预制桩在堤防整体稳定分析中的简化计算
桩基础稳定性计算书
桩基础稳定性计算书1工程;工程建设地点:;属于结构;地上o层;地下o层;建筑高度:Om标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
一、参数信息1. 基坑基本参数基坑开挖深度H:1.6m;桩与土接触点深度H1:1.5m;塔吊最大倾覆力矩M 630kN・m 桩直径d:0.5m;桩入土深度H2:30m;主动土压力分配系数:0.7 ;基坑外侧水位深度h wa:5m;基坑以下水位深度h wp:2m;稳定性计算安全系数K:1.2 ;2. 土层参数土层类型厚度h i 重度Y浮重度向内聚力C i 摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(°)碎石素填土 2 19 25 0 0粉质粘土26 19.2 27.9 20 30淤泥质粉质粘土3 16.7 52.4 6 15微风化灰岩 5 18 22 4 53. 荷载参数布置方式荷载值P i (kPa)距基坑边线距离l 1(m)作用宽度a i(m)满布10 -- --局布 5 1 24. 支撑参数支撑点与填土面距离(m)作用力(kN)1 0.5 20示意图二、桩侧土压力计算1、水平荷载(1)、主动土压力系数:K ai=tan2(45° -奶/2)= tan 2(45-0/2 )=1;K a2=tan2(45° -血/2)= tan 2(45-0/2 )=1;K a3=tan2(45°-也/2) = tan 2(45-0/2 ) =1;K a4=tan2(45°-如/2) = tan 2(45-30/2 ) =0.333;K a5=tan2(45°-松/2) = tan 2(45-30/2 ) =0.333;K a6=tan2(45°-妬/2) = tan 2(45-15/2 ) =0.589;K a7=tan2(45°-也/2) = tan 2(45-5/2 ) =0.84 ;(2)、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载:第1层土:0 ~ 1 米;oai上= P 1 K ai-2C i K ai0.5 = 10 X 1-2 X 0X 10.5 = 10kN/m ;cai T = ( Y h1+P1)K a1-2C1K a10.5 = [19 1X10] X-2 XX10.5 = 29kN/m;第2层土:1 ~ 1.5 米;出=刀Yh i/ Y= 19/19 = 1;C2上=[Y H2'+P i+P?a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [19 1X10+2.5] X2 XX” =31.5kN/m;C2下=[Y(H2'+h2)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [19 (1+0.5) + 10+2.5] 1-2 X0X10.5 = 41kN/m;第3层土:1.5 ~ 2 米;Hs'=刀Yh i/Y = 28.5/19 = 1.5;C3上=[Y H3'+P I +P?a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 = [19 15+10+2.5] 1-2 X0X10.5 =41kN/m;C3下= [ Y(H3'+h3)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 =[19 X(1.5+0.5)+10+2.5] 1-2X>0X10.5 = 50.5kN/m;第4层土:2 ~ 5 米;W = 刀Yh/ Y = 38/19.2 = 1.979;0.5C4 上=[Y H4'+P i+F2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a4 =0.5[19.2 1^979+10+2.5] 0.333-2 20X0.333 = -6.261kN/m;C4 下=[Y(H4'+h4)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a40.5 =[19.2 (1.979+3)+10+2.5] 0.333-2 20 >0.3330.5 = 12.939kN/m;第5层土:5 ~ 28 米;Hs'= 刀yh i/ Y = 95.6/19.2 = 4.979他5 上=[Y H5'+P I+F2宠/@+2l2)]K a5-2C5K a50.5 =0.5[19.2 电979+10+2.5] 0.333-2 20X).333 = 12.939kN/m;ca5下= [ Y(H5'+P l+P2a/(a2+2l2)]K a5-2C5K a50.5+ Y fe K a5+0.5 驹人52 =[19.2 X4.979+10+2.5] 0X.333-2 2X0X0.3330.5+27.9X23X0.333+0.5 1X0X232 =2871.839kN/m;第6层土:28 ~ 31 米;H6' = H 5' = 4.979 ;他6上=[Y H6'+P1]K a6-2C6K a6°.5+ 酋6心6+0.5 驹人62 =[16.7 X4.979+10] 0X.589-2 X6X0.5890.5+52.4X23X0.589+0.5 1X0X232 =3400.25kN/m;ca6下= [ Y H6'+P1]K a6-2C6K a6D.5+ yh6K a6+0.5 Yv h62 =[16.7 X4.979+10] 0X.589-2 X6X0.5890.5+52.4X26X0.589+0.5 1X0X262 =4227.808kN/m;第7层土:31 ~ 31.6 米;H7' = H 6' = 4.979 ;ca7上=[Y H7'+P1]K a7-2C7K a70.5+ ^K a7+0.5 ^w h72 =[18X4.979+10] 0X.84-2 4XX0.840.5+22X26X0.84+0.5 1X0X262 = 3936.608kN/m;C&7下= [ Y H7'+P1]K a7-2C7K a7).5+ yh7K a7+0.5 ^w h72 =[18X4.979+10] 0X.84-2 4XX0.840.5+22X26.6X0.84+0.5 1X0X26.62 = 4105.491kN/m;(3)、水平荷载:临界深度:Z0=(矽下X h4)/( oa4上+ ®下)=(12.939 X 3)/(6.261 X 12.939)=2.022m ; 第1 层土:E a1=0kN/m;第2层土:E a2=0kN/m;第3层土:E a3=0kN/m;第4层土:Ea4=0.5 X Z0X oa4下=0.5 X 2.022 X 12.939=13.08kN/m ;作用位置:h a4=Z0/3+ 刀hi=2.022/3+26.6=27.274m ;第5层土:艮5=馆X ( oa5上+ 阳5下)/2=23 X (12.939+2871.839)/2=33174.954kN/m ;第6层土:作用位置:h a5=h5(2 Oa5上+ 畋下)/(3 ca5上+3o a5下)+ 刀hi=23 X (2 X 12.939+2871.839)/(3 X 12.939+3X2871.839)+3.6=11.301m ;第7层土:E a6=h6 X (阳決+ 他6下)/2=3 X (3400.25+4227.808)/2=11442.086kN/m ;作用位置:h a6=h6(2 oa6上+ 笛6下)/(3 c&6上+3 oa6下)+ 刀hi=3 X (2 X3400.25+4227.808)/(3X 3400.25+3X 4227.808)+0.6=2.046m ;第7层土:E37=h7X ( oa/上+ca7下”2=0.6 X (3936.608+4105.491)/2=2412.63kN/m ; 作用位置:h a7=hz(2 商上+ca7下)/(3 商上+3o a7下)+ 刀hi=0.6 X (2 X 3936.608+4105.491)/(3 X 3936.608+3 X 4105.491)+0=0.298m ;土压力合力:E a= 2E ai= 13.08+33174.954+11442.086+2412.63=47042.75kN/m 合力作用点:h a=习lE ai/E a F(13.08 2X7.274+33174.954 1X1.301+11442.086 