钢管桩测摩阻力计算

钢管桩设计与验算

钢管桩选用Ф800，δ=10mm 的钢管，材质为A 3，E=2.1×108 Kpa,I=

64

π(80.04－78.04)=1.936×10-3M 4。依据设计桩高度，钢管桩最

大桩长为46.2m 。 1、桩的稳定性验算

桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=

2

2

l

EI

π=

3

2

822.4610

936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π

=1878kN ＞R=658.3 kN 2、桩的强度计算

桩身面积 A=4π（D 2－a 2）

=4

π

（802－782）=248.18cm 2

钢桩自身重量

P=A.L.r=248.18×46.2×102×7.85*10-3 =90000kg=90kN

桩身荷载 p=658.3+90=748.3 kN

б=p ／A=748.3×102／248.18=301.5kg ／cm 2=30.15Mpa

3、桩的入土深度设计

通过上述计算可知，每根钢管桩的支承力近658.3kN ，按规范取用安全系数k=2.0，设计钢管桩入土深度，则每根钢管桩的承载力为658.3×2=1316.6kN ，管桩周长 U=πD=3.1416×0.8=2.5133m 。依地质勘察报告，河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为：

第一层 粉质黏土 厚度为3m ， τ=120 Kpa

第二层 淤泥粉质黏土 厚度为4m ，τ=60 Kpa 第三层 粉砂 厚度为1.8m ，τ=90Kpa N=∑τi u h i

N =120×2.5133×3+60×2.5133×4+90×2.5133×h 3=1316.6 kN =904.7+603.1+226.1 h 2 =1316.6kN

解得 h 3=-0.84m

证明钢管桩不需要进入第三层土，即满足设计承载力。

钢管桩实际入土深度： ∑h=3+4=7 m 4、打桩机选型

拟选用DZ90，查表得知激振动570 kN ，空载振幅≮0.8mm ，桩锤全高4.2 m ，电机功率90kw 。 5、振动沉桩承载力计算

根据所耗机械能量计算桩的容许承载力

[]P =m

1

{

()[]

v

a A f m x 12

23111βμα+-+Q

}

m —安全系数，临时结构取1.5

m 1—振动体系的质量 m 1=Q/g=57000/981=58.1 Q 1—振动体系重力 N g —重力加速度=981 cm /s 2

A X —振动沉桩机空转时振幅 A X = 10.3 mm M —振动沉桩机偏心锤的静力矩 N. cm μ—振动沉桩机振幅增大系数 μ= A n / A x

A n －振动体系开始下沉时振幅 取1.2 cm

f —振动频率 17.5 转/S

a —振动沉桩机最后一击的实际振幅 取1.0 cm ν—沉桩最后速度 取5 cm/m in α1—土性质系数，查表得α1=20

β1—影响桩入土速度系数， 查表得β1=0.17

[p]=

5

.11{

5

17.0110.10.12.15.171.58202

2

31⨯+⎥⎥

⎦

⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+9×104

}

=

5

.11

{

85

.1107401.26

⨯+9×104

}

=

5

.11×1.571*6

10 =1047438N=1047KN ＞ N=716.7KN 通过上述计算及所选各项参数说明：

1）DZ90型振动打桩机，是完全能够满足本设计单桩承载力的。