散体材料桩计算.
各种桩的计算公式
七、灌注桩（1）打孔沉管灌注桩单打、复打：计量单位：m3V=管外径截面积×（设计桩长+加灌长度）设计桩长——根据设计图纸长度如使用活瓣桩尖包括预制桩尖，使用预制钢筋混凝土桩尖则不包括加灌长度——用来满足砼灌注充盈量，按设计规定；无规定时，按0.25m计取。
（2）、夯扩桩：计量单位：m3V1（一、二次夯扩）=标准管内径截面积×设计夯扩投料长度（不包括预制桩尖）V2（最后管内灌注砼）=标准管外径截面积×（设计桩长+0.25）设计夯扩投料长度——按设计规定计算。
（3）钻孔混凝土灌注桩成孔工程量，计量单位：m3钻土孔V=桩径截面积×自然地面至岩石表面的深度；钻岩孔V=桩径截面积×入岩深度度混凝土灌入工程量，计量单位：m3V=桩径截面积×有效桩长，有效桩长设计有规定按规定，无规定按下列公式：有效桩长=设计桩长（含桩尖长）+桩直径设计桩长——桩顶标高至桩底标高基础超灌长度——按设计要求另行计算。
泥浆运输工程量：计量单位：m3，工程量按成孔工程量计取。
八、人工挖孔桩（1）、人工挖孔工程量：计量单位：m3V（人工挖土）=护壁外围截面积×成孔长度成孔长度——自然地坪至设计桩底标高V（淤泥、流砂、岩石）=实际开挖（凿）量（2）砖、混凝土护壁及灌注桩芯混凝土工程量：计量单位：m3工程量按设计图示尺寸的实体积九、水泥搅拌桩、粉喷桩，以立方米计算V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积（长度如有设计要求则按设计长度）。
双轴的工程量不得重复计算，群桩间的搭接不扣除。
十、长螺旋或旋挖法钻孔灌注桩，以立方米计算V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积或螺旋外径面积（长度如有设计要求则按设计长度）。
十一、基坑锚喷护壁成孔及孔内注浆。
按设计图纸以延长米计算十二、护壁喷射混凝土按设计图纸以平方米计算。
十三、砖基础计算规则1、基础与墙身（柱身）的划分：（1）基础与墙（柱）身使用同一种材料时，以设计室内地面为界（有地下室者，以地下室室内设计地面为界），以下为基础，以上为墙（柱）身。
桩计算规则
一、打、压预制钢筋混凝土方桩二、1、打预制钢筋混凝土桩的体积，按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全长计算，桩尖虚体积不扣除。
计量单位：m3，体积计算公式如下：三、 V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度）四、2、送钢筋混凝土方桩（送桩）：当设计要求把钢筋砼桩顶打入地面以下时，打桩机必须借助工具桩才能完成，这个借助工具桩(一般2～3m长，由硬木或金属制成)完成打桩的过程叫“送桩”。
计算方法按定额规定以送桩长度即桩顶面至自然地坪另加0.5米乘以横截面积以立方米计算，计量单位：m3，公式如下：五、V=桩截面积×（送桩长度+0.5m) 送桩长度——设计桩顶标高至自然地坪。
六、3、接桩：接桩是指按设计要求按桩的总厂分节预制运至现场先将第一根桩打入将第二根桩垂直吊起和第一根桩相连后再继续打桩4、硫磺胶泥按桩——计量单位：m2；按桩截面积电焊接桩——计量单位：t ；按包角钢或包钢板的重量。
七、打、压预应力钢筋砼管桩按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全长计算，桩尖虚体积不扣除，管桩的空心体积应扣除，管桩的空心部分设计要求灌注混凝土或其他填充材料时，应另行计算。
计量单位：m3，体积计算公式如下：V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度）桩内灌芯工程量计算，计量单位：m3V=管桩桩孔内径截面积×设计灌芯深度八、灌注桩（1）打孔沉管灌注桩单打、复打：计量单位：m3（2） V=管外径截面积×（设计桩长+加灌长度）设计桩长——根据设计图纸长度如使用活瓣桩尖包括预制桩尖，使用预制钢筋混凝土桩尖则不包括加灌长度——用来满足砼灌注充盈量，按设计规定；无规定时，按0.25m计取。
（2）、夯扩桩：计量单位：m3（3） V1（一、二次夯扩）=标准管内径截面积×设计夯扩投料长度（不包括预制桩尖）（4） V2（最后管内灌注砼）=标准管外径截面积×（设计桩长+0.25）设计夯扩投料长度——按设计规定计算。