2X.046+2412.630X.298)/47042.75=8.49m;2、水平抗力计算(1)、被动土压力系数:2 K pi =tan (45°+忖2): = tan 2(45+0/2)=i;2K p2 =tan (45°+ 血/2):= tan 2(45+30/2)=3;K p3 =tan2(45°+ 初2): = tan 2(45+30/2)=3;K p4 =tan2(45°+ 创2): = tan 2(45+i5/2)=i.698;K p5 =tan2(45°+ 妬/2):= tan 2(45+5/2)=i.i9i;(2)、土压力、地下水产生的水平荷载:第1层土:1.6 ~ 2 米;cpi上= 2C 1 K pi0.5 = 2 X0X 10.5 = 0kN/m ;0.5 0.5c i下=Y h i K pi+2C i K pi = 19 X4 X+2X0X = 7.6kN/m;第2层土:2 ~ 3.6 米;f = 刀也/ Y= 7.6/I9.2 = 0.396;中2上=Y H2'K p2+2C2K p20.5 = I9.2 0X96 X+2X20X30.5 = 92.082kN/m;C2下= Y(H2'+h2)K p2+2C2K p20.5 = I9.2 (X396+I.6) 3+2X20X30.5 = I84.242kN/m;第3层土:3.6 ~ 28 米;H3' = H 2' = 0.396 ;0.5 2 C3上= [ Y H3']K p3+2C3K p3 + 丫'hK p3+0.5 Y h32 =[19.2 区396] 3+2>20>30'5+27.9 J0X3+O.5 X0X)2 = 92.082kN/m;§3下=[Y H3']K p3+2C3K p30.5+ Y '3K p3+0.5 Y h32 =[19.2 0.396] 3+2 >20 >30.5+27.9 24.4 3+0.5 X0 >24.42 = 5111.162kN/m;第4层土:28 ~31 米;H4' = H 3' = 0.396 ;0.5 2§4上=Y H『K p4+2C4K p4 +丫'4"K p4+0.5 Y h4 =16.7 0.396 *698+2 6 >1.6980.5+52.4 24.4 1.698+0.5 10 >24.42 = 5175.167kN/m;0.5 2§4下= Y H4‘K p4+2C4K p4 . + Y '4K p4+0.5 Y"4 =16.7 0.396 1.698+2 6 1.6980.5+52.4 27.4 1.698+0.5 10 27.42 = 6219.155kN/m;第5层土:31 ~ 31.6 米;H5' = H 4' = 0.396 ;0.5 2§5上= Y H5‘K p5+2C5K p5 . + Y 5K p5+0.5 Y"5 =0.5 218 0.396 1.191+2 4 1.1910.5+22 27.4 1.191+0.5 10 27.42 = 4488.923kN/m;§5下= Y H5'K p5+2C5K p5°.5+ Y '5K p5+0.5 Y h52 =18 >0.396 1.191+2 4 >1.1910.5+22 >28 >1.191+0.5 10 >2$ = 4670.844kN/m;(3)、水平荷载:第1 层土:Eo1=hi >(§1 上+ §1 下)/2=0.4 >(0+7.6)/2=1.52kN/m ;作用位置:h p1=hi(2 §1 上+§1 下)/(3 §1 上+3§1 下)+ 刀hi=0.4 x (2 x 0+7.6)/(3 >0+3 >7.6)+29.6=29.733m ;第2层土:Eo2=h2 >(§2上+ §2下)/2=1.6 >(92.082+184.242)/2=221.059kN/m ;作用位置:h p2=hz(2 §2上+§2下)/(3 §2上+3 §2下)+ 刀hi=1.6 X (2 X92.082+184.242)/(3 92.082+3 184.242)+28=28.711m;第4层土:第3层土:§3=馆 > (§尹+ §3下)/2=24.4 >(92.082+5111.162)/2=63479.578kN/m ;作用位置:h p3=h3(2 §3上+§3下)/(3 §3上+3 §3下)+ 刀hi=24.4 X (2 X 92.082+5111.162)/(3 X 92.082+3 X 5111.162)+3.6=11.877m ;第5层土:E p4=h4 x ( cp4上+3下)/2=3 X (5175.167+6219.155)/2=17091.484kN/m ;作用位置:h p4=h4(2 qp4上+ q54下)/(3 op4上+3 qp4下)+ 刀hi=3 X (2 X5175.167+6219.155)/(3 X5175.167+3X6219.155)+0.6=2.054m ;第5层土:Eo5=h5 X ( cps上+ qp5下)/2=0.6 X (4488.923+4670.844)/2=2747.93kN/m ;作用位置:h p5=h5(2 C5上+q55下)/(3 85上+3 C P5下)+ 刀hi=0.6 X (2 X4488.923+4670.844)/(3 X 4488.923+3X 4670.844)+0=0.298m ;土压力合力:E p= 艺E i =1.52+221.059+63479.578+17091.484+2747.93=83541.571kN/m;合力作用点:h p=》h pi/E p=(1.52 X29.733+221.059 2X8.711+63479.578 1X1.877+17091.484 2X.054+2747.930X.298)/8354 1.571=9.532m;三、桩侧弯矩计算1. 主动土压力对桩底的弯矩M = 0.7 X 0.5 X 47042.75 X 8.49 = 139788.303kN • m2. 被动土压力对桩底的弯矩M = 0.5 X 83541.571 X 9.532 = 398142.062kN • m3. 支撑对桩底弯矩M = 622kN • m四、基础稳定性计算M+M》K(M+M)622+398142.062=398764.062kN -m > 1.2 X (630+139788.303)=168501.964kN m 塔吊稳定性满足要求!。
堤防稳定分析计算
△ = l LH 。
率。 ( 1 ) 上 游坡 出逸 点 比降 :
1 L
式中 : q 为单位宽度渗流量 , m 。 / s ・ m; K为堤身渗透
. ,=_=l _二 ( ) ( 5 ) √1+m 1 y 堤体和堤基土体物理力学指标设计值根据工程
致汛 期堤 防 渗 漏 、 滑坡 、 管涌 、 散浸 等 , 多 处 出 现 险 情 。整个 松花 江干 流 险工 1 9 5 5处 , 其 中肇 源堤 险 工 3 8 处, 新 城堤 险工 l 4处 , 绥滨堤险工 1 3 4处 。 由此 看出, 科学 合理 的计 算堤 防稳 定十分 重要 H ] 。 不 透水 地基均 质 土堤 渗 流按 下 式计 算 。计 算 简
摘
要: 河道堤防工程作 为不 同洪水 频率 下 的挡 水建 筑物 , 其 本身 的稳定 性至关 重 要。2 0 1 3
年8 月松花江干流发生了大洪水 , 沿江堤防出现了上 千处 险情 , 主要原 因是干流堤 防有些未达 标, 堤身断面小 。文章结合松干堤防工程实例就堤身 渗透性稳定计算 , 典型断面 的选 取计算及 堤身抗滑稳定分析计算 , 供 同类工程建设借鉴参考。 关键词 : 水利 ; 堤防工程 ; 堤身稳定 ; 分析计算 中图分类号 : T V 8 7 1 文献标识码 : B
松花 江干 流 堤 防 出现 上 千 处 险情 , 主要 原 因 是 干 流
另一类为堤身位于完整 的黏土层上 ( 土基或双层地
基) , 浸 润线计 算按 不透 水地 基考 虑 。
表 1 典型 断面 特性 表
堤 防有一 半 以 上 堤 防 未 达 标 , 堤身 断面小 , 顶 宽 过
预制管桩基坑支护计算模型
预制管桩锚拉基坑支护方案理正计算案例1、基坑支护方案:采用预制管桩+锚拉支护形式,管桩PHC-AB500@1600,桩长13m,两排锚索分别为:L=20m@2400和L=20m@1600,桩顶平台宽度3m,上部按1:1.5放坡,坡顶离边线2m考虑运土车行走荷载25kPa。
