高校学生公寓楼桩基设计计划书

1 高校学生公寓楼桩基设计计划书 一、设计资料： （ 1）建筑标准层平面示意图（图 1） 某高校学生公寓楼，上部结构为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为 7 度，抗震等级为 3 级。室内外高差为 400 当于黄海高程 + 7200180072004800 4800 4800 4800 7200 4800 4800 4800 4800图 1 （ 2）底层柱底荷载： 1、标准组合，见图 3 2 1 34 5678 922、准永久组合，见图 4。 147258693 3 （ 3）工程地质 勘察报告 1、 钻孔平面布置示意图，见图 5 2 211 1、工程地质剖面图 1面，见图 6 1 - 1 工 程 地 质 剖 面 图m)高标1 3 . 5 1 3 . 01 3 . 0钻孔间距=6=56=42=33=29=21=17=10=13=15= . 82 5 . 02 3 . 91 8 . 81 2 . 88 . 96 . 01 . 72 9 . 52 7 . 02 2 . 81 9 . 21 3 . 59 . 05 . 72 . 33 0 . 0319 . 72 8 . 72 2 . 71 9 . 51 3 . 25 . 72 . 22 6 . 82 2 . 61 9 . 01 2 . 69 . 85 . 01 . 85 . 9Z K 26 . 0Z K 46 . 2Z K 35 . 8Z K 113845762 4 图 6 2面，简图 7 (m)高标 2 工 程 地 质 剖 面 . 22 6 . 72 4 . 92 0 . 11 4 . 49 . 96 . 62 . 42 7 . 62 4 . 92 0 . 71 3 . 51 1 . 72 9 . 85 . 41 . 92 9 . 52 7 . 02 2 . 81 9 . 21 3 . 59 . 05 . 72 . 3319 . 72 8 . 72 2 . 71 9 . 51 3 . 25 . 72 . 26 . 3Z K 66 . 4Z K 56 . 0Z K 46 . 2Z K 313845762图 7 2、岩土工程分析评价 （ 1）场地适宜性评价 拟建场地内及其周围，除中细砂层为液化土外，未发现有影响场地稳定性的其他不良地质作用，：本次勘察未发现风化岩内有洞穴、临空面或软弱岩层存在，场地稳定，适宜拟建筑物 建设。 （ 2）地基岩土体评价 根据钻探揭露，场地土层由素填土粉质粘土淤泥质土粉质粘土淤泥质土中细砂粉质粘土淤泥质土圆砾 残积砂质 5 粘性土 全风化花岗岩有 (11)强风化花岗岩 组成。其中： 素填土为新近填土，松散。工程地质性能差； 淤泥为流塑状，高压缩性，力学强度低，工程地质性能一般； 粉质粘土呈可塑状，中压缩性，力学强度和工程地质性能一般； 中细砂呈松散 和，局部会产生轻微液化，力学强度和工程地质性能一般； 残积土呈可塑、硬塑状，中的 学强度和工程地质性能一般； 全风化花岗 岩层力学强度和工程地质性能中等； 强风化花岗岩层力学强度高，工程地质性能良好； 中风化花岗岩力学强度高，工程地质性能良好，未钻穿。 综上所述，场地岩土体种类较多，但土层分布均匀，除中细沙局部会产生轻微液化外，各土层工程地质性能变化不大，场地综合性较好。 （ 3）基础方案选择 拟建建筑物 18 层，单柱最大荷重标准值为 10176地上部土层承载力较低，不具备天然地基的工程条件，应采用桩基。根据场地图的工程特征和当地的施工条件，拟采用钻孔灌注桩基础方案。 钻孔灌注桩可选择强风化花岗岩 作为桩端持力层。 3. 场地特征状况 地下水埋藏与性质： 各钻孔混合地下水稳定水位埋深为 6 内地下水位年变幅约 地下水对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性。 抗震设防：拟建场地抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 计地震分组为第一组，拟建建筑抗震设防类别为丙类。场地地震效应：本场地地面下 20m 深度范围内分布有饱和细砂 ，初步判别属可液化土层，建议该层的桩周摩阻力乘以折减系数 2/3。