土木工程桩基础毕业设计

湖北工业大学工程技术学院本科毕业设计

毕 业 设 计

武汉市高层住宅桩基础设计

学生姓名： 学 号： 所在系部： 专业班级： 指导教师： 日 期：

伍成龙 01110411Y32 土木工程 一班 王 婷 二○一五年六月

湖北工业大学工程技术学院本科毕业设计

Wuhan emgrand building pile foundation

design

By

WU CHENGLONG

June 2015

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摘 要

华夏两千多年都离不开桩基础，由古老的桩基础到现在高层建筑的新型桩基础，这种基础形式一直被沿用至今，桩基础最为常用的有两种，分别是深基础和浅基础。当地质条件恶劣，无论是地基的强度，变形，稳定性都不能满足地基要求时，就选择深基础。

桩基础能将上部建筑较大的荷载通过桩传递到地底坚硬的土层，让高大的建筑能在地质条件不能满足浅基础的情况下得以解决。桩基础对于高层建筑的高荷载，能有较好的承载能力，而且沉降问题也能得到减缓，在高大建筑，桥梁，地下隧道，水利水电工程中应用广泛，能很好地满足现代建筑的要求。

本设计是先通过地质勘查，了解建筑物情况，然后决定桩形以及尺寸，确定复合基桩竖向承载力设计值，沉降计算，桩顶作用效应验算。

关键词:浅基础 深基础 复合基桩竖向承载力设计值 沉降计算 桩顶作用效应验算

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Abstract

More than two thousand years in China is inseparable from the pile foundation, the old pile foundation to now high-rise buildings of the new type of pile foundation and this foundation form has been in use ever since, pile foundation is the most commonly used in two, respectively is deep foundation and shallow. When the geological conditions are bad, whether the strength of the foundation, deformation, stability can not meet the requirements of the foundation, on the choice of deep foundation. The pile foundation can transfer the load of the upper part to the ground floor hard soil by the pile, so that the tall building can be solved in the case of the geological conditions which can not meet the shallow foundation.. Pile foundation for the high load of high-rise buildings, has good carrying capacity, and settlement of the issues can be slow, in tall buildings, bridges, tunnels, water conservancy and hydropower engineering widely used, can well meet the requirements of modern architecture. The design is first through geological exploration, understand the situation of the building, and decide the pile shape and size, determine the composite pile vertical bearing capacity design value, the settlement calculation and checking the effect on pile top.

Keywords: design value of pile top settlement effect checking calculation of bearing capacity of shallow foundation and deep foundation composite vertical pile

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目 录

摘要.................................................................................................................................i Abstract........................................................................................................................ii 1 引言 .......................................................................................................................................... 1 2 设计资料基本 ........................................................................................................................ 2

2.1 工程地质勘察资料 ......................................................................................................... 2 2.2 建筑物情况 ..................................................................................................................... 2

3 设计选择桩型、桩端持力层、承台埋深 ...................................................................... 3

3.1 选择桩型 .......................................................................................................................... 3 3.2 选择桩的几何尺寸 ......................................................................................................... 3

4 确定单桩极限承载力........................................................................................................... 4

4.1 静力触探法 ..................................................................................................................... 4 4.2 经验参数法 ..................................................................................................................... 5

5 确定桩数和承台底面尺寸 ................................................................................................. 7

5.1 轴线① ............................................................................................................................. 7 5.2 轴线② ............................................................................................................................. 8 5.3 轴线③ ............................................................................................................................. 9 5.4 轴线④ ........................................................................................................................... 11 5.5 轴线⑤⑥ ....................................................................................................................... 12 5.6 轴线⑦ ........................................................................................................................... 12 5.7 轴线⑧ ........................................................................................................................... 12

6 确定复合基桩竖向承载力设计值 .................................................................................. 13

6.1 四桩承台 ....................................................................................................................... 13 6.2 五桩承台 ....................................................................................................................... 14 6.3 六桩承台 ....................................................................................................................... 14

7 桩顶作用效应验算 ............................................................................................................. 16

7.1 二桩承台 ....................................................................................................................... 16 7.2 三桩承台 ....................................................................................................................... 17 7.3 四桩承台 ....................................................................................................................... 17 7.4 五桩承台 ....................................................................................................................... 18 7.5 六桩承台 ....................................................................................................................... 19

8 桩基础沉降计算 .................................................................................................................. 20

8.1 二桩承台 ....................................................................................................................... 20 8.2 三桩承台 ....................................................................................................................... 21 8.3 四桩承台 ....................................................................................................................... 22 8.4 五桩承台 ....................................................................................................................... 23 8.5 六桩承台 ....................................................................................................................... 25 8.6 比较各桩基础沉降差 ................................................................................................... 26

9 桩身结构设计验算 ............................................................................................................. 28 10 承台设计计算 .................................................................................................................... 29

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10.1 二桩承台 ..................................................................................................................... 29

10.1.1 柱对承台的冲切验算 ..................................................................................... 30 10.1.2 受弯计算 ......................................................................................................... 30 10.1.3 承台局部受压验算 ......................................................................................... 31 10.2 三桩承台 ..................................................................................................................... 31

10.2.1 柱对承台冲切验算 ......................................................................................... 32 10.2.2 角桩对承台的冲切验算 ................................................................................. 33 10.2.3 斜截面抗剪验算 ............................................................................................. 33 10.2.4 受弯计算 ......................................................................................................... 34 10.2.5 承台局部受压验算 ......................................................................................... 35 10.3 四桩承台 ..................................................................................................................... 35