2、采用理正深基坑软件计算如下:--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 基本信息 ]----------------------------------------------------------------------[ 放坡信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ][ 内力取值 ]规程》DBJ/T15-22-98,极限弯距为200 kN·m,抗裂弯距为121kN·m。
堤防工程中的预制桩施工技术探讨
择 。预制桩是由混凝土与钢筋材料制作而成 ,结构稳定f生高 ,并 且在使 3.4 锤击沉桩。这是预制桩施工中最为重要的—个环节,其与施工质
用阶段不容易受到腐蚀影响。在对种类进行划分时 ,是结合材料来进 量密切相关 ,为此 ,必须对该环节予以足够的重视。
行 的。例如使用钢材质预制 的桩材料,被称之为钢桩。这种材料重量小
关 键 词 :堤 防 工程 ;预 制 桩 施 工 ;施 工 技 术
1 堤 防工 程项 目概 况
设置桩基轴线的定位点时 ,应选择不受桩基础施工影响的位置。按照
堤防是水利工程中重要的施工内容 ,通过建立堤坝来预防洪水 施工图纸中的桩位图对预制桩进行逐一编号 ,在每一桩位处用钢筋定
灾害 ,保护沿岸居 民与农作物的安全。预制桩技术应用后,堤防结构 的 位 ,并设置样桩,方便打桩机就位后准确定位。监理部 门要对定位放线
筑物造成影响,则应当制定有效的预防措施 ;要确保打桩机进出的路 措施 ,继续进行打桩施工。
空心的 ,这样能够减少桩基础对基层带来的压力影响。如果需要打入 层堆放超过2层时,则必须采用吊机i 亍取桩。吊机吊起桩基并将之提
30m以上的实心桩 ,那么必须将桩分为若干段 ,在打桩过程 中逐段接 升至一定高度 ,并使桩基保持垂直状态 ,此时便可送入到桩架 的龙门
长 ;空心桩采用先张法预应力工艺进行生产 ,主要分为预应力混凝土 导杆内 ,再将桩基准确安放到桩位上 ,为确保打桩的过程中,桩基不出
先将钢筋笼放 ^其中 ,确保钢筋笼的角度 。再使用混凝土材料进行灌 4 施 工注意 事项
注 ,浆料 中各原料的添加量要经过科学 的计算 ,这样才不会 出现材料
在预制桩施工中必须采取衬垫等防护措施 ,以防止桩顶部和桩
基础工程复习名词解释问答填空
基础⼯程复习名词解释问答填空填空题:⼀、(弹性半空间地基)模型1、⽬前常⽤的属于线性变形体的地基模型是(⽂克勒地基)模型、和分层地基模型。
) )验算。
变形(沉降、结构设计⼀般要进⾏(承载⼒ ) 和 (2 、地铁隧道、护坡、⼤坝等。
(桥梁)、(道路)(建筑)3、与基础⼯程相关的⼟⽊⼯程有:、(丙)三个等级。
、(⼄)、4、地基基础设计分为(甲)(轴⼒)等效⽤。
、(剪⼒)、5、基础结构作⽤效应分析,即确定基础结构主要内⼒(弯矩)(正常使⽤极限)状态和(承载能⼒极限)、基础⼯程概率极限状态设计法分有两类状态:6 状态。
fa p ,各级<原则即(基础底⾯的压⼒⼩于地基的承载⼒特征值)7、地基基础设计原则有:ss原则即(地基及基础的变形值⼩于建筑物要求的沉降<[建筑均应进⾏承载⼒计算;] 。
值)(原位测(岩⼟⼯程勘察)资料、8、地基基础要收集的主要设计资料有(上部结构)资料、试)资料等、对由永久荷载效应控制的基本组合,也可采⽤简化规则,荷载效应基本组合的设计值按9。
≤R S=(1.35)Sk下式确定:、浅基础按受⼒性能分为(刚性)基础和(柔性)基础两类。
10⽆⼒调整基底基底反⼒分布与基础上荷载分布相同,、柔性基础随地基变形⽽任意弯曲,11)(⼤的不均匀沉降。
当荷载均匀分布时,反⼒也均匀分布,⽽地基变形不均匀,呈中间两侧⼩)显然,要使基础沉降均匀.则荷载与地基反⼒必须按中间(两侧(递减)的变形。
)的分布。
(⼤,基底反⼒分12、刚性基础在荷载作⽤下基础不产⽣挠曲,基底平⾯沉降后仍保持(平⾯)(马鞍形):凹曲变形、、钟形、抛物线等。
布有多种形态、考虑上部结构、基础和地基的共同作⽤,使三者之间不仅要(满⾜静⼒平衡)条件,⽽13 且必须满⾜(变形协调)条件,以保证建筑物和地基变形的连续。
、按照⽂克尔模型,地基的沉降只发⽣在基底范围以内,这与实际情况不符。
其原因在于14 忽略了地基中的(剪应⼒),计算所得的基础位移和内⼒都偏(⼩)。
桩基专项方案计算公式
一、桩基承载力的计算公式1. 单桩承载力计算公式:Qs = Qsk + Qp其中,Qs为单桩承载力;Qsk为极限承载力;Qp为桩身抗拔力。
2. 极限承载力计算公式:Qsk = 1.2×γD×L×fck其中,γ为桩身材料重度;D为桩径;L为桩长;fck为桩身材料抗压强度标准值。
3. 桩身抗拔力计算公式:Qp = 0.8×γD×L×fck其中,Qp为桩身抗拔力;其他参数与极限承载力计算公式相同。
二、桩基沉降的计算公式1. 桩基沉降计算公式:S = (Qs - Qp)×δp / (A×E)其中,S为桩基沉降;δp为桩身材料变形模量;A为桩身截面积;E为桩身材料弹性模量。
2. 桩基沉降计算公式(简化):S = (Qs - Qp)×δp / (πD²/4)其中,其他参数与桩基沉降计算公式相同。
三、桩基首灌混凝土计算公式1. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式:V = (H1 - H2)×πD²/4 + πd²/4×h1其中,V为首盘方量;H1为桩孔底至导管底端距离;H2为导管初灌埋深;D为桩孔直径;d为导管内径;h1为桩孔内混凝土达到埋置深度时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。
2. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式(简化):V = πD²/4×(H1 - H2) + πd²/4×h1其中,其他参数与钻孔灌注桩首盘方量计算公式相同。
四、桩基施工进度计算公式1. 桩基施工进度计算公式:P = (N × D × L) / (T × 24 × 60)其中,P为桩基施工进度;N为桩基数量;D为桩径;L为桩长;T为施工时间(小时)。
2. 桩基施工进度计算公式(简化):P = N × D × L / (T × 24)其中,其他参数与桩基施工进度计算公式相同。
预制桩基设计计算书大学论文
江苏省土木工程重点专业材料淮阴工学院《基础工程》课程设计计算书班级:土木1137姓名:吴军学号:1131407720指导老师:陈亚东日期:2016年6月归口单位:建筑工程学院1.1 设计题目本次课程设计的题目:预制桩基设计。
1.2 设计荷载柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值分别如表1.1、表1.2所示。
表1.1 柱底荷载效应标准组合值表1.2 桩底荷载效应基本组合值(1)题号:9号。
(2)柱底荷载效应标准组合值如下。
○A轴荷载:F k=2920kN;M k=304kN·m;V k=192kN。
○B轴荷载:F k=2860kN;M k=285kN·m;V k=202kN。
○C 轴荷载:F k =3720kN ;M k =281kN ·m ;V k =191kN 。
(3)柱底荷载效应基本组合值如下。
○A 轴荷载:F =3680kN ;M=377kN ·m ;V=233kN 。
○B 轴荷载:F =4690kN ;M=326kN ·m ;V=230kN 。
○C 轴荷载:F =4230kN ;M=301kN ·m ;V=228kN 。
设计○C 轴柱下桩基,○A 、○B 轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。
1.3 地层条件及其参数地层条件及其参数详见桩基础课程设计任务书。
1.4 预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩,具体设计方案如下:室外地坪标高为-0.45m ,自然地面标高同室外地坪标高。
根据表1.5,该建筑桩基属丙级建筑桩基,拟采用截面为450mm (不宜小于350mm )的混凝土预制方桩,以④号土层粉质黏土为持力层,桩尖伸人持力层1.2m (对于黏性土、粉土不小于2d =700mm ),设计桩长11.0m ,初步设计承台高0.8m ,承台底面埋置深度标高-1.60m ,桩顶伸人承台50mm 。
1.4.1 单桩承载力计算根据以上设计,桩顶标高为-1.6m ,桩底标高为-12.6m ,桩长为11.0m 。
堤防工程中的预制桩施工技术探讨
