毕业设计(论文)某办公楼桩基础及基坑支护设计

1、毕业设计（论文）材料之二（1） 安徽工程大学本科毕业设计（论文）专 业： 土 木 工 程 题 目： 某办公楼桩基础和基坑支护设计 作 者 姓 名： 李 洋 导师及职称：彭汝发(教高)王昌胜（助教）导师所在单位： 建筑工程学院土木工程系 2014年 6 月 12 日安徽工程大学本科毕业设计（论文）任务书 2014 届 建筑工程学院 学院 土木工程 专业学生姓名： 李洋 一、 毕业设计（论文）题目中文：某办公楼桩基础和基坑支护设计英文：An office building pile foundation design and foundation pit support design二、 原始资料

2、A、桩基础设计1、基本概况某多层建筑采用框架结构，柱截面为600400mm2，工程安全等级为二级。作用于某A柱柱底面(基础顶面)处的荷载基本组合设计值有两类：轴向力F=6180KN；弯矩M=720kNm； H=315kN；：轴向力F=4580KN；弯矩M=765kNm； H=420kN；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）。2、工程地质条件经工程勘察，场地土层可分为七层，A柱柱底各土层物理力学性质指标见表1。（1）人工填土：未完成自重固结。（2）淤泥质土：呈软塑状。（3）黏土：呈可塑状。（4）粉质黏土：呈硬塑坚硬状。（5）强风化岩：风化强烈。（6）软黏土：呈软塑可塑状。（7）坚硬岩：风

3、化强烈。表1 各土层物理力学性质指标土层编号土 层名 称土层厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限液限(%)承载力fak(kpa)1人工填土0.9218802淤泥质土16.249.017.51.3124.039.5903黏土0.832.019.00.86425.343.51704粉质黏土1.531.818.90.82627.038.02205强风化岩7.6qsik=150kPa; qpk=5000kPa;Es=12MPa3006软黏土5Es=3.8MPa1107坚硬岩Es=40MPa3000地下水位离地表1.55m，且对混凝土无侵蚀性。3、设计的任务和要求桩型考虑选用预制的预应力

4、混凝土管桩和灌注桩分别进行设计（预制的预应力混凝土管桩桩身设计从略），完成桩基平面布置及荷载、内力分析计算、承台的各项验算等；编写设计计算说明书，绘制施工图（应绘出设计方案的平面图及剖面图）；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份，施工图纸2张（建议用2号绘图纸，1:101:100）；编写施工组织设计。B、基坑支护设计1、基本概况某综合楼工程占地面积15981m2。上部结构由15层的高楼组成。高楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设3层地下室，挖深为12.7m。该建筑物西侧距街道仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管

5、道及污水管道等市政公用设施。南边是一施工现场，其围墙局开挖最小距离为4m。东侧的靠南端分空地，靠北有一四层厂房(长20m)，间距约11.8m，北侧距长庆街约10m。2、工程地质条件该场地为原住宅拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为2.7m，其中上部土层透水性较好，水力坡度i取1/10。该场地40m深范围内土层的主要物理力学指标如下：表2 各土层主要物理力学指标层序土层名称厚度(m)天然含水量（%）重度(kN/m3)内摩擦角()内聚力C(kPa)渗透系数K(cm/s)1杂填土2.630.51810.055.410-42粉土层1.131.718.935.0105

6、.5210-43粉土夹密实细砂层3.330.618.735.56.55.2510-44软黏土层0.934.118.911.215.64.5010-45粘土层9.219.219.330.256粉质黏土层2518.417.142.653、设计的任务和要求设计出降水方案；对不同段优化选取最佳支护方案，完成基坑支护平面布置图及各种方案的稳定分析计算，至少要采用四种及以上的不同支护方案；编写设计计算说明书，绘制施工图；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份，各方案施工图1份（建议用2号绘图纸，1:101:100）；编写施工组织设计。C、地基处理设

7、计1、工程概况某石化工程位于海滨，计划建造2个8万立方米油罐，根据规划要求，两油罐同时建造同时储油。油罐直径D=80 m，高H=20m，两油罐中心间距为120m，两油罐边缘之间净间距为40m，灌体重约25000kN，相应基底压力为72kPa，储油最大高度为16，油罐基底最大压力为270kPa。按油罐设备对基础的变形控制要求有：平面倾斜（任意方向）不大于千分之三、罐周不均匀沉降每10m小于25mm、罐基础锥面坡度不小于千分之八和罐中心和边缘沉降差小于280mm。2、工程地质条件根据钻探揭露，该场地土层从上而下分为以下13 层（含亚层），该场地地下水埋深为0.9m1.7m，土层的物理力学性质指标见

