持力层为中风化泥岩单桩竖向承载力计算探讨
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浅谈岩土工程勘察报告中单桩竖向承载力估算——桩端持力层为中风化砂岩(软岩)时的估算方法摘要:当桩端的持力层为中风化砂岩(软岩)时,单桩竖向承载力估算应按经验参数法计算,还是按嵌岩桩计算有一定的困惑。
现通过一个工程实例,经过理论计算与现场试桩结果的对比分析,得出如下结论:(1)对于桩端持力层为中风化砂岩(软岩)时,当桩长较小时,单桩竖向承载力特征值估算,按嵌岩桩计算承载力特征值更合理;当桩长较大时时,单桩竖向承载力特征值估算,按经验参数法计算承载力特征值更合理。
(2)对于一个场地内基岩面变化较大时,建议进行试桩,根据试桩结果来确定桩基设计参数及单桩竖向承载力特征值计算方法。
关键词:中风化砂岩、软岩、承载力估算、嵌岩桩1.引言在岩土程勘察报告中需要提供桩基设计参数的建议值,并对单桩竖向承载力进行估算。
当桩端的持力层为中风化砂岩(软岩)时,单桩竖向承载力估算究竟是应该按经验参数法计算,还是按嵌岩桩计算呢?理论计算结果和实际静载试验的结果有多大差异呢?本文以一个工程实例,通过对比计算,对这个问题进行探讨,以期对同类问题有所帮助。
1.工程概况及场地地层结构拟建工程由1幢地上12F办公楼(建筑高度H=49.50m)及1幢地上7F综合商业楼(建筑高度H=35.50~47.90m)组成,全场具三层地下室,开挖深度约16.00m。
总建筑面积193750m²,其中:地上建筑面积113750m²,地下建筑面积80000m²。
拟建建筑物竖向单柱最大荷载约10000kN,拟采用桩基础。
经野外钻探、现场原位测试及室内土工试验等资料的综合分析,场地勘探孔控制深度范围内地层共分七大层,十一个地质层组,现分述如下:第1层杂填土:杂色,湿,松散。
上部主要以原建筑物旧基础等,下部以粘性土及大量碎块石、碎砖块、水泥块为主,局部粘性土为流塑状态。
第2层粉质粘土夹粉土:灰、灰黄色,饱和,粉质粘土呈软可塑状态,局部软塑状态,夹团状或层状粉土。
108桥梁结构城市道桥与防洪2019年8月第8期D01:10.16799/ki.csdqyfh.2019.08.032持力层为中风化泥岩单桩竖向承载力计算探讨李孝平(中铁四院集团广州设计院有限公司,广东广州510600)摘要:当基桩的持力层为中风化泥岩时,单桩竖向承载力究竟应该按嵌岩桩计算还是按摩擦桩计算比较合理,有一定的困扰。
现通过一个工程实例,经过对比计算分析,得出如下结论:(1)当桩端持力层单轴饱和抗压强度frk!5MPa时,来自桩端的阻力要比桩侧阻力显著一些,基桩按嵌岩桩计算合理些。
(2)当桩端持力层单轴饱和抗压强度frk"4MPa时,来自桩侧的阻力有时要比桩端阻力显著一些,基桩按摩擦桩计算更合理些。
(3)上覆土层的性质和厚度,决定了桩土侧阻力的程度:若桩侧阻力桩的抗力的比较,按摩擦桩计算;若桩侧阻力桩的总抗力的比较,按嵌岩桩计算关键词:中风化泥岩;竖向承载力;嵌岩桩;摩擦桩中图分类号:144115文献标志码:B文章编号:1009-7716(2019)08-0108-040引言对于中度的,经,基注桩。
,基桩的持力层经泥岩,是中风化泥岩,化,桩的承载力中风化泥岩单轴抗压强度frk7MPa上,单桩竖向承载力完合按嵌岩桩计算,单轴饱和抗压强度frk较,4MPa~5MPa,单桩竖向承载力计算[1-3]带来了一定的困扰:究竟是按嵌岩桩旧)计算单桩竖向承载力合,还是按摩擦桩I8-9J计算单桩竖向承载力合理一些?按基与基计》(JTG D63—2007)[10-11]中(5.3.4)计算,嵌岩桩单桩轴向受压承载力为:1%&力)++#$2-仏+1/2(!+#如),(5.3.4)嵌岩桩单桩轴向压承载力桩端阻力嵌岩侧阻力、嵌岩上桩土侧阻力分为,对嵌岩上桩土侧阻力嵌入基岩的强度了当岩石饱和单轴抗压强度frk2MPa时按摩擦桩计算但实际情况是当岩石饱和单轴抗压强度标准收稿日期:2019-03-15作者简介:李孝平(1967—),男,高级工程师,一级注册结构工程3究向:结基工程frk2MPa,小于5MPa时,按嵌岩桩计算并不一定合理。
