螺杆桩、管桩、沉管灌注桩设计对比

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1、螺杆桩、管桩、沉管灌注桩设计对比螺杆桩适用范围广泛，可用于复合地基的刚性桩、独立柱基的桩基础。在多项工程应用中，体现出了明显的优势。工程应用一1、工程概况海南省某工程，由A、B、C、D四幢6~18层商住宅楼组成，框架结构，无地下室，属乙类建筑，抗震设防烈度为7度。各土层厚度不均匀，其中①层厚0.5~1.8米;②层厚0.8~3.5米;③层厚3.0~12.2米;④层厚3.4~19.6米;⑤层厚0.9~8.9米，地下水位埋深1.1~3.5m。A幢桩极限侧阻力桩极限端阻力ZK5孔土(KPa)(KPa)层厚承载沉土层名称（m

2、）内摩粘聚压缩重度法向力特沉擦角力模量(KN/m3)应力征值螺管螺管及层号管管（º）(kpa)（MPa）（KPa）(kpa)杆灌杆灌桩桩注桩桩注桩桩①杂填土0.780②粉细砂1.122.028.08.020.0200100303020③粘土8.420.050.06.8020.9400200828265④粉质粘土15.522.070.09.6020.4400290909070420042004000⑤细砂岩3.228.040.012.020.53002桩基方案设计依据本工程的岩土工程勘察报告，该工程地基处理采用刚性桩

3、独立柱基，基桩类型选用管桩、沉管灌注桩、螺杆桩三种桩中的一种。由于④层粉质粘土厚度大且稳定，硬塑状，固结性好，属中压缩性土，承载力特征值fak=290KPa，能满足构筑物设计要求，可选作桩基持力层，桩尖进入持力层2.0m。以A幢楼为例，选用该层断面地质图作为土层厚度计算依据，按桩埋深2.2m，直径d=400mm，桩长11.0m，桩进入④层粉质粘土层2.0m分别计算管桩、沉管灌注桩、螺杆桩单桩竖向极限承载力，确定该工程采用的桩基类型。（1）管桩设计计算[2]管桩单桩竖向极限承载力Quk=Qsk+Qpk=uåql+qA

4、sikipkp式中：u=1.256m；粉细砂层q=30KPa，l=0.6m；见表3sikiPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn粘土层q=82KPa，l=8.4m；见表3siki粉质粘土层q=90KPa，l=2.0m。见表3sikiq=4200KPa（见表3）;pk2A=0.1256m。p经计算A幢管桩单桩竖向极限承载力Q=1641.34KNukB、C、D幢计算过程同A幢，计算结果见表4。（2）沉管灌注桩设计[2]沉管灌注桩单桩竖向极限承载力Quk=Qsk+Qpk=

5、uåql+qAsikipkp式中：u=1.256m；粉细砂层q=20KPa，l=0.6m；见表3siki粘土层q=65KPa，l=8.4m；见表3siki粉质粘土层q=70KPa，l=2.0m。见表3sikiq=4000KPa（见表1）;pk2A=0.1256m。p经计算A幢沉管灌注桩单桩竖向极限承载力Quk=1379.09KNB、C、D幢计算过程同A幢，计算结果见表4。（3）螺杆桩设计螺杆桩单桩竖向极限承载力计算公式按以下公式及计算图表组成：[1]Q=Q+Q+Quksk1sk2pk=u[åql+å(C+stanj

6、)l]+qAisikiliii2pkp其中：直杆段侧阻力Q=uåqlsk1siki1螺纹段侧阻Q=uåtlsk2sii2t=stanj（砂类土）siiit=c+sitanj（粘性土）siiiPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn桩端侧阻力Q=qApkpkp在直杆段侧阻力Q=uåql公式中：sk1siki1u=1.256m;粉细砂q=30kpa，l=0.6m；粘土q=82kpa;l=3.4m。（见表3、图8）siki1siki1在螺纹段侧阻Q=uåtl公式中：sk2s

7、ii2t=c+sitanj（粘性土）；u=1.256m；si=400KPa(见表1)；粘土c=50KPa，j=20º，siiiiil=5.0m；粉质粘土层c=70KPa，j=22º，l=2.0m。(见表3、图8)i2iii2在端侧阻力Q=qA公式中：pkpkp2q=4200KPa（见表3）;A=0.1256m。pkp经计算，螺杆桩单桩竖向极限承载力：Q=Q+Q+Q=2670.17KNuksk1sk2pkB、C、D幢楼计算过程同A幢楼，计算结果见表4。表4螺杆桩、管桩、沉管灌注桩单桩竖向极限承载力对比单桩竖向极限承载

8、力（KN）管桩沉管灌注桩建筑物编号螺杆桩与螺杆桩承载力与螺杆桩比值承载力比值A2670.171641.341：0.61379.091：0.5B2518.841532.821：0.61291.171：0.5C2414.801485.851：0.61257.261：0.5D2597.521554.431：0.61306.861：0.5从表4可看出,在相同条件下,