8、下表。其中32、33具有湿陷性.3、设计的任务和要求对该地基进行地基处理，满足设计要求。编写设计计算说明书，绘制施工图（应绘出设计方案的平面图）；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份和相应施工图纸；编写施工组织设计。地基压缩层厚约0.5D，最不利局部失稳位于地下深h=0.1414D处。层序土层名称厚度（m）含水量（%）密度（g/cm）孔隙比压缩系数压缩模量渗透系数(10-6cm/s)固结系数(10-3cm2/s)三轴有效强度指标十字板强度（kPa）竖向kv水平kh竖向cv水平chC，(kPa)，(。)1填土2.928.41.790.9

9、210.327.71.122.18.3424.8029.08.012粉质粘土1.733.51.870.9210.316.50.7851.728.3424.8035.041.131砂质粉土0.635.51.850.9760.238.961.21467.0430.3036.043.232砂质粉土部分粘质粉土1034.11.840.9670.306.927.12247.1228.8034.538.033砂质粉土粉砂2.129.21.880.8680.277.37.0430.3034.54淤泥质粘土3.446.31.741.3120.872.80.3941.153.0112.01218.537.851

10、粘土4.642.51.771.2120.703.20.0600.114.3012.01219.046.752砂质粘土粘质粉土5.732.41.820.9410.238.85.111768.2242.0035.053粉质粘土3.933.01.810.9990.385.30.71672.28.2220.01630.16粘质粉土砂质粉土6.830.61.820.9450.326.415.937.97.8828.0034.07粘土26.838.31.791.2220.444.80.1155.597.2828.0035.08粉砂未穿23.81.930.7470.266.7三、 毕业设计（论文）任务内容1

11、、毕业设计的意义根据上部结构的资料以及场地地质条件，合理地进行桩基础和基坑支护(或地基处理)方案的选择，进行各种力学和变形验算，计算地基基础的强度，完成设计方案；绘制出相关的施工图。通过本设计，可使学生综合土木工程专业各课程的知识，了解地基基础设计方法，熟悉地基基础设计与分析过程。2、毕业设计的主要进度安排（1）外文资料翻译、调研、复习相关主干课程、毕业设计开题寒假第1周（2）桩基础设计与计算第56周；（3）桩基础施工组织设计第7周；（4）基坑支护设计第811周；（5）基坑支护施工组织设计第12周；（6）地基处理设计第1315周；（7）地基处理施工组织设计第16周（8）电子版毕业设计文件的输入

12、、打印和装订第916周；（9）指导教师审核，评阅教师审核，毕业设计答辩第17周。3、提交的成果（1）毕业设计开题报告（2）毕业实习报告（封面、实习日志、实习小结、毕业实习反馈表）（3）中期检查表（4）毕业设计（论文）文本毕业设计封面；毕业设计任务书；中英文题目、摘要及关键词；目录；插图清单；表格清单；引言；第1章：绪论；第2章：桩基础设计；第3章：基坑支护设计；第4章地基处理设计；结论与展望；致谢；参考文献（不少于15篇）；附录：专业外文文献及其译文（不少于3000字）、主要参考文献的题录及摘要。（5）图纸部分： 桩基础的平面布置图；（1:101:50、手绘图）；桩身和承台的结构配筋剖面图；（

13、1:101:50、手绘图）；基坑设计及其降水布置的平面图（1:2001:300、手绘图）；各种支护方案的设计详图（1:101:50、手绘图）；地基处理碎石桩的平面布置图（1:2001:300、手绘图）。参考文献1基础工程，华南理工大学等编，中国建筑工业出版社，20082建筑桩基技术规范JGJ201- 20083建筑基坑支护技术规程JGJ120- 20124建筑地基基础设计规范GB50007-20115混凝土结构设计规范GB50010-20106建筑工程设计施工详细图集基础工程，中国建筑工业出版社，20007基坑工程手册指导教师（签字） 教研室主任（签字）批 准 日 期2014.01.15接受任

