钢管桩承载力验算
钢管桩承载力计算
549.52+263.18+459+112.09+33.95+599.42
=10851.52KN
∵ P＜F
∴ 钢管桩达到承载力要求
3、稳定性检算
钢管截面积 A=18526mm2
惯性矩
I=806753140mm4
i=（I/A）1/2=208.7mm λ=kl/i= 0.7×10×103/208.7=33.5 查表得ф=0.943 σ= P/Aф=10851.52/（34×18526×0.943）
由公式 QUK=QSK+QPK=λSUΣqsikIi+λqpkAp （当 hb/ds＜5 时，λp=0.16 hb/dsλS; 当 hb/ds≥5 时，λp=0.8λS＝
式中：qsik、qpk——桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值（参照《工程地 质勘察报告》）
U——桩身周长
Ii——土分层深度 Ap——桩端面积 λp——桩端闭口效应系数，对闭口桩λp＝1，对敞口桩取上述计算 值 hb——桩端进入持力层厚度 ds——钢管桩外径 λS——侧阻挤土系数，闭口桩取λs＝1，敞口桩 ds＜600mm 的情况 下，取λs＝1.0 因 此 ， 由 上 述 计 算 公 式 得 出 F=(4.2×30+3.8×60) ×3.14×0.6+1000×3.14×0.32=666.93KN+282.6 KN=949.53KN 考虑摩擦桩的安全系数 K=2 及钢管桩的安全系数 K’=0.7，则单桩极限承 载力为：
淤泥层底标高为320m全风化泥质粉砂岩曾度标高为760m弱分化泥质粉砂岩层底标高为1050m由公式qukpk桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值参照工程地质勘察报告u桩身周长600mm的情况f423038603140610003140366693kn2826kn94953kn考虑摩擦桩的安全系数k2及钢管桩的安全系数k07则单桩极限承载力为
钢管桩的计算公式
钢管桩的计算公式条件：地基土粘土、可塑，承载力特征值f ak ，重度γ，摩擦角φ，作用在基础顶面处内力标准值为：弯距M k ，剪力V k ，竖向轴力N k一、根据结构力学知识，进行桩顶作用效应计算求出每个桩顶的力弯距ki M ，剪力ki V ，竖向轴力ki N , 如左图所示。
二、桩下压承载力计算 （参见《建筑桩基技术规范》）单桩竖向承载力标准值为：p pk p j sjk pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑sjk q ——桩侧第j 层土的极限侧阻力标准值，查表5.3.5-1。
pk q ——极限端阻力标准值，查表5.3.5-2。
j l ——桩周第j 层土的厚度u ——桩身周长p λ——桩端土塞效应系数，对于闭口钢管桩取1，对于敞口钢管桩按下式计算：当5/<d h b 时，d n h b p /16.0=λ当5/≥d h b 时，8.0=p λn 为桩端隔板分割数。
若: K Q R N uk ki /2.12.1=≤则桩基满足竖向承载力要求K ——安全系数，取2.0。
R ——单桩竖向承载力特征值三、 桩上拔承载力计算，即当0<kil N 时p uk kil G T N +≤2/j sjk j j uk l q u T ∑=λuk T ——抗拔极限承载力标准值P G ——桩基自重j λ——抗拔系数，砂土取0.5~0.7，黏性土、粉土取0.7~0.8。
当桩长与桩径之比小于20时取小值。
如满足上式则桩基满足上拔承载力要求四、抗倾覆稳定性验算根据《架空送电线路基础设计技术规范》，土压力系数：)2/45(20βγ+= tg m 空间增大系数：ββζtg d l k )245cos(3210++= 基础的计算宽度：00dk d =ζ土的侧压力系数，粘性土取0.72，粉质粘土和粉土取0.6，砂土取0.38。
倾覆力ki V 的作用点到地面的高度kiki V M h =0 lh 0=η，查表8.1.4得 638.12=μ若极限倾覆力ki f u V r l md V ≥=ημ20，极限倾覆力ki f u M r l md V ≥=μ3则桩基满足抗倾覆稳定性要求五、桩身承载力验算 强度验算：d n ki n ki f W M A N ≤+ 整体稳定性验算：d Eki n ki n ki f N N W M A N ≤-+)8.01(ϕ 22λπEA N E =。
桩基承载力计算
第2土层为:粉砂,极限侧阻力标准值qsik=30Kpa
层面深度为:1.5m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 1.5 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 1.5 ×30×1= 63 KN
第3土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=24Kpa
层面深度为:5.3m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 5.3 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 5.3 ×24×1= 178.08 KN
第4土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=50Kpa
层面深度为:11.9m; 层底深度为:.0m
截面积As=.1225m
周长L=1.4m
第1土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=30Kpa