散体材料桩计算详解
2
( 45
2
p
)
• ──桩体材料内摩擦角 • I ──修正刚度指标
p
rr
体积应变的确定方法
• 塑性区体积应变 是塑性区内应力状态的函数， 只有应力状态为已知值时，才能确定 ，采用迭 代法求解： 先假定一个塑性区体积应变值 ，由上述分析 得到塑性区的应力状态； 由步骤计算得到的应力状态，根据试验确定的体 积应变与应力的关系，确定修正的平均塑性体积应 变 。 用修正的平均体积应变 ，重复步骤，直到 和 值相差不大，然后根据 以及其他 的数据确定修正刚度指标 I 的值。
E
r
C ，得到
u
I
r
E 2 (1 ) C
G
c
u
G
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土体剪切模量 土体剪切强度，土体不排水抗剪强度
圆柱形孔扩张理论计算
• 则
r r
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I
r
u
，
p
p
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2 C ln
r r
p
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r r
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I
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pf
p u
u
u
C (ln
I
r
1)
C
u
(ln
I
r
1)
Brauns方法
• brauns方法是为了计算碎石桩承载力提出的，也 适用于一般散体材料桩。在荷载作用下桩体产生 鼓胀变形，桩体的鼓胀变形使得桩周土进入被动 极限平衡状态。
brans方法
• 桩周土的极限平衡区域位于桩顶附近，滑动面 呈现漏斗形，桩体鼓胀破坏段长度等于 为桩体半径， ， 为松散材料桩 桩体材料的内摩擦角； • 桩周土与桩体间摩擦力 =0，极限平衡土体 中，环向应力 =0 • 计算中不计地基土和桩体的自重 • 根据力的平衡，桩周土上的极限应力 为
散体材料桩复合地基沉降计算方法探讨
．
形基础上建立 的沉降计算方法 ， 将散体 桩横 向变形 用在极 限状态 分析 当中。
（ ６ ）
，
卢
１
；
。
２ 沉 降计 算方 法
因此 ， 重要 的一 点是 如何 求得 合理的 ｎ 值， 也可 以说是 口 。 郭蔚东 应用应力剪胀理论 ， 提出了考虑 到桩土剪胀性 的桩 ２ ． １ 复合模 量 法 散体材料 桩复合 地基 桩土模 量 比不大 ， 桩 土应 力 比也 不大 ， 土应力 比和沉降折减 系数 的简 明实用计算公式 。 张定 根据刚性基 础下 复合地基 中桩 与土 在荷 载作用 下 变 桩 土变形 协调 ， 桩周 土与 桩体 的强度 发挥基 本一 致 ， 因此实 际 工 形 的连续性 和协 调性 ， 分析 桩与 土 的应 力与 应变关 系， 并建 立 桩 程中沉 降量一般用复合模量法。 土应力 比表达式及复合地基 的沉 降折减 系数计算 公式 。 复合 地基 的沉降模量按下式计算 ：
（ ３ ） 这种情 况应 力分布 近似 于均质地 基 。故 对散体 材料 桩复 合地 基
宜按均质地基计算较为合理 、 简便 、 实用 。 其中， Ｗ为载荷板形状 系数 ； Ｅ为弹性 模量 ； 为泊松 比； Ｐ为 的应力 分布 ，
平均荷 载 ， ｋ Ｐ ａ 。 对 于刚性基 础 ， 盛崇 文认 为 Ｅ
中散体材料桩 （ 如振冲碎 石桩 、 砂桩等 ） 由于技术简单 、 施工 简便 ， 得到越来越广 泛的应用 。但 由于散体材料 桩复合地基 的复 杂性 ，
其沉 降计算 的理论 还不成熟 。
＝
（ ５ ）
其 中， 日为载荷 Ｐ对碎石桩的影响深度 ； ｓ为单桩载 荷试验对
碎石桩数量计算方法
碎石桩数量计算方法
碎石桩数量计算方法主要包含以下步骤：
1. 计算桩肩两侧处受离心力最大值。
2. 根据桩芯岩柱高度、宽度、芯岩强度和土壤杨氏模量计算出所需的桩芯岩柱的体积。
3. 基于施工中所使用的碎石大小，按照桩芯体积和桩芯空缺体积来计算实际所需要碎石量。
4. 采用桩芯半径为20厘米的六角衬砌桩，按照每㎡底部面积为1m³所需要的石块数量来计算衬砌石量。
