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:
Ra=ψａ [σ］ AP式中: 式中:Ｒａ—-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Φ
120mm得松木桩［σ]=2７０0kpa;
AP——桩端截面积(m2);
故Ｒａ=１×0。5×270０×π×(0。12/2)２＝１５。26 Ｓ=R／Ra＝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
计算项目 纵向弯曲系数ψ 折减系数α 地基承载力qp 桩端截面积Ａｐ 0+210—0+２60自排涵得基地应力R 单桩竖向承载力特征值Rａ 单 位 ／ / ｋPa m2 kＰａ kＰa 特征参数 1 0、5 18０ ０。007８5 ２33、3 15。3 备注 取最大值 取16,即按500×5００每平方米所需桩数ｎ 根 15、３ mｍ梅花型布置 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
计算项目 面积置换率ｍ 单桩竖向承载力特征值Ra 桩端截面积Ap 折减系数β 桩间土承载力fsｋ 复合地基承载力fspk 单 位 / ｋPa ｍ2 / kPa kＰa 特征参数 ８% 15。３ 0。0113 0.8 １8０ 240.4 备注 取2４0 复合地基承载力ｆspk＝240>自排涵基底应力最大值23３.3 kPa,满足设计要求。
松木桩计算过程