建设 项 目。 通常情 况下 , 在建设堤防 工程 时 , 都将 以百年标 准堤 作为建设基准 , 从 而体现 出了对堤防 工程 建设 的质量要 求。 在堤 防工 程 建设 中, 施 工技 术对质量的控制 尤为重要 。本文将对堤 防工程 中的预 制桩 施工技术展开 细致且 深入 的研 究与探 讨。
关键 词 : 堤 防工程 : 预 制 桩 施 工技 术
防洪堤坝建设作 为城市 建设 中的重要 要有一定的专 门设备 ; 量桩位以确保测量无误 ,同时每天在施前 部分 。 近 年来 , 预制桩技术在堤防工程 中的 ( 2 ) 预应 力混凝 土结构 的开工 费用 较 都要检查即将 施打 的桩 位与邻桩之间的尺 应用较为广泛 , 由于其具有高强度 、 高抗压 大 , 对构件数量少 的工程成本较高 。 寸是否符 合要 求 ,对 于不符 合要求的的桩 性能等特点优势 ,对于各种地质 结构 以及 2 预制预应力混凝土方桩制作 。 预制预 位要及时制定相应 的整改措施 ,以保证沉 土层类型都能够使用于其 中。预 制桩 在施 应力混凝土方桩的主要预制步骤 为 : 施 工 桩 的质量 。 工的过程 中,在不同的建筑材料 中所 体现 准备一钢筋骨架制作一预应力钢筋张拉一 ( 3 ) 桩机就位 。检查桩机 , 确 保设备正 出的具体 陆能也有所不 同。 堤防工程 中 , 采 支模一混凝土浇筑一混凝土养护。 常运转后将设备移 动至桩 基位置 ,并做好 用的是钢筋混凝土结构 , 加之与预应 力技 ( 1 ) 施 工准 备原材 料是 保证 构件 质量 对 中 、 调直等准备 工作 。 术相结合 ,对防洪堤防工程建设起到较 为 的首要条件 , 钢筋 、 水 泥等原材料进场后对 ( 4 ) 捅桩 。 首先用 吊车提取 P H C 桩, 起 明显的优化作用 ,并且对工程 的建设成 本 其质量证明文件进行验证 ,并按规范要求 吊前在桩身上做出长度标记并将 开口桩尖 起 到很好的控制效果。 取样送 检 , 经检验合格后方可使用。 焊接到底桩上 , 起 吊支 点宜在桩 端 Q 3 L 处; 预制预应 力混凝土方桩 ( 2 ) 钢筋骨架制作钢筋 , 首先要根据设 将桩 吊起后 , 缓 陧将桩 的一端送人桩帽 中, 众所周知 ,混凝土是建筑 中最为 常见 计 图纸 对钢 筋进行 下料和 闪光对焊 ,对小 对位准确后 ,通过两台轴线相互垂直 } 『 勺 经 的建筑 材料 ,而钢 筋混凝土结构也是建筑 料 钢筋 弯曲成型 , 大料钢 筋对 焊以后再进 纬仪双 向调整 P H C桩 的垂直度 , P HC桩插 行业 中应用最为广泛的建筑结构 。但钢筋 行冷拉 。在完成小料及大料后 在钢 筋车间 人时的垂直度 偏差不得超过 o s %, 当桩位 混凝土裂缝 是影 响建筑结构美观 、稳 固的 绑扎成型 , 骨绑扎牢 固, 防止在起 吊过程中 和垂直度符合要求后利用桩锤的 自重 将桩 重要因素。钢筋混凝土裂缝的防治也一直 发 生变形 。 压人土中 。 是建筑工程 中主要解 决的问题 。要想在堤 ( 3 ) 钢 筋笼人模 及张 拉钢筋 笼人模 前 ( 5 ) 锤击沉 桩 。如 若沉桩 处地基 层较 防工程 中对 裂缝 进行 抑制 ,可采用强度较 清理好底板和侧模 , 均匀涂刷脱模剂 , 并在 软 , 刚开始锤击 时下沉量会 比较 大 , 此 时应 高 的钢 筋以及混凝土材料 ,以强化结构整 底部垫好混凝土保护层垫块 。 该放低桩锤轻击预制桩 , 随着沉桩的加深 , 体 的荷 载力。在 工程施 工前对混凝土提前 ( 4 ) 支模 侧面 模板采 用弹性 桩模和 组 预制桩的沉速便会减慢 ,此时起锤高度便 进行压力施加 , 便成为了预应力混凝土。 预 合桩模 , 均采用定型钢模 , 能保证 方桩尺 寸 可逐渐增加而重击预制桩 。在整个沉桩过 应力混凝土 自 g 在建筑 材料中的应用可以在 正确 , 棱角分 明。 程中, 要尽量 使桩锤 、 桩帽 、 桩 身保持 在 同 很大程度上减缓混凝 土的拉应力 。这样便 ( 5 ) 混凝土 浇筑过程 中, 试验 人员在 搅 条垂直轴线一 h 。必要 时应 可以桩锤及桩 可 以对结构 中的各 部分构件 进行减 压 , 将 拌楼搅拌现场值班 ,控制好混凝土工作性 架导杆按桩身 方向进行 必要的调整 。但是 压应力缩小控制在有效 范围之内 ,进而提 能 。 混凝土振捣 采用插入 式振捣器 , 按规 定 也得注意尽量在管桩进行沉 桩过程中不受 高结构的刚性程度 , 抑 制裂缝 的发 生。 有效间距二次振捣 , 连续浇筑 。 到偏心锤打 , 以免管桩 弯扭破坏 。 l 预 制预应力混凝土方桩特点 。 ( 6 ) 养护在混凝 土浇 筑完以后 , 终凝后 ( 6 ) 当沉桩过程 巾碰 到下列 情况 时应 ( 1 ) 抗裂 陧好 , 刚度 大 。预应力混 凝土 开始浇水养护 ,养护的方法采用盖土工布 立 即暂停打桩 , 查明原 因并制定相 应的处 在结构 中的应用 ,使结构整体 的预应力随 和水浇相结合 , 根据气温 睛况确定 , 浇水量 理方案继续进行施工 : 之加强, 优化了结构的使用寿命, 使裂缝的 和间隔时间在夏季应多浇。 1 ) 沉桩过程 中桩 的贯入度突然发 生变 出现时间得要延长 。 二、 预制 P H C桩 化; 2 )贯人度或锤击数与试验结果 明显不 ( 2 ) 节省材料 , 减小 自重 。在材料 的选 预制 P H C 桩 是一种 新 型的细 长 空心 相符 ; 3 ) 地面 隆起 明显 、 临桩上浮 或桩位水 用时, 选用具有较高强度 的预应力混凝土 , 等截面预制混凝土 基桩构件 。它采用了 ~ 平移 动过 大 ; 4 ) 桩 头混凝 土剥 落 、 破碎 ; 5 ) 这 样不仅可以节省钢筋材料在结构 中的用 系列先进工艺 ,将 混凝 土经离心脱水密实 桩身突然倾斜 、 跑位; 6 ) 桩身 回弹 曲线不规 量, 对结构的整体重量也有所 改善 , 并且 对 成型 , 经常压 、 高压两次蒸汽养护而制成。 则。 结构 的荷 载承重能力也有所提高。 1 P H C桩特 点。 三、 打桩质量控制 ( 3 ) 提 高构件的抗剪能力。 预应力 的方 ( 1 ) 桩身 强度 高 : P H C桩均使 用 C 8 0以 打桩质量评定包括两个方面 :一是能 向对钢 筋 混凝 土 结构 之 间有着 密 切 的联 上 的混凝土 , 采用先张法预应力制作 , 因而 否满足设 计规 定的贯入 度或标 高的要 求 ; 系 。纵 向的预应力可对钢 筋起到锚栓的作 承压 力高 , 能抵抗较 大的抗裂弯矩 。 P H C 桩 二是桩打入后的偏差是否在施工规范允许 用, 有 效控制裂缝情况的发生 , 加之预应力 具有较强 的工作性能 , 桩身在恶 劣的施工 的范围内。 混凝土梁 的曲线钢筋合力 所产 生的竖 向分 环境依然能够保持 完好 , 大大减少 了裂桩 、 l 贯 入度或标高必须符合设计要 求 : 桩 力, 可 大大消弱结构中的剪力影响 。 断桩 事故 的发 生。 端达 到坚硬 、 硬塑 的粘性土 、 碎石 土 、 中密 ( 4 ) 提 高受压构件的稳定 I 生。 在堤坝工 ( 2 ) 由于 P H C 桩的单桩承 载力相 对较 以上 的粉 土和砂 土或风 化岩等 土层 时 , 应 程建设 的同时 , 对钢 筋混 凝土柱进行预应 高 ,而其环形截面所消耗 的混凝 土量叉比 以贯人度控制为主 ,桩端进入持力层深度 力 的施加 , 提高钢筋混凝土柱 的承重 能力 , 较 少 ,因而 P H C 桩 的单 位承 载力 造价 最 或桩尖标高作参 考。 使得不容易被结构带 来的拉力形成柱体 的 少 。 2平 面位置或垂直度必须符合施工规 弯 曲,卡并且对周 围混凝 土结构 的抗压性 ( 3 ) P H C 桩 的穿透力比较强 , 在压 力足 范要求 : 桩打入后 , 桩 位的允许偏差应符合 能也有所强化 。 够的 『 青形下 , 可 穿越 较厚的砂质土层 , 从 而 《 建 筑 地基 基础 工程 施 工质 量验 收规 范 》 ( 5 ) 提高构件 的耐疲 劳 眭能。 钢筋的预 使桩端嵌 固于较好 的持力层 , 确保 了 P H C G B 5 o 2 O 2 —2 ∞ 2的规定 。 应 力表 现在 强 度以 及抗 疲 劳性 能 的发 挥 桩有着较好的稳固性 。 参考文献 上 。预应力钢筋在结构 中对结构整 体的预 2 P H C桩沉桩施工 。 【 1 】 王 庆. 堤 防 工程项 目中的预制桩 施 工技 应力变化起到关键作用 , 使得使用寿命明 ( 1 ) 沉 桩施 工顺 序一 般宜采 用先 长桩 术研 ��
堤防稳定计算方法探讨
堤防稳定计算方法探讨
当前,堤防稳定计算是研究堤坝安全运行的重要组成部分,对于减
