(整理)桩长计算算例

基本情况：

  省道327线在穿越大河时，桥位处于改线段，拟修建一座7-16米桥梁。桥面宽净-11米，路线中心线与流水中心线成90度夹角。上部结构采用预应力空心板，下部为双柱式灌注桩。载重标准公路--Ⅰ级。

一、恒载计算：1-16米

  1、上部构造（一孔）

   （1）空心板自重：12×6.72×25=2016KN

   （2）桥面铺装自重：砼：0.1×11×16×25=440KN

                  沥青砼：0.05×11×16×23=202.4KN

   （3）护栏：6.39×25=160KN　　

   上部构造总重2818.4KN

  2、下部构造：

   （1）盖梁自重：21.8×26=566.8KN

   （2）立柱自重：π／4×1.2×4×25=113KN

   （3）灌注桩（直径1.5米）自重每延米q=π／4×1.5×1.5×（25-10）=26.5KN（扣除浮力），假设桩的长度为H，一根立柱承受的恒载之和为：

      （2818.4+566.8）/2+113+26.5H=1825+26.5H

二、活载计算：

   1、车道荷载

   一列车一个排架受力

   作RB（桥墩处）的影响线，根据规范，对车道荷载布载，如图（1）：

   RBmax =pK+∑qKωi =222+15.5×10.5=385KN

桥墩梁按二列车布载：

绘制单桩荷载横向影响线，最不利荷载布置如右

图（2）所示：

poq=1/2∑piyi=1/2×385=192.5KN

单桩受力=192.5×（1.235+0.971+0.779+0.515）=674KN

冲击系数u=0.3-0.3×11/40=0.218

计入冲击力受力=674×(1+u)=674×1.218=821KN

即单桩承载为P=1825+26.5H+821=26+26.5H

三、桩长计算

    钻孔灌注桩容许承载力[P]=1/2(ULτp+AσR)

   U─桩的周长(m),按成孔直径计算D=1.5+0.05=1.55m 

      U=1.55×π=4.87

   L─桩的局部冲刷线以下的有效长度(m)

   A─桩底横截面积 (m )  A=0.75×π=1.77 

   τp─桩壁土的平均极限摩阻力(KPa) τp=1/L∑τili  

   σR─桩尖处土的极限承载力(KPa),可按下列公式计算:

              σR=2moλ{[σo ]+k2γ2(h-3)}

   [σo ]─桩尖处土的容许承载力(KPa)

    h─桩尖的埋置深度。

    k2─地面土的容许才承载力随深度的修正系数，根据

     "报告"中的桩尖 土

取k2=1

γ2─桩尖以上的容重（KN/m )

λ─修正系数,查表得 λ=0.7  

mo─清底系数

设计时，宜t/d≤0.4，取mo=0.7

冲刷深经计算为5米

根据地质报告，列出各层土的极限摩阻力τi及每层深度

第二层土      l=1.2   τ2=40   Uτ2L2=1.55π×40×1.2=4.87×40×1.2=234（KPa）

第三层土        4.6   τ3=42   Uτ3L3=1.55π×42×4.6=941（KPa）

第四层土        6.6      48                         =1542.8（KPa）

第五层土        4.5      50                         =1095.8（KPa）

计算至第五层土ULτp=234+941+1542.8+1095.8=3813.6（KPa）  

设第六层的桩的长度为h6

由[P]=1/2(ULτp+AσR)可得：2[P]=ULτp+2Amoλ{[σo ]+k2γ2(h-3)}

2×（26+26.5H）=3813.6+（1.55π×53×h6）+2×1.77×0.7×0.7[220+20（H-3)]

h4=H-1.2-4.6-6.6-4.5=H-16.9

整理可得H=32.7m,按33米考虑。

四、边桩桩长计算：

  1、恒载计算：

   （1）一孔上部恒载重2818KN

  2、下部构造：

   （1）桥头搭板：8×11×0.32×25=704KN

   （2）盖梁自重：20.87×26=542.6KN

   （3）立柱自重：π／4×1.2×1.2×3×25=85KN

   （4）灌注桩（直径1.5米）自重每延米q=π／4×1.5×1.5×（25-10）=26.5KN（扣除浮力），假设桩的长度   为H，    一根立柱承受的恒载之和为：（2818+704）/4+542.6/2+85+26.5H=1242.5+26.5H

  3、活载计算：

   （1）、车辆荷载

   一列车一个排架受力

   作RA（桥台处）的影响线，经计算最不利荷载位置如图（3）：

规划编制单位应当在报送审查的环境影响报告书中附具对公众意见采纳与不采纳情况及其理由的说明。   RAmax =∑piyi =p1y1+p2y2+p3y3+p4y4+p5y5

一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系和技术导则的应用                             =140×0.924+140×1+120×0.548+120×0.458

             +30×0.265

            =398KN

桥台按二列车布载：

（2）辨识和分析评价对象可能存在的各种危险、有害因素，分析危险、有害因素发生作用的途径及其变化规律。绘制单桩荷载横向影响线，最不利荷载布置如右

图（4）所示：

『正确答案』A

poq=1/2∑piyi=1/2×398=199KN

（1）规划和建设项目环境影响评价。单桩受力=199×（1.235+0.971+0.779+0.515）=697KN

冲击系数u=0.3-0.3×11/40=0.218

计入冲击力受力=697×(1+u)=697×1.218=849KN

（3）介绍评价对象的选址、总图布置、水文情况、地质条件、工业园区规划、生产规模、工艺流程、功能分布、主要设施、设备、装置、主要原材料、产品（中间产品）、经济技术指标、公用工程及辅助设施、人流、物流等概况。即单桩承载为P=1242.5+26.5H+849=2091.5+26.5H

4、桩长计算

（二）安全评价的基本原则    钻孔灌注桩容许承载力[P]=1/2(ULτp+AσR)

  式中：U=1.55π=4.87，A=1.77，mo=0.6，λ=0.7

1.环境影响评价依据的环境标准体系     [σo ]=220，k2=1，γ2=20

（3）公众对规划实施所产生的环境影响的意见；第一层土      l=7.4  τ2=32   Uτ1L1=1.55π×32×7.4=4.87×32×7.4=1153.2（KPa）

第二层土        3.0  τ2=40   Uτ2L2=1.55π×40×3=584.4（KPa）

第三层土        4.6   τ3=42   Uτ3L3=1.55π×42×4.6=941（KPa）

第四层土        6.6      =48                         1543

计算至第四层土ULτp=1153.2+584.4+941+1543=4222（KPa）

设第五层的桩的长度为h5

由[P]=1/2(ULτp+AσR)可得：

2[P]=ULτp+2Amoλ{[σo ]+k2γ2(h-3)}

2×（2091.5+26.5H）=4222+（1.55π×50×h5）+2×1.77×0.6×0.7[210+20（H-3)]

（5）公众意见采纳与不采纳的合理性；h4=H-7.4-3-4.6-6.6=H-21.6

整理可得H=22.8m,因接桩时表层土被松动，桩长增加为24米考虑。