14、务书日期2014.02.15完 成 日 期接受任务书学生（签字）某办公楼桩基础和基坑支护设计摘 要本设计为某多层建筑的桩基础设计和某综合楼的基坑支护设计。本设计是根据国家现行建筑桩基技术规范、建筑基坑支护技术规程、建筑地基基础设计规范和混凝土结构设计规范,在给定地质勘察报告的条件下，进行桩基础设计和基坑支护设计，主要目的是掌握桩基础和基坑支护的设计方法。本设计采用了预制混凝土桩和灌注桩设计和土钉墙的基坑支护结构。在土压力计算过程中，运用了朗金土压力理论；在配筋计算过程中，参照了混泥土结构设计规范;在降水处理设计时参照了建筑基坑支护技术规程；计算过程中除了以国家现行建筑基坑工程技术规程为依据外,

15、还大量的把实际经验运用其中,加强理论与实践的结合。本设计还对软弱地基进行了地基处理，地基处理方式类型进行了分析选择，采用了碎石桩和塑料排水板预压固结法的联合处理方法，根据设计任务书的要求分别进行了固结度、沉降和承载力相关分析计算。关键词:桩基础设计；基坑支护设计；土钉墙；排桩；基坑降水；地基处理设计A office building pile foundation design and foundation pit support designAbstractFor a multi-storey building design of pile foundation design and the

16、 design of foundation pit supporting a complex building. This design is based on the current national construction pile foundation technical specifications, building foundation pit supporting technical regulations, code for design of building foundation and concrete structure design codes, geologica

17、l investigation report in a given under the condition of pile foundation design, and foundation pit supporting design, the main purpose is to master pile foundation and foundation pit bracing design method. This design USES a precast concrete piles and piles of soil nailing wall design and foundatio

18、n pit supporting structure. In the process of computation in soil pressure, using the Rankines earth pressure theory; In the process of computation in reinforcement, refer to the mix clay structure design codes; When in precipitation processing design reference the building foundation pit supporting

19、 technical procedures; In the process of computation in addition to the current national construction of foundation pit engineering based on technical specification outside, still a lot of the actual experience to use them, to strengthen the combination of theory with practice. The design of the mai

20、n guiding principle is how to guarantee the safety of pile foundation and foundation pit construction, reliability, convenience and achieve economic effect. Through this paper, intuitive explains the foundation pit bracing design all kinds of parameters.Keywords: Pile foundation design; Foundation p

21、it bracing design; Soil-nail wall; campshed；drainage of foundation pit目 录 TOC o HYPERLINK l _Toc359505483 引 言 PAGEREF _Toc359505483 h * Arabic 1 HYPERLINK l _Toc359505484 第1章 桩基础设计 PAGEREF _Toc359505484 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc359505485 1.1 工程概况和地质条件 PAGEREF _Toc359505485 h * Arabic 3 HYPERLINK

22、 l _Toc359505486 1.2 桩基础（预应力混凝土管桩）方案设计 PAGEREF _Toc359505486 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc359505487 1.3 确定单桩极限承载力标准值以及桩数和承台底面尺寸 PAGEREF _Toc359505487 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc359505488 1.4 桩顶作用验算 PAGEREF _Toc359505488 h * Arabic 5 HYPERLINK l _Toc359505489 1.5 桩基沉降验算 PAGEREF _Toc359505489 h * Ar

23、abic 7 HYPERLINK l _Toc359505490 1.6 桩基软弱下卧层承载力验算 PAGEREF _Toc359505490 h * Arabic 7 HYPERLINK l _Toc359505491 1.7 桩身结构设计计算 PAGEREF _Toc359505491 h * Arabic 8 HYPERLINK l _Toc359505492 1.8 承台结构设计计算 PAGEREF _Toc359505492 h * Arabic 9 HYPERLINK l _Toc359505493 1.9 预制桩施工组织设计 PAGEREF _Toc359505493 h * A

24、rabic 12 HYPERLINK l _Toc359505494 第2章 灌注桩桩基础设计 PAGEREF _Toc359505494 h * Arabic 15 HYPERLINK l _Toc359505495 2.1 持力层及桩型选择 PAGEREF _Toc359505495 h * Arabic 15 HYPERLINK l _Toc359505496 2.2 单桩承载力的确定 PAGEREF _Toc359505496 h * Arabic 15 HYPERLINK l _Toc359505497 2.3 桩数和桩的布置 PAGEREF _Toc359505497 h * Ar