层面深度为:1.3m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 1.3 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 1.3 ×30×1= 54.6 KN
总侧阻力设计值QsR=Qsk/γs= 684 KN
端阻力设计值QpR=Qpk/γp= 668 KN
基桩竖向承载力设计值R=Qsk/γs+Qpk/γp= 1128.68 /1.65+ 1102.5 /1.65= 1352 KN
──────────────────────────────────────────
★钻孔编号:ZK1
计算依据：《建筑桩基技术规范》JGJ94-94和本项岩土工程勘察报告
单桩竖向承载力设计值(R)计算过程:
桩型:预制桩、钢管桩
钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析
钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析陈建涛;李俊【摘要】As the pile foundation of the temporary structure of bridge construction, the actual bearing capacity of steel pipe pile is the important mechanical index of the temporary structure stability. In the design and calculation, the complex and relatively inaccurate soil mechanics parameters are often deviation with actual situation, so as the sedimentation of the steel pipe pile has deviation with the design. Through the field test of steel pipe pile, the strained condition of steel pipe pile in the actual rock and soil layer is determined, the rationality of the construction design parameters and feasibility of the construction technology are verified.%钢管桩作为桥梁施工临时结构的桩基础时,其实际的承载力是临时结构的稳定性的重要力学指标,而在设计计算时涉及到复杂而相对不准确的土力学参数,往往与实际情况有所偏差,导致钢管桩沉降与设计有所偏差,通过钢管桩现场试验的方法确定钢管桩在实际岩土层中的受力状态,验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】2页(P142-143)【关键词】钢管桩;承载力;理论计算【作者】陈建涛;李俊【作者单位】中铁一局勘察设计分公司,西安710054;国网宁夏电力公司中卫供电公司,中卫755000【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+1钢管桩具有承载力高、打拔方便、施工灵活、施工效率高、可回收等特点，被广泛应用与施工栈桥、水上平台、临时墩等结构（如图1所示）。
钢管桩承载力验算(建筑类别)
北延桥钢管桩验算验算部位：选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。
5m范围内钢管桩数量：顺桥向，按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m，跨中位置6.5m间距可知，此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。
横桥向，按施工单位提供图示，横桥向6根钢管桩，入土20m。
按上所述，顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内（桥梁面积90m2），共计6根钢管桩，桩入土20m。
一、施工单位提供的各项荷载值如下：恒载：1、底模、侧模采用竹胶板覆膜竹胶板自重：0.34kn/m22、顺桥向木枋（5×10）间距30cm自重：0.10kn/m23、横桥向木枋（12×12）间距60cm自重：0.30kn/m24、支架体系（碗扣式）自重：1.74kn/m2（腹板处）自重：1.06kn/m2（底板、翼缘板处）5、平台满铺木枋（15×15）自重：1.20kn/m26、纵联I36C工字钢（间距1.0m）自重：0.712kn/m27、横梁I36C工字钢（双拼）43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn活载：1、施工机具及人员荷载：2.5kn/m22、倾倒混凝土产生的荷载（泵送）：4.0kn/m23、混凝土振捣产生的荷载：2.0kn/m2施工荷载吨/m2 桥梁面积(m2)荷载(吨)恒载 底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载 施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载 荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77恒载 1.0 活载1.0组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨 此处为纵向1排，横向6列，故 单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨 三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑 选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算，按桩入土20m ，顶标高0.808m ，底标高-19.192m 。
