桩基础课程设计

桩基础课程设计

1设计资料

1．1地形

拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

1．2工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：素填土，层厚1.5m，稍湿，松软，承载力特征值fak?95KPa。 ②号土层：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值fak?65KPa。 ③号土层：粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值fak?110KPa。

④号土层：粉质粘土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak?165KPa。 ⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，承载力特征值fak?280KPa。

1.3岩土设计技术参数

表2.1 地基岩土物理力学参数

土层编号 土的名称 孔隙比e 含水量W 液性指数 标准贯入 压缩模量 (0) 0Il 锤击数N（次） Es(MPa) ① ② ③ ④ ⑤

素填土 淤泥质土 粉砂 粉质粘土 粉砂层 —— 1.04 0.81 0.79 0.58 —— 62.4 27.6 31.2 —— —— 1.08 —— 0.74 —— —— —— 14 —— 31 5.0 3.8 7.5 9.2 16.8 表2.2 装的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk 土层编号 土的名称 桩的侧阻力qsk 桩的端阻力qpk ① ② ③ ④ ⑤ 素填土 淤泥质土 粉砂 粉质粘土 粉砂层 22 28 45 60 75 —— —— —— 900 2400 1.4水文地质条件

⑴拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。 ⑵地下水位深度：位于地表下3.5m。

1.5场地条件

建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土。

1.6上部结构资料

拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，长30m，宽9.6m。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为400mm?400mm，横向承重，柱网布置图如图2.1所示。

1.7个人设计资料

本人分组情况为第二组第七个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用⑦题号B轴柱底荷载. 柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值如下：

⑴柱底荷载效应标准组合值

A轴荷载：Fk?2568KN;Mk?293KN.m;Vk?174KN。 B轴荷载：Fk?3225KN;Mk?248KN.m;Vk?179KN。 C轴荷载：Fk?3170KN;Mk?247KN.m;Vk?165KN。 ⑵柱底荷载效应基本组合值

A轴荷载：Fk?3230KN;Mk?303KN.m;Vk?212KN。 B轴荷载：Fk?4180KN;Mk?284KN.m;Vk?197KN。 C轴荷载：Fk?3750KN;Mk?274KN.m;Vk?208KN。

2 预制桩基设计

建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0.45m，自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属于丙级建筑桩基，拟采用截面为400mm?400mm的混凝土预制方桩，以④号土层粉质粘土为持力层，桩尖伸入持力层1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度为-1.60m，桩顶伸入承台50mm。

2.1单桩承载力计算

根据以上设计，桩顶标高为-1.6m，桩底标高为-12.6m，桩长为11.0m。

1．单桩竖向极限承载力标准值

单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：

Quk?Qsk?Qpk?u?qsikli?Apqpk

式中：

Quk——单桩竖向极限承载力标准值，KN； Qsk——单桩总极限侧阻力标准值，KN； Qpk——单桩总极限端阻力标准值，KN; u——桩身周长，m；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值Kpa； li——桩周第i层土的厚度，m； Ap——桩端面积，m2；

qpk——桩端极限端阻力标准值，kpa。

由于 Qsk?4?0.40?(0.40?26?3.3?29?6.6?45?0.75?65)?723KN

Qpk?0.40?0.40?900?144KN

Quk?723?144?867KN

2．桩基竖向承载力特征值

承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取?c?0，则有

R?Rs?根据上部荷载初步估计桩数为

n?Quk867??433.5KN K2Fk3225??7.4 Rs433.5则取设计桩数为9根。 2.2桩基竖向承载力验算

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土、粉土问题，因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。 根据桩数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台（见图4.2），取承台边长为

矩形布桩，桩中心距取3.5d，则S?53.3m?3.3m，3.40?140?桩心距承台边缘均为350mm。 承台及其上填土的总重为

Gk?3.3?3.3?1.6?20?348.48KN

mm，取s=1400mm，

计算时取荷载的标准组合，则

Nk?Fk?GK3225?348.48??397.05KN?R(?433.5KN) n9Mymax(179?0.8?248)?1.3?397.05??472.30KN 22y4?1.3?Mymax(179?0.8?248)?1.3?397.05??321.82KN 224?1.3?yNkmax?Nk?Nkmin?Nk?因此 Nkmax?472.3?1.2R(?1.2?433.5?520.2KN)

Nkmin?321.82KN?0

满足设计要求，股初步设计是合理的。

2.3承台设计

根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为3.3m?3.3m3.3m?3.3m，预估承台厚0.8m（见图4.3）承台混凝土选用C25，ft?1.27Nmm2，fc?11.9Nmm2；承台钢筋选用HRB335级钢筋，fy?300Nmm2。

1． 承台内力计算

承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值，则基桩净反力设计值为

根据A轴荷载初步估计A轴柱下桩数，即

n?则A轴下设计桩数为6根。

Fk2568??5.9 R373C轴柱下荷载标准组合值为Fk?3170KN;Mk?247KN.m;Vk?165KN。 根据C轴荷载初步估计C轴柱下桩数，即

n?则C轴下设计桩数为9根。.

Fk3170??8.4 R3732．承台平面尺寸的确定

根据估算的桩数和承台的构造要求，设计A轴线承台平面尺寸为2.0mX2.0m，与B轴线相同，桩中心距取1.3m，桩心与承台边缘距离0.35m，设计C轴承台尺寸为2.6mX2.6m，桩中心距取1.3m，桩心与承台边缘距离0.35m。 A、C轴承台布置如图4.5图所示。

A轴承台示意图 C轴承台示意图

2.8设计图纸

根据以上计算，可以绘制出桩基平面布置图和桩基大样图，施工详图（02）所示

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/16lr.html