CFG桩计算(excel编写)
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CFG桩长计算
桩直径(mm)土层土层顶绝对标高(m)土层底绝对标高(m)极限侧阻值(KPa)特征值分项(KN) 600桩顶标高38.4
承载力特征值(KN)1杂填土38.437.982016 5003粉质粘土37.9836.0876272
4弱固结粉砂岩36.0828.4761100
5强风化粉砂岩28.428.4820
桩长10
桩端极限阻力(KPa)端阻放大系数
桩端承载力极限值170011700481
承载力极限值1869
CFG桩承载力fspk
桩径d/m桩间距s/m等边三角形布桩de/m m值正方型布桩de/m m值
1.面积置换率M0.6 1.8 1.890.100781053
2.0340.087
2.折减系数β0.85说明:取值范围0.75~0.95,天然承载力较高时取大值
3.fsk140说明:可取天然地基承载力特征值(kpa)
4.fspk/kpa28
5.2323419等边三角形布桩,说明:未经修正
262.5281987正方形布桩,说明:未经修正
此层深度桩周长
1.884954
0.42 1.884954
1.9 1.884954
7.68 1.884954
0 1.884954
桩截面积
0.282735。
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。
用EXCEL进行中桩坐标、高程计算(铜汤高速第一合同段)测量计算、平差软件种类繁多,但无论什么软件都不能包罗万象,无法满足众多数据处理的需要,即使某种计算软件的功能非常齐全,但此类软件一般都是针对性开发的,而像小件坐标计算,例如承台坐标,则显得非常烦琐。
本文结合本项目介绍了应用EXCEL进行测量计算的方法和思路,并提供了一些常用的计算公式。
1、 EXCEL基本计算方法打开EXCEL后显示的表格,将相关数据依次输入到相应的表格上中。
当原始数据输入完毕后,再在需要显示结果的相应单元格内输入计算公式,EXCEL则会按照公式自动计算出结果,下面以两点坐标计算距离为例,简单说明下:第一步:在相应位置输入表头、序号、坐标后,图示1所示。
第二步在显示距离格内输入计算公式=SQRT((B4-D4)^2+(C4-E4)^2)并按回车,距离的结算结果就显示出来。
2、在测量计算中,最常见的是三角函数的处理。
EXCEL中备用的三角函数很齐全,但计算中是以弧度为单位来处理的,在计算中角度(度、分、秒)需要转换成弧度后,即可进行三角函数的计算了。
3、结合本项目分别介绍了直线、圆曲线、竖曲线的计算事例铜汤高速公路第一合同段,起点里程K78+060.618,终点里程K82+825,全长4764.4米,其中包括朱家畈大桥,水桥湖一桥、二桥三座桥梁。
全线平面首尾为直线段,中间由三段圆曲线连接,(后附全线平面图),计算原始数据取自设计文件第一册《直线、曲线及转角表》(图号为S3-4);全线包括6段竖曲线,其中凹、凸曲线各3段,计算原始数据采用设计文件第一册《路线纵断面图》(图号为S3-3)。
在表格中,桩号栏中的ZJF8、SQA7、SQB6分别代表朱家畈大桥8号墩中心,水桥湖一桥7号墩中心和水桥湖二桥6号墩中心。
坐标和高程的单位均为m,角度单位为弧度。
一、坐标计算方法:a、直线段:坐标增量法例如:第一段直线范围K78+060.618~K78+773.787坐标计算已知:BP点里程为K78+060.618,坐标(3412768.816,484851.623)起始方位角a=140°45′46.1″=2.456774421(弧度)计算直线范围内的K78+200坐标如下:在EXCEL表格中输入相应的表头和需要计算的里程后在C36格内输入公式=3412768.816+(B21-78060.618)* COS(2.456774421)在D36格内输入公式=484851.623+(B21-78060.618)* SIN(2.456774421)X=3412768.816+(78200-78060.618)×COS2.456774421=3412660.860Y=484851.623+(78200-78060.618)×SIN2.456774421=484939.787 图示:b、曲线段:偏角法第一段圆曲线K78+773.787~K79+524.582上坐标计算:起点(即ZY点)里程为K78+773.787,同时位于第一段直线上,可通过坐标增量法算出ZY点坐标为(3412216.442,485302.725);始方位角a=140°45′46.1″=2.456774421(弧度);曲线圆心在线路右侧,曲线半径R=4500m。