少洪水、地震和自然灾害,保护群众生命财产安全至关重要。
因此,
有效的堤防稳定计算方法的研究及应用具有重要的意义。
目前,研究者主要关注堤防土体、泥体和砂体等物理参数的影响,并
进行挖槽、计算水面形状和泥土缝、应用围堤模型或坝坝模型进行研究。
在堤防稳定量的测算中,动态抗压和滑动力模型开发工作有较为
重要的地位。
计算结果的有效利用可以通过改变堤防的形状、材料、
结构及排水条件等措施,监测堤防状态和控制结构的变形。
在堤防安全运行方面,重点考察堤防的地震反应和水力冲击两个方面,包括混凝土堤防体系的动力分析cs,解析性和试验室评估等研究非常
重要。
针对不同砂体应用适当的层理聚积模型,可以迅速、有效地研
究砂体材料特性和稳定性能。
有关砂体内胶结体研究,可以利用现有
的数值模拟,建立动力模型和结构模型,以期在极端气候变化的背景
下更好的掌控堤防的稳定性能。
此外,在有效提升工程结构的可靠性
与稳定性方面,应用混凝土堵头甚至悬臂墙等增强护坝的刚度方式也
是不容忽视的。
总之,堤防稳定计算方法是需要多个材料进行考虑,涉及到物理、力
学等各种学科,因此,研究堤防安全运行必须综合考虑重力力学、应
力分析以及水力和地震学,在完善计算结构模型和法则的基础上,实
施各种复杂的变量分析,以满足工程设计的要求,保证堤防的安全运行。
预制桩打桩过程模拟算法
预制桩打桩过程模拟算法预制桩是一种常见的基础工程材料,它通过打桩的方式将桩体深入地下,以承受建筑物的重量和地震等自然灾害的影响。
预制桩打桩过程中,需要对其进行模拟算法,以确保打桩的准确性和稳定性。
本文将探讨预制桩打桩过程模拟算法的相关问题。
一、预制桩的基本概念预制桩是一种预先制作好的桩体,它通常由混凝土或钢筋混凝土等材料制成。
预制桩的长度和直径可以根据具体的需要进行调整,以适应不同的建筑物结构和地质条件。
预制桩打桩是一种常见的施工方式,它可以有效地提高基础的承载力和稳定性,同时减少施工时间和成本。
二、预制桩打桩过程的模拟算法预制桩打桩过程是一种复杂的物理过程,需要通过模拟算法来进行计算和分析。
预制桩打桩过程的模拟算法可以分为以下几个方面: 1. 土体模型在预制桩打桩过程中,需要对土体进行模拟,以确定桩体的承载能力和稳定性。
土体模型可以采用有限元方法进行计算,通过对土体的材料特性、结构特性和加载条件等进行分析,确定土体的应力和应变分布,进而计算出桩体的承载能力和稳定性。
2. 桩体模型桩体模型可以采用弹性理论或塑性理论进行计算,以确定桩体的应力和应变分布,进而计算出桩体的承载能力和稳定性。
桩体模型的计算需要考虑桩体的几何形状、材料特性、加载条件等因素,并对其进行合理的简化和假设,以便进行数值计算。
3. 打桩机模型打桩机模型可以采用动力学方法进行计算,以确定打桩机的运动状态和力学特性。
打桩机模型的计算需要考虑打桩机的几何形状、质量、动力学参数等因素,并对其进行合理的简化和假设,以便进行数值计算。
4. 桩底反力模型桩底反力模型可以采用经验公式或数值计算方法进行计算,以确定桩底反力的大小和方向。
桩底反力模型的计算需要考虑土体的特性、桩体的特性、桩底反力的传递方式等因素,并对其进行合理的简化和假设,以便进行数值计算。
5. 模拟计算方法预制桩打桩过程的模拟计算方法可以采用有限元法、动力学方法、经验公式等多种方法进行计算。
桩体弯曲破坏时路堤整体稳定计算模式
桩体弯曲破坏时路堤整体稳定计算模式正文:桩体弯曲破坏是桥梁桩基工程中常见的一种破坏形式。
在桥梁桩基设计中,为了保证路堤的稳定性,需要对桩体弯曲破坏时的路堤整体稳定进行计算。
本文将探讨桩体弯曲破坏时路堤整体稳定计算的必要性、方法及其在工程实践中的应用。
一、桩体弯曲破坏的特点桩体弯曲破坏主要表现为桩身在水平力作用下产生弯曲,导致桩身承受弯矩增大,直至破坏。
桩体弯曲破坏具有以下特点:1.破坏形态:桩身弯曲破坏时,桩顶产生较大的位移,可能导致桩身断裂、桩底土层挤出等现象。
2.影响因素:桩身弯曲破坏受桩长、桩径、桩材、土层性质、水平力大小等多种因素影响。
3.破坏条件:桩身弯曲破坏通常发生在水平力大于桩身抗弯强度的情况下。
二、路堤整体稳定计算模式的必要性桩体弯曲破坏时,路堤整体稳定计算模式的必要性体现在以下几点:1.确保工程安全:通过对路堤整体稳定进行计算,可以确保工程在施工和使用过程中不会发生安全事故。
2.优化设计:合理的路堤整体稳定计算模式有助于优化桥梁桩基设计,提高工程的经济性和实用性。
3.指导施工:路堤整体稳定计算结果可以为施工提供依据,确保施工质量和进度。
三、桩体弯曲破坏时路堤整体稳定计算方法桩体弯曲破坏时路堤整体稳定的计算方法主要包括以下几个步骤:1.确定计算模型:根据工程实际情况,选取合适的计算模型,如单桩或多桩模型、连续梁模型等。
2.获取相关参数:收集桩基、土层等工程资料,获取桩身直径、土层性质、水平力等计算所需参数。
3.计算桩身弯矩:根据水平力和桩身抗弯强度,计算桩身弯矩。
4.判断稳定性:比较桩身弯矩与桩身抗弯强度,判断路堤整体稳定性。
四、应用实例及分析某桥梁工程采用单桩模型进行路堤整体稳定计算。
已知桩径为0.6米,桩长为25米,土层性质为粉质黏土,水平力为500千牛。
通过计算,得到桩身弯矩为1000千牛·米。
根据计算结果,桩身抗弯强度大于水平力产生的弯矩,因此路堤整体稳定。
五、对工程实践的启示通过对桩体弯曲破坏时路堤整体稳定的计算,可以为工程实践提供以下启示:1.重视桩基设计:在桥梁工程中,应充分考虑桩基设计,确保桩身抗弯强度满足工程需求。
更合理的预制桩承载力估算方式介绍
更合理的预制桩承载力估算方式介绍预制桩承载力估算是工程设计中非常重要的一项内容,正确的估算结果能够确保工程的安全性和可靠性。
下面将介绍一种更合理的预制桩承载力估算方式。
传统的预制桩承载力估算方法主要基于静力学原理和守恒原理,即将桩身与土体及桩端的相互作用转化为力的平衡条件,建立相应的数学模型进行计算。
然而,这种方法在实际工程中存在一些局限性,如无法考虑土体的非线性性、摩擦力的变化以及桩体与土体的连续性等。
因此,需要引入更合理的桩身土体相互作用模型和计算方法来提高预制桩承载力的估算精度。
近年来,随着计算机技术和数值模拟方法的发展,研究人员提出了一种基于有限元分析的预制桩承载力估算方法。
这种方法可以考虑土体的非线性和摩擦力的变化等因素,能够更真实地反映桩身与土体之间的力学特性。
下面将介绍该方法的基本步骤。
首先,将预制桩及周围土体划分为有限元网格,建立相应的数学模型。
在模型中,将桩体和土体视为连续介质,采用弹性、塑性和摩擦界面模型来描述桩土相互作用的力学行为。
同时,考虑到土体的非线性和随载荷变化的摩擦力等因素,需要根据实际情况选择适当的材料参数和模型。
接下来,进行有限元分析计算,得到桩身及周围土体的应力和应变分布。
根据计算结果,可以对桩身截面处的应力和变形进行评估,从而获得桩的承载力。
最后,对计算结果进行验证和修正。
通过与现场试验结果进行比较,可以评估计算方法的准确性和可靠性,并对预制桩的承载力进行修正,以确保工程的安全性和可靠性。
与传统的预制桩承载力估算方法相比,基于有限元分析的方法具有以下优点:1.能够更真实地反映桩身与土体之间的力学特性,提高了估算精度。
2.能够考虑土体的非线性和摩擦力的变化等因素,更准确地描述桩土相互作用的力学行为。
3.可以通过与现场试验结果的比较来验证和修正计算结果,提高了方法的可靠性。
总之,基于有限元分析的预制桩承载力估算方法能够更合理地描述桩土相互作用的力学行为,提高了估算精度和工程的安全性。
堤防整体稳定计算书-个人例子分享
堤防整体稳定计算书-个人例子分享1.1 堤防整体稳定计算(1)计算方法根据《堤防工程设计规范》GB50286-2013进行抗滑稳定计算。
计算软件采用河海大学开发的AUTOBANK7.0水工结构分析系统。
计算方法为简化毕肖普法,计算公式如下:[]{}∑∑+±'+'+'-±=]/sin )[()/tan tan 1/(sec tan sec sec )(R M a V W K a a b c a ub a V W K C式中:K ——土坡稳定安全系数W ——土条重。
V ——垂直地震惯性力(V 向上为负,向下为正) u ——作用于土条底面的孔隙压力(KN/m 2)α——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(°)b ——土条的宽度''、c ——土条底面的有效凝聚力(KN/m 2)和有效内摩擦角(°)Mc ——水平地震惯性力对圆心的力矩(KN ?m )R ——圆弧半径(m )(2)计算工况水位组合根据《堤防工程设计规范》,并结合工程情况和水文条件,本工程按施工期、正常运行期、水位骤降期三种工况进行整体稳定分析计算。
