嵌岩桩长计算_规范算法(20130618)
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嵌岩桩的最小桩长问题——答〈嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问博主按:近日接到拙文读者的电邮,就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨,特将该读者的电邮和本人的答复帖上,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
mr6847 的电邮(2011/11/17 ):有幸拜读了您二位发表在建筑结构技术通讯》上的嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”,感觉所涉范围全面,分析深刻有独立见解,使我受益良多。
现有一事在我们这里还存在异议,即嵌岩桩的桩长,一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩,而不必考虑总桩长是否够6d或6m (依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料);令一方则认为总桩长必须够6d或6m ,否则就不是桩,承载力就要折减(依据来自于传统上对桩的认识)。
请不吝赐教,谢谢。
此致敬礼Kingckong 的答复(2011/11/22 ):1、首先感谢您对拙文的关注,也很好奇想了解您是来自什么地区的。
因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的(如上海规范地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容)。
2、您提的问题,本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征,可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力,而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。
3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同,因而承载力的计算模式也不一样,计算结果自然就有很大的差别了。
您提的问题,迄今为止前人没有进行过系统研究,因此应该说是没有唯一的答案,因为它涉及的影响因素很多,包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质(软岩还是硬岩、完整程度如何等)、上覆土层的情况、桩身强度(受桩身材料强度和施工质量控制)等。
不信的话,不妨在baidu或google输入最小桩长”、嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索,您就会发现对此问题是众说纷纭。
这也没什么好奇怪的,因为人对客观事物的认知能力是有限的,对影响因素众多的复杂事物更是如此。
一、计算过程及说明5.3.4 支撑在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力 容许值【Ra】,可按下式计算:[Ra]=c 1A P f rk +u∑c 2i h i f rki +0.5ζs u∑l i q ik c 1-根据清孔情况、岩石破碎情况等因素确定的端组发挥系数,按《公路桥涵 地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用本桥c 1=0.6A p -桩端截面面积(m 2),对于扩底桩,取扩底截面面积本桥A P =3.1415926X D 2/4 = 1.7671桩径=1.5f rk -桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kp a ),粘土质岩取天然湿度单轴抗压 强度标准值,当f rk 小于2MPa时按摩擦桩计算(f rki 为第i层的f rk 值)本桥f rk =5300(KPa)3371.71(KN)c 2i -根据清孔情况、岩石破碎情况等因素而定的第i层岩层的侧组发挥系数,按 《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用u-各土层或各岩层部分的桩身周长(m);h i -桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层m-岩层的层数,不包括强风化层和全风化层1970.1(KN)ζs-覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端f rk 确定:ζs=0.8l i -各层土的厚度(m)q ik -桩侧第i层土的侧阻力标准值(KPa),宜采用单桩摩阻力试验值,当无试验条件 时,对于钻(挖)孔桩按本规范5.3.3-1选用,对于沉桩按本规范表5.3.3-4选用n-土层的层数,强风化层和全风化层按土层考虑0.8x0.75xc 1A P f rk =0.8x0.75xu∑c 2i h i f rki=3973.49(KN)[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9315.29(KN)附注:1、当入岩深度小于或等于0.5m时,c 1乘以0.75的折减系数,c 2=0本桥入岩深度= 2.63(米)2、对于钻孔桩,系数C1、C2应降低20%采用;桩端沉渣厚度t应满足下列要求:D<=1.5m时,t<=50mm;D>1.5m时,t<=100mm;本桥所采用的钻孔方式:钻孔桩3、对于中风化层作为持力层的情况,C1、C2应分别乘以0.75的折减系数本桥持力层为:弱风化5.3.5 当河床岩层有冲刷时,桩基须嵌入基岩,嵌岩桩按桩底嵌固设计。
嵌岩桩的最小桩长问题——答《嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问博主按:近日接到拙文读者的电邮,就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨,特将该读者的电邮和本人的答复帖上,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
mr6847的电邮(2011/11/17):有幸拜读了您二位发表在《建筑结构·技术通讯》上的“嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”,感觉所涉范围全面,分析深刻有独立见解,使我受益良多。
现有一事在我们这里还存在异议,即嵌岩桩的桩长,一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩,而不必考虑总桩长是否够6d或6m(依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料);令一方则认为总桩长必须够6d或6m,否则就不是桩,承载力就要折减(依据来自于传统上对桩的认识)。
请不吝赐教,谢谢。
此致敬礼Kingckong的答复(2011/11/22):1、首先感谢您对拙文的关注,也很好奇想了解您是来自什么地区的。
因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的(如上海规范《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容)。
2、您提的问题,本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征,可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力,而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。
3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同,因而承载力的计算模式也不一样,计算结果自然就有很大的差别了。
您提的问题,迄今为止前人没有进行过系统研究,因此应该说是没有唯一的答案,因为它涉及的影响因素很多,包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质(软岩还是硬岩、完整程度如何等)、上覆土层的情况、桩身强度(受桩身材料强度和施工质量控制)等。
不信的话,不妨在baidu或google输入“最小桩长”、“嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索,您就会发现对此问题是众说纷纭。