单桩竖向水平承载力计算下面将详细介绍单桩竖向水平承载力的计算方法:1.确定桩的几何参数:-桩顶标高:桩顶到地面的高度。
-桩底标高:桩底到地面的高度。
-桩直径或边长:桩的横截面形状的尺寸。
-桩长:桩入土的深度。
2.获取土的力学参数:-弹性模量:土的刚度。
-泊松比:描述土的体积变化特性。
-有效内摩擦角:土的内摩擦特性。
3.计算桩的截面面积:-若桩为圆形,则桩的截面面积为π*(桩直径/2)²。
-若桩为方形,则桩的截面面积为桩边长²。
4.计算桩的侧阻力:桩的侧阻力主要由土与桩侧壁之间的黏聚力和摩擦力组成。
根据桩侧壁土与桩的总应力沿桩身线方向的分布特点,可以分为以下几个阶段计算:-上部非弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而线性增加的过程。
-上部弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而指数增加的过程。
-下部非弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而线性增加的过程。
5.计算桩的端阻力:桩的端阻力主要由土与桩底之间的黏聚力和摩擦力组成。
根据桩底土与桩的总应力分布特点,可以分为以下两个阶段计算:-上部非弹性阶段:计算端阻力随桩的竖向位移的增大而线性增加的过程。
-上部弹性阶段:计算端阻力随桩的竖向位移的增大而指数增加的过程。
6.计算桩的抗滑性能:桩在水平荷载作用下,可能发生滑动和倾覆。
根据桩体与土体之间的相对运动关系,计算出桩的抗滑性能。
7.计算桩的平衡方程:各个阶段的侧阻力、端阻力和抗滑性能综合起来,可以得到桩的平衡方程。
通过求解平衡方程,可以得到桩的竖向水平承载力。
总结起来,单桩竖向水平承载力的计算涉及桩的几何参数、土体力学参数和水平荷载的作用等因素。
通过计算桩的侧阻力、端阻力和抗滑性能,并求解桩的平衡方程,可以得到桩的竖向水平承载力。
中风化泥岩的抗拔力桩基计算一、引言中风化泥岩作为一种常见的岩土材料,在建筑工程中具有广泛的应用。
桩基作为承载建筑物荷载的重要基础,其抗拔力在中风化泥岩中的表现尤为重要。
本文旨在探讨中风化泥岩桩基的抗拔力计算方法,以期为相关领域提供理论依据。
二、中风化泥岩的抗拔力特点1.物理性质中风化泥岩具有较高的密度和较低的渗透性,抗剪强度较普通岩石略低。
这些特性使得中风化泥岩在承受抗拔力时具有较好的稳定性。
2.力学性质中风化泥岩的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度均较高,因此在桩基承受抗拔力时,桩身与中风化泥岩之间的黏结力较大。
三、抗拔力桩基计算方法1.桩基抗拔力的计算公式桩基抗拔力计算公式为:F = π×D×L×q其中,F为桩基抗拔力,D为桩身直径,L为桩身长度,q为单位面积上的荷载。
2.影响抗拔力的因素(1)桩身直径:桩身直径越大,桩基的抗拔力越大。
(2)桩身长度:桩身长度越长,桩基的抗拔力越大。
但过长的桩身会导致桩身挠曲,影响抗拔稳定性。
(3)土层性质:中风化泥岩的物理性质和力学性质直接影响桩基的抗拔力。
在不同土层中,抗拔力表现各异。
(4)地下水位:地下水位的高低会影响中风化泥岩的饱和度,进而影响桩基的抗拔力。
四、中风化泥岩桩基抗拔力的计算实例以某建筑工程为例,根据实地勘察和室内试验结果,给出中风化泥岩桩基的抗拔力计算过程。
五、结论与建议本文对中风化泥岩桩基的抗拔力计算方法进行了探讨,得出以下结论:1.中风化泥岩桩基的抗拔力与桩身直径、桩身长度、土层性质和地下水位等因素密切相关。
2.合理计算中风化泥岩桩基的抗拔力,对确保工程安全、降低工程成本具有重要意义。
针对中风化泥岩桩基抗拔力的计算,建议在实际工程中:1.充分调查中风化泥岩的物理性质和力学性质,为抗拔力计算提供依据。
2.考虑地下水位的影响,采取相应措施降低水位对桩基抗拔力的不利影响。
3.根据实际情况合理选择桩身直径和长度,以提高桩基的抗拔力。
持力层为白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩单桩竖向承载力性状研究摘要:白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩为半成岩,饱和单轴抗压强度标准值f rk变化范围大,当桩基持力层为该层时,在什么情况下按照嵌岩桩计算才更为经济合理。