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算20200430002
施工临时钢管桩承载力及钢管桩（柱）长度计算本文档主要计算桥梁工程临时钢管立柱（桩）的承载力和入土深度，根据支座反力求出钢管桩受力后计算稳定承载力和局部稳定性，根据相关规范要求、荷载以及地质参数计算钢管柱（桩）抗力并以表格形式计算土深度。
计算思路清晰，表格简便实用。
一、钢管立柱选择钢管柱采用直径609mm、壁厚16mm的轧制无缝钢管，截面特性如下：钢管立柱根据所承受荷载、外露长度、入土深度以及钢材材质等因素计算确定长度。
二、钢管立柱承受荷载根据钢管桩钢横梁上传来荷载得到钢管立柱荷载表：1轴和6轴传来支座反力2轴和5轴传来支座反力3轴和4轴支座反力因前述简化荷载，故每个轴取最大支座反力确定荷载钢管立柱荷载表（KN）三、钢管立柱整体稳定承载计算1、长细比验算钢管考虑到计算长度：钢管钢管立柱最大外露长度为 2.4m，按照二端铰接确定计算长=L=2.4m。
度L回转半径：ix=20.973cm查《钢结构设计规范》，轴心受压构件允许长细比[λ]=150，/ ix=100/20.973=11.45＜[150]，满足要求。
钢管立柱长细比：λx= L2、稳定承载力计算查《钢结构设计规范》a类截面轴心受压构件稳定系数ψ=0.993稳定承载力N=ψ*f*A=0.993*205*1000*298.074/10000=6067KN钢管立柱最大竖向压力N=3735KN ＜稳定承载力5873KN ，稳定承载力满足要求。
四、钢管柱局部稳定性验算钢管桩外径与壁厚比Dg/t=60.9/1.6=38.1＜允许值100*235/f yg =100*235/205=114.6，局部稳定性满足要求。
五、钢管柱入土深度计算1、钢管桩单桩竖向承载力（1）根据《建筑桩基技术规范》：钢管桩单桩竖向承载力Q uk =Q sk +Q p k=u∑q sik *L i +λp q pk *A p 本工程为开口桩径，且h b /d≥5，因此λp 取0.8（2）单桩竖向承载力特征值R a =Q uk /K ，根据规范安全系数取K 取2，因此Q uk =2R a（3）在轴心竖向力作用下N k ≤R a ，设计时取N k =R a ，因此Q uk =2R a =2N k ，设计时候按照《钢管立柱荷载表》荷载乘以2确定钢管桩单桩竖向承载力，并据此确定入土深度。
桩基承载能力计算和验算要求
桩基承载能力计算和验算要求
桩基承载能力计算和验算要求有哪些，下面本店铺为大家简单介绍。
1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；
2 应对桩身和承台承载力进行计算；对于桩身露出地面或桩侧为可液化土、土的不排水剪切强度小于10kPa土层中的细长桩应进行桩身曲屈验算；对于混凝土预制桩应按施工阶段吊装、运输和锤击作用进行强度验算；对于钢管桩应进行局部曲屈验算；
3 当桩端平面以下存在软弱下卧层时应进行软弱下卧层承载力验算；
4 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；
5 对于抗浮桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；
6 对于抗震设防区的桩基应按现行《建筑抗震设计规范》的规定进行抗震承载力验算。
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单桩竖向承载力特征值计算公式
单桩竖向承载力特征值计算公式单桩竖向承载力特征值计算公式是一种用于估算土层中单桩竖向承载力的标准公式，它可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力。
根据桩的不同形式，单桩竖向承载力特征值计算公式也有不同的形式，主要分为钢筋混凝土桩、钢管桩、木桩三种。
1.钢筋混凝土桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.2Qt×B×D，其中Qt表示桩顶部抗压强度，B表示桩的直径或边长，D表示桩的基底高度。
2.钢管桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.3Qt×D×L，其中Qt表示桩顶部抗拔强度，D表示桩的外径，L表示桩的基底高度。
3.木桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.5Qt×B×D，其中Qt表示桩顶部抗压强度，B表示桩的直径或边长，D表示桩的基底高度。
以上三种桩类型的竖向承载力特征值计算公式不仅反映桩的基础地基条件，还反映桩体结构自身的特性，可以作为建立桩体竖向承载力的重要参考依据。
在计算桩体竖向承载力时，单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员简化复杂的地质条件和桩体结构影响因素，从而快速有效地确定桩末端的竖向承载力。