这也没什么好奇怪的,因为人对客观事物的认知能力是有限的,对影响因素众多的复杂事物更是如此。
嵌岩桩单桩竖向承载力特征值计算工程名称:计算依据:广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003计算公式:Ra=Rsa+Rr a+Rpa (10.2.4-1)计算参数:混凝土强度等级 C35桩身承载力=19887.59704KN钻孔编号:ZK1孔口标高:3.93m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK2孔口标高:3.83m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK4孔口标高:8.10m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK6孔口标高:8.10m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK7孔口标高:8.53m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK8孔口标高:8.44m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK9孔口标高:8.57m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK10孔口标高:8.48m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK12孔口标高:8.50m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK13孔口标高:8.82m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK14孔口标高:9.24m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK15孔口标高:9.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK16孔口标高:9.16m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK17孔口标高:9.21m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK18孔口标高:8.85m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK19孔口标高:9.08m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK20孔口标高:9.34m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK21孔口标高:9.04m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK22孔口标高:9.27m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK23孔口标高:9.27m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK24孔口标高:9.28m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK25孔口标高:9.13m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK26孔口标高:8.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK27孔口标高:9.33m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK28孔口标高:9.23m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK29孔口标高:8.12m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK36孔口标高:7.11m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK47孔口标高:7.30m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK51孔口标高:8.06m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK53孔口标高:7.43m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK56孔口标高:7.88m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK57孔口标高:8.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK58孔口标高:8.20m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK59孔口标高:8.19m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK60孔口标高:8.23m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK61孔口标高:8.15m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK62孔口标高:4.08m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK77孔口标高:4.29m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK78孔口标高:4.15m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK79孔口标高:4.14m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK80孔口标高:7.52m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK81孔口标高:5.19m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK82孔口标高:4.13m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m。
桥梁桩基是桥梁构造的最根底也是最重要的部位之一,桩基设计的准确对桥梁稳定性起着至为关健的作用。
桥梁所有荷载最终传递给桩基承受。
把握好桩基的设计和施工质量对桥梁整体建立意义重大。
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:桩基自身重与桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩:桩基自身重与与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与相关参数表〔一〕单桩桩基竖向承载力计算单桩竖向承载力应由土对桩的承载能力、桩身材料强度以与上部结构所容许的桩定沉降三方面控制。
1、摩擦桩单桩土对桩的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〕,扩孔局部不计;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-1选用;Qr——桩端处土的承载力根本容许值〔kPa〕,当持力层为砂石、碎石土时,假设计算值超过以下值,宜采用:粉砂1000kP;细砂1150kP;中砂、粗砂、砾砂1450kP;碎石土2750kP;[f ao]——桩端处土的承载力根本容许值〔kPa〕,按《公路桥涵地基与根底设计规》第条确定;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《公路桥涵地基与根底设计规》选用;K——桩端以上各土层的加权平均重度〔kN/m3〕,假设持力层在水位以下且不透水时,不管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,那么水中局部土层取浮重度;R——修正系数,按表-2选用;m0——清底系数,按表-3选用。