现通过一个工程实例,结合自平衡桩基承载力测试结果,经过对比分析,得出如下结论:1)当桩端持力层单轴饱和抗压强度f rk≥4MPa时,来自桩端的阻力占比在25%以上,基桩按嵌岩桩计算更合理些;2)当桩端持力层单轴饱和抗压强度f rk≤4MPa时,来自桩端的阻力占比较小,基桩按摩擦桩计算更合理些。
关键词:中风化泥质粉砂岩;摩擦桩;嵌岩桩;自平衡测试0引言在我国中部地区,桥梁基桩的持力层经常会遇到白垩~古近纪泥质粉砂岩。
该岩层为半成岩,其饱和单轴抗压强度标准值f rk变化范围大,f rk最低取值不足1MPa、最高可以达到7MPa以上。
同一钻孔内,其饱和单轴抗压强度标准值也变化频繁,且无规律可循。
按照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019),当岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk小于2MPa 时按摩擦桩计算[1];但是在实际设计过程中,由于白垩~古近纪泥质粉砂岩饱和单轴抗压强度变化范围大,难以精确取值计算,所以在饱和单轴抗压强度标准值f rk小于5MPa 时均按摩擦桩计算,这就对工程项目造成了一定程度的浪费。
同时也对桥梁桩基设计带来了一定的困扰[2,3,4],在岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk为多少时,按照嵌岩桩计算单桩竖向承载力更合适一些?本文以湖北省武汉市双柳长江大桥接线段桥梁桩基作为研究对象,接线段桥梁桩基大部分嵌入白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩中。
考虑工程所处场地,采用自平衡技术进行桩基承载力测试[5],分析了该类桩基的荷载传递机理,研究结果对正确估计此类嵌岩桩桩基承载力、优化设计、节约工程造价等都具有实际意义。
1工程地质及试桩情况新港高速公路双柳长江大桥接线工程,正线设计均为桥梁,采用双向6车道高速公路技术标准,全线设计速度120公里/小时,桥面净宽2×15.7m,汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。
关于单桩竖向承载力特征值的计算一、地质勘察报告的数据f ak ——地基承载力特征值。
q sia——桩侧阻力特征值。
q pa——桩端阻力特征值。
二、地质勘察报告估算2号孔单桩竖向承载力特征值1、假设桩径1.00m。
2、假设桩长8.00m。
3、设计±0.00m为30.60m。
4、设计桩顶标高为29.00m。
5、参照地质勘察报告2号钻孔柱状图确定桩在各层埋深为:6、计算依据:《建筑地基基础技术规范》(DB21/907—2005)。
7、P107页规定:当桩端为坚硬岩石、较硬岩石、较软岩石时可按公式(9.2.1-2)确定单桩竖向承载力特征值R a。
8、理论计算2号孔单桩竖向承载力特征值R a= q p a× A p+U pΣq si a×l i=1500×3.14×0.502+2×0.50×3.14×(7×0.24+11×1.20+24×1.70+45×4.86)=1177.5+3.14×(1.68+13.20+40.80+218.70)=1177.5+3.14×274.38=1177.5+861.55=2039.05KN三、根据设计估算2号孔单桩竖向承载力特征值1、假设桩径0.60m。
2、假设桩长10.10m。
3、设计±0.00m为30.60m。
4、设计桩顶标高为29.00m。
5、参照地质勘察报告2号钻孔柱状图确定桩在各层埋深为:6、计算依据:《建筑地基基础技术规范》(DB21/907—2005)。
7、P107页规定:当桩端为坚硬岩石、较硬岩石、较软岩石时可按公式(9.2.1-2)确定单桩竖向承载力特征值R a。
