桩基桩长的计算

桩基的类别针对界溪段桥梁梁下部构造施施工图中存在在两类桩：端端承桩和摩擦擦桩。端承桩：桩基自自身重及桩顶顶以上荷载由由桩端持力层层承受。摩擦桩：桩基自自身重及及桩桩顶以上荷载载由桩基周身身与岩土摩擦擦阻力承受。单桩基桩长理论论计算公式及及相关参数表表1、摩擦桩单桩桩承载力容许许值计算公式式：[Ra]=（11/2）*u*∑Qik*li+Ap*QrrQr=m0*KK*[fao]+kk2*R*((h-3)式中：[Ra]]——单桩轴向受受压承载力容容许值（KN），桩身自自重与置换土土重（当自重重计入浮力时时置换土重也也计入浮力）的的差值作为荷荷载考虑；u——桩身周长长（m）Ap——桩端截截面面积（㎡㎡）n——土的层数数（注：公式式中未写出）Li——承台底底面或局部冲冲刷线以下各各土层的厚度度（m），扩孔部分分不计；Qik——与LLi对应的各土土层与桩侧的的摩阻力标准准值（kPa），宜采用用单桩摩阻力力实验确定，当当无实验条件件时按表5.3.33-1选用；Qr——桩端处处土的承载力力基本容许值值（kPa），当持力层层为砂石、碎碎石土时，若若计算值超过过下列值，宜宜采用：粉砂砂1000kkP；细砂1150kkP；中砂、粗粗砂、砾砂1450kkP；碎石土2750kkP；[fao]———桩端处土的的承载力基本本容许值（kPa），按《公路路桥涵地基及及基础设计规规范》第3.3.3条确定；h——桩端的埋埋置深度（m），对于有冲冲刷的桩基，埋埋深由一般冲冲刷线起算；；对无冲刷的的桩基，埋深深由天然地面面线或实际开开挖后的地面面线算起；h的计算值不不大于40m，当大于40m时，按40m计算；k2——容许承承载力随深度度的修正系数数，根据桩端端处持力层土土类按《公路路桥涵地基及及基础设计规规范》3.3.4选用；K——桩端以上上各土层的加加权平均重度度（kN/m33）,若持力层在在水位以下且且不透水时，不不论桩端以上上土层的透水水性如何，一一律取饱和重重度；当持力力层透水时，则则水中部分土土层取浮重度度；R——修正系数数，按表5.3.33-2选用；m0——清底系系数，按表5.3.33-3选用。表5.3.3--1钻孔桩桩侧侧土的摩阻力力标准值Qik土类Qik（kPaa）中密炉渣、粉煤煤灰40-60黏性土流塑Il＞I20-30软塑0.75＜＜Il≤I30-50可塑、硬塑0＜＜Il≤o.7550-80坚硬Il≤080-120粉土中密30-55密实55-80粉砂、细砂中密35-55密实55-70中砂中密45-60密实60-80粗砂、砾砂中密60-90密实90-140圆砾、角砾中密120-1500密实150-1800碎石、卵石中密160-2200密实220-4000漂石、块石400-6000注：挖孔桩的摩摩阻力标准值值可参照本表表采用。表5.3.3--2修正系数值I/d桩端土4-2020-25＞25透水性土0.700.70-0..850.85不透水性土0.650.65-0..720.72表5.3.3--3清底系数m0值t/d0.3-0.11m00.7-1.00注：1.t、dd为桩端沉碴碴厚度和桩的的直径。2.d≤1.55m时，t≤300mmm;d＞1.5m时，t≥500mmm,且0.1＜t/d＜0.3.2、端承桩的单单桩轴向受压压承载力容许许值计算公式式：[Ra]=c11*Ap*ffrk+u**∑c2i*hi*frki+((1/2)**K*u*∑∑li*qik式中：[Ra]]——单桩轴向受受压承载力容容许值（KN），桩身自自重与置换土土重（当自重重计入浮力时时，置换土重重也计入浮力力）的差值作作为荷载考虑虑；C1——根据清清孔情况、岩岩石破碎程度度等因素而定定的端阻发挥挥系数，按表表5.3.4采用；Ap——桩端截截面面积（㎡㎡），对于扩扩孔底桩，去去扩孔底截面面面积；frk——桩端端岩石饱和单单轴抗压强度度标准值（kPa），黏土质岩岩取天然湿度度单轴抗压强强度标准值，frk小于2MPa时按摩擦桩计算（frki为第i层的frk值）；c2i——根据据清孔情况、岩岩石破碎程度度等因素而定定的第i层岩层的侧侧阻力发挥系系数，按表5.3.4采用；u——各土层或或各岩层部分分的桩身周长长（m）；hi——桩嵌入入各岩层部分分的厚度（m），不包括强强风化层和全全风化层；m——岩层的层层数，不包括括强风化层和和全风化层；；K——覆盖层土土的侧阻力发发挥系数，根根据桩端frk确定：当2MPa≤frk＜15MPa时，K=0..8；当15MPa≤frk＜30MPa时，K=0.5；当frk＞30MPa时，K=0.2；li——各土层层的厚度（m）；qik——桩侧侧第i层土的侧阻阻力标准值（kPa）,宜采用单桩桩摩阻力实验验值，当无实实验条件时，对对于钻（挖）孔孔桩按本规范范表5.3.33-1选用，对于于沉桩按本规规范表5.3.33-4选用；n——土层的层层数，强风化化和全风化岩岩层按土层考考虑。