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边墩桩长计算
大庆路桥边墩桩基钻平台钢管桩桩基计算
说明:群桩基础中,固定荷载位于群桩边缘时,边缘的桩处于最不利的状态。所以,只需简单考虑一组边缘桩基的抗力。取截面计算尺寸长4.5米,宽4米。荷载为混凝土、施工机械设备、钢筋等静载和施工人群荷载、混凝土浇筑冲击荷载、混凝土振捣荷载等动荷载的组合。
一、静载:(静载系数Vs=1.2)
1.1、回旋钻机:25t
1.2、I40b型钢:(4.5×2+4×2)×0.0738=1.40t
1.3、方木:4.5×4×0.05×0.6=0.54t
1.4、钢筋笼:4.2t
1.5、初灌混凝土:6方 13.8t
1.6、灌混凝土用导管 2t
1.7、钢管桩桩身自重G(t):敞口,直径630mm,壁厚12mm。单位质量0.0183t,总质量0.0183 l t
二、动载:(动载系数Vd=1.4)
2.1、施工人群荷载(2.5 kN/㎡):2.5×4.5×4=45kN=4.5t
2.2、混凝土浇筑冲击荷载(4.0kN/㎡):4.0×4.5×4=72kN=7.2t
2.3、混凝土振捣荷载(1.0 kN/㎡):1.0×4.5×4=18kN=1.8t
三、计算:
桩顶标高:42.2-2×0.4-0.05=41.35m
桩长:l= h1-h2+h3
式中: l:桩长(m); h1:桩顶标高(m);
h2:河底标高(m); h3:桩进入土层深度(m);
l=41.35-35+h3=6.35+h3
桩内径mm ≤600 700 λs 1 0.93 钢管桩因需要考虑桩底端闭塞效应及其挤土效应特点,钢管桩单桩竖向极限承载力可以按照以下公式计算:
:桩侧挤土效应系数,查表,内插法求得直径D=630mm,壁厚12mm,内径Ds=606mm时,取0.996
U:桩周长:U=0.63π=1.98m;
:第i层土对桩壁的极限摩阻力(kPa);
: 桩在第i层土层中的深度(m);
:桩底端闭塞效应系数,对于 闭口钢管桩取=1,
对于敞口钢管桩按下式计算取值。当<5时,=0.16;当<5时,=0.8;式中,:桩底端进入持力层深度(m);:钢管桩内直径(m);
A:桩底横截面面积(㎡);
:桩端处土的极限承载力(KPa);
因为作为摩擦桩,桩顶极限荷载绝大部分由桩侧阻力承担,桩端阻力较小.工程又需要偏安全设计,所以,忽略桩底端闭塞效应系数的影响及桩端阻力.桩基的竖向极限承载力应大于等于竖向荷载力。
4×0.996×1.98×4.5×h3≥[25+1.4+0.54+4.2+13.8+2+(6.35+h3)×4×0.183]×1.2+13.5×1.4
得 h3≥2.33m
∴柱底标高 37.5-2.33=35.17m
桩长l 2.33+6.35=8.7m
因为柱底标高位于地质勘查资料中的最上层的7.5米厚亚砂土中,所以,不需要往下分段计算。
故,使用桩长为12米的直径630mm,壁厚12mm钢管桩,插入泥土5.65米时,平台是安全的。
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