8、理论计算2号孔单桩竖向承载力特征值R a= q p a× A p+U pΣq si a×l i=1500×3.14×0.302+2×0.30×3.14×(7×0.24+11×1.20+24×1.70+45×6.96)=423.9+1.884×(1.68+13.20+40.80+313.20)=423.9+1.884×368.88=423.9+694.99=1118.88KN四、根据设计估算15号孔单桩竖向承载力特征值1、假设桩径0.60m。
浅谈单桩竖向极限承载力估算摘要:重点介绍了原位测试法和经验参数法估算单桩竖向极限承载力的方法。
结合具体工程,按上述两种方法分别计算出选用不同持力层、不同桩径时的单桩竖向承载力极限标准值,以供设计单位参考。
关键词:原位测试法;经验参数法;单桩竖向极限承载力1 前言桩基础是深基础中常用的一种基础形式。
如果建筑场地浅层地基土的工程地质条件不能满足建筑物对地基承载力和地基变形的要求,并且不适宜采用换填垫层法等浅层地基处理方法时,就可以考虑以地下深层坚硬土层作为持力层的桩基础方案了。
在桩基础方案的设计中,单桩承载力的确定具有非常重要的意义。
2 单桩竖向承载力估算方法简介单桩竖向承载力的确定方法一般有以下三种:静载荷试验、原位测试法、经验参数法。
根据设计等级的不同而选用合适的方法,一般情况,仅设计等级为甲级的建筑桩基,其单桩竖向承载力应通过静载荷试验确定。
现如今常见的工民建建筑工程中,乙、丙级建筑较多,且在岩土工程勘察阶段,仅有原位测试和经验参数数据,故本文重点介绍原位测试法和经验参数法确定单桩竖向极限承载力。
2.1 原位测试法按照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008),根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时,对于黏性土、粉土和砂土,如无当地经验时可按下式计算[1]:……式2.1式中—桩身周长(m);—桩穿越第i层土的厚度(m);—第i层土的探头平均侧阻力(kPa);—桩端平面上、下探头阻力,取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内土层厚度的探头阻力加权平均值(kPa),然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均;—桩端面积(m2);—桩端阻力修正系数,对于黏性土、粉土取2/3,饱和砂土取1/2;—第i层土桩侧阻力综合修正系数,黏性土、粉土:= 10.04(fsi)-0.55;砂土: = 5.05(fsi)-0.45。
2.2 经验参数法按照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008),根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式计算[1]:4 结论①由计算结果可知,当以⑤粉土层作为桩端持力层时,根据原位测试法(双桥静探)计算的单桩竖向极限承载力较根据经验参数法计算的单桩竖向极限承载力偏大;当以⑥粉砂层作为桩端持力层时,根据原位测试法(双桥静探)计算的单桩竖向极限承载力较根据经验参数法计算的单桩竖向极限承载力偏小。
中风化泥岩的抗拔力桩基计算
【原创版】
目录
1.概述中风化泥岩的抗拔力桩基计算的重要性
2.介绍中风化泥岩的特性
3.详述抗拔力桩基计算的方法
4.分析计算结果及应用
5.总结中风化泥岩的抗拔力桩基计算的意义和影响
正文
中风化泥岩的抗拔力桩基计算,是地基工程中一个非常重要的环节。
地基是建筑物的承台,它的稳定性直接影响到建筑物的安全。
中风化泥岩,作为一种常见的地基土壤类型,具有其独特的特性。
中风化泥岩,又称为次生泥岩,是在原有泥岩的基础上,经过风化、侵蚀、沉积等自然作用形成的。
它的物理力学性质,如密度、固结性、抗剪强度等,都较原生泥岩有明显的变化。
这种土壤类型在我国广泛分布,尤其是在南方地区。
对于中风化泥岩的抗拔力桩基计算,我们通常采用经验公式法、极限平衡法、基础梁法等方法。
这些方法都有各自的适用范围和精度要求。
例如,经验公式法适用于初步设计阶段,其优点是简单、快速;极限平衡法则适用于详细的设计阶段,其优点是精度高。
计算结果可以帮助我们了解中风化泥岩地基的抗拔力性能,从而为桩基的设计和施工提供科学依据。
