单排桩基础课程设计指导书

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《基础工程课程设计》指导书

1.拟定尺寸

桩径：钻孔桩设计直径不宜小于0.8m，参考范围0.8-1.5m

桩长：确定桩长的关键在于持力层的选择，同时进行初步设计与验算。桩身进入持力层的深度应考虑地质条件、荷载和施工工艺，一般为1-3倍桩径；当河床岩层有冲刷时，桩基须嵌人基岩，嵌岩桩按桩底嵌固设计，嵌固深度可按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)中5.3.5条。

桩距：中心距不小于2.5倍桩径，参考范围2.5-4倍桩径。钻(挖)孔扩底灌注桩中距不应小于1.5倍扩底直径或扩底直径加1.0m，取较大者。

承台尺寸：根据《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)第5.2.5和第5.2.6条进行初步拟定。承台厚度一般应按受力确定，宜为桩直径1-2倍，且不宜小于1.5m。边桩(或角桩)外侧与承台边缘的距离，对于直径(或边长)小于或等于1.0m的桩，不应小于0.5倍桩径(或边长)，并不应小于250mm；对于直径大于1.0m的桩，不应小于0.3倍桩径(或边长).并不应小于500mm。2．桩基设计计算与验算

（1）桩长确定及单桩承载能力验算

桩长的计算可以根据持力层位置拟定，再根据单桩容许承载力的验算来修正，也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。

根据课程设计任务书，取定各土层参数，如水力抗力系数m值、侧摩阻力标准值。

地基承载能力验算根据《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)第1.0..8条规定，验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。取能产生最大竖向轴向力Nmax的荷载组合作为控制荷载。

Nmax?G??R?Ra?

G—桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值。

?R—地基承载力容许值抗力系数。按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTG

D63-2023)第5.3.7条规定取值。[Ra]—单桩轴向受压承载力容许值。

由于?R取值不同，应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+可变荷载两种工况验算。

（2）桩身内力计算①计算桩的计算宽度

按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)附录P第P.0.1条计算。

②计算桩土变形系数?，并判断桩是否为弹性桩

?按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)附录P第P.0.2条计

算。

?h?2.5，为弹性桩。

③计算最大冲刷线处桩顶荷载

可按单排桩的概念进行力的分派，参考教材P83页。

④桩身内力计算以下式子进行，相应格式可参照下表。

Q0M0A?B?3EIx?2EIxQM?z?20A??0B??EI?EIQMz?0Am?M0Bmxz??Qz?Q0AQ??M0BQ参数Ax、Bx、A?、B?、、Am、Bm、AQ、BQ可查阅相关基础工程书籍。

第1步：可按下式计算局部冲刷线处桩身变位，包括水平位移和转角。第2步：计算局部冲刷线以下深度桩各截面弯矩与内力。桩身弯矩可按以下表格求解h??zzzAmAQBmBQMZQZh??z桩身剪力可按以下表格求解⑤计算桩身最大弯矩

一般可将局部冲刷线下各深度z处的Mz值求出绘制z-Mz图，即可从图中求得。或根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2023）附录表C.0.3-1求解。

由最大弯矩截面系数

?M0H0?CI，查表C.0.3-5得到相应换算深度?z和最大弯矩

系数DII，可得到最大弯矩截面深度z0??z，最大弯矩Mmax?H0DII?（3）配筋计算

求出最大弯矩和该截面处相应轴力后，进行配筋计算。

根据《马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2023）附录C第C.0.2条进行配筋率计算，配置纵向钢筋。箍筋按构造要求进行配置。

桩基构造要求详见《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)第5.2.2条及5.2.5条第3款有关规定。3．承台设计计算与验算

（1）配筋计算

根据《马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2023）第8.5.2条第2款计算承台所受弯矩，按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2023)进行配筋计算。

承台构造配筋按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)第5.2.5条和《马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2023）第9.6.8条确定。

（2）承台强度验算①桩顶处的局部受压验算

根据《马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2023）第5.7.1条或《马路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2023)第4.0.11条验算均可。

②承台的斜截面抗剪承载力验算

根据《马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2023）第8.5.4条。

4．单桩水平位移及墩台水平位移验算

（1）局部冲刷线处水平位移验算

局部冲刷线处水平位移最大值应满足要求：x0?6mm。（2）桩顶处水平位移验算

桩顶的水平位移按《马路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2023)附录P第p.0.3条进行计