25、abic 15 HYPERLINK l _Toc359505498 2.4 桩顶作用验算 PAGEREF _Toc359505498 h * Arabic 16 HYPERLINK l _Toc359505499 2.5 桩基沉降验算 PAGEREF _Toc359505499 h * Arabic 17 HYPERLINK l _Toc359505500 2.6 桩基软弱下卧层承载力验算 PAGEREF _Toc359505500 h * Arabic 18 HYPERLINK l _Toc359505501 2.7 桩身结构设计计算 PAGEREF _Toc359505501 h * Ar

26、abic 19 HYPERLINK l _Toc359505502 2.8 桩身配筋 PAGEREF _Toc359505502 h * Arabic 22 HYPERLINK l _Toc359505503 2.9 灌注桩施工组织设计 PAGEREF _Toc359505503 h * Arabic 23 HYPERLINK l _Toc359505504 第3章 基坑支护设计 PAGEREF _Toc359505504 h * Arabic 25 HYPERLINK l _Toc359505505 3.1 工程概况和地质条件 PAGEREF _Toc359505505 h * Arabic

27、 25 HYPERLINK l _Toc359505506 3.2 井点降水设计 PAGEREF _Toc359505506 h * Arabic 26 HYPERLINK l _Toc359505507 3.3 土层压力计算 PAGEREF _Toc359505507 h * Arabic 27 HYPERLINK l _Toc359505508 3.4 基坑围护结构及支护方案设计 PAGEREF _Toc359505508 h * Arabic 30 HYPERLINK l _Toc359505509 3.5 方案设计及计算 PAGEREF _Toc359505509 h * Arabic

28、 30 HYPERLINK l _Toc359505510 3.6 施工组织设计 PAGEREF _Toc359505510 h * Arabic 35 HYPERLINK l _Toc359505511 结论与展望 PAGEREF _Toc359505511 h * Arabic 37 HYPERLINK l _Toc359505512 致 谢 PAGEREF _Toc359505512 h * Arabic 38 HYPERLINK l _Toc359505513 参考文献 PAGEREF _Toc359505513 h * Arabic 39 HYPERLINK l _Toc359505

29、514 附 录 PAGEREF _Toc359505514 h * Arabic 40插图清单 HYPERLINK l _Toc359497755 图1-1 桩基及土层分布示意图 HYPERLINK l _Toc359497755 PAGEREF _Toc359497755 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc359497756 图1-2 桩立面布置图 HYPERLINK l _Toc359497756 PAGEREF _Toc359497756 h * Arabic 5 HYPERLINK l _Toc359497757 图1-3 预制桩平面布置图 HYPERLINK

30、l _Toc359497757 PAGEREF _Toc359497757 h * Arabic 5 HYPERLINK l _Toc359497758 图1-4 承台受柱冲切示意图 HYPERLINK l _Toc359497758 PAGEREF _Toc359497758 h * Arabic 10 HYPERLINK l _Toc359497759 图1-5 承台受角桩冲切示意图 HYPERLINK l _Toc359497759 PAGEREF _Toc359497759 h * Arabic 11 HYPERLINK l _Toc359497760 图1-6 承台受剪切计算示意图

31、HYPERLINK l _Toc359497760 PAGEREF _Toc359497760 h * Arabic 12 HYPERLINK l _Toc359497761 图2-1 灌注桩平面布置示意图 HYPERLINK l _Toc359497761 PAGEREF _Toc359497761 h * Arabic 16 HYPERLINK l _Toc359497762 图2-2 承台受柱冲切 HYPERLINK l _Toc359497762 PAGEREF _Toc359497762 h * Arabic 20 HYPERLINK l _Toc359497763 图2-3 承台受

32、角桩冲切 HYPERLINK l _Toc359497763 PAGEREF _Toc359497763 h * Arabic 21 HYPERLINK l _Toc359497764 图2-4 承台受剪切计算 HYPERLINK l _Toc359497764 PAGEREF _Toc359497764 h * Arabic 22 HYPERLINK l _Toc359497765 图3-1 建筑场地综合平面图 HYPERLINK l _Toc359497765 PAGEREF _Toc359497765 h * Arabic 25 HYPERLINK l _Toc359497766 图3-

