桩基础的设计计算设计土层

课程设计(论文)

题 目 名 称 钢筋混凝土预制桩基础设计 课 程 名 称 基础工程 学 生 姓 名 李宇康

学 号 124100161 系 、专 业 城市建设系 土木工程 指 导 教 师 周卫

2015年5 月

桩基础设计计算书

一：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。

建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：

V=1765, M=169KN·m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：800×600mm； 承台底面埋深：D ＝ 2.0m。

2、根据地质资料，

一 方案比选优化

公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用，例如桥涵结构构件上除构件永久作用（如自重等）外，可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用。《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态，结合相应的设计状况进行作用效应组合，并取其最不利组合进行计算。 1、按承载能力极限状态设计时，可采用以下两种作用效应组合。

（1）基本作用效应组合。基本组合是承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合，基本组合表达式为

(1-1)

或

(1-2)

γ0－桥梁结构的重要性系数，按结构设计安全等级采用，对于公路桥梁，安全等级

一级、二级、三级，分别为1.1、1.0和0.9；

γGi－第i个永久荷载作用效应的分项系数。分项系数是指为保证所设计的结构具有结

构的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数两类。当永久作用效应（结构重力和预应力作用）对结构承载力不利时，γGi=1.2；对结构的承载能力有利时，γGi=10；其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》；

γQ1－汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数,取γ

第6章 桩基础设计

6.1 设计资料

6.1.1 上部结构资料

本设计上部结构为4层现浇框架结构，楼板为现浇板体系，混凝土强度等级为梁板C25，柱C30。底层层高4.1m，二层层高5.1m，三层层高3.3m，顶层层高4.8m。

底层结构平面图如图6.1。

图6.1 底层结构平面图

6.1.2 地质资料

拟建建筑场地平整。

按照原先预计是准备做独立基础的，因为4层不是很高，建筑里也无大型机械设备。但是因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础[12]。并且在看了地质报告后，发现场地上部有厚层的淤泥质土，具大孔隙比、高灵敏度、高压缩性的特点[13]，做独立基础也不经济，所以改做桩基础。

表6.1 各土层物理力学地质指标

地基地编层号 编号 地层名称 天然层底埋深（m） 层厚（m） 重度γ（kN/m） 3承载含水量(%) 孔隙比 液限(%) 塑限(%) 内摩擦角 压缩模量(Mpa) 力特征值fak（KPa） 1 ①-2 素填土 1.10 1.10 15.5 1.087 1.395 0.819 0.776 0.739 0.639 2 ② 粘土 2.40 1.30 18.0 37.2 淤泥41.2 22.8 8.3 4.0 8

1.确定桩的规格

黑龙江八一农垦大学工程学院土力学与地基基础课程设计

桩基础课程设计

学 校：湖南科技学院

系 别：土 建 系

班 级：土 木 0901

姓 名：邹 品 达

学 号：200916002120 指导老师： 靳 鹏 伟

1

黑龙江八一农垦大学工程学院土力学与地基基础课程设计

根据地质勘察资料，确定第4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm×400mm，桩长为24.8米。混凝土强度C30,采用HRB335级钢筋,承台埋深1.8米 ，桩顶嵌入承台0.1米，则桩端进持力层1.0米。初步确定承台尺寸为4m×4m。柱截面尺寸为400mm?600mm， 2.确定单桩竖向承载力标准值Q

根据公式

Quk?Qsk?Qpk?u?qsikil?qpkAp

＝4×0.4(30×1.8+13×7+17×15+42×1)+1700×0.4×0.4=979.2KN 取Quk?979.2KN

3.确定桩基竖向承载力设计值R并确定桩数n及其布置

按照规范要求，Sa?3d，取Sa?4d，bc?4/24.8=0.161 l?sp?1.11。查表4-8得，查表4-10得，?sp

1 设计资料 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 2 选择桩端持力层、承台埋深 ............................................................. 错误！未定义书签。 3 确定单桩极限承载力标准值 ............................................................................................... 2 4 确定桩数和承台尺寸 ........................................................................................................... 3 5 桩顶作用效用验算 .....................................................................................