同时,这也有助于我们更好地理解中风化泥岩地基的稳定性,为其他相关工程提供参考。
总的来说,中风化泥岩的抗拔力桩基计算,是地基工程中不可或缺的一环。
只有充分了解和掌握这一环节,才能确保建筑物的安全,避免因地
基问题导致的事故。
中风化泥岩承载力特征值中风化泥岩是一种常见的软岩,由于长期受到风化作用的影响,其力学性质会发生一系列变化。
中风化泥岩的承载力特征值是指在一定条件下,能够承受的最大荷载或塑性变形时的荷载水平。
中风化泥岩的承载力特征值研究对于工程设计和地质灾害防治具有重要意义。
本文将从中风化泥岩的力学性质、承载力计算方法以及影响因素等三个方面,对中风化泥岩的承载力特征值进行详细介绍。
一、中风化泥岩的力学性质中风化泥岩的力学性质主要包括强度、变形特性和岩石物性等。
其中,强度是指岩石在外荷载作用下,抵抗破坏的能力。
变形特性是指岩石在外荷载作用下的变形行为,包括弹性变形和塑性变形等。
岩石物性包括密度、孔隙度、饱和度、气含量等参数,对岩石的强度和变形特性有着重要影响。
二、中风化泥岩的承载力计算方法中风化泥岩的承载力计算方法有很多,常用的有室内试验法、现场试验法和理论计算法等。
室内试验法通常包括单轴抗压试验、剪切试验和三轴抗压试验等,通过对试样的破坏过程和力学参数的测定,来推断中风化泥岩的承载力特征值。
现场试验法包括载荷试验和直接cut法等,通过现场试验的形式,直接测定中风化泥岩的承载力特征值。
理论计算法则是通过一系列的理论模型和假设,推算中风化泥岩的承载力特征值。
三、中风化泥岩承载力特征值的影响因素中风化泥岩的承载力特征值受到很多因素的影响,常见的有岩石结构、含水量、孔隙度、颗粒组成、风化程度、风化时间、孔隙流体压力和围压等。
其中,岩石结构和颗粒组成会影响中风化泥岩的强度和变形特性,含水量和孔隙度的变化会导致中风化泥岩的强度和承载力特征值的变化,风化程度和风化时间的增加会降低中风化泥岩的强度和承载力特征值。
综上所述,中风化泥岩的承载力特征值是指在一定条件下,能够承受的最大荷载或塑性变形时的荷载水平。
中风化泥岩的承载力特征值研究是一个复杂而重要的课题,对于工程设计和地质灾害防治具有重要意义。
未来的研究应该从各个方面综合考虑中风化泥岩的力学性质、承载力计算方法和影响因素,以提高对中风化泥岩承载力特征值的认识。
108桥梁结构城市道桥与防洪2019年8月第8期D01:10.16799/ki.csdqyfh.2019.08.032持力层为中风化泥岩单桩竖向承载力计算探讨李孝平(中铁四院集团广州设计院有限公司,广东广州510600)摘要:当基桩的持力层为中风化泥岩时,单桩竖向承载力究竟应该按嵌岩桩计算还是按摩擦桩计算比较合理,有一定的困扰。
现通过一个工程实例,经过对比计算分析,得出如下结论:(1)当桩端持力层单轴饱和抗压强度frk!5MPa时,来自桩端的阻力要比桩侧阻力显著一些,基桩按嵌岩桩计算合理些。
(2)当桩端持力层单轴饱和抗压强度frk"4MPa时,来自桩侧的阻力有时要比桩端阻力显著一些,基桩按摩擦桩计算更合理些。
(3)上覆土层的性质和厚度,决定了桩土侧阻力的程度:若桩侧阻力桩的抗力的比较,按摩擦桩计算;若桩侧阻力桩的总抗力的比较,按嵌岩桩计算关键词:中风化泥岩;竖向承载力;嵌岩桩;摩擦桩中图分类号:144115文献标志码:B文章编号:1009-7716(2019)08-0108-040引言对于中度的,经,基注桩。
,基桩的持力层经泥岩,是中风化泥岩,化,桩的承载力中风化泥岩单轴抗压强度frk7MPa上,单桩竖向承载力完合按嵌岩桩计算,单轴饱和抗压强度frk较,4MPa~5MPa,单桩竖向承载力计算[1-3]带来了一定的困扰:究竟是按嵌岩桩旧)计算单桩竖向承载力合,还是按摩擦桩I8-9J计算单桩竖向承载力合理一些?按基与基计》(JTG D63—2007)[10-11]中(5.3.4)计算,嵌岩桩单桩轴向受压承载力为:1%&力)++#$2-仏+1/2(!+#如),(5.3.4)嵌岩桩单桩轴向压承载力桩端阻力嵌岩侧阻力、嵌岩上桩土侧阻力分为,对嵌岩上桩土侧阻力嵌入基岩的强度了当岩石饱和单轴抗压强度frk2MPa时按摩擦桩计算但实际情况是当岩石饱和单轴抗压强度标准收稿日期:2019-03-15作者简介:李孝平(1967—),男,高级工程师,一级注册结构工程3究向:结基工程frk2MPa,小于5MPa时,按嵌岩桩计算并不一定合理。
