*项目桥梁钻孔灌注桩计算钻孔灌注桩直径为1.0m，用C25号砼，16R235级钢筋。灌注桩按m法计算，m值为5X 10 3 kN / m 4 （软塑性粘性土）。 桩身砼受压弹性模量Ec =2.6X 10 4 MPa（一）荷载计算每一根桩承受的荷载为：1 单孔恒载反力：N1=0.5X1689.02=844.51 kN2盖梁恒重反力：N2=113.10 kN3系梁恒重反力：N3=0.5X56=28 kN4桥墩柱自重： N4=37.31 kN所以作用一桩顶的恒载反力为：N=N1+N2+N3+N4=1022.92kN5灌注桩每延米自重：X 1.22X 15=16.95 kN/m （已扣浮力）46可变荷载反力：（1）两跨荷载反力：N5=523.78 kN （公路II级）N5=63.42kN （人群荷载，单侧）（2）单跨可变荷载反力：N6=402.67KN（公路II级）N6=44.57KN （人群荷载，双侧）（3）制动力：T=45 kN ；作用点在支座中心距桩顶距离为：0.5X0.042+1.1+1.9=3.021 m（3）纵向风力：风压取0.7X442=309.4Pa （求得面积得风力） 则由盖梁引起的风力：W1=0.5X2.314=1.157 KN 对桩顶的力臂为：1.10X0.5X1.9=2.45 m 墩柱引起的风力： W2=0.85kN对桩顶的力臂为：0.5X1.9=0.95m，横向风力因墩柱横向刚度 较大可不予考虑。7.作用于桩顶的外力mu8 2最大冲刷线柱径1.20mHHoN =1022.92+523.78+63.42=1610.12 kN （双孔） maxN =1022.92+402.67+44.57=1470.16 kN （单孔） minH=45+1.157+0.85=47.01 kNM=N6 X 0.25+T X 3.021+W1 X 2.45+W2 X 0.95+N6 X0.25=251.40KN.m （单跨活载时）8 作用于地面处桩顶的外力N =1610.12+16.96=1627.08 kNmaxN =1470.16+16.96=1487.12kNminH=47.01 kNM=251.40+47.01=298.41 KN.m（二）桩长计算假定土层是单一的，可用确定单桩容许承载力的经验公式初步确定计算桩长。灌注桩最大冲刷线以下的桩长为h则:N=1Uz l t + 九m A念+ k r (h -3)2i ioo 2 23其中：U桩周长 考虑用旋转式钻机，成孔直径则增大5 cm，有U二nX 1.25=3.93 mt 桩壁极限摩阻力，按表值取t =40 kPaiil 土层深度(m), / =1.0+h ,1.0m为一般冲刷线到最大冲 ii刷线的高度。入考虑桩入土深度影响的修正系数：取入=0.75m考虑孔底沉淀层厚度影响的消底系数，取m=0.8000A桩底截面积，A=nR2=1.13 m2。桩底土层容许承载力，。=220kPa0 0K深度修正系数，取K=1.522Y土层的容重，取为8.0KN/m3 (已扣除浮力)h一般冲刷线以下深度(m)3代入得：N二 l/2X3.93X(2.8+h) X 40+0.75X0.8X1.13X 220+1.5X8.0X (2.8+h-3)=134.6+78.6h+0.678X(217.6+12h) =282.13+86.74h桩底最大垂直力为：N=1627.08+2.8X16.96+0.5Xqh=1674.57+8.48h则应有：1674.57+8.48h =282.13+86.74hh=17.79 m取h=20m，即地面以下桩长为22.80m，由上式反求：N=282.13+86.74X20=2016.93KNNmax=1674.57+8.48X20=1844.17KN 可知桩的轴向承载力符合要求。(三) 桩的内力计算(m法)1桩的计算宽度b1b=K(d+1)=0.9X(1.2+1)=1.98m1f2桩的变形系数aJmba = 515 E I1 h式中：E =2.6X 107kN -m2I=0.0491Xd4=0.102 m4h受弯构件：EI=0.67EIh115000x 1.98a= 1 0.354 =0.354 m 4 0.67 x 2.6x 107 x 0.102所以桩的换算算深度为：ah=0.354X22.8=8.072.5可按弹性桩计算。3地以下深度z处桩身截面上的弯矩Mz与水平压应力。的计算 zx已知作用于桩顶上的外力为：N=1477.14 kN H=47.01 kN M =298.41 KN.m000（1）、桩身弯矩MzMz= -A +M B q m0 m其中无量纲系数A、B可由表格查得计算结果如下:mm桩身弯矩Mz计算zz 二a zh = ahAmBm為Aa mMB0 mMz0. 