此外，碎石桩数量计算时还应考虑土壤的特性，如含水量、孔隙度、固结度等，因为这些都会影响桩的质量。
同时，还需要考虑桩建造的环境，包括土壤特性、水位、水流速度、地形特点等因素。
以上内容仅供参考，如需更专业的碎石桩数量计算方法，可咨询地质工程专家或查阅相关文献资料。
散体材料变截面桩复合地基极限承载力计算_刘杰
散体材料变截面桩复合地基极限承载力计算*刘 杰(株洲工学院土木工程系 株洲 412008)张可能(中南大学资源环境与建筑工程学院 长沙 410083)摘 要:以剪切鼓胀破坏理论为基础,同时考虑桩土接触面上的摩擦,利用土压力理论探讨了散体材料变截面桩及其复合地基极限承载力的计算方法。
通过算例讨论了桩型及桩土接触面上的摩擦角对散体材料桩及其复合地基极限承载力的影响。
分析表明:改变桩型能提高散体材料桩复合地基的承载力,并能有效地降低桩土应力比。
关键词:承载力 复合地基 置换率 变截面桩 等值内摩擦角CALC ULATION OF BEAR ING C APACITY OF COMPOSITE FOUNDATION OFNON -UNIFORM PILE WITH BULK MATERIA LLiu Jie(Department of Civil Engineerin g ,Zhuzhou Institute of Technology Zhuzhou 412008)Zhang Keneng(College of Resources,Environment and Engineering,Central South University Changsha 410083)Abstract :Based on the theory of the shear -s welling failure,and considering the friction on the in terface between pile and soil,the limit bearing capacity of the non -uni form pile with bulk material and the composite foundation are studied by the numerical analysis method based on the earth mechanics theory.The influence of the pile shape and the friction angle of the interface on the limit bearing capacity is discussed by an example.It indicates that the bearing capaci ty of the composi te foundation and the stress ratio of the pile -soil may be increased and reduced respectively by optimizing pile shape.Keywords :bearin g capacity composi te foundati on replacement ratio non -uniform pile equivalent angle of in ternal friction*湖南省教育厅基础资助项目(编号:01C347)。
各种桩的计算公式
七、灌注桩（1）打孔沉管灌注桩单打、复打：计量单位：m3V=管外径截面积×（设计桩长+加灌长度）设计桩长——根据设计图纸长度如使用活瓣桩尖包括预制桩尖，使用预制钢筋混凝土桩尖则不包括加灌长度——用来满足砼灌注充盈量，按设计规定；无规定时，按0.25m计取。
（2）、夯扩桩：计量单位：m3V1（一、二次夯扩）=标准管内径截面积×设计夯扩投料长度（不包括预制桩尖）V2（最后管内灌注砼）=标准管外径截面积×（设计桩长+0.25）设计夯扩投料长度——按设计规定计算。
（3）钻孔混凝土灌注桩成孔工程量，计量单位：m3钻土孔V=桩径截面积×自然地面至岩石表面的深度；钻岩孔V=桩径截面积×入岩深度度混凝土灌入工程量，计量单位：m3V=桩径截面积×有效桩长，有效桩长设计有规定按规定，无规定按下列公式：有效桩长=设计桩长（含桩尖长）+桩直径设计桩长——桩顶标高至桩底标高基础超灌长度——按设计要求另行计算。
泥浆运输工程量：计量单位：m3，工程量按成孔工程量计取。