本文一个工程实例,通过对比计算,试图对个问题探讨,期对同类问题有所帮助。
1工程概述某上既有立交度为30m及40m的预制箱,面分左右幅,半幅宽15m o距8m,直径1.3m 1.5m,基础为注桩,桩径1.5m及1.8m台板凳台,桩,桩径1.2m。
桩端持力层为中风化泥岩1.1工程地质(1)①层素填土:层厚2.4m,主要份粘土夹建筑垃圾、砖块等杂物,结稍密,局压实,性质不均匀,该层不直接为建()筑物的基持力层(2)②1层淤泥质土:层厚2.2m,层位不稳定,深灰色,饱和,流塑,含有机质,具腥味,摇震反应轻微,干强度韧性,夹粉砂。
为场内浅层土层,具有承载力高压缩性、高灵敏度、抗剪能力差等特点,工程力学性质差。
经26试,实1'=1~2,平均1.23,差"=0.43,#=0.349,丘为1.08(3)②4层砂:层厚2.3m,灰色,饱和散~稍密,石英质,分选一般,局夹淤泥及中砂,2019年8月第8期城市道桥与防洪桥梁结构109工程性质一般。
经33次标贯试验,实测击数!'=9~19击,平均13.42击,标准差!=2.63,变异系数"=0.196,击数标准值为12.63击。
(4)②/层淤泥质粉砂:层厚4.2m,灰黑色,饱和,松散,主要成份为石英,含泥质,局部夹淤泥质土,局部夹细砂,工程性质一般。
经52次标贯试验,实测击数N'=4~9击,平均5.27击,标准差!=1.47,变异系数"=0.279,击数标准值为4.92击。
(5)②3层中粗砂:层厚12m,灰白色,饱和,稍密~中密,主要成份为石英,含粉粘粒,颗粒不均,分选性较好,工程性质一般。
(6)③层强风化岩带(W3):层厚3.3m,灰黑色,泥质结构,层状构造,节理裂隙发育,岩石风化作用强烈,岩石结构基本,岩状状、岩半土状,风化不均,局部夹中风化泥岩。
岩石程为岩,岩程,岩基本质量等级为:类。
层顶埋深,工程力性质较好,较强,化(7)④层中风化泥岩(W2):风化不均,局部夹强风化岩。
岩性主要为泥岩。
层顶埋深,工程力学性质好,强,强度为2.6~ 26.6MPa,平均值为10.1MPa,标准值为7.1MPa,饱和强度为4.1-6.0MPa,平均值为5.0MPa,基力层,化载力,。
1.2桩基设计参数(见表1)1.3桩顶设计荷载桥台:桩径D1=1.2m,桩顶最大竖向力Nmax1=5500kN;:,分别为:D2=1.5m,桩顶最大竖向力Nmax2=7500k N;桩径D3=1.8m,桩顶最大竖向力Nmax3=11000kN。
2桩基计算2.1按嵌岩桩计算岩,基与基》(JTG D63—2007严10J中(5.3.4)计,岩力值为:\R…\=C1A p f rk+u.屁+1/2(#屛!仏)中:HR#J为力值,kN;为,m2;f r*为岩石饱和强标准值,kPa;$为层力发系数;h,为基岩深,m,不风化层强风化层u 为,m;q,k为力标准值,kPa;“心为岩石程等系数。
中:C1AJ k为力;u M C^h.f r k.为嵌岩力;1/2$,uN0qk为嵌岩土侧阻力。
(1)桩径D1=1.2m,U1=3.77m,Ap1=1.13m2,桩顶最大竖向力Nmax1=5500kN。
%1值0.5,%2取值0.04,力k取单轴饱和抗压强度5MPa,$s取0.8,嵌岩深度h,=2m,桩长28.40m,》 5.3.4),:C1A p f rk=0.5x1.13x5000=2825(kN);u U c2h,九=3.77x0.04x2x5000=1508(kN);1/2$"Y4qk=0.5x0.8x3.77x(2.4x0+2.2x 20+2.3x45+4.2x25+12x60+3.3x120)=2063(kN);HR#]=2825+1508+2063=6396(kN)>Nmax1=表1桩基设计参数表层号岩土类别状态钻(冲)t岩石天然抗压强标准值f rk/MPa土比例系数3与30/(kN-m-4)岩石基力系数2/(kN*)饱和强标准值f f k/MPa基力基本容值f#/kPa抗拔摩力折减系数备注土摩力标准值q&/kPa土力标准值q)k/kPa①素填土稍经压实------100-②1淤泥质土流塑20--3O500--550.5②!粉质粘土可塑40--5O000--1200.6②3中粗砂稍密~中密60--18O000--2200.5②4细砂松散~稍密30--13O000--800.5②5淤泥质粉砂松散25--5O000--700.5③强风化泥岩岩土状1201O500-15O000--3500.6④中风化泥岩岩1507.1300O000 5.06000.7%1=0.5,%2=0.04未修正,计时需实际修正110桥梁结构城市道桥与防洪2019年8月第8期5500kN(可)。