桩基设计实例

某城市中心区旧城改造工程中，拟建一幢18层框剪结构住宅楼。场地地层稳定，典型地质剖面图及桩基计算指标见表8-5。柱的矩形截面边长为400mm×500mm，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为：Fk?5840kN，Mxk?180kN·m，

Myk?550kN·m，Hxk?120kN。承台混凝土强度等级取C30，配置HRB400级钢筋，试设计柱下独立承台桩基础。

表8-5 地质剖面与桩基计算指标

桩基计算指标(kPa) 土层 种类 粘 土 淤 泥 粉质粘土 淤泥质土 卵 石 层厚(m) 3.0 10.4 3.5 9.3 3.0 未见强风化岩 底 4000 50 2200 36 1000 50 单桩布置 (m) 预制桩 沉管桩 冲、钻孔桩 qpa 1300 5500 qsia 25 6 30 10 80 qpa 1000 2800 qsia 20 5 20 7 50 qpa 600 1200 qsia 22 5 22 7 60

解：（1）桩型选择与桩长确定

人工挖孔桩：卵石以上无合适的持力层。以卵石为持力层时，开挖深度达26m以上，当地缺少施工经验，且地下水丰富，故不予采用。

基础工程课程设计

————某住宅楼桩基础设计

一：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。

建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：

V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：500×500mm； 承台底面埋深：D ＝ 2.0m。

2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，

钢筋混凝土预制桩断面尺寸为350×350，桩长为10.0m 3、桩身资料： 混凝土为C30，轴心抗压强度设计值

主筋采用：4Φ16，强度设计值：

f

＝ 14.3MPa，

c

f

＝300MPa

y

4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为、附：1）：土层主要物理力学指标； 2）：桩静载荷试验曲线。

f

＝14.3MPa，

c

附表二：

桩静载荷试验曲线

二：设计要求：

1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图； 3、群桩中基桩的受力验算 4、承台结构设计及验算；

5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，

承台配

基础工程课程设计

————某住宅楼桩基础设计

一：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。

建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：

V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：500×500mm； 承台底面埋深：D ＝ 2.0m。

2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，

钢筋混凝土预制桩断面尺寸为350×350，桩长为10.0m 3、桩身资料： 混凝土为C30，轴心抗压强度设计值

主筋采用：4Φ16，强度设计值：

f

＝ 14.3MPa，

c

f

＝300MPa

y

4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为、附：1）：土层主要物理力学指标； 2）：桩静载荷试验曲线。

f

＝14.3MPa，

c

附表二：

桩静载荷试验曲线

二：设计要求：

1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图； 3、群桩中基桩的受力验算 4、承台结构设计及验算；

5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，

承台配

桩基础设计实例

一、设计资料：

建筑场地资料同任务书。

建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。 土层土层名称 编号 1 杂填土 2 粉质粘土 3 淤泥质粘土 4 粉土夹粉质粘土 5 粉质粘土

? 层底层厚埋深(KN/(m) 3 ）（m） m e w (%) c ? ES fk ps IL (kpao(Mpa(kpa() (Mpa) ) ) ) 1.60 0.75 3.40 2.80 1.4 1.4 18.0 8.2 6.8 19.1 0.819 26 0.61 38 11.2 6.43 140 17.59.3 17.4 1.349 54.6 1.58 12 3 2.0 70 28.5 11.0 19.0 0.88 30 0.70 20.2 21.3 10.5 160 很深 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.8 185

二、选择桩型、桩端持力层、承台埋深 1、 选择桩型

因框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。

根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件，选择桩基础。可选择预制桩或钻孔灌注桩

2、 选择桩的几何尺寸及承台埋深

依据地基土的分布，第④层土是较合

1总则

1.0.1为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。

1.0.2本规范适用于各类建筑（包括构筑物）桩基的设计、施工与验收。

1.0.3桩基的设计与施工，应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境；并应重视地方经验，因地制宜，注重概念设计，合理选择桩型、成桩工艺和承台形式，优化布桩，节约资源；强化施工质量控制与管理。

1.0.4在进行桩基设计与施工时，除应符合本规范外，尚应符合现行的有关标准的规定。

2术语、符号

2．1术语

2.1.1桩基piledfoundation

由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。

2.1.2复合桩基compositepiledfoundation

由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。

2.1.3基桩foundationpile

桩基础中的单桩。

2.1.4复合基桩compositefoundationpile

单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。

2.1.5减沉复合疏桩基础compositefoundationwithsettlement-reducingpi