根据标贯试验结 果，依照国标建筑抗震设计规范（ 关规定，可不考虑震陷问题。 建筑场地类别：按建筑抗震设计规范（ 定，拟建建筑场地类别为类，场地设计特征周期值为 筑场地下埋藏有软弱土和液化土，场地应划分为对抗震不利地段。 根据场地工程地质条件，拟建的福建工程学院新校区南区学生公寓及食堂 C 基础形式建议采用桩基础方案。桩型可采用预应力管桩或冲钻孔灌注桩长桩方案，可选择强风化花岗岩 作为桩端持力层。地基土层物理 1。 表 1 地基土设计计算指标 （表 1） 序号 土层名称 重度 r kN/缩 模量 地基承载力特征值预应力管桩极限承载力标准值(冲钻孔桩极限 承载力标准值 (荐值 粉质粘土 20 46 34 淤泥质土 5 22 18 粉质粘土 50 52 36 淤泥质土 0 24 18 中细砂 50 52 38 粉质粘土 70 56 38 7 淤泥质土 5 26 20 圆砾 80 86 8000 68 2400 残积砂质 粘性土 00 70 8500 58 2600 全风化 花岗岩 10 90 9000 78 3000 强风化岩 00 120 10000 100 3500 二、设计 依据及参考资料 1、建筑地基基础设计规范 、建筑桩基技术规范 、岩土工程勘察规范 、建筑抗震设计规范 、钢筋混凝土桩基承台 2004. 基础工程，莫海鸿主编，中国建筑工业出版社。 三、确定土层信息 假设承台的高度是 道埋深 内外差 层的厚度 于勘察钻孔 s i a 对于勘察钻 孔 s i a 在桩径相同的条件下，取勘察钻孔 8 四、确定该土层的单桩竖向承载力特征值 根据规范 0 92241 842 五、各柱的根数初确定 根根，初选柱 9 26 7 4 1 选柱 9 27 4 2 2 选柱 9 28 0 2 3 选柱 9 28 3 6 4 选柱 9 28 8 5 5 选柱 9 21 0 1 7 6 选柱 9 27 9 4 7 选柱 9 28 3 8 8 选柱 9 28 8 3 9 归并：四桩承台的柱有： 1 五桩承台的柱有： 2 3 4 7 8 六桩承台的柱有： 5 6 9 六、单桩水平承载力特征值 由公式 5 1 4101 . 4 4 %，故，混凝土采用，）（，七、桩基的承载力验算 柱 1 单桩竖向承载力验算（见后面对计算书） 柱 2 单桩竖向承载力验算 209216875 10087427 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 22 0087427 10 = 0 155/751 kk n 1 3 9 2 01.1 m a x Q 3 单桩竖向承载力验算 0088025 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 22 0088025 = 0 155/751 kk n 1 3 2 4 01.1 m a x Q 4 单桩竖向承载力验算 209218755 10088367 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 22 00 8836 7 = 1947 803 0 11 61 kk n 1 3 4 4 71.1 m a x Q 5 单桩竖向承载力验算 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( y 22 101 76 5 4 = 0 1 kk n 1 3 4 8 01.1 m a x Q 6 单桩竖向承载力验算（见后面对计算书） 柱 7 单桩竖向承载力验算 0087491 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 22 0087491 9 9 = 0 12 61 kk n 1 3 4 7 21.1 m a x Q 8 单桩竖向承载力验算（见后面对计算书） 柱 9 单桩竖向承载力验算 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( y 22 5 1 = 0 11 kk n 1 3 8 1 01.1 m a x Q 13 柱 设计计算书 柱的矩形截面边长为 600800柱的混凝土强度等级 应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为： 6749m， m， 727台混凝土强度等级取 置 设计柱下独立承台桩基础。 