若人取单轴饱和抗压强度4MPa,重新代入公式(5.3.4)计算,则:办=0.5x1.13x4000=2260(kN);(;)2+*九=3.77x0.04x2x4000=1206(kN);1/2!,(A伽=2063(kN);[R a]=2260+1206+2063=5529(kN)>Nmax1= 5500kN(可)。
(2)桩径D2=1.5m,U2=4.71m,Ap2=1.767m2,桩顶最大竖向力Nmax2=7500kN。
重复前面的计算,当人取单轴饱和抗压强度5MPa时,[R o]=4417+1884+2577=8878(kN)>Nmax2= 7500kN(可)当f rk取单轴饱和抗压强度4MPa时,[R o]=3534+1507+2577=7618(kN)>Nmax2= 7500kN(可)。
(3)桩径D3=1.8m,U3=5.65m,Ap3=2.54m2,桩顶最大竖向力Nmax3=11000kN。
重复前面的计算,当人取单轴饱和抗压强度5MPa时,[R o]=6350+2260+3095=11705(kN)>Nmax3= 11000kN(可)。
当fk取单轴饱和抗压强度4MPa时,[R o]=5080+1808+3095=9983(kN)<Nmax3= 11000kN(不可)。
桩端嵌入基岩深度不足,按嵌入基岩4m,2*= 4m,桩长30.4m,重新计算,则:(Ss2*九=5.65x0.04x4x4000=3616(kN);[R o]=5080+3616+3095=11791(kN)>Nmax3= 11000kN(可)。
2.2按摩擦桩计算按摩擦桩设计,依据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)中公式(5.3.3-1)计算,摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值为:3[R o]=#(!Q ik-i+A p Q r(5-3-3-1)其中,."=5()"[[/00]+'2"2(2-3:],(5.3.3-2)o式中:.为桩端处土的承载力容许值,kPa,当持力层为砂土、碎石土时,若计算值超过下列值,宜按下列值采用:粉砂1000kPa,细砂1150kPa,中砂、粗砂、砾砂1450kPa,碎石土2750kPa;血]为桩端处土的承载力基本容许值,kPa;"为;50为为桩端力;1/2(\-*.*'为桩土侧阻力。
(1)桩径D1=1.2m,U1=3.77m,Ap1=1.13m2,桩顶最大竖向力Nmax1=5500kN。
考《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007'中表3.3.4、表533-2、表5.333,这里50取1.0,"取0.68,k2取6。
r2取18kN/m3,血]取600kPa,2=28.4m,代入公式(533-2)计算,则: .=1.0x0.68x[600+6x18x(28.4-3']= 2273(kPa)v2750kPa,.取2273kPa,代入公式(5.3.3-1'计算3则:1/2(C-*.k=0.5x3.77x(2.4x0+2.2x20+2.3x45+ 4.2x25+12x60+3.3x120+2x150)=3145(kN);%&.=1.13x2273=2568(kN);[R o]=3145+2568=5713kN>Nmax1=5500kN (可)。
(2)桩径D2=1.5m,U2=4.71m,Ap2=1.767m2,桩顶最大竖向力Nmax2=7500kN。
重复前面的计算3则:[R o]=3929+4016=7945(kN)>Nmax2=7500kN (可)。