33、2 基坑井点降水示意图 HYPERLINK l _Toc359497766 PAGEREF _Toc359497766 h * Arabic 26 HYPERLINK l _Toc359497767 图3-3 土压力分布示意图 HYPERLINK l _Toc359497767 PAGEREF _Toc359497767 h * Arabic 29表格清单 HYPERLINK l _Toc359498284 表1-1 各土层物理力学性质指标 HYPERLINK l _Toc359498284 PAGEREF _Toc359498284 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc

34、359498285 表1-2 桩极限桩侧、桩端阻力标准值 PAGEREF _Toc359498285 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc359498286 表1-3 地基最终沉降 PAGEREF _Toc359498286 h * Arabic 7 HYPERLINK l _Toc359498287 表1-4 预制桩钢筋骨架的允许偏差 PAGEREF _Toc359498287 h * Arabic 13 HYPERLINK l _Toc359498288 表2-1 地基最终沉降 PAGEREF _Toc359498288 h * Arabic 18 HYPERLINK

35、 l _Toc359498289 表3-1 土层物理力学指标 PAGEREF _Toc359498289 h * Arabic 25引 言一、桩基础随着我国建筑工程项目的不断增多，桩基础施工技术已经得到广泛应用，桩基础施工技术的好环，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量。因此，桩基础施工技术具有重要的价值和意义。桩可按荷载原理、材料形状、大小、性能及桩端支撑情况等分类。按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩，钢桩等。其中钢筋混凝土桩又可分为普通混凝土桩、预应力混凝土桩等。按成桩方法分为挤土桩、非挤土桩、部分挤土桩。按承载性能分为摩擦型桩和端承型桩1。下面简单介绍灌注桩中的钻孔桩和预制桩中

36、的预制钢筋混凝土方桩和预应力钢筋混凝土管桩。1、钻孔灌注桩灌注桩采用泥浆护壁，水下浇筑混凝土的施工工艺，桩径一般在550850mm之间，它是一种非挤土桩，有点是对周围环境要求低，对邻近建筑物及管线的影响小，可以和围护桩同时施工，减少工期，可以进入贯入阻力PS值较大的砂土层，充分利用砂土层的高摩阻力，提高单桩承载力。缺点是采用现场混凝土的地下浇筑，钻孔泥浆护壁，因此成桩质量难以控制。2、预制钢筋混凝土方桩预制方桩是现场或工厂预制的一种钢筋混凝土桩，沉桩一般采用压入方法，由压桩机将预制方桩压入土层。预制的桩优点是桩质量容易保证，沉桩比较直观，因此桩身质量的检测工作量相对比灌注桩小，由于预制桩的质量

37、保证度高，因此其桩的摩阻力和端承力比灌注桩大，混凝土用量节约，单预制桩采用静力压桩方法时，其沉桩是通过贯入阻力PS较大的砂层时很困难，而且预制桩对施工机具的要求较高，尤其是单桩承载力高的预制桩，需要大吨位桩机。3、预制混凝土管桩预应力管桩是近期开始大量使用的一种桩型，它采用预应力钢筋和高强度混凝土进行工厂预制，从而节约了混凝土用量，增加了桩长与桩截面面积的比值，使产生相同桩周阻力（与方桩相比）时所用混凝土量最小，这样就达到节约经济的目的，预应力管桩的工程造价比预制方桩的价格略低2。选择合适的单桩承载力，实质上就是选择合适的桩长，桩径和桩基持力层，层数低、重量稍轻建筑物一般可选择含有砂砾层或更硬

38、的粘性图层作为持力层，桩长根据这两层土的埋深不同而不同。二、基坑支护随着国民经济的高速发展，我国城市化水平正在快速提高，标志着城市工程建设的飞速发展。但是，我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式，给国民经济带来不应有的损失。主要是:城市范围无限制地外延扩展，耕地损失严重。土地问题是我国可持续发展的关键，城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾，城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。随着我国经济的发展，社会的进步，大城市的高层建筑越来越多，而同时为了节省土地，充分利用地下空间，地下建筑，还有隧道等工程的大幅度增加，与之相应的基坑开挖越来越深，深基坑工程也随之不断增加。