10.3.1 承台变阶验算 ................................................................................................. 36 10.3.2 柱对承台的冲切验算 ..................................................................................... 36 10.3.3 角桩对承台的冲切验算 ................................................................................. 37 10.3.4 斜截面抗剪验算 ............................................................................................. 38 10.3.5 受弯计算 ......................................................................................................... 38 10.3.6 承台局部受压验算 ......................................................................................... 39 10.4 五桩承台(联合承台) ................................................................................................. 39

10.4.1 承台变阶验算 ................................................................................................. 40 10.4.2 柱对承台的冲切验算 ..................................................................................... 41 10.4.3 角桩对承台的冲切验算 ................................................................................. 42 10.4.4 斜截面抗剪验算 ............................................................................................. 43 10.4.5 受弯计算 ......................................................................................................... 43 10.4.6 承台局部受压验算 ......................................................................................... 44 10.5 六桩承台 ..................................................................................................................... 44

10.5.1 承台变阶验算 ................................................................................................. 45 10.5.2 角桩对承台的冲切 ......................................................................................... 47 10.5.3 斜截面抗剪验算 ............................................................................................. 48 10.5.4 受弯计算 ......................................................................................................... 49 10.5.5 承台局部受压验算 ......................................................................................... 49

结 论 ...................................................................................................................................... 51 参考文献 ...................................................................................................................................... 52 致 谢 ...................................................................................................................................... 53

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1 引言

随着21世纪的到来，土木工程已经越来越受到人们关注，人们的日常生活，工作都与土木工程有着密切的关系，土木工程得到了国家的大力支持，土木工程中的桩基础工程就是其中尤为重要的一部分，作为一个建筑的起步部分，桩基础的作用可想而知，本设计是对桩基础中的独立基础进行的研究。

通过对施工场地的考察，收集有关资料，然后由考查的有关数据与结论确定持力层，选择桩形，确定外形以及尺寸。然后对承台和桩的各方面数据进行验算，来按要求配筋。

桩基础还要考虑基础的安全，经济。做到安全可靠，经济合理。柱基础为建筑工程的隐蔽工程，一但出现安全问题，将会造成严重的后果，经济和人生损失巨大，以致无法弥补。所以基础工程必须既要经济合理又要保证其构造质量。 近年来我过的桩基础工程得到了飞速的发展，无数的实例表明我国的桩基础工程技术已达到世界领先水平，随着我国社会经济与科技的飞速发展，以及对基础工程的愈加重视，我国的柱基础工程将得到更大发展，从而达到一个新的领域。

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2 设计基本资料

2.1 工程地质勘察资料

场地地下水类型为潜水，已知场地的地下水位距离地表面有3.1米，场地地下水水质良好，对建筑物下部结构没有影响。

场地地基土层分布情况与已知勘测土层数据见下表。

土层编号 1 2

杂填土 灰褐色粉

8．7

质粘土 灰色淤泥3

粉质粘土 4 中密粉砂 26．7 5 密实砂土 >26.7

5.2

19.7 0.83 19.7 0.72

30 23

0 0

35.8 37.6 8.6 11.5

210 310

3.44 6.23

21．5

12.8

17.8 1.06

34

1.10

14.2

18.6 3.8

95

0.86

7.2

18.4

0．90 33

0．95 16.7

21.1 5.4

125

0.72

1．5

1.5

17.5

土层名称

层底埋

层厚

γ

e

(kN/m)

W（%） IL

（kPa） （?） c φ

ES（MPa）

（kPa）

（MPa）

Fak

PS

深（m） （m）

表1.1 地基各土层物理、力学指标

2.2 建筑物情况

建筑物上面部分是框架结构体系，桩基的布置和所受荷载见附图1。 建筑场地不在地震区，不考虑地震作用影响。

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3 设计选择桩型、桩端持力层、承台埋深

3.1 选择桩型

由于框架跨度较大而且分布不均匀，基础底部的荷载偏大，不适合选择浅基础，需另外考虑。

考虑施工场地与地基条件对施工的影响，要选择对施工以及安全有利的桩形，所以设计成桩基础。选择泥浆护壁钻孔灌注桩，因为振动较小小，噪

3.1m+0.000-0.300杂填土 灰褐色粉 质粘土 且入土很深，它的刚度较大，自身承载能力，桩身的变形均满足设计要求，能让桩得到很好的保护。同时，现在的技术、设备和材料能让设计有更多的选择，所以钻孔灌注桩成为第一选择。

5.2m3

灰色淤泥 粉质粘土 3.2 选择桩的几何尺寸 由于地基土的选择，密实沙土承载力强，稳定性好，变形小，能够作为桩端

持力层。桩端全断面进入持力层1.5m(>1.5d)，工程桩进入地下深度是28.2m。 而承台底进入灰褐色粉质土0.7m， 确定承台的埋深为2.2m，桩基的长度为28.2-2.2=26m。

桩端面的直径d=1000mm，满足实际施工的安全，所以施工桩要比计算桩要长1.5m，这是由于要考虑密实沙土有可能不够稳定以及桩要嵌入承台一定长度，而做出的安全选择。

桩基设计与土层详细信息如图2.1。

1.5m12.8m声不大，可以在水上进行施工作业，而

7.2m2.2m1.5m

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5fdt.html