松木桩计算过程(建筑实用)

桩基设计计算
根据钻孔资料，自排涵基土（岩）按其时代、成因及岩性不同，自上而下分耕土（Q4pd，层号①），粉质粘土（Q4al，层号②），粉质粘土（Q4el，层号③），强风化泥质粉砂岩（J，层号④1），弱风化泥质粉砂岩（J，层号④2），强风化粉砂岩（J，层号⑤1），弱风化粉砂岩（J，层号⑤2）。

⑴、自排涵0+000至0+065地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1层，该层地基容许承载力[σ]=300kpa﹥233.3kpa，基地应力满足设计要求。

⑵、自排涵0+065至0+210地基主要位于Q4el粉质粘土③层，该层地基容许承载力[σ]=180kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。

参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。

⑶、自排涵0+210至0+260地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1，该层地基容许承载力[σ]=120-150kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。

参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。

（1）桩身及其布置设计计算
根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩荷载试验确定，可按以下列公式计算： R a=ψa[σ] A P式中：
式中：R a——单桩承载力标准值（kN）；
ψ——纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般取1；
a——桩材料的应力折减系数，木材取0.5；
[σ] ——桩材料的容许应力，桩头Φ150mm，桩尾Φ120mm 的松木桩[σ]=2700kpa；
A P——桩端截面积（m2）；
故R a=1×0.5×2700×π×（0.12/2）2=15.26 S=R/R a=233.3/15.26=15.3，即每平方米至少15.3根桩。

实际设计松木桩采用500×500梅花形布置，面积置换率m=d2/（1.05*s）2=8% 根据以上公式，松木桩单桩竖向承载力特征值计算成果见表5－15。

表单桩竖向承载力特征值计算成果表
计算项目单位特征参数备注
纵向弯曲系数ψ/ 1
折减系数α/ 0.5
地基承载力qp kPa 180
桩端截面积Ap m2 0.00785
0+210-0+260自排涵的基地应力R kPa 233.3 取最大值
单桩竖向承载力特征值Ra kPa 15.3
每平方米所需桩数n 根15.3 取16，即按500×500mm
梅花型布置
松木桩桩身尾径φ=12mm，单桩长3m，按500×500mm间距呈梅花型布置。

②、复合地基设计计算
根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），复合地基承载力应通过现场复合地基载荷试验确定，对于初步设计报告阶段，可按以下列公式估算：
复合地基承载力： sk P
a
spk f m A R m
f )1(-+=β 式中： spk f ——复合地基承载力特征值，KPa ； m ——面积置换率；
a R ——单桩竖向承载力特征值，KPa ；
P A ——桩端截面积，m 2
；
β——桩间土承载力折减系数，取0.8；
sk f ——处理后桩间土承载力特征值，无实验成果时可取天然地基土承载力特征值。

根据以上公式，松木桩复合地基承载力计算成果见表2。

表2 复合地基承载力估算成果表
计算项目
单 位 特征参数 备注 面积置换率m
/ 8% 单桩竖向承载力特征值R a kPa 15.3 桩端截面积A p m 2 0.0113 折减系数β / 0.8 桩间土承载力f sk kPa 180 复合地基承载力f spk
kPa
240.4
取240
复合地基承载力f spk =240＞自排涵基底应力最大值233.3 kPa ，满足设计要求。