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1、2003年11月内蒙古大学学报(自然科学版)Nov.2003第34卷第6期ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNeiMongolVol.34No.6文章编号:1000-1638(2003)06-0712-06多层土中钻孔灌注桩的桩长计算姜云霞(内蒙古大学职业技术学院土木工程系,呼和浩特010023)摘要:提供了多层土中钻孔灌注桩桩长计算的方法.将多层土中桩长计算转换为求解3次方问题,给出了不同土层情况下3次方程系数的表达式,并附有用公式法计算桩长的算例.关键词:摩擦桩;钻孔灌注桩;
2、桩长计算中图分类号:+++U443.154;TU473.11;TU473.12文献标识码:A钻孔灌注桩基础是目前桥梁工程中应用最广泛的一类桩基础,桩长计算是桩基设计中的重要一环.由于地质、水文等条件的多样性,桩长计算既烦琐又不能套用标准图,都要经过计算.[1]钻(挖)孔桩桩长计算的依据是《桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85(简称《桥规》024)第[2]4.3.2条的单桩允许承载力公式.该公式是对我国大量已知桩长的单桩承载力试验资料统计的基础上得出的.当桩长已知时,验算桩的承载力很容易,但由外荷载计算桩长时,由于公式
3、中的未知量较[3][4]多,计算很麻烦.目前常见的钻孔桩计算书籍主要介绍桩在单一土层中的计算方法,而对多层土中的桩长计算却很少涉及.实际上桩侧土往往是多层土.因此,有必要研究多层土中的桩长计算方法.1单桩容许承载力公式《桥规》024的钻孔桩单桩容许承载力计算公式为:1〔P〕=(Ulp+AR)(1)2n1其中p=∑lii,R=2m0{〔0〕+k2!2(h-3)}li=1把p及R代入(1)则n1〔P〕=U∑lii+m0A{〔0〕+k2!2(h-3)}(2)2i=1式中〔P〕单桩轴向受压容许承载力(kN);表
4、1值l地面或局部冲刷线以下桩的长度(m);Table1Thevaluesofli桩在地面以下(无冲刷)或局部冲刷线以下L/d4～2020～25>25桩底情况或承台底面以下(低桩承台)第i层土中的长度透水性土0.700.70～0.850.85(m);U桩的周长(m),按成孔直径计算;不透水性土0.650.65～0.720.72i与li对应的各层土与桩壁的极限摩阻力(kPa);2A桩底横截面面积(m);〔0〕桩底土允许承载力(kPa);收稿日期:2003-05-28作者简介:姜云霞(1944～),男,浙江江山县人,内蒙古
5、大学职业技术学院副教授.第6期姜云霞多层土中钻孔灌注桩的桩长计算713k2深度修正系数;3!2一般冲刷线或地面到桩底间各层土的换算容重(KN/m);h一般冲刷线或地面到桩尖的埋置深度,即桩长(m);——桩长影响系数,桥规024对其取值规定见表1.其余字母的意义及各字母的取值方法详见桥规024及桥规解释.2公式法主要参数与桩长的关系表达式公式法设桩在地面或一般冲刷以下的长度为h,并将单桩允许承载力公式中的桩侧摩阻力n1∑Lii、桩底承载力深度修正项中的土的换算容重!2、桩长影响系数、以及地面或冲刷线以下桩2i=1的自重都表
6、达成h的函数,代入单桩容许承载力[P]与外荷载P的平衡方程P=K[P](3)(3)式中K为单桩容许承载力提高系数,K取1或1.25(详见桥规024)经整理可得到桩在一般冲刷线以下的深度h(后称桩长)的计算式,这是一个关于h的3次方程,求解该方程即可得出桩长.2.1外荷载P的表达式P的算式为桩长h的函数,如下:2∀d!P=W+W1/2=W+(h-#)(4)8式中:P单桩承受的外荷载,包括桩自重(kN);W作用在局部冲刷线以上或地面以上或作用在低桩承台底面计算桩顶的全部荷载(kN);W1/2局部冲刷线以下或地面以下或低桩承台底
7、面以下桩重的一半(kN),(桥规024规定取一半);d桩径(m)3!桩身容重(kN/m);#一般冲刷线到局部冲刷线的距离(m)2.2桩壁摩阻力的表达式桩壁摩阻力表达为桩长h的函数:nn-1n-1n-1n-11KUKUKU2KU∑lii=2〔∑lii+Lnn〕=2〔∑lii+(h-#-∑li)n〕=2〔nh+∑li(ii=1i=1i=1i=1i=1-n)-#n〕(5)式中:n——地面或局部冲刷线到桩底的土层数,低桩承台为承台底到桩底的土层数;n桩底所在的第n层土对桩侧的摩阻力(kPa)其余符号同上.2.3
8、一般冲刷线到桩尖间土的换算容重!2的表达式一般冲刷线到桩尖间土层的换算容重!2表达成桩长h的函数时,形式如下:m-1m-1m-1m-1∑lj!j+Lm!m∑lj!j+(h-∑lj)!m!mh+∑lj(!j-!m)j=1j=1j=1j=1!2=m==(6)hh∑ljj=1式中:m地面或一般冲刷线到桩尖的土
