松木桩计算过程

15.2.6.5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。参照地勘报告的地基处理意见，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。参照地勘报告的地基处理意见，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——桩材料的应力折减系数，木材取0.5；2[σ]——桩材料的容许应力，桩头Φ150mm，桩尾Φ120mm的松木桩[σ]=2700kpa；AP——桩端截面积（m2）；故Ra=1×0.5×2700×π×（0.12/2）2=15.26S=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单位特征参数备注纵向弯曲系数ψ/1折减系数α/0.5地基承载力qpkPa180桩端截面积Apm20.007850+210-0+260自排涵的基地应力RkPa233.3取最大值单桩竖向承载力特征值RakPa15.3每平方米所需桩数n根15.3取16，即按500×500mm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：3skPaspkfmARmf)1(式中：spkf——复合地基承载力特征值，KPa；m——面积置换率；aR——单桩竖向承载力特征值，KPa；PA——桩端截面积，m2；——桩间土承载力折减系数，取0.8；skf——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单位特征参数备注面积置换率m/8%单桩竖向承载力特征值RakPa15.3桩端截面积Apm20.0113折减系数β/0.8桩间土承载力fskkPa180复合地基承载力fspkkPa240.4取240复合地基承载力fspk=240＞自排涵基底应力最大值233.3kPa，满足设计要求。