施工期工况临水坡水位一般为常水位,堤后一般采用地下水位;正常运行期临水侧取设计洪水位,背水侧取地表高程;水位降落期工况临水侧取骤降36h 的水位,背水侧取地表水位。
(3)计算断面选取某河道堤岸结构型式主要分拓浚式斜坡式复合、回填河道直斜复合式断面两种。
本次堤防稳定计算选取各典型断面进行整体稳定分析。
根据本阶段地质提供的资料,选取8个典型断面和最不利断面进行计算。
(4)各土层物理力学指标a.地质指标取用分析根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),在计算正常运行期、水位骤降期工况的安全系数时,采用建议值的固结快剪指标。
施工期采用总应力法,对应使用快剪指标。
在计算中,根据地质提供的快剪建议值计算,对于由Ⅲ3层淤泥和Ⅲ1层淤泥质粉质粘土控制的土层堤防设计断面安全系数很难达到1.0以上,由于本工程为拓浚河道,堤顶增加土体荷载较小,相对对地面以下土体扰动很小,原有土体大多仍保持原有饱和固结状态,施工期若采用快剪建议值指标,很多断面的安全系数都在0.7、0.8左右,需在设计断面基础上再退堤20m 甚至更远增加综合坡比,或采用地基处理措施,安全系数才能达到1.0以上,这会使工程的投资增大很多以及对征地等政策处理造成困难,计算采用快剪指标是不合适的。
预应力管桩计算书-桩身稳定计算
桩身稳定性验算
受拉边换算截面模量W0=πD[D^2+2(αE-1)ρgd0^2]/320.0116
桩身换算截面惯性矩I0=W0d0/20.0025
桩身抗弯刚度EI=0.85EcI0 (N.m2)8.023E+07
桩侧土水平抗力系数的比例系数m(MN/m4) 2.50
桩身计算宽度b0 1.125
桩水平变形系数α=(mb0/EI)^(1/5)桩顶铰接或刚接桩底支撑于非岩石土中或桩底嵌入岩石内高桩承台基桩露出地面的长度l0 (m)桩身入土长度h(m)4.0/α=桩身压曲计算长度lc (m) 5.47
lc/D 10.95
N'φ
收入562.00元
5. 试桩详图选用03SG409《预应力混凝土管桩》图集中:PHC-AB500(125)-xxa桩,PHC-A50
凝土中应掺入阻锈剂、矿物掺合料(抗cl%%140-%%141腐蚀),抗渗等级不低于P10,钢筋混凝土保护层
0.5971172.32241611654
φ12根数(As=113)
φ16根数(As=201)
φ18根数(As=254)
φ20根数(As=314)C-A500(100)-xxa桩,PHC-A400(95)-xxa桩,混凝土强度等级为C80。
混低于P10,钢筋混凝土保护层厚度不应小于35mm。
采用闭口型十字型钢桩尖,
根据桩径按内插法计算桩身配筋率(0.20%~0.65%)
桩身最小配筋值
φ8根数(As=50)
φ10根数(As=78)
%。
防洪堤工程中预制桩的应用及施工
防洪堤工程中预制桩的应用及施工金国林(温州市城市中心区建设指挥部,浙江温州325000)摘要:根据温州特性土层和重点建设区的工程地质分析,讨论了预制桩在城区防洪堤工程中的应用及施工方法.目前这一方面的理论研究和工程实践都进展的很深入.采用预制桩作为防洪堤工程的桩基基础,除了预制桩本身的优点外,还有耐久性好,能满足防洪堤寿命的要求;预制桩施工均为工厂化生产,工艺成熟,质量有保证;沉桩施工速度比灌注桩施工速度快,对防洪堤的早日建设完成有利,并具有安全、经济、可行的特点.关键词:防洪堤;预制桩;应用中图分类号:TV553文献标志码:A 文章编号:1008-536X(2009)03-0073-03App li cati on o f P recas t P il e i n F l ood P ro t ec ti on D ikeJI N G uo-lin(W en zh ou U rba n C on s truct ion H eadq ua rters,W en zhou325000,C h in a)Ab s tra c t:Th e ap p lica t ion o f p reca s t p ile in flood con tro l en g ineer in g is d iscus sed in th e a r t icle in th e persp ect ive s o f theore tica l s tud ie s a nd cons tru cting techn iq ues a ccord in g to the g eo log ica l a na ly s is andth e specia l so il la ye r o f W en zhou.It sh ow s th a t the con s t ruct ion p ro-cedu res a nd techn ica l m ea su res o f s ink in g p ile a re be t te r th an tha t o f fillin g p ile.T h e p reca s t p iles,a s the p ile found a tion of flood p ro-tect ion d ike,a re p robed to be sa fe,econ om ica l a nd p ra ct ica l w ith g ood q ua lity a nd long du ra t ion.K e y w ord s:flood p ro tect ion d ike;p reca s t p ile;app lica t ion0引言城区防洪堤工程是城市的民生工程,通常的建设标准是百年标准堤,因此对工程质量的要求也很高.由于各地区的工程地质条件、经济条件、建筑物要求及勘察设计人员经验的不同,因此不同地区有着不同的基础形式.防洪堤工程的基础大多采用的是桩基基础;近岸侧由于受水深影响,则有采用钻孔灌注桩基础的;而对于离岸处水深能达到沉桩要求的,则采用预制桩(包括预制预应力混凝土方桩和PHC桩)[1].近几年,温州地区建造了大量建筑及大型的构筑物,其中绝大部分采用桩基础.而温州地区属于非常典型的软土地基,以软土层厚度大,含水量高,高压缩性著称.桩基施工技术的研究一直是近几年来基础应用方面的一个热门问题[2].本文根据温州特性土层和重点建设区的工程地质收稿日期:2009-06-25作者简介:金国林(1964-),男,浙江永嘉人,高级工程师.主要从事水利工程建设管理.分析,温州基础的发展历史和各种桩型在温州的使用情况,探讨如何为城区防洪堤工程设计选用合理的基础桩型,并介绍较成功的施工方法及要点,以推广应用.1温州地质特点及基础工程温州地区位于浙江的东南部,面临东海,背靠雁荡山脉.内有瓯江、飞云江、鳌江三大水系,靠近沿海一带地势平坦,区内河网纵横,大部分地区的浅层土是比较典型的近海沉积的,称为温州软土.温州软土的特性是:含水量高、孔隙比大、液性指数大、高压缩性和低强度[3].温州早期的建筑一般为一到三层的低层建筑,虽然基础埋深较浅,但建筑沉降均不太大.初建多层建筑时,基础多采用天然地基基础,基本能满足承载力的要求,但沉降都非常大.目前在温州除了一些简易的临时的建筑外,几乎全都使用桩基础.其中预应力混凝土桩因施工工艺简单且便于管理、施工质量有保证、工期短、投资省等优点,得到广泛第21卷第3期浙江水利水电专科学校学报V ol.21N o.3 2009年9月J.Zh ejian g W a t.C on s&H yd r.C ollege S ep.2009应用.在桩基工程中其应用比例很高,已发展成为一种较成熟的桩型,大大促进了桩基工程质量的提高[4-5].由于预应力管桩质量较有保证,也存在施工过程中往往较易忽视的一些施工环节,导致质量事故的出现.这一点是值得注意.2预制PH C桩施工由不同长度管节拼接而成的PH C桩(混凝土强度C80)具有结构强度高、刚度大、可贯入性好、耐锤击性能强、抗渗性能好、抗弯能力高、结构承载力大等特点,其单根管节最大长度达30m,可减少单桩接头数量.近年来,PH C桩经过工程实际应用和试验数据的不断积累,目前已经成功研制出第三代新型S PH C桩.2.1PHC桩预制按交通部第三航务工程局企业标准《先张法预应力离心高强度混-凝土管桩沉桩施工技术规程》(JQ/ SH-00-K J-10021996)进行预制.