在计算桩体竖向承载力时，如果某一项因素出现异常，如桩体结构出现裂缝，此时，工程人员还需要结合实际情况加以修正，以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
另外，为了更好地确定桩末端的竖向承载力，还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪，如桩基础下沉或倾斜度发生变化等。
如果检测发现变化超出了可接受范围，则需要及时采取措施调整桩体竖向承载力，以确保其安全性。
总之，单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力，并且在计算过程中要结合实际情况加以修正，以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
此外，还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪，以确保桩末端的竖向承载力的安全性。
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北延桥钢管桩验算
验算部位：
选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。
5m范围内钢管桩数量：
顺桥向，按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m，跨中位置6.5m间距可知，此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。
横桥向，按施工单位提供图示，横桥向6根钢管桩，入土20m。
按上所述，顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内（桥梁面积90m2），共计6根钢管桩，桩入土20m。
一、施工单位提供的各项荷载值如下：
恒载：
1、底模、侧模采用竹胶板
覆膜竹胶板自重：0.34kn/m2
2、顺桥向木枋（5×10）间距30cm
自重：0.10kn/m2
3、横桥向木枋（12×12）间距60cm
自重：0.30kn/m2
4、支架体系（碗扣式）
自重：1.74kn/m2（腹板处）
自重：1.06kn/m2（底板、翼缘板处）
5、平台满铺木枋（15×15）
自重：1.20kn/m2
6、纵联I36C工字钢（间距1.0m）
自重：0.712kn/m2
7、横梁I36C工字钢（双拼）
43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn
活载：
1、施工机具及人员荷载：2.5kn/m2
2、倾倒混凝土产生的荷载（泵送）：4.0kn/m2
3、混凝土振捣产生的荷载：2.0kn/m2
二、钢管桩受载计算
施工荷载
吨/m2 桥梁面积(m2)
荷载(吨)
恒载 底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载 施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36
振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载 荷载(吨) 梁体荷载
221 恒载合计 261 活载合计
77
考虑荷载分项系数 恒载 1.0 活载1.0
组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨 此处为纵向1排，横向6列，故 单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨 三、单根钢管桩抗力
本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑 选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算，按桩入土20m ，顶标高0.808m ，底标高-19.192m 。
按《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧
桩周u=PI()*0.6=1.88m
ai 为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数，按规范取值0.7
各桩侧
l q
sik
∑计算如下表（各项qsik 均为考虑试桩后的修正值）
：
)(2/1][p pk r i sik i a A q a l q ua R +=∑
计算得到桩侧[Ra]=0.5*（1.88*0.7*952.55）=627kN
按规范5.3.7条规定：施工阶段单桩轴向受压承载力容许值应乘以1.25的抗力系数。
计算得到不考虑桩端时单桩抗力为1.25[Ra]=784 kN
不考虑桩端时单桩承载力/单桩荷载值=78.4吨/57吨=1.37
四、对桩端承载力的计算
由于《公路桥涵地基与基础设计规范》没有对于钢管桩桩端的计算，
故考虑按《建筑桩基技术规范》5.3.7条计算钢管桩桩端承载力
桩端承载力计算如下：
qpk按规范列表取值1900kPa，
则桩端Qpk=0.8*1900*PI()*(0.6/2)^2=430kN
取2倍安全系数后桩端0.5Qpk=215 kN
由于桩端承载力值有较大的不确定性，计算考虑将这部分抗力作为安全储备。
五、计算结论
按中支点纵向5m间距，一幅桥横向6根钢管桩（管径600mm，入土20m），
单桩承载力/单桩荷载值=1.37。
即钢管桩具有1.37的安全系数。