松木桩计算过程

5.2.6.5 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：

Ra=ψa [σ] AP式中： 式中：Ra——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；

1

[σ] ——桩材料的容许应力，桩头Φ150mm，桩尾Φ120mm的松木桩[σ]=2700kpa；

AP——桩端截面积（m2）；

故Ra=1×0.5×2700×π×（0.12/2）2=15.26

S=R/Ra=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 纵向弯曲系数ψ 折减系数α 地基承载力qp 桩端截面积Ap 0+210-0+260自排涵的基地应力R 单桩竖向承载力特征值Ra 每平方米所需桩数n 单 位 / / kPa m2 kPa kPa 根 特征参数 1 0.5 180 0.00785 233.3 15.3 15.3 备注 取最大值 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：

2

fspk?mRa??(1?m)fsk AP式中： fspk——复合地基承载力特征值，KPa； m——面积置换率；

Ra——单桩竖向承载力特征值，KPa；

AP——桩端截面积，m；

2

?——桩间土承载力折减系数，取0.8；

fsk——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 面积置换率m 单桩竖向承载力特征值Ra 桩端截面积Ap 折减系数β 桩间土承载力fsk 复合地基承载力fspk 单 位 / kPa m2 / kPa kPa 特征参数 8% 15.3 0.0113 0.8 180 240.4 备注 取240 复合地基承载力fspk=240＞自排涵基底应力最大值233.3 kPa，满足设计要求。

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