八、人工挖孔桩（1）、人工挖孔工程量：计量单位：m3V（人工挖土）=护壁外围截面积×成孔长度成孔长度——自然地坪至设计桩底标高V（淤泥、流砂、岩石）=实际开挖（凿）量（2）砖、混凝土护壁及灌注桩芯混凝土工程量：计量单位：m3工程量按设计图示尺寸的实体积九、水泥搅拌桩、粉喷桩，以立方米计算V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积（长度如有设计要求则按设计长度）。
双轴的工程量不得重复计算，群桩间的搭接不扣除。
十、长螺旋或旋挖法钻孔灌注桩，以立方米计算V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积或螺旋外径面积（长度如有设计要求则按设计长度）。
十一、基坑锚喷护壁成孔及孔内注浆。
按设计图纸以延长米计算十二、护壁喷射混凝土按设计图纸以平方米计算。
十三、砖基础计算规则1、基础与墙身（柱身）的划分：（1）基础与墙（柱）身使用同一种材料时，以设计室内地面为界（有地下室者，以地下室室内设计地面为界），以下为基础，以上为墙（柱）身。
复合地基中散体材料桩荷载-沉降关系的数值分析
Ｎｕ ｅ ｃ ｌ ｍ ｒ ａ ｉ Ａｎａ ｙｓｓｏ ｈ ａ — ｅ ｔｅ ｅ ｔ ｌ ｔｏ ｆ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅＬｏ ｄ Ｓ ｔｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ Ｒｅ
Ｇｒ ｖ ｌＣｏ ｕ ｎｉ ｍ ｐ ｓｔ ｕ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｌ ｍ Ｃｏ ｎ ｏ ｉｅＦｏ ｎ ａｉ ｎ
维普资讯
第２ ２卷 第 ４期
２０ 年 ７ ０８ 月
湖
南
工
业
大
学
学
报
Ｖ０ ．２ ＮＯ４ １ ． ２
Ｊ ｙ ２ ０８ ｕｌ ０
Ｊ ｕｒ ａ ｏ ｎ ｌｏｆＨｕｎａ ｎ Ｕｎｉ ｒ ｉ ｏｆＴｅ ｈ ｌ ｙ， ｖｅ ｓｔ ｙ ｃ ｎｏ ｏｇ
用散 体材 料桩 加 固软土 地基 的理论 和实 验研究 均取 得
了长足进 展 。就散 体材 料桩 承载力 计算 方法 而言 ，它 包 括被 动土压 力法 、圆孑 扩 张法及 修正 的被 动土 压力 Ｌ 法 阻 ］ 些方法 大都未考 虑桩 、土 自重对 散体材 料桩 ４，这 承载 力 的影 响。文献 ［】 前人研究 成果 的基 础上 ，提 ５在 出了近似 考虑 桩体 和土体 自重 影 响的被 动土压 力修正
本 文 针对 散 体材 料 桩 与桩 周 土相 互作 用 的特 点 ， 基 于弹性理论及计算假定 ，推导出了散体 材料桩荷载 一
沉 降关 系 公式 。
１ 基 本 假 定 及 计 算 原 理
１ １ 基 本假 定 ．
法 ，但文 中采 用 了桩 间土荷载 盯＝ ０的假 定 ，而散体材
Ｙ ａ ｇＬｉｕ ｎ ｑ ｎ
（ ｕ ａ ｇ ｔ ｒ ｒｕ Ｈ ｎｎＭｉｈｉ ｏｐ，Ｚ ｕ ｈ ｕＨｕ ａ １０ ０ ｅＧ ｈ ｚ ｏ ｎ ｎ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
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Ir
G 土体剪切模量
C
u
E G 2(1 )C cu
土体剪切强度，土体不排水抗剪强度
圆柱形孔扩张理论计算
r • 则 r
p u
I ，
r
p
p
u
2C ln
C r C (ln I r 1) Cu (ln I r 1) I p u r r 2 C ln p r 2 p • 结合式子 p pf pu tg (45 2 ) • 可得到 0 ，时散体材料桩极限承载力为
brans方法
• 桩间土不排水抗剪强度 • 滑动面与水平面夹角 • 桩周土表面荷载 • 桩体材料内摩擦角 • 桩的极限承载力为
tg )( p tg ( sin 2 tg
2
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pf
ru
p
s
1) tg
2
p
brans方法
• 滑动面与水平面夹角按以下式子求解
p pf • 为0时 夹角 可按照下列公式计算
• q──土体中初始应力 • I rr ──修正刚度指标
圆柱形孔扩张理论计算
p p 2
r
r r r
