积分法对皂角树桩基础的精确计算与应变分析.doc

渝利铁路中铁五局项目第三总队积分法对皂角树桩基础的精确计算与应变分析 渝利铁路中铁五局项目第三总队: 黄万龙摘要:本文主要介绍积分的思想方法在皂角树桩基础工程量、桩基础应变计算中的应用。关键词：孔桩 基础 积分 应变皂角树车辆段与综合地基位于一期工程起点红花堰站东侧双水碾村，设计基线起点里程桩号K0+904.14 , 试车线起点里程桩号K0+904.00。地面平均高程506.15,00标高507.16。 拟建场地段内均为第四系（Q）地层覆盖，按岩土地层层序，从上至下分述如下：人工填土软土粘土粉质粘土粉土细纱中砂卵石土全风化泥岩强风化泥岩中等风化泥岩。水文地质情况：车辆段及综合地基建筑物抗浮水位埋深采用1米。抗震设防烈度7度，抗震构造措施按8度执行。桩身、承台、基础梁、护壁采用C30砼。一、 挖孔桩结构构造图： （11）二、孔桩工程量的计算 2、1其中d=2m,D=3.6m、H=10m、b=0.8m ，护壁砼，桩基砼同为C30砼。挖孔桩的模板是按一米一摸设计的，所以每一模为一圆台，上圆直径为 2米，下圆直径为2.08米。示意图如（21） （21）由（21） ， CD=1m由SDESCB ： 又因为圆锥的曲线方程为： 积分示意图如（22） （22） 又由于h=H-9b/2 =10-3.6=6.4 ,由于每米是0。463 =6.40.463=2.962、2 扩大头C30砼量计算圆台示意图如（23）（23） 其中ef=3.6m , mn=2m =3.2 m 又因为圆锥的曲线方程为： 圆柱部分示意图如（24） （24） 其中ab=cd=3.6m ,og=0.4m 锅底计算示意图如（25） （25） 由 又因为 成都地铁项目部计算锅底是按近似于圆锥来计算的,现把它类比 一下一个孔桩锅底相差多少方。那么： 皂角树桩基础有扩大头的按900根计算，平均一孔桩少计量0.875C30砼，那么900根桩少计量的C30砼：900*0。875=788 ，平均一方砼按400元，那么相当于31.5万元,可见,当我们在遇到不规则形状时用积分法有重要的经济意义三、 扩大头原理与线应变分析3、1桩基的变形及应力释放对上部结构起着举足轻重的作用，现选择每延米桩基来研究它的变形量及线应变，每延米桩基浇完砼后其实形状为圆台，示意图如（31） （31） 小圆半径为1米，大圆半径为1.04米。能够得到边上直线的斜率 ，假设上部结构通过承台传给桩基础的的压力为P，E为桩基的弹性模量，用积分法能算出每延米桩基的竖向变形（忽略桩基自重）： 令t= 3、2 设作用在桩基竖向方向的力为P，波松比为，弹性模量为E，S为受压面面积。把桩基看成一受力单元体来研究它的线应变，受力示意图如（32） （32） 在线弹性范围内，由虎克定理： ，近似认为桩基础是单向受压=0 ，=0 = ， 扩大头锅底表面积 其中 = 令t= 如果按S= =10.1710.30 一结论:扩大头挖0.2米深锅底是为了增大桩底表面积S 。由 可知道，E为一固定值，S变大变小由 ，得到桩基竖向变形变小,这就是扩大头的用处。 四、 结果及其应用积分思想方法在在皂角树桩基础工程中对不规则的几何尺寸有较好的应用，大大的提高了计算工程量的准确度 。特别是挖孔桩护壁、扩大头的砼工程数量的计算有重大的经济意义。每一个项目管理人员应该把它作为对业主计量的一种手段 。积分思想对桩基线应变的推导，能较好的满足对桩的类型的判定，可以对桩基小应变实验提供一点参考。总而言之，积分思想是一种很好的对量和结