K82+173
1.单桩承载力计算
采用C25
桩的直径d=0.5mη=0.25
第i层土极限端阻力q p=3500kPa R28=13400kPa 调整系数K=1
CFG桩长度L=12.2m
土层厚度(m)桩周土侧阻力qsi(kPa)
1 4.365
2 3.768
3 3.775
40.5150
桩的周长Up=1.5708m
桩的截面积A p0.1963m2
R k=2075.2kN R k=657.771kN
单桩承载力R k=657.77kN
2.承载力容许值深度宽度修正
[fa]=[fa0]+k1γ1(b-2)+k2γ2(h-3)
地基承载力容许值fa0=230kPa
基础最小边宽b=13.2m
基底埋置深度h= 1.1m
基底持力层土的天然重度γ1=18kN/m3
基底以上图层的加权平均重度γ2=19.36kN/m3
宽度修正值k1=0
深度修正值k2= 1.5
褥垫层厚度h1=0.3m
bh取值b=10
h=3
修正后的地基承载力容许值fa=230
3.复合地基承载力计算
桩间距S=1.5m
桩间土强度提高系数α=1通常取1
桩间土强度发挥系数β=0.8可取0.75~0.95,天然承载里较高时取大值桩间土承载力特征值f s,k=230kPa
置换率(三角形布桩)m=0.1008
复合地基承载力fspk=503.07kPa
设计值500kPa条件满足。
一、CFG桩(正方形布置)A. 截面参数计算面积置换率m=d 2/(1.13s)2=桩径d=mm桩的间距s =d=mm面积置换率m=πd 2/(4s 2)=桩间土承载力折减系数β=处理后桩间土承载力特征值fsk=Kpa 桩的端阻力特征值qp=第1层土的深度l 1=m 桩周第1层土的侧阻力特征值q s 1=Kpa 第2层土的深度l 2=m 桩周第2层土的侧阻力特征值q s 2=Kpa 第3层土的深度l 3=m 桩周第3层土的侧阻力特征值q s 3=Kpa 第4层土的深度l 4=m 桩周第4层土的侧阻力特征值q s 4=Kpa 第5层土的深度l 5=m 桩周第5层土的侧阻力特征值q s 5=Kpa 第6层土的深度l 6=m 桩周第6层土的侧阻力特征值q s 6=Kpa 第7层土的深度l 7=m 桩周第7层土的侧阻力特征值q s 7=Kpa 第8层土的深度l 8=m桩周第8层土的侧阻力特征值q s 8=Kpa桩的截面积Ap=πd 2/4=m 2桩的周长u p=πd=m单桩竖向承载力特征值R a =u p∑q si ·l i +q p·Ap=Kpa复合地基承载力特征值fspk=m·Ra/Ap+β(1-m)·fsk=Kpa总桩长l =m1. 桩混凝土:混凝土强度等级采用 C fc u,砼 =MPafcu=f cu,砼=MPafc =MPa单桩竖向承载力特征值R a =Ap·fcu/3=Kpa ≥Kpa∴可以复合地基承载力特征值fspk=m·Ra/Ap+β(1-m)·fsk=Kpa求CFG桩桩数:需处理的基础底面积A=m 2C FG桩桩数n=m·A/Ap=根C FG桩的总体积V=n·Ap·∑l i=m 315.07.935001.2566368FALSE382.771571628.318150.125663688.617561412.58.680564000.95002.82003.1700382.77215.030540.38385单桩承载力发挥系数:30.87.212001200026桩身强度验算工作条件系数φc=Q =Ap·fc·φc=KN542.8670.6d 2/(1.13s)2==%πd 2/(4s 2)==%Kpa8.7028.7277000.087020.08727。