桩长计算表
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一、桩基的类别针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩:端承桩和摩擦桩。
端承桩:桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩:桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。
二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表1、摩擦桩单桩承载力容许值计算公式:[Ra]=(1/2)*u*∑Qik*l i+Ap*QrQr=m0*K*[f ao]+k2*R*(h-3)式中:[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑;u——桩身周长(m)Ap——桩端截面面积(㎡)n——土的层数(注:公式中未写出)Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m),扩孔部分不计;Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力实验确定,当无实验条件时按表5.3.3-1选用;Qr——桩端处土的承载力基本容许值(kPa),当持力层为砂石、碎石土时,若计算值超过下列值,宜采用:粉砂1000kP;细砂1150kP;中砂、粗砂、砾砂1450kP;碎石土2750kP;[f ao]——桩端处土的承载力基本容许值(kPa),按《公路桥涵地基及基础设计规范》第3.3.3条确定;h——桩端的埋置深度(m),对于有冲刷的桩基,埋深由一般冲刷线起算;对无冲刷的桩基,埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起;h的计算值不大于40m,当大于40m时,按40m计算;k2——容许承载力随深度的修正系数,根据桩端处持力层土类按《公路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用;K——桩端以上各土层的加权平均重度(kN/m3),若持力层在水位以下且不透水时,不论桩端以上土层的透水性如何,一律取饱和重度;当持力层透水时,则水中部分土层取浮重度;R——修正系数,按表5.3.3-2选用;m0——清底系数,按表5.3.3-3选用。
表5.3.3-1 钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik注:挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。
桩长计算基本情况:省道327线在穿越大河时,桥位处于改线段,拟修建一座7-16米桥梁。
桥面宽净-11米,路线中心线与流水中心线成90度夹角。
上部结构采用预应力空心板,下部为双柱式灌注桩。
载重标准公路--Ⅰ级。
一、恒载计算:1-16米 1、上部构造(一孔)(1)空心板自重:12×6.72×25=2016KN(2)桥面铺装自重:砼:0.1×11×16×25=440KN 沥青砼:0.05×11×16×23=202.4KN (3)护栏:6.39×25=160KN 上部构造总重2818.4KN 2、下部构造:(1)盖梁自重:21.8×26=566.8KN(2)立柱自重:π/4×1.2×4×25=113KN (3)灌注桩(直径1.5米)自重每延米q=π/4×1.5×1.5×(25-10)=26.5KN (扣除浮力),假设桩的长度为H ,一根立柱承受的恒载之和为: (2818.4+566.8)/2+113+26.5H=1825+26.5H 二、活载计算: 1、车道荷载一列车一个排架受力作RB (桥墩处)的影响线,根据规范,对车道荷载布载,如图(1):y=1(R )图(1)p kRBmax =pK+∑qK ωi =222+15.5×10.5=385KN 桥墩梁按二列车布载:绘制单桩荷载横向影响线,最不利荷载布置如右 图(2)所示:2.1 6.8 2.10.9711.2350.77910.515图(2)poq=1/2∑piyi=1/2×385=192.5KN单桩受力=192.5×(1.235+0.971+0.779+0.515)=674KN冲击系数u=0.3-0.3×11/40=0.218计入冲击力受力=674×(1+u)=674×1.218=821KN即单桩承载为P=1825+26.5H+821=2646+26.5H三、桩长计算钻孔灌注桩容许承载力[P]=1/2(ULτp+AσR)U─桩的周长(m),按成孔直径计算D=1.5+0.05=1.55mU=1.55×π=4.87L─桩的局部冲刷线以下的有效长度(m)A─桩底横截面积 (m ) A=0.75×π=1.77τp─桩壁土的平均极限摩阻力(KPa) τp=1/L∑τiliσR─桩尖处土的极限承载力(KPa),可按下列公式计算:σR=2moλ{[σo ]+k2γ2(h-3)}[σo ]─桩尖处土的容许承载力(KPa)h─桩尖的埋置深度。