2 2 u 0
u
2 p
(r p u p )
2
2
p
p
p
p
圆柱形孔扩张理论计算
r • 根据 2u r 到 2 r (1 ) • E r
p
2 p 2 u
p 2 u
1
u ，
p
1 E
r ，消去
p p
u ，得
p
p
1
p
C
E r • 2 1 ）C r （ • 刚度指标 I r ，且 C C u ，得到
散体材料桩承载力计算
主讲：王进
受力机理
• 散体材料桩是依靠周围土体的侧限阻力保持其形 状并承受荷载。散体材料桩的承载能力与桩身材 料的性质及其紧密程度有关外，主要取决于桩周 土体的侧限能力。 • 在荷载作用下，散体材料桩的存在将使得桩周土 体从原来主要是垂直向受力的状态改变为主要是 水平向的受力状态，桩周土体对桩的侧限能力对 散体材料桩复合地基的承载能力起关键作用。
Brauns方法
• brauns方法是为了计算碎石桩承载力提出的，也 适用于一般散体材料桩。在荷载作用下桩体产生 鼓胀变形，桩体的鼓胀变形使得桩周土进入被动 极限平衡状态。
brans方法
• 桩周土的极限平衡区域位于桩顶附近，滑动面 呈现漏斗形，桩体鼓胀破坏段长度等于 为桩体半径， ， 为松散材料桩 桩体材料的内摩擦角； • 桩周土与桩体间摩擦力 =0，极限平衡土体 中，环向应力 =0 • 计算中不计地基土和桩体的自重 • 根据力的平衡，桩周土上的极限应力 为
承载力计算一般表达式
• 除了通过荷载试验和经验的计算图表确定单桩的 承载力之外，还可以通过计算桩间土侧向极限应 力来计算单桩极限承载力，单桩承载力表达式 • • －桩侧土能提供的侧向极限应力。 － 桩体材料的被动土压力系数。
常见的几种计算方法
• 侧向极限应力 的计算方法主要有以下几种方 法： Brauns(1978)方法 圆孔扩张理论计算方法 Wong(1975)，Hughes,Withers计算式 被动土压力法
(
2
r
1
)
• 屈服条件为莫尔-库伦条件
( r ) ( r ) sin 2C cos
圆柱形孔扩张理论计算
• 0 时，( r ) 2C 轴对称条件下弹性变形阶段径向位移表达式 1 u r 为泊松比。 E为弹性模量， E d 2C 0 时 dr r 0 r 2 C ln p ，可得 r pu r r u 时， ru r 2 C (ln 1 ) r 2C 代入，可得 p ， r
p 2 pf p
体极限承载力为
pห้องสมุดไป่ตู้
pf
20.8 C u
3圆柱形孔扩张理论计算
• 在荷载作用下，散体材料发生鼓胀变形，对桩周 土体产生挤压作用，将桩周土体的受力过程视为 圆柱形孔扩张课题。土体在圆孔扩张力作用下， 圆孔周围土体从弹性变形逐步进入塑性变形状态， 荷载增加，塑性区不断发展，极限状态时，塑性 区半径为 r p ，圆孔半径由 r 0 扩大到 r u ，圆孔扩 张压力为 p u ，散体材料桩的极限承载力为 ( ) p p tg 45 2
tg
2 2Cu tg p ( 1) tg sin 2 tg
p
p
2 1 tg (tg 1) 2
• 桩体材料内摩擦角 =38° （碎石材料内摩擦角度通常 取为38° ）根据公式 得到 =64°， 61，代入公式 计算得到 tg 2Cu p sin 2 ( tg 1) tg
r
r
r
u
u
u
圆柱形孔扩张理论计算
• 0 时，塑性体积应变等于零。忽略塑性区材料， 在弹性阶段的体积变化，即认为塑性区总体积不 变，则圆柱形孔体积变化等于弹性区体积变化。 • • • • • 展开此式，略去 u p 的平方项以及r 0 项，得到 r 1 rp 2u r ，弹塑性区交界处（ ）， r 1 则 u E r p 2C ，并且 r p r r p 时， 得到 p C
2 p pf u
• p u 桩周土体对桩体的约束力，圆柱形孔扩张压力 极限值 • p 桩体材料内摩擦角
圆柱形孔扩张理论计算
• 平面应变轴对称问题的平衡微分方程
d
r
• 弹性阶段本构方程为广义胡克定律 1 ( )
2 r
dr
r
r
0
E
r
1
r
1 E
p
r r
p u
p
r
u
p
p
u
u
p
pf
C u (ln I r 1) tg (45
2
p
2
)
圆柱形孔扩张理论计算
C
桩间土不排水抗剪强度 I r G Gu ，土的刚度指标 桩体材料内摩擦角度 p 0 时，圆孔扩张压力极限值表达式为：
u
sin pu (q Cctg )[ I rr sec ] 1 sin Cctg