39、基坑支护结构的设计、施工是一个古老的传统课题,同时又是一个综合性的岩土工程难题。它既涉及土力学中的典型的强度与稳定问题,又包含了变形问题,同时还涉及到土与支护结构的共同作用的问题。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全,因此如何安全、合理地选择合适支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。以下简单介绍当前基坑工程中常见的支护结构类型及不同地基土条件下的基坑工程支护结构选型原则：1、放坡开挖适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制五严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。2、深层搅拌水泥土

40、围护墙深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。3、高压旋喷桩高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水

41、泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。4、钢筋混凝土板桩钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到

42、一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。5、地下连续墙通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm的，但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备。 6、土钉墙土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起

43、主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广3。三、地基处理随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。1、换填垫层法该方法是用物理力学性质较好的

44、岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固结，同时也有利于减少地基的沉降量。2、预压法预压法有两种分类方法，一种是堆载预压法，另外一种是砂井预压法。此种方法有利于利用外载作用，提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷载加压，能够减少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件，该方法可以加速软土的固结，缩

45、短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井，通过设置的砂井来改变软土层的排水条件，排水条件的提高有利于加速软土的固结，有利于减少预压的时间。3、挤密法该方法是通过望土中打入桩管成孔，并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于粘性大的饱和软土地基不太合适。4、深层搅拌法该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂，运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层，尤其是对于厚度较大的饱和

46、软黏土。5、高压喷射注浆法该方法是使用较大的压力，把水泥浆液从管路中喷射而出，该方法能够通过切割破坏土体，并能和土拌和均匀，并产生部分的置换作用，通过自然凝固后成为拌和桩体，并与地基形成良好的复合地基。6、灌浆法该方法通过运用钻机成孔，根据需要灌浆的合适的深度，把注浆管慢慢放入孔中，并使得钻孔的周围和顶部用东西封死，然后开始启动压力泵，往孔隙和岩石的间隙中注入搅拌均匀的水泥浆。7、强夯法该方法能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用，从而使得地基得到加固，使得的土的压缩性进一步缩小，增大了地基的强度，使得地基的抗液化的能力得到加强，大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时，该方法有利于使得土层均

47、匀，预防以后出现的差异沉降。第1章 桩基础设计1.1 工程概况和地质条件1.1.1 工程概况某多层建筑采用框架结构，柱截面为600400mm2，工程安全等级为二级。作用于某A柱柱底面(基础顶面)处的荷载基本组合设计值有两类：轴向力F=6180KN； 弯矩M=720kNm； H=315kN；：轴向力F=4580KN； 弯矩M=765kNm； H=420kN；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）1.1.2 工程地质条件经工程勘察，场地土层可分为七层，A柱柱底各土层物理力学性质指标见表11。（1）人工填土：未完成自重固结。（2）淤泥质土：呈软塑状。（3）黏土：呈可塑状。 （4）粉质黏土：呈硬

48、塑坚硬状。（5）强风化岩：风化强烈。（6）软黏土：呈软塑可塑状。（7）坚硬岩：风化强烈。表1-1 各土层物理力学性质指标土层编号土 层名 称土层厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限液限(%)承载力fak(kpa)1人工填土0.9218802淤泥质土16.249.017.51.3124.039.5903黏土0.832.019.00.86425.343.51704粉质黏土1.531.818.90.82627.038.02205强风化岩7.6qsik=150kPa; qpk=5000kPa;Es=12MPa3006软黏土5Es=3.8MPa1107坚硬岩Es=40MPa3000地下水

49、位离地表1.55m，且对混凝土无侵蚀性。根据 施 工 场地 、 地 基 条件 以 及 场 地周 围 环 境条 件 ， 选 择桩 基 础 。本 设 计 分 别采 用 预制桩 和 沉 管灌 注 桩 两种 方 案 进 行设 计 。桩型 考 虑 选用 预 制 的 预应 力 混 凝 土管 桩 和 沉管 灌 注 桩 分别 进 行 设计 （ 预 制 的预 应 力 混凝 土管 桩 桩身 设 计 从略 ），完 成 桩基 平 面 布置 及 荷载 、内 力 分 析 计算 、 承 台 的各 项 验 算； 编 写 设计 计 算 说 明书 ， 绘 制施 工 图 （应 绘 出 设 计方 案 的 平面 图 及 剖面 图 ）