表5.3.4系数C1、C2值岩石层情况C1C2完整、较完整0.60.05较破碎0.50.04破碎、极破碎0.40.03注：1.当入岩岩深度小于或或等于0.5m时，C1乘以0.75的折减系数数，C2=0..2.对于钻孔桩桩，系数C1,C2值应降低20℅采用；桩端端沉碴厚度t应满足以下下要求：d≤1.5m时，t≤50mm;;d>1.55m时，t≤100mmm.3.对于中风风化层作为持持力层的情况况，C1、C2应分别乘以0.75的折减系数数。三、案例分析某桥桥墩单桩桩顶顶竖向力为9881KKN,该桩基及岩岩层分状图如如下：解析一：按摩擦擦桩计算[Ra]=98881KNu=2*∏*rr=2*3..14*0..9=5.6655（m）Ap=∏*r22=3.144*（0.9）2=2.5545（㎡）n=3L1（坡积亚粘粘土）=2.7（m）L2（残积亚粘粘土）=3.1（m）L3（碎石状强强风化花岗岩岩）待定Qr=底部岩层层为砂土状强强风化花岗岩岩（碎石土）取2750KPa.[Ra]=（11/2）*u*∑Qik*li+Ap*Qrr∑Qik*lii=（2[Ra]]-Ap*Qrr）/u∑Qik*lii=(2*99881-22.545**2750))/5.6555∑Qik*lii=22566.985（KN）底层为弱风化花花岗岩摩阻力力标准值Qik值取500KPPa，砂土状强强风化花岗岩岩摩阻力标准准值Qik值取120KPPa，残积亚粘粘土摩阻力标标准值取70KPa，坡积亚粘粘土摩阻力标标准值取50KPa：50*2.7++70*3..1+1200*L3=22256.9985L3=15.887即桩长长度为22.7+3..1+15..87=211.67≈22（m）解析二：按端承承桩计算[Ra]=98881KN根据表格5.33.4查寻C1、C2可知碎石状状强风化花岗岗岩、微风化化花岗岩分别别为0.4、0.03，0.6、0.05Ap=∏*r22=3.144*（0.9）2=2.5545（㎡）frk=5.5548MPaa，2MPa＜frk＜15MPaa,K取0.8u=2*∏*rr=2*3..14*0..9=5.6655（m）n=4L1（坡积亚粘粘土）=2.7（m）L2（残积亚粘粘土）=3.1（m）L3（碎石状强强风化花岗岩岩）=10.4（m）L4（微风化花花岗岩）待定定[Ra]=c11*Ap*ffrk+u**∑c2i*hi*frki+((1/2)**K*u*∑∑li*qik9881=0..6*2.5545*555476+55.655**（0.05**hi*555476）+（1/2）*0.8**5.6555*（50*2..7+70**3.1+1120*100.4）9881=844711.8852+27773.8hhi+72338.4hi=-820069.2552/98881hi=-8.33（m）如果桩长减少88.3m，则桩端处处于碎石状花花岗岩层，桩桩端岩层承载载力可计算而而出，过程如如下：[frk]———桩端处土的的承载力基本本容许值（kPa），查寻《公公路桥涵地基基及基础设计计规范》第3.3.3条确定；frk1=11000KPPa。F=(1/2))*K*u**∑li*qik+c11*Ap*ffrk1F=（1/2）*0.8**5.6555*[50**2.7+770*3.11+120**(10.44-8.3）]+0.44*2.5445*10000F=2384..248（KN）F＜[Ra]==9881((KN)F′=(1/22)*K*uu*∑li*qik=（1/2）*0.8**5.6555*（50*2..7+70**3.1+1120*100.4）=7238.44F′＜[Ra]]=98811(KN)由此可知桩端处处于碎石强风风化花岗岩层层无法满足桩桩顶荷载承载载力要求。则则桩端必须嵌嵌入微风化花花岗岩层。对对于宁武公司司要求，对端端承桩桩基嵌嵌入岩层的深深度规定