政策环境也是影响民宿发展布局的重要因素之一.

桩身弯矩分布：根据混凝土应变计读数,可知桩身混凝土应变值,通过公式可以推导出桩身弯矩根据试验中采集到的混凝土应变数据,通过计算得到的分级加载下桩身各截面弯矩分布情况如图4～图7：

图4 6-3号桩加载方向弯矩图

图5 6-3号桩沿桥方向弯矩图

图6 6-4号桩加载方向弯矩图

图7 6-4号桩沿桥方向弯矩图

可以看出对于两根试桩,桩身最大弯矩出现在地面以下3m左右的位置,从桩顶至3m处的这一区段内,弯矩沿桩身递增,在出现最大弯矩后,弯矩会随着桩身衰减,当深度超过8m以后,桩身弯矩几乎为0,说明嵌岩桩嵌固效果好,设计嵌岩深度在合理范围内；通过测试桩身混凝土最大压应力为1.428MPa,最大拉应力为1.573MPa,均低于混凝土的抗拉、抗压强度,表明结构安全性良好；通过测试桩最大位移为2.01mm,桩身转角0.035°,桩顶位移和转角值都很小,满足桩的容许水平位移。从桩身弯矩、拉应力和压应力、水平位移和转角均在结构的承受范围内,证明试验桩嵌固效果良好,嵌岩深度合理。

4 主要结论

(1)当端承桩的入土深度h≤2.5/a(a为土中基础变形系数)时,按刚性桩设计,嵌岩深度可取3.0D～5.0D(D为桩基直径),结合嵌入岩层的裂隙发育情况选取嵌岩深度。

(2)当端承桩的入土深度h≥2.5/a(a为土中基础变形系数)时,按柔性桩设计,嵌岩深度可取1.0D～1.5D(D为桩基直径)。

我国目前针对“机动车”范围按照《道路交通安全法》进行认定，一般认为以燃烧柴油或者汽油作为动力装置的车辆属于机动车的范畴，但是笔者认为这一规定已经无法满足目前的社会发展需要以及司法实践。随着科学技术的不断发展，出现了很多以燃气为动力的车辆，这些也应该属于机动车的范畴。同时目前我国很多人选择电动车出行，市场上的电动车五花八门，很多商家为了更好地满足市场需求，对电动车的最高速度、重量等都进行了违法修改，这些车辆的驾驶者一旦出现醉酒驾驶情况同样也会造成十分严重的后果，因此笔者认为在日后的立法当中需要进一步扩大机动车的范围。

(3)嵌岩桩存在深度效应,当嵌岩达到一定深度后,继续增加嵌岩深度,对桩的承载力提高已不明显,甚至无助承载力的提高,理论上嵌岩桩存在最大的嵌岩深度。

图示法的目的在于帮助引进抽象概念.图示并非目标，对抽象概念的把握和抽象思维才是数学学习的目标.停留在这类低级幼稚的图示方法只会妨碍学生思维能力的进步.

5 结语

在桥梁桩基础设计时,首先要结合桥位地质情况分析桩的受力机理,当明确桩基础为刚性桩时,就应按照刚性桩的受力形态合理确定嵌岩深度,不仅要考虑岩石的风化程度,更要考虑岩石的完整性

(裂隙发育情况)及岩石的强度等因素,在确保结构安全的同时,尽可能做到桩基设计标准化、自动化,提高设计质量,提高桩基设计效率,节省工期。