松木桩计算过程
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桩基设计计算
根据钻孔资料,自排涵基土(岩)按其时代、成因及岩性不同,自上而下分耕土(Q4pd,层号①),粉质粘土(Q4al,层号②),粉质粘土(Q4el,层号③),强风化泥质粉砂岩(J,层号④1),弱风化泥质粉砂岩(J,层号④2),强风化粉砂岩(J,层号⑤1),弱风化粉砂岩(J,层号⑤2)。
⑴、自排涵0+000至0+065地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1层,该层地基容许承载力[σ]=300kpa﹥233、3kpa,基地应力满足设计要求。
⑵、自排涵0+065至0+210地基主要位于Q4el粉质粘土③层,该层地基容许承载力[σ]=180kpa<233、3kpa,基地应力不满足设计要求。参照地勘报告得地基处理意见,该段自排涵基础采用松木桩(头径150mm,尾径120mm)基础。
⑶、自排涵0+210至0+260地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1,该层地基容许承载力[σ]=120-150kpa<233、3kpa,基地应力不满足设计要求。参照地勘报告得地基处理意见,该段自排涵基础采用松木桩(头径150mm,尾径120mm)基础。
(1)桩身及其布置设计计算
根据《建筑地基处理规范》(JGJ79-2002),单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩荷载试验确定,可按以下列公式计算:
R a=ψa [σ] A P式中:
式中:R a——单桩承载力标准值(kN);
ψ——纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般取1;
a——桩材料得应力折减系数,木材取0、5;
[σ] ——桩材料得容许应力,桩头Φ150mm,桩尾Φ1
20mm得松木桩[σ]=2700kpa;
A P——桩端截面积(m2);
故Ra=1×0、5×2700×π×(0、12/2)2=15、26 S=R/R a=233、3/15、26=15、3,即每平方米至少15、3根桩。实际设计松木桩采用500×500梅花形布置,面积置换率m=d2/(1、05*s)2=8%
根据以上公式,松木桩单桩竖向承载力特征值计算成果见表5-15。
表单桩竖向承载力特征值计算成果表
松木桩桩身尾径φ=12mm,单桩长3m,按500×500mm间距呈梅花型布置。
②、复合地基设计计算
根据《建筑地基处理规范》(JGJ79-2002),复合地基承载力应
通过现场复合地基载荷试验确定,对于初步设计报告阶段,可按以下列公式估算:
复合地基承载力:
式中:——复合地基承载力特征值,KPa;
m——面积置换率;
——单桩竖向承载力特征值,KPa;
——桩端截面积,m2;
——桩间土承载力折减系数,取0、8;
——处理后桩间土承载力特征值,无实验成果时可取天然地基土承载力特征值。
根据以上公式,松木桩复合地基承载力计算成果见表2。
表2复合地基承载力估算成果表
复合地基承载力f spk=240>自排涵基底应力最大值233、3 kPa,满足设计要求。