桩 基计算指标 序号 土层名称 层厚(m) 压缩 模量 桩布置 冲钻孔桩极限 承载力标准值 (Pa 粉质粘 土 4 淤泥质 土 8 粉质粘 土 6 中细砂 8 淤泥质 土 0 残积砂质粘性土 8 2600 全风化 花岗岩 8 3000 强风化 岩 00 3500 14 承台尺寸参数 1200 1200 1200 1200 A(800 H(1300 （ 1）桩型选择与桩长确定 采用钻（冲）孔灌注桩，直径为 800选承台埋深 d=顶嵌入承台 底进入强风化花岗岩 =总桩长L= （ 2） 估算桩数与平面布桩 初选桩的根数 9 26 7 4 9 取 4 根。 初选承台尺寸 桩距 ds m， 8032)( ）（长边2 b ）（短边 m，故布桩如图所示： 15 (a) 平面 (b) 立面 初选承台埋深 d=台高度 h 为 顶伸入承台 50 筋 保 护 层 取 70 则 承 台 有 效 高 度 为 ：h m=1230用平板式承台，取承台及其上土的平均重度 20GkkN/ 则有 3）桩基受力验算 单桩竖向承载力验算 726749 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 22 726749 16 = 0 n 1 3 3 3 61.1 m a x Q 单桩水平承载力验算 单桩水平承载力特征值 84/721 kk 可以满足要求。 （ 4）桩身结构承载力验算 桩身的材料是 （ 5）承台设计 桩顶反力计算 相应于荷载效应基本组合时，作用于柱底的荷载设计值为： 1 16 7 4 M m M m V m ( V m 2 7 7 84 4 9 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 7 = 桩顶反力计算 桩号 2 m a x)( y 2 m a x)( x 1 2278 268 2 2278 2278 2278 288 承台受冲切承载力验算 (a)柱边冲切 冲切力 冲切承载力截面高度影响系数算 冲跨比 与系数 的计算 ha ha 2 18 000002 11055 lF （满足要求） (b)角桩向上冲切 cc m， xx 1 ， 1 ， yy 1 ， 1 9 4 0111121 2/2/ 4164 N （满足要求 ） 承台受剪切承载力计算 剪跨比与以上冲跨比相同。 受 剪 切 承 载 力 截 面 高 度 影 响 系 数 算 ：0 对 -斜截面 （介于 之间） 剪切系数 18 3 7506 m N 满足要求） 对 -斜截面 19 切系数 25 3 7948 m N 满足要求） 承台受弯承载力计算 m 0 选用 35 20110， 10990平行 x 轴方向均匀布置。 1 8 62 m 0 选用 31 20120, 10048平行 y 轴方向均匀布置。 局部受压计算 承台混凝土强度等级低于柱和桩的混凝土强度等级，应按混凝土结构设计规范验算柱下和桩上承台的局部受压承载力， 柱的混凝土强度等级 台的混凝土强度等级 要 局压验算 : 柱局压验算 : 2b 2l 2c 20 5 9 8 l 9 1 1 1 . 1 5 K 4 91 . 3 5 桩局压验算 :不需要验算 柱对承台局压验算 满足 桩对承台局压验算满足 （ 6）桩基沉降 柱按有扩散计算 5 5 1 1 s i a ）（)8t 8t 2)8t 8t 95 2 8 8PP ）（ ）（ 5 5 1 1 K 3 t 0 9 2 按不扩散计算 s i a K P 2 )( 3 . 8 8q)P s i as i S =0 21 柱 设计计算书 柱的矩形截面边长为 600800应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为： 10176 m ，m， 1527台混凝土强度等级取 置 钢筋，试设计柱下独立承台桩基础。 