主要预制步骤为:施工准备→钢筋笼制作→张拉、离心→高压蒸养→管节拼接.2.2PHC桩拼接PH C桩拼接采用传统的平接头焊接,存在如下缺陷:对焊缝质量的检测缺少相应的有效方法,焊接质量控制较困难;焊接点紧靠混凝土,在焊接热影响区内易造成管桩混凝土的损伤.为提高拼接质量,三航局成功研发了碗形端头代替原来的平接头.通过专业检测机构检测,焊接质量可以达到规定要求.使用碗形端头比使用传统端板的PH C桩的优点如下:端头焊缝可检测;隔离了焊接高温对混凝土的影响;提高了管节的连接端板处刚度,从而也提高了桩身的整体质量.3预制预应力混凝土方桩施工预应力混凝土方桩(600m m×600m m)是采用常规的后张法工艺,混凝土强度为C50,具有结构强度高、刚度大、可贯入性好、耐锤击性能强、抗渗性能好、抗弯能力高、结构承载力大、单根长度长等特点,可减少桩身接头及加强桩质量的优点.主要预制步骤为:施工准备→钢筋骨架制作→预应力钢筋张拉→支模→混凝土浇筑→混凝土养护.3.1施工准备原材料是保证构件质量的首要条件,钢筋、水泥等原材料进场后对其质量证明文件进行验证,并按规范要求取样送检,经检验合格后方可使用.水泥:所用的水泥符合规范标准规定要求.黄砂:采用质地坚固,细度模数为3.0~2.3的中砂,其质量符合规范标准有关规定.石子:石子由定点石场供应,除要求在石场进行清洗,进场后再次进行筛洗并按规范要求进行检验,其质量符合规范标准有关规定.为了提高工效,确保工程进度,降低混凝土水灰比并掺高效减水剂提高混凝土强度.3.2钢筋骨架制作钢筋工首先要根据图纸对钢筋下料和闪光对焊,对小料钢筋弯曲成型,大料钢筋对焊以后进行冷拉.在完成大料及小料后,在钢筋车间绑扎成型,骨架绑扎牢固,并在钢筋笼子的两侧扎元宝筋,防止在起吊过程中发生变形.3.3钢筋笼入模及张拉钢筋笼入模前清理好底板和侧模,均匀涂刷脱模剂,并在底部垫好混凝土保护层垫块.钢筋笼按相应位置吊运入模后,用钢筋联结器对钢筋笼进行连接.按设计或规范规定张拉程序对钢筋笼进行预应力筋张拉,张拉采用整体张拉小车先是反复整体张拉2次,调整各道预应力主筋初始应力趋向一致,再最后张拉至规定张拉应力.3.4支模侧面模板采用弹性桩模和组合桩模,均采用定型钢模,能保证方桩尺寸正确,棱角分明.对弹性桩模,仅需调整侧模外单侧丝杆即可立好模板.对于组合模板,先是由木工车间在底模两侧贴泡沫条,在支模板前龙门吊把侧模拼接到位,注意模板之间不能有间隔,保证侧模板垂直.两头分别为砂箱和张拉车连接螺杆相接笼子,相差部分有架桩长连杆相接(砂箱应加满砂).桩钢筋笼入模后,在钢筋笼子两侧垫好混凝土保护层垫块,厚度根据图中要求,在桩侧模上每隔一定距离摆好安放内卡和外卡,保证方桩边线平顺.张拉后用整体钢端模封头,确保方桩桩顶质量. 3.5混凝土浇筑在钢筋工和木工完成操作以后,胶囊工穿好胶囊74浙江水利水电专科学校学报第21卷然后用压缩机充气,保持一定气压.在生产及质检部门检查现场生产和质量情况合格以后,开具混凝土浇灌令.在混凝土浇灌过程中,试验人员在搅拌楼搅拌现场值班,搅拌楼操作人员按配料单进行电脑称量,控制好混凝土工作性能.混凝土振捣采用插入式振捣器,按规定有效间距二次振捣,连续浇筑.3.6养护在混凝土浇筑完以后,终凝后开始浇水养护,养护的方法采用盖土工布和水浇相结合,根据气温情况确定,浇水量和间隔时间在夏季应多浇.混凝土强度达到设计要求的放松强度进行预应力放松和钢筋切割、起吊.起吊采用龙门吊,钢丝绳吊点位置根据设计要求确定位置,吊到堆场平直、整齐,上下层垫木要求对直,尽可能上层桩长小于下层桩长,桩到堆放场地后继续进行养护,到规定龄期后经专职质检员检验合格后落驳出厂.4沉桩施工防洪堤工程中由于桩长有限(最长47m),故在施工中选用了施工灵活的打桩船进行沉桩施工,使用的打桩船是“通畅1#”,该船吃水要求小(吃水2m),在较低潮位下就乐意进行沉桩作业,大大延长了沉桩可利用时间;船型宽14m,相对防洪堤8m一跨的排架间距而言,可以每排单独施工,从而改变传统的及“阶梯式”沉桩模式,加快了建设进度.根据现场情况沉桩定位用三台J2经纬仪,采用前方交会法,确保沉桩定位正确.各放样点桩经放样数据由技术人员计算,为防止误算、错算,其成果均经复核.沉桩时先八打桩船移到桩驳边上进行吊桩,吊桩的吊点严格按照设计要求,桩起吊后进龙口,套桩帽,同时在桩顶上垫上10~15c m厚的麻质桩垫,以防锤击时给桩带来损伤.桩船绞动锚缆使桩船移位到打桩施工区域,调节左右平衡舱,平衡度由桩船内的平衡度表直接显示.桩船扭角控制通过在岸上及船上设置花杆对线进行.桩的倾角由桩船上的角度表直接显示,并做到随时检查,以保证桩的倾斜度正确.桩船在定位时必须听从测量人员指挥,为求精确,待主测与校核等测量人员确认无误后方能下桩及稳桩.在稳桩过程中,要稳、缓,如桩身略有偏位可稍作调整,但绝不能死拉硬动.在桩施打过程中测量人员通过测量仪器,利用桩面上的读数、桩帽读数,结合水位与标高对所沉桩进行观察与记录,直至锤击到设计所要求.设计要求沉桩的停锤标准:以贯入度为主,标高控制作为校核,选用D-80锤(或D-100锤)开至3档(或2档)时,当桩顶标高超高1m以内,贯入度达到5m m时,可以停锤.在沉桩过程中如遇到突发事件都及时报请设计及监理部门研究处理.5桩基检测及结论工程沉桩完毕后,根据设计要求抽取了10%的桩作了低应变检测,根据检测结果,桩身质量完整性好,I 类桩比例达到了100%,这更加说明了预制桩在桩身质量完整性上比灌注桩有保证.另外为了检测桩基的承载力,我们各抽取了5根方桩和PH C桩进行了高应变检测,检测结果每根桩的承载力均达到了600t以上,而桩身承载力的设计值为300t,由此说明采用预制桩作为防洪堤的桩基基础完全能满足要求.由上可知,采用预制桩作为防洪堤工程的桩基基础,除了预制桩本身的优点外,还有耐久性好,能满足防洪堤寿命的要求;预制桩施工均为工厂化生产,工艺成熟,质量有保证;沉桩施工速度比灌注桩施工速度快,对防洪堤的早日建设完成有利[6].预制桩的施工工艺,通过预钻孔,减小了沉桩阻力,保证桩长;桩侧注浆处理了桩端土、沉渣、桩侧土,改善了桩-土体系,提高了桩的承载力;桩身完整性好,强度高.此工艺有机地将桩基础和地基处理结合起来,安全、经济、可行[7].参考文献:[1]王海潮.含流砂地基防洪堤桩基施工[J].广西水利水电,2008(5):14-15.[2]杨德才,王怀拨,徐军.温州地区巨厚软土的工程地质特性[J].岩土工程技术,2007,21(4):207-208.[3]陈岳林.温州软土地基桩基变形性状研究[D].杭州:浙江大学,2005.[4]刘端锋.埋入式预制桩施工工艺[J].施工技术,2002,31(6):16-17.[5]胡明,林华玺.预制桩基施工中的一些技术问题[J].工程技术,2008(2):11-12.[6]刘爱玲,闫红娟.预制桩与灌注桩的特点及工艺分析[J].工程技术,2007(6):109.[7]刘宇文.预应力管桩施工常见问题及其对策[J].广东土木与建筑,2004(7):21-22.第3期金国林:防洪堤工程中预制桩的应用及施工75。
桩稳定性计算
三、栈桥整体稳定性计算经过调查,施工时桥位处的最大水流速度5.7m/s,钢管桩顶离水面高度约为3.6m,水深按10计算m,钢管桩桩顶施加预应力,施工过程中假设钢管桩离以上2m范围的钢管桩处于嵌固状态(因施加预应力后管桩内灌注2m厚混凝土)。
则可建立如下的力学模型:按CAD图进行修改。
(在发给你的5月19日修改的资料中有按630,和730分别计算色数值带入就ok1、计算水流压力查《公路桥涵设计规范》(1989)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)(2.3.10)公式:P=KA(kN)式中——水的容重(kN/m3)V——设计流速(m/s)A——桥墩阻水面积(m2),一般算至一般冲刷线处,A=0.529×9=4.8 m2g——重力加速度9.81(m/s2)K——桥墩形状系数,对圆形钢管桩取0.8。
P=KA=0.8×4.8=7.8KN根据规范,流水压力作用点位于水位线以下1/3水深处,流水压力荷载为一倒三角形,见上图,设流水面处的水流压力线荷载为q,则有P=q×9/2,则q=7.8/4.5=1.7KN/m=1.7Kg/cm。
以下按公式进行计算就ok2、计算钢管桩最大弯矩及轴力根据前面的计算结果可知,最不利荷载作用时,N1=-5438Kg,N2=9008Kg,N3=8502Kg,N4=2079Kgφ529mm壁厚8mm的钢管的惯性矩==44438cm4,I钢管其截面面积==130.9 cm2,=2×7080=14160 cm42I30惯性矩=I2I30其截面面积=2×46.5=93cm2,根据以上计算模型将上述参数输入采用清华大学结构力学求解器,可求得该结构的弯矩图如下:可查得其最大弯矩的代数值为564335Kg.cm。