7#筏板持力层位于2-2土层正方形布桩CFG桩ZK108 d=500.000 耕植土淤泥0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.5000.5001.2501.2501.0001.0001.5710.1960.0000.000455.53158.905514.4360.8501.000160.0000.125663706419.7479.10019.0001.000583.1471153.00强风化岩583.15持力层复合地基承载力特征值(kN)Ra=min[Ra,桩身强度]基础埋深为d(m)基础底面以下土重度γm 深度修正系数ηd fa=fspk+ηd*γm*(d-0.5)桩身所提供的单桩承载力Ra(c20)单桩承载力发挥系数λ桩间土承载力发挥系数β地基承载力特征值fsk 面积置换率m=d2/de2=πd2/4s2复合地基承载力特征值fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk 桩身周长u(m)桩端面积Ap(m^2)单桩侧阻力特征值(kN) Qsia = u * qsi * li 桩侧土总摩侧阻力特征值(kN) ∑Qsia = u * ∑qsi * li 持力岩层总端阻力特征值(kN) Qpa = αp*qp * Ap 单桩竖向极限承载力特征值(kN) Ra = ∑Qsia + Qpa 桩身长度Li(m)桩侧磨阻力特征值qsia(kPa)桩端阻力特征值qpa(kPa)桩径d (m)桩间距s (m)桩端阻力发挥系数αpCFG桩ZK107 d=500.000 耕植土淤泥0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.5000.5001.2501.2501.0001.0001.5710.1960.0000.000411.549157.080568.6280.8501.000160.0000.125663706449.2289.10019.0001.000612.6281153.00强风化岩612.633#CFG桩ZK014 d=500.000耕植土淤泥0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.5000.5001.250 1.2501.000 1.000桩端阻力特征值qpa(kPa)桩径d (m)桩间距s (m)桩端阻力发挥系数αp 桩身所提供的单桩承载力Ra(c20)持力层复合地基承载力特征值(kN)Ra=min[Ra,桩身强度]桩身长度Li(m)桩侧磨阻力特征值qsia(kPa)复合地基承载力特征值fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk 基础埋深为d(m)基础底面以下土重度γm 深度修正系数ηd fa=fspk+ηd*γm*(d-0.5)持力岩层总端阻力特征值(kN) Qpa = αp*qp * Ap 单桩竖向极限承载力特征值(kN) Ra = ∑Qsia + Qpa 单桩承载力发挥系数λ桩间土承载力发挥系数β地基承载力特征值fsk 面积置换率m=d2/de2=πd2/4s2桩间距s (m)桩端阻力发挥系数αp 桩身周长u(m)桩端面积Ap(m^2)单桩侧阻力特征值(kN) Qsia = u * qsi * li 桩侧土总摩侧阻力特征值(kN) ∑Qsia = u * ∑qsi * li 桩身长度Li(m)桩侧磨阻力特征值qsia(kPa)桩端阻力特征值qpa(kPa)桩径d (m)1.5710.1960.0000.000462.75758.905521.6610.8501.000160.0000.125663706423.6789.10019.0001.000587.0781153.00强风化岩587.08CFG桩ZK016 d=500.000 耕植土淤泥0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.5000.5001.2501.2501.0001.0001.5710.1960.0000.000458.83058.905517.7340.8501.000160.0000.125663706单桩承载力发挥系数λ桩间土承载力发挥系数β地基承载力特征值fsk 面积置换率m=d2/de2=πd2/4s2桩身周长u(m)桩端面积Ap(m^2)单桩侧阻力特征值(kN) Qsia = u * qsi * li 桩侧土总摩侧阻力特征值(kN) ∑Qsia = u * ∑qsi * li 持力岩层总端阻力特征值(kN) Qpa = αp*qp * Ap 单桩竖向极限承载力特征值(kN) Ra = ∑Qsia + Qpa 桩身长度Li(m)桩侧磨阻力特征值qsia(kPa)桩端阻力特征值qpa(kPa)桩径d (m)桩间距s (m)桩端阻力发挥系数αp 深度修正系数ηdfa=fspk+ηd*γm*(d-0.5)桩身所提供的单桩承载力Ra(c20)持力层复合地基承载力特征值(kN)Ra=min[Ra,桩身强度]地基承载力特征值fsk面积置换率m=d2/de2=πd2/4s2复合地基承载力特征值fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk基础埋深为d(m)基础底面以下土重度γm单桩侧阻力特征值(kN) Qsia = u * qsi * li桩侧土总摩侧阻力特征值(kN) ∑Qsia = u * ∑qsi * li持力岩层总端阻力特征值(kN) Qpa = αp*qp * Ap单桩竖向极限承载力特征值(kN) Ra = ∑Qsia + Qpa单桩承载力发挥系数λ桩间土承载力发挥系数β桩身周长u(m)桩端面积Ap(m^2)<2-2>粉质粘土<2-3>粉细砂<2-4>中粗砂<2-5>砾砂<2-6>角砾<3>粉质粘土2.0000.0000.0000.0000.00013.00015.00012.00016.00022.00025.00020.000240.000220.000280.000400.000550.000300.00047.1240.0000.0000.0000.000408.407<2-2>粉质粘土<2-3>粉细砂<2-4>中粗砂<2-5>砾砂<2-6>角砾<3>粉质粘土0.0000.0000.0000.0000.0008.90015.00012.00016.00022.00025.00020.000240.000220.000280.000400.000550.000300.0000.0000.0000.0000.0000.000279.602<2-2>粉质粘土<2-3>粉细砂<2-4>中粗砂<2-5>砾砂<2-6>角砾<3>粉质粘土2.2000.000 5.1000.0000.0009.00015.00012.00016.00022.00025.00020.000240.000220.000280.000400.000550.000300.00051.8360.000128.1770.0000.000282.743<2-2>粉质粘土<2-3>粉细砂<2-4>中粗砂<2-5>砾砂<2-6>角砾<3>粉质粘土0.7000.000 5.1000.0000.00010.00015.00012.00016.00022.00025.00020.000240.000220.000280.000400.000550.000300.00016.4930.000128.1770.0000.000314.1591510.10.0000.0000.000<4-2>强风化岩<4-3>中风化岩<4-4>微风化岩有效桩长0.0000.0000.00015.870.0000.0000.000800.0000.0000.0000.0000.0000.000。
桩长计算基本情况:省道327线在穿越大河时,桥位处于改线段,拟修建一座7-16米桥梁。
桥面宽净-11米,路线中心线与流水中心线成90度夹角。
上部结构采用预应力空心板,下部为双柱式灌注桩。
载重标准公路--Ⅰ级。
一、恒载计算:1-16米 1、上部构造(一孔)(1)空心板自重:12×6.72×25=2016KN(2)桥面铺装自重:砼:0.1×11×16×25=440KN 沥青砼:0.05×11×16×23=202.4KN (3)护栏:6.39×25=160KN 上部构造总重2818.4KN 2、下部构造:(1)盖梁自重:21.8×26=566.8KN(2)立柱自重:π/4×1.2×4×25=113KN (3)灌注桩(直径1.5米)自重每延米q=π/4×1.5×1.5×(25-10)=26.5KN (扣除浮力),假设桩的长度为H ,一根立柱承受的恒载之和为: (2818.4+566.8)/2+113+26.5H=1825+26.5H 二、活载计算: 1、车道荷载一列车一个排架受力作RB (桥墩处)的影响线,根据规范,对车道荷载布载,如图(1):y=1(R )图(1)p kRBmax =pK+∑qK ωi =222+15.5×10.5=385KN 桥墩梁按二列车布载:绘制单桩荷载横向影响线,最不利荷载布置如右 图(2)所示:2.1 6.8 2.10.9711.2350.77910.515图(2)poq=1/2∑piyi=1/2×385=192.5KN单桩受力=192.5×(1.235+0.971+0.779+0.515)=674KN冲击系数u=0.3-0.3×11/40=0.218计入冲击力受力=674×(1+u)=674×1.218=821KN即单桩承载为P=1825+26.5H+821=2646+26.5H三、桩长计算钻孔灌注桩容许承载力[P]=1/2(ULτp+AσR)U─桩的周长(m),按成孔直径计算D=1.5+0.05=1.55mU=1.55×π=4.87L─桩的局部冲刷线以下的有效长度(m)A─桩底横截面积 (m ) A=0.75×π=1.77τp─桩壁土的平均极限摩阻力(KPa) τp=1/L∑τiliσR─桩尖处土的极限承载力(KPa),可按下列公式计算:σR=2moλ{[σo ]+k2γ2(h-3)}[σo ]─桩尖处土的容许承载力(KPa)h─桩尖的埋置深度。
计算原理:1,冲刷线以下桩按1/2自重考虑
2,地下无水时,土的容重按天然容重计算,
3,有水时持力层透水时,地下水水位以下桩扣除浮力,所有桩底以
4,持力层不透水时,桩底以上土按饱和容重计算,桩不扣除浮力表格使用:1,桩顶力,桩长,钻空标高,桩顶标高按实际输入。
2,桩浮容重等于25-10=15
3,冲刷线标高:当冲刷线低与桩顶标高时,即有无效桩长时,此栏
当冲刷线高与桩顶标高时,即没有无效桩长,此拦只能输入一个
此栏输入特殊数据0时,表示不考虑水影响,按无水计算,但只
4,地下水位:用来控制桩浮重的计算,有水时切持力曾透水时按地
输入0表示无地下水,桩不计浮力,但此项不能控制土是否计浮
5,地质部分透水性:此表格计算土容重按各层透水与否控制此土层
用户使用时应使各层透水性与持力层的透水性保持一致,即持力
6,土容重:计算要用浮容重时,此栏输入27-28,表格自动计算浮
位以下桩扣除浮力,所有桩底以上土用浮容重计算,
饱和容重计算,桩不扣除浮力
标高按实际输入。
标高时,即有无效桩长时,此栏输入 冲刷线标高,或负的冲刷深度,
有无效桩长,此拦只能输入一个很小的负的冲刷深度如-0.000001
考虑水影响,按无水计算,但只控制土容重不计浮力。
算,有水时切持力曾透水时按地质资料输入地面到地下水面的距离
力,但此项不能控制土是否计浮力。
容重按各层透水与否控制此土层用浮容重还是饱和容重,应该说是本表的一点缺陷,
力层的透水性保持一致,即持力层为1时,以上土层透水性应全为1。
栏输入27-28,表格自动计算浮容重,计算要用天然容重或饱和容重时,此栏输入天然容重或饱和容重。