280.14.00. 099600. 9997413.23298.33311.560.560.24.00. 196960. 9980626.16297.83323.991.130.44.00. 377390. 9861750.12294.28344.401.690.64.00. 529380. 9586170.30286.06356.362. 260.84.00. 645610. 9132485.74272.52358.262.8214.00. 723050. 8508996.02253.91349.933. 671.34.00. 767610. 73161101.94218.32320.264.241.54.00. 754660. 64081100.22204.99305.215. 652.04.00. 614130. 4065881.56121.33202.897.062.54.00. 398960. 1476352.9844.0597.038.473.04.00. 193050. 0759525.6422.6748.319.893.54.00. 050860. 013546.754.0410.7911.304.04.00. 000050. 000090.0070.0270. 034(2)、桩身水平压应力。zxaH2M -= zAo zBzx b x b x11式中无量纲系数Ax, Bx可由表格查得，z为换算算深度，z = az计算如下表，桩身的水平压应力分布图见下：(KN/m 2)a H _ 0.354 x 47.01o b1.981=8.40a 2Mob10.3542 x 298.41198二 18.89水平压应力a计算表zxZZ = qZAxBx&Ho Z Axb1Q2 M -0 ZBx b1azx0. 2800000.560.22. 117791. 290883.564.878.431.130.41. 802731. 000646.067.5613.621.980.71. 360240. 638858.008.4416.442.540.91. 093610.444818. 277.5615.833.111.10.854410.286067.895.9513.844.241.50.466140.062885.871.787.655.652.00.14696-0.075722.47-2.86-0.398.473.0-0.08741-0.09471-2.20-5.37-7.5711.304.0-0.10788-0.01487-3.62-1.12-4.74四）桩身截面配筋与强度验算：验算最大弯矩（Z=2.26m ）处的截面强度，该处的内力值为:M=358.26KN.m， N=1477.14 kN ；桩内竖向钢筋若按含筋率0. 2%配置，则：兀A =一x 1.22 x 0.2% = 22.62（cm2 ） s4选用 12 根16 （I 级钢筋）As=24.13 cm 2, p =0.21%；桩的换算面积Ao为:兀A = A + nA = x 1.22 +10 x 24.13 x 10 -4 = 1.155(cm 2) o h s 4桩的换算截面模量 Wo 为：兀nA r 2W =一x R 3 +s = 0.175 m 3o 42 Rlp-桩的计算长度，当 ah$4 时，取lp = 0.7(lo + 士) =7. 91m；a根据公预规539条和5.3.10条相关规定：elE = 0.2 + 2.7 o = 0.786，= 1.15 - 0.01 亠=1.0709 1,故取1(r + r )22ros偏心增大系数n为:I= 64 d 6X1-50-249m 4；n=1 + 1400e /(r + r )(2T匕$2 = 1.112 ；ose = M / N = 242.54 mmo O O则n e = 269.8mm 270mmo按桥墩墩柱一节所示方法，查公预规附录 c 相关表格，可得到相关系数。经试算，当2 = 0.6386 时，从表中查到A=1 6144,B=06662,C=07250,D=1.7132.另设 g=0.88, p =0. 21%； f =11 5MPa, cdf =195MPa；代入下式：sdBf + Dpgf= cdsdAfcd 5 sdr = 264mm 沁 270mmr N = 1477.14KN Ar2f + Cp r2f = 18.86x 6002 = 6790kNo dcdsdr N e = 358.26KN.m Br3f + Dp r3f = 8.26x 6003 = 1788.48kN.m o d ocds