50、。1.2 桩基础（预应力混凝土管桩）方案设计1.2.1 选择桩型因为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环境条件，采用静压预制桩。这样可以较好的保证桩身质量，并且在短时间内完成成桩任务。1.2.2 选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布，选择压缩性低，承载力高的强分化岩为持力层。桩端全断面进入持力层1.0m(2d)，工程桩入土深度为h。故：h=0.88+15.8+0.8+1.5+1.0=19.98m 由于第一层土厚0.88m，地下水位离地表1.45m，为了使地下水位对承台没有影响，所以选择承台底进入第二层土0.57m，取承台埋深1.40m。桩基

51、有效桩长即为：19.981.40=18.58m。桩截面尺寸选用：由于经验关系，楼层小于10层，桩边取300400mm。故待取d=400mm，桩的实际长度=有效长度+0.1=18.58+0.1=18.68m，取19m。桩基以及土层分布示意如下图：图1-1 桩基及土层分布示意图（单位：mm）1.3 确定单桩极限承载力标准值以及桩数和承台底面尺寸1.3.1确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩极限承载力标准值时，宜按下式计算：4对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土不计桩侧阻力，根据表1-2地基各土层物理、力学指标，按建筑桩基

52、技术规范JGJ94_2008查表得极限桩侧、桩端标准值。表1-2 桩极限桩侧、桩端阻力标准值土层编号土 层名 称液限指数（kpa）(kpa)2淤泥质土1.61263黏土0.3778.324粉质黏土0.4472.565强分化岩1505000 根据经验参数法确定单桩竖向承载力标准值： 1.3.2 确定桩数和承台底面尺寸最大轴力组合：F=6220KN；M=680KNm；H=285KN最大轴力的标准值： 初步估计桩数，由公式，得：取8根，桩距Sa大于等于(3d4d)=1.2m1.6m，取Sa=1.4m，承台的混凝土取C30，承台的混凝土尺寸为，承台厚1m，桩位布置平面图如下图：图1-2 桩立面布置图（

53、单位：mm）图1-3 预制桩平面布置图（单位：mm）1.4 桩顶作用验算 本工程安全等级为二级，设计时，室内填土比室外高，设为0.3m。即承台底至室内高为1.4+0.3=1.7m，则承台的平均埋深。（1）最大轴力组合：；柱顶面受力计算如下： ；满足要求。（2）最大弯矩组合： F=4620KN；M=735KNm；H=380KN；柱顶面受力计算如下： ；满足要求。 由于最大水平力H=380KN，小于十二分之一的竖向荷载。所以，可不验算单桩水平承载力。1.5 桩基沉降验算由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用分层综合法计算最终沉降量。基底处压力： =53.44Kpa其中：，以求得持力层上附加应力

54、P=53.44Kpa,将持力层每0.9m分一层计算各层沉降量如下表：表1-3 地基最终沉降002.61120.90.52.60.936121.812.60.795122.71.52.60.669123.622.60.569124.22.32.60.522124.52.52.60.49312 =9.88mm 因为7Es=1215，且=53.44622KN，满足要求。图1-4 承台受柱冲切示意图（单位：mm）1.8.2 承台受角桩冲切承台h=1000mm，从承台底角桩顶内缘引45冲切线与承台顶面相交。， ，满足要求。图1-5 承台受角桩冲切示意图1.8.3 承台受剪切计算最大轴力组合，扣除承台和其

55、上土自重后柱底竖向设计值6。因为=920mm，则受剪切承载力截面高度影响系数截面上的剪力（1）： ，（2）： ，截面上的剪力： ，满足要求。图1-6 承台受剪切计算示意图1.8.4 承台受弯计算对于截面选用HRB335，选配，满足要求。对于截面选用HRB335，选配 ，满足要求。1.9 预制桩施工组织设计1.9.1 预制桩的施工(1)预制桩的制作程序 现场布置场地整平与处理场地地坪混凝土浇筑支模绑轧钢机，安装吊环浇筑混凝土养护至30%强度拆模，再支上层模，涂刷隔离层重叠生产浇筑第二层桩混凝土养护至100%起吊、运输、堆放沉桩。(2)桩的制作 钢筋混凝土可在工厂或施工现场预制。工厂预制利用成组拉