可查得其最大轴力(压力)值为7389Kg,可以确定右侧的钢管桩的稳定性是最差的,只需对其进行稳定性复核即可。
3、计算钢管桩的稳定系数先计算其计算长度l,由于右侧钢管桩的,K 1==14160==2.2,由于钢管底端固结,所以K2=10,查《钢结构设计规范》,按有侧移框架查表D-2内插,计算长度系数=1.1+=1.094,所以其计算长度l=1.094×1700=1859.8cm。
预应力管桩桩基计算
预应力管桩桩基计算在建筑工程中,桩基的设计和计算至关重要,它直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
预应力管桩作为一种常见的桩基形式,其计算方法具有一定的专业性和复杂性。
接下来,让我们一起深入了解预应力管桩桩基计算的相关知识。
预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件。
它具有单桩承载力高、施工速度快、质量稳定等优点,被广泛应用于各类建筑工程中。
在进行预应力管桩桩基计算时,首先要确定桩的竖向承载力。
这通常需要考虑桩端阻力和桩侧摩阻力。
桩端阻力的大小取决于桩端持力层的性质、桩端进入持力层的深度等因素。
桩侧摩阻力则与桩周土的性质、桩身表面粗糙度等有关。
计算桩端阻力时,需要根据地质勘察报告提供的桩端持力层的承载力特征值,并结合桩端面积进行计算。
例如,若桩端持力层为中密砂层,其承载力特征值为 1800kPa,桩端面积为 02826m²,则桩端阻力为1800×02826 = 50868kN。
桩侧摩阻力的计算相对复杂一些。
需要根据桩周各土层的性质和厚度,分别计算各土层对应的桩侧摩阻力标准值,并乘以相应的桩身周长和土层厚度。
假设某土层的桩侧摩阻力标准值为 40kPa,土层厚度为5m,桩身周长为 1884m,则该土层提供的桩侧摩阻力为 40×1884×5 =3768kN。
在实际计算中,还需要考虑桩的入土深度、桩的规格型号、桩的施工工艺等因素对承载力的影响。
例如,对于长桩,需要考虑桩身压缩变形对承载力的影响;对于挤土桩,需要考虑挤土效应引起的桩周土强度提高等。
除了竖向承载力,桩的水平承载力也是计算的重要内容。
桩的水平承载力主要取决于桩的材料强度、桩的入土深度、桩顶约束条件以及桩周土的性质等。
在计算桩的水平承载力时,可以采用理论公式计算,也可以通过现场水平荷载试验确定。
理论公式计算通常基于弹性地基梁理论或 py 曲线法。
以弹性地基梁理论为例,需要先确定地基土的水平抗力系数,然后根据桩的几何尺寸和受力情况进行计算。
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收稿 日期 :2 0 1 3—1 2—1 1 ;修 回 日期 :2 0 1 4— 0 1—1 5
根据《 堤防工程设计规范》 E 3 3 ( G B 5 0 2 8 6 — 2 0 1 3 ) 规 定 ,堤防整体稳定计算采用瑞典 圆弧滑动法 ,其基本
中图分类号 :T U 4 7 3 . 1 3
文献标志码 :B
文章编号 :1 0 0 8—0 1 1 2 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 0 0 5 4— 0 2
在水 利堤 坝工 程设 计 中 ,通 常 需 结合 初 拟 的地基 处理 方案 进行 整体 稳 定分 析 。整 体 稳 定计 算 通 常 采 用 极 限平衡 法 ,通 过建 立二 维模 型和选 取物 理力 学参数 , 即可利用 现有 的计 算 软件 进 行 计算 。对 于加 固土 体 的 抗剪 强度 , 目前 尚无 较 为规 范 的 算法 ,经 验 性 的算法 通 常根据 边坡 失稳 极 限状 况 下 桩 体提 供 的抗 滑力 ,按
体 的抗剪 强 度 按 一 定 置 换 率 计 算 等 效 抗 剪 强 度 指 标 。 对 于管桩 、钢桩 、木 桩等 刚 性 桩 ,由于 桩 身 的抗 剪 强 度远 远大 于原状 土体 ,桩体 失稳 一般 以水平 位移 控制 ,
为1 / 3~1 / 2桩长 ;对 于较坚 硬 的岩层 ,要求 锚 固深 度
一
2 预制桩 水 平承载 力计算
采用 预制桩 加 固后 ,堤 防 的整 体 稳定 由岩 土 层 及
预制 桩共 同承 担 。由于 预 制桩 的抗 滑 作用 主要 由水 平
抗力 承担 ,近 似计 算 中可 将 水 平 承 载 力 视 为 抗 滑 力 。 而考 虑预制 桩 的水 平承 载 力 跟 桩端 锚 固深 度有 关 ,求 水平 承载力 时 以桩 的锚 固深度作 为入 土深 度进行 计算 。
3 堤 防整体 稳定计 算
需对堤防及码头进行加 固并复核堤 防整体稳定性。初
拟在现 码头 位置 打 4排 共 4 0根 6 0 0 m m 预 应力 钢 筋 混凝 土桩 ,桩长 为 2 4 f l ,桩 顶 与现 状码 头 齐平 ,设 桩
3 . 1 计算 方法
帽及横 梁 ;桩身 由上 至下 依 次 穿过 层 厚 为 2 . 8 m 的素
第 1期
2 0 1 4年 1月
广 东 水 利 水 电
GUANGD0NG W ATER RES 0URCES AND HYDR0P0W ER
No .1
J a n.2 0 1 4
预制桩在堤防整体 稳定分析中的简化计算
郑 永 挺
( 东莞 市水利勘 测设 计 院有 限公 司 ,广 东 东莞
水 平位 移 ,取 0 . 0 1 m。 经 计算 ,在群 桩效 应 下 预 制 桩 的水 平 承 载 力特 征
该 工程 位 于东莞 市 沙 田镇 沙 田联 围西 面 、东 江南 支流左 岸 ,堤 防设 计 防洪潮 标准 为 5 0年一遇 ,堤 防工
为桩 为 桩 顶允 Fra bibliotek 程级别 为 2级 。现 状 堤 防护 岸 为 浆 砌 石 重 力 式 挡 墙 ,
约为 1 / 4—1 / 3桩 长 ¨ 。
根据 《 建筑桩 基技 术规 范 》 ( J G J 9 4—2 0 0 8 ) 规定 ,
当水 平承载 力 由水平 位 移 控 制 、且 缺少 单 桩 水 平 静 载 试 验 资料 时 ,可 按下 列式 子 计 算 群 桩效 应 下 预 制 桩 的 水平 承载力 :
一
定 的桩 土置换 率 反算 求 得复 合 土 层 的等 效 抗 剪 强度
般 经验认 为对 于 土层 或 软 质 岩石 ,要 求 锚 固深 度 约
指标 。如 碎石桩 、水 泥土搅 拌桩 等柔 性桩 和半 刚性桩 , 桩体 失稳 一般 以桩 身 强度 控 制 ,可 直 接 以原 状 土 和桩
墙高 约 3 . 2 m。拟 加 固堤 段 外 有 一 小 型 重 力 式 码 头 , 码头 长度 为 1 8 r n ,宽度 为 1 2 m。为提 高码头 承 载能力
值为 8 6 . 4 7 k N,换 算 为 桩 身 截 面 的 抗 剪 强 度 则 为3 0 6 k N / m 。
( 1 )
式中 尺 为群 桩 效 应 下 预 制 桩 的 水平 承载 力 特 征 值 ;
尺 如 为单桩水平承载力特征值 ;叼 为群桩效 应综合 系
数 ,经计算 取 1 . 6 6;O / 为桩顶 水 平变 形 系 数 ; 身抗 弯刚度 ; 为桩顶 水 平位 移 系 数 ;
摘
5 2 3 0 0 0 )
要 :预制桩作为堤 防加 固的一种非常规 性措施 ,目前 已有诸 多工程 实践 ,但对 实施加 固后 的堤防进行 整体稳定 分析
却 尚无规范性的计算方法。该文结合堤 防加 固工程 实例 ,阐明预制桩在堤 防整体稳定 分析 中的一种 简化 计算方 法,供 类
似工程参考借鉴。 关 键 词 :预 制 桩 ;水 平 承 载 力 ;抗 剪 强度 指 标 ;整 体 稳 定 分 析
作者 简介 :郑永挺 ( 1 9 8 1 ) ,男 ,本科 ,工程师 ,主要从事水利水 电工程及岩土工程设计工作 。
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因此 ,一 般先计算 桩体 的水 平抗 力 ,再 反 算 复 合 土层
的等效抗剪强度指标。本 文结合堤 防加 固工程实例 ,
阐 明预制 桩 在 堤 防 整 体 稳 定 分 析 中的 简 化 计 算 方 法 , 可供 类似 工程参 考借 鉴 。
1 工程概 况
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