基础工程课程设计 - 图文

基 础 工 程 课 程 设 计

——低桩承台基础设计

学院：公路学院 专业：岩土与隧道工程 姓名： 孙昌海 学号：

班级：21031003 指导老师：赵伟封 时间：2013.12.21

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一、进行基桩的平面布置 ............................................................................................................... 1

1、地质材料 ............................................................................................................................. 1 2、规范 ..................................................................................................................................... 1 3、桩间间距 ............................................................................................................................. 1 4、桩平面布置图 ..................................................................................................................... 1 二、拟定承台平面尺寸 ................................................................................................................... 2 三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力 ........................................................................... 2

1、桩长的拟定 ......................................................................................................................... 2 2、确定单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................................... 3 3、验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................................... 5 四、判断是否弹性桩 ....................................................................................................................... 6

1、换算深度 ............................................................................................................................. 6 2、桩的计算宽度 ..................................................................................................................... 6 3、抗弯刚度的求解 ................................................................................................................. 7 4、桩的变形系数求解 ............................................................................................................. 7 5、判断桩的性质 ..................................................................................................................... 7 五、桩顶荷载分配并校核 ............................................................................................................... 7

1、桩顶荷载分配 ..................................................................................................................... 7 2、校核 ................................................................................................................................... 10 六、确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................... 10

1、确定桩长 ........................................................................................................................... 10 2、验算单桩轴向受压容许承载力 ....................................................................................... 11 3、重新确定的桩长 ............................................................................................................... 11 七、单桩内力及位移计算与验算 ................................................................................................. 11

1、单桩内力计算 ................................................................................................................... 11 2、单桩位移计算 ................................................................................................................... 14 八、桩身截面配筋设计及桩截面强度验算 ................................................................................. 15

1、纵向钢筋面积 ................................................................................................................... 16 2、计算偏心距增大系数 ....................................................................................................... 16 3、计算截面实际偏心距 ....................................................................................................... 16 4、轴向力偏心距 ................................................................................................................... 17 5、截面承载力复合 ............................................................................................................... 17 6、裂缝宽度验算 ................................................................................................................... 17

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一、进行基桩的平面布置

1、地质材料

自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石（土层Ⅰ），往下为密实中粗砂加砾石（土层Ⅱ）。

此群桩基础为摩擦桩桩基础。 2、规范

由《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG_D63-2007 桩的布置和中距。

（1） 群桩的布置可采用对称形、梅花形或环形。 （2） 桩的中距应符合以下要求： 摩擦桩：

钻孔桩中距不应小于桩径的2.5倍。 3、桩间间距

因此取桩中心距为：横桥向为桩径的2.5倍，纵桥向为桩径的2.6倍； 见表1-1

表1-1 桩中心间距 桩径（m） 1.8 纵桥向桩中心距（m） 4.5 横桥向桩中心距（m） 4.68 4、桩平面布置图

图1-1群桩平面布置图

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二、拟定承台平面尺寸

由《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG_D63-2007

为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1m的装不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m（盖梁不受此限制）。

因此承台的长度L?180?2.6?3?180?0.3?2?180?1692cm

因此承台的宽度D?180?2.5?2?180?0.3?2?180?1188cm

图2-1 承台三视图（以横桥向为准）

三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力

承台每延米自重N1=11.88?16.92?（25-19.8）=1045.25kN/m

1第一层土中桩每延米的自重为q???1.82?(25?19.8)?13.232kN/m

41第二层土中桩每延米的自重为q???1.82?(25?21.8)?8.143kN/m

4设：第二层土中桩长为h 1、桩长的拟定

（1）根据有关规范可知

一般将桩底置于岩层货坚硬的土层上面，如果在施工条件允许的范围内内有坚硬的土层存在，应尽可选择压缩性较低，强度较高的土层作为持力层，要避

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免桩底坐落在软土层上，或离软弱下卧层的距离太近，以免桩基发生过大的沉降。 （2）由设计资料可获知

自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石（土层Ⅰ），往下为密实中粗砂加砾石（土层Ⅱ）。因此选取土层Ⅱ作为持力层。 （3）桩底所承受的最大竖向荷载最大值为：

Nh?(Nz/12?N1?3.5/12?12.5?13.232+h?8.143)?6716.77?h?8.143 计算?Ra?时取以下数据：桩的周长u??d?3.14?1.8=5.6548m，

11Ap??d2??3.14?1.82?2.5447m2，??0.85,m0?0.8,k2?6,?fa0??500kpa,

44?2?(16?19.8?h?21.8)/(16?h),所以承载力

?Ra??0.5?5.6548?(55?12.5?70?h)?2.5447?（16?19.8+21.8?h）(0.8?0.85?（500+6??(13+h))) (16+h)利用matlab软件联立方程算的h=2.99m 现取h=3.5m

因此拟定桩长为：

L桩=12.5?3.5?16m

2、确定单桩轴向受压容许承载力

由设计资料可知，该群桩基础为摩擦桩基础。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG_D63-2007可知： 摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值[Ra]，可按下列公式计算： （1）钻(挖)孔灌注桩的承载力容许值：

1n?Ra??u?qikli?Apqr

2i?1qr?m0????fa0??k2?2(h?3)??

式中：?Ra?——单桩轴向受压承载力容许值（kN） u——桩身周长，本题取u?5.6548m Ap——桩端截面面积，本题取Ap=2.5447m2 n——土的层数

li——承台底面或局部冲刷线以下各层土的厚度

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4ihd.html