GEO5单桩计算海外规范应用详解 ——以孟加拉某项目为例

      GEO5单桩模块计算方法的种类非常全面，能够充分应对海外工程的需要。其计算方法主要如下：

（1）竖向承载力计算（解析法+弹性法）。弹性法不再赘述，解析法主要包含：

       ①美标NAVFAC DM7.2（陆军工程师手册）

       ②欧标 有效应力法

       ③Tomlinson法

       ④CSN 73 1002

       ⑤CTE-DB SE-C

（2）水平承载力计算（解析法+弹性法）。弹性法不再赘述，解析法以Broms法为主。

       为更好地引导工程师使用单桩模块，这里以孟加拉地区某项目为例，提供使用这个模块的整体思路，并结合案例对计算原理和过程给出详解，使工程师能够更深入地理解单桩模块。

步骤一：依据规范选择计算方法

       参照孟加拉建筑规范 BNBC 2012 中3.10.4.7条，采用相应的计算方法。规范中推荐了允许采用的计算方法，这里依照项目实际和使用习惯选择如下：

1）竖向承载力计算：NAVFAC DM7.2（陆军工程师手册）法

2）水平承载力计算：Broms法

  注：这里借助GEO5帮助文档的内容简单介绍下NAVFAC DM7.2（陆军工程师手册）法和Broms法的计算原理。

步骤二：软件建模及参数输入

    工点1 竖向承载力计算为主（依据NAVFAC DM7.2）

桩型0.3m x 0.3m 方桩,预设桩长15m,地下水位埋深1.5m，工点场地内土层划分及相关参数如下：

依照以上参数，在GEO5进行建模计算：

得出计算结果如下：

工点2 水平承载力计算为主（依据Broms法）

桩径0.3m，桩顶超出地面1.2m，桩总长度5.7m，地下水埋深1.5m.桩身具体尺寸如下图所示：

依照以上参数，在GEO5进行建模计算：

得出计算结果如下：

计算原理详解

为辅助工程师理解软件的内部计算逻辑，这里对整个计算步骤进行更详细的人工计算拆解。

工点1 （NAVFAC DM7.2详解）

桩型0.3m x 0.3m 方桩,预设桩长15m,地下水位埋深1.5m，工点场地内土层划分及相关参数如下：

（1）计算侧摩阻力，依据原理

得出结果：

（2）计算桩端阻力，依据原理

本工点桩底持力层为砂土，故采用公式①：

      有效应力=19*1.5+10*13.5=163.5kpa

      桩端阻力Rb=163.5*50*0.09=735.75（软件值735.75）

工点2 （Broms法 详解）

参照《Foundation design and construction》一书第126页中给出的原理：

Kp=2.39

Hu=(0.5*0.3*4.5*4.5*4.5*2.39*10)/(1.2+4.5)=323.95/5.7=57.31

f*=0.82*2.83=2.32

My=Hu*(e1+0.67f*)=57.31*(1.2+0.67*2.32)=157.85（软件值157.33）

因而，水平轴上面的值为：

My/（b⁴γKp）=157.85/（0.3⁴*10*2.37）=157.85/0.19197=822.26（软件值819.16）

读图

从表中读出的值  Hu/ Kpb³γ≈ 80（软件值79.43）

       上述便是对孟加拉某地一项目桩基计算部分的介绍，结合相关的规范，选择合适的方法，最终通过软件计算和手算对比，对相关计算原理进行了更详细的拆解。希望能够对使用者产生一定地正向引导。

       从结果可以看出，软件本身计算是准确而且快速地。实际用手算的方式，在计算和查图表过程中消耗的时间是非常巨大的。同时软件还能够解决一些手算无法计算的特殊情况。