怀洪新河二号特大桥钻孔平台验算及桩长计算

怀洪新河二号特大桥钻孔平台验算及桩长计算一、 荷载计算1、 设计荷载20钻机参数考虑到上3台钻机，及砼导管加人员、焊机等小型机具设备自重，总荷载按80吨计。2、 桩基规格采用直径630mm*10mm的钢管桩，长度按计算控制。3、每平米恒载80T9.8kN/kg(24m12.2m)=2.68kN/m24、活载活载主要为钻机钻进时的平面扭矩二、钢管桩桩长计算1、每个主墩共24根钢管桩，单桩所承受力为F=80T9.8kN/kg24=32.67kN2、桩侧摩阻力取值以地质报告中最薄弱处土层计算。粉质粘土层厚度为3.6米，承载力160kPa，摩阻力40kPa；粘土层约5.4米，承载力240kPa，摩阻力55kPa。单根钢管桩入土深度：32.67=3.140.63d40解得入土深度d=0.41根据地质断面图提供的河道段粘土层顶高程为7.75米，钻孔平台桩顶高程为16.0米，故平台需最长桩长为16.0-7.75+0.41=8.66米，考虑到桩的入土深度越浅，桩的稳定性越差的问题，桩长统一取13米，入粉质粘土及粘土8.25米。三、钢管桩验算1、钢管桩抗倾覆验算桩顶纵向力是由钻机在钻进是的扭矩对平台的作用反力而形成的。钻机的最大扭矩为30kN.m。其对桩顶的最大力矩为Ma=30kN.m由于在河道段内上层土质不一样，这里只验算粉质粘土层内段（3.6米）每根管桩所受的被动土压力。根据被动土压力理论。Ep=rH2/2+2c其中，由于粉质粘土的内摩擦角为10.9 o ， Kptg2(45+)1.47， 1.21 土的容重r=18.94 kN/m3 ,粘聚力c=40kPa，H=3.6m Ep= rH2/2+2c=18.943.63.61.472+2401.21=277.21kN/m作用在桩上的力=277.213.6=977.96kN其作用点离桩顶13-3.63=2、刚度计算按每根桩桩长为13米，自由端长8.25计算，630mm*10mm钢管桩回转半径i=21.923cm长细比=L/i=8250/219.23=37.63=130满足要求。3、钢管桩压杆稳定性计算630mm*10mm钢管桩回转半径i=21.923cm长细比=L/i=8250/219.23=37.63查轴心受压稳定系数标，=0.894钢管桩容许承载力N= A=0.8940.0194779130=2263.72kN钢管桩受到最大压力为：P=809.8=784kNN=2263.72kN满足要求。4、平台整体抗风载验算由于钻机是固定在平台上的，钻机对风载所产生的阻力，全部传递到平台上来。根据国家建筑荷载规范，观测高度10米得情况下，12级风力相当于0.85kN/m2风压，钻机侧面面积按6m2计算：则风力Ff=0.856=5.1kN 其对桩底产生的力矩：Mf=5.113m=66.3kN.m