嵌岩桩的最小桩长问题——答《嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问博主按:近日接到拙文读者的电邮,就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨,特将该读者的电邮和本人的答复帖上,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
mr6847的电邮(2011/11/17):有幸拜读了您二位发表在《建筑结构·技术通讯》上的“嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”,感觉所涉范围全面,分析深刻有独立见解,使我受益良多。
现有一事在我们这里还存在异议,即嵌岩桩的桩长,一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩,而不必考虑总桩长是否够6d或6m(依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料);令一方则认为总桩长必须够6d或6m,否则就不是桩,承载力就要折减(依据来自于传统上对桩的认识)。
请不吝赐教,谢谢。
此致敬礼Kingckong的答复(2011/11/22):1、首先感谢您对拙文的关注,也很好奇想了解您是来自什么地区的。
因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的(如上海规范《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容)。
2、您提的问题,本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征,可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力,而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。
3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同,因而承载力的计算模式也不一样,计算结果自然就有很大的差别了。
您提的问题,迄今为止前人没有进行过系统研究,因此应该说是没有唯一的答案,因为它涉及的影响因素很多,包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质(软岩还是硬岩、完整程度如何等)、上覆土层的情况、桩身强度(受桩身材料强度和施工质量控制)等。
不信的话,不妨在baidu或google输入“最小桩长”、“嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索,您就会发现对此问题是众说纷纭。
这也没什么好奇怪的,因为人对客观事物的认知能力是有限的,对影响因素众多的复杂事物更是如此。
嵌岩桩嵌固深度计算嵌岩桩是一种常用的地基处理方法,用于增加地基的承载力和稳定性。
嵌岩桩的嵌固深度是一个重要的设计参数,它直接影响着桩的承载能力和工程的安全性。
本文将介绍嵌岩桩嵌固深度的计算方法及其影响因素。
一、嵌岩桩嵌固深度的计算方法嵌岩桩的嵌固深度可以通过以下几种方法进行计算:1. 岩石力学参数法:根据岩石的力学参数,如抗压强度、抗剪强度等,结合桩身的几何参数,如直径、长度等,可以通过经验公式或数值计算方法来确定嵌固深度。
2. 岩石探测法:通过进行岩石勘探和试验,获取岩石的物理力学参数,如岩石的抗压强度、抗剪强度等,然后根据桩身的几何参数,利用相关的计算方法来确定嵌固深度。
3. 地质条件法:根据地质勘探资料和现场观测数据,结合岩石的岩性、岩层的分布、岩石的强度等地质条件,通过经验公式或数值计算方法来确定嵌固深度。
以上三种方法可以根据具体的工程情况选择合适的方法进行计算,以确保嵌岩桩的嵌固深度符合设计要求。
二、影响嵌岩桩嵌固深度的因素嵌岩桩的嵌固深度受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 岩石的力学性质:岩石的抗压强度、抗剪强度等力学性质是确定嵌固深度的重要因素。
一般来说,岩石的强度越高,嵌固深度就可以相应地减小。
2. 桩身的几何参数:桩身的直径、长度等几何参数也会对嵌固深度产生影响。
一般来说,桩身的直径越大、长度越长,嵌固深度就可以相应地增加。
3. 地质条件:地质条件是影响嵌岩桩嵌固深度的重要因素之一。
不同地质条件下的岩石性质和岩层分布情况都会对嵌固深度产生影响。
4. 设计要求:根据具体的工程设计要求,如承载力要求、变形要求等,也会对嵌固深度进行限制和调整。
嵌岩桩的嵌固深度是一个重要的设计参数,可以通过岩石力学参数法、岩石探测法和地质条件法等方法进行计算。
同时,嵌岩桩的嵌固深度受到岩石的力学性质、桩身的几何参数、地质条件和设计要求等因素的影响。
在实际工程中,应根据具体情况综合考虑这些因素,合理确定嵌岩桩的嵌固深度,以确保工程的安全性和稳定性。
H=124.03m,桩顶高程D= 1.20
C=30.00混凝土等级Ap= 1.13
fcd=13800kN/m2,轴心抗压U= 3.77
c1=0.32端阻发挥系数L=
7.00
ζs=0.2覆盖层土的侧阻发挥系数
frk=50700C2i=0.024
桩端阻力合计=18348.91Kn 桩端侧阻力合计=
土层数土层高程(m)土层厚度Li (m)
各土层与桩侧的摩阻力标准值qik (kPa)1、粉质粘土121.7 2.3360
2、粉质粘土119.4 2.30110
3、微风化灰岩111.9 2.372650
148.13Kn 桩长L=
29359.59
2637.77合计
第i层岩层侧阻发挥系数(不包括强风化层和全风化层桩端端阻力部分计算【c1*Ap*frk】桩端侧阻力部分计单桩竖向力(kN)=可见桩长满足要求桩侧摩阻力部分计算【1/2*ζs*u∑(Li*qik)】
参数嵌岩桩计算[Ra]=kN,承载力容许值地基土参数桩侧摩阻力合计=
m,桩直径m,桩周长m,桩长10862.56Kn
各土层重度
(kN/m3)Li*qik 18139.918253.0186275.27.00m
m2,桩底横截面面积
风化层)
部分计算【u∑(c2i*hi*frki)】
kPa,桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值。
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于1.00m,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表4.2查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m);U—桩嵌入持力层的横截面周长(m);A—桩底横截面面积(m2);c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=0.5,c2=0.04;钻孔桩取c1=0.4,c2=0.03。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。
公式为:[]()RpAUlPστ+=21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A —桩底横截面面积(m2),用设计直径(取1.2m)计算;p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数; i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m);i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表3.1查取;R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算:{[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表3.1查取;h — 桩尖的埋置深度(m); 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表2.1.4取为0.0;2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3);λ— 修正系数,据规范表4.3.2-2,取为0.65; 0m — 清底系数,据规范表4.3.2-3,钻孔灌注桩取为0.80,人工挖孔桩取为1.00。