桩基计算指标 序号 土层 名称 层厚(m) 压缩 模量 桩布置 冲钻孔桩极限 承载力标准值 (Pa 粉质粘 土 4 淤泥质 土 8 粉质粘 土 6 中细砂 8 淤泥质 土 0 残积砂质粘性土 8 2600 全风化 花岗岩 8 3000 强风化 岩 00 3500 22 承台尺寸参数 2400 2400 1200 1200 A(800 H(1300 （ 1）桩型选择与桩长确定 采用钻（冲）孔灌注桩，直径为 800选承台埋深 d=顶嵌入承台 底进入强风化花岗岩 =总桩长L=. 9 + （ 2）估算桩数与平面布桩 初选桩的根数 取 6 根。 初选承台尺寸 桩距 ds m， ）（长边a m，8032)(b ）（短边 m，故布桩如图所示： 23 (a) 平面 (b) 立面 初选承台埋深 d=台高度 h 为 顶伸入承台 50 筋 保 护 层 取 70 则 承 台 有 效 高 度 为 ：h m=1230用平板式承台，取承台及其上土的平均重度 20GkkN/ 则有 7 a b 3）桩基受力验算 单桩竖向承载力验算 6 n 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( y 22 = 1906 0 24 n 1 3 9 0 61.1 m a x Q 单桩水平承载力验算 单桩水平承载力特征值 承台的抗弯刚度远大于基桩的条件下，柱底水平力均分至承台下各桩，则有 71 可以满足要求。 （ 4）桩身结构承载力验算 桩身的材料是 （ 5）承台设计 桩顶反力计算 相应于荷载效应基本组合时，作用于柱底的荷载设计值为： 7 3 71 0 1 7 M m M m 5( V m 7( V m 2 2 9 06 1 7 6 2 m a x2 m a xm i nm a x )()( x 5 15) = 2332 顶反力计算 桩号 2 m a x)( y 2 m a x)( x 1 2290 - - 2290 0 - 2290 - 2290 - 2290 0 2290 2332 承台受冲切承载力验算（图 8 (a)柱边冲切 冲切力 冲切承载力截面高度影响系数算 冲跨比 与系数 的计算 ha 26 000 得 000002 9963 N 满足要求） 对 -斜截面 切系数 74 3 07 4 46642 N 满足要求） 由于柱边冲切不满足要求，故应增加承台高度，重新计算，承台厚度 1500h 。 受冲切承载力截面高度影响系数算 冲跨比 与系数 的计算 ha 3 8 000 得 000002 承台受弯承载力计算 (稿纸计算 1300够，承台提高 200 28 按公式计算 m 201 0 选用 33 28120, 20310平行 y 轴方向均匀布置。 m 0 选用 36 22180， 13678平行 x 轴方向均匀布置。 局部受压计算 承台混凝土强度等级低于柱和桩的混凝土强度等级，应按混凝土结构设计规范验算柱下和桩上承台的局部受压承载力， 柱的混凝土强度等级 台的混凝土强度等级 要 局压验算 : 柱局压验算 : 2b 2l 2c 5 9 8 l 1 3 7 3 7 . 6 K 1 7 61 . 3 5 桩局压验算 :不需要验算 柱对承台局压验算 满足 桩对承台局压验算满足 29 （ 6）桩基沉降 柱按有扩散计算 5 5 1 1 c ）（ )8t a 8t a 2)8t a 8t a 99570PP ）（ ）（ 5 5 1 1 K 4 t 0 00 0 9 2 按不扩散计算 s i a K P 2 )( 5 . 7 0q)P s i as i t 0 00 0 9 2 30 柱 设计计算书 柱的矩形截面边长为 600800应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为： 8386 m ，m， 155台混凝土强度等级取置 钢筋，试设计柱下独立承台桩基础。 桩基计算指标 序号 土层名称 层厚(m) 压缩 模量 桩布置 冲钻孔桩极限 承载力标准值 (Pa 粉质粘 土 4 淤泥质 土 8 粉质粘 土 6 中细砂 8 淤泥质 土 0 残积砂质粘性土 8 2600 全风化 花岗岩 8 3000 强风化 岩 00 3500 31 承台尺寸参数 2200 2200 1200 1200 A(800 H(1300 （ 1）桩型选择与桩长确定 采用钻（冲