56、模生产，用不小于桩截面高度的槽钢安装在一起组成。现场预制桩宜采用木模或钢模板，支在坚实、平整的混凝土地坪上，用间隔的重叠方法产生，重叠层数不宜超过四层。预制桩的偏差应符合规范要求。 (3)钢筋的设置 桩内设纵向钢筋或预应力钢筋（丝）和横向钢筋，承受刚在运输、起吊和成桩过程中产生的弯曲应力和冲击应力7。钢筋骨架的主筋连接宜用对焊或电弧焊，对于受拉钢筋，同一截面内的主筋接头数量不得超过50%；相邻两根主筋接头截面的距离不应大于35倍主直径，并不小于50mm。预制桩钢筋骨架的施工偏差应付和表1-4的规定：表1-4 预制桩钢筋骨架的允许偏差项次项目允许偏差（mm）1主筋间距52桩尖中心线103箍筋间距

57、或螺旋筋的螺距204吊环沿纵轴线方向205吊环垂直于纵线方向206吊环露出桩表面的高度107主筋距桩顶距离108桩顶箍筋网片位置109多节桩锚固箍筋长度（胶泥接桩用）1010多节桩锚固箍筋位置（胶泥接桩用）511多节桩预埋铁件位置101.9.2 混凝土预制桩的接桩桩的接桩方法有焊接、法兰接及硫磺胶泥锚接三种。前面两种可用于各种土类，硫磺胶泥锚接适用于软土层，且对一级建筑桩或承受力的桩宜慎重。焊接接桩时，钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43；法兰接桩时，钢板和螺栓宜用低碳钢；硫磺胶泥锚接时，硫磺胶泥配合比应通过试验确定，其屋里力学性能应符合规定。为保证硫磺胶泥锚接桩质量，施工时应做到：（1）锚筋应刷清

58、并调直。（2）锚筋孔内应有完好螺纹；无积水、杂物和油污。（3）接桩时，接点的平面和锚筋孔内应灌满胶泥。（4）灌注时间不得超过两分钟。（5）灌注后的停歇时间应符合规定。（6）胶泥石块每班不得少于一组。1.9.3 混凝土预制桩的沉桩（1）锤击沉桩桩锤的选用应考虑地质条件，桩型，布桩的密集程度，单桩竖向承载力及施工条件等因素。桩打入时应符合下列规定： 1）桩帽与送桩帽与桩周围的间隙应为510mm。 2）锤与桩帽，桩帽与桩之间应加设弹性衬垫，如硬木，麻袋，草垫等。3）桩锤，桩帽或送桩应和桩身在同一中心线上。4）桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。5）按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为50+50mm

59、。6）斜桩倾斜度的偏差，不得大于倾斜角（指桩纵向中心线与铅垂线的夹角）正切值的15%。（2）桩锤击沉桩期的安全问题 土预制桩在沉桩期应满足强度和抗裂度要求，特别对于高承台的预制桩，由于桩的自由度较大，还应考虑桩的压曲稳定性问题。在实际工作中，沉桩时的桩的断裂问题时有发生，有时还特别严重产生断裂现象的主要原因是下沉过程中进入密实砂层时，锤击次数过多，锤击能量过大所致。为了防止沉桩时的断裂，需要研究锤击沉桩时桩身的锤击应力，桩身配筋时，应使桩身强度足以抵抗锤击时的锤击应力。（3）静力压桩法沉桩静力压桩法是以设备本身自重（包括配重）作用力，液压驱动，用静压力将桩压入地基土中的一种沉重工艺8。这种施工

60、工艺具有无震动、无噪音、无污染、无冲力和施工应力小的特点。有利于沉桩振动。对邻近建筑物和精密设备的影响，避免对桩头的冲击损失，降低用钢量。在沉桩过程中还可以测定沉桩阻力，为设计和施工提供参数，预估和验证单桩极限承载力，检验桩的工程质量。第2章 灌注桩桩基础设计2.1 持力层及桩型选择2.1.1 选择持力层选取强分化岩为桩端持力层，桩尖进入第五层1.0m，承台埋深1.4m。2.1.2 确定桩型（1）桩为沉管灌注桩（2）构造要求：桩长L=0.88+15.8+0.8+1.5+1.01.4=18.58m，取19m。桩径d=400mm。（3）桩身：混凝土强度等级为C30，。2.2 单桩承载力的确定（1）