基础工程课程设计终稿

PAGE24-2、桩基础设计计算书2.1设计资料2.1.1上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。2.1.2建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置见图2.1。图2.1建筑平面布置图建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1m，根据已有资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1。表2.1地基各土层物理，力学指标声土层遵编号普土层名称堆层底埋深屿（桥m恋）估层厚咏（馒m悠）域1催杂填土副1都8刺1弄8盖17求5否2兄灰褐色粉质粘辛土烟10播1雕8返3秆18迷4罗0呀90鉴33节0概95遇16反7合21鸟1酒5涨4蛾125虾0栋72松3例灰褐色泥质粘凉土适22宇1园12弹0数17厅8赵1裂06茧34迈1双10次14丰2涨18房6葵3尺8丸95办0昆86顺4裤黄褐色粉土夹乘粉质粘土党27葡4掠5毛3想19桐1赔0植88惜30状0妖70骨18旧4扫23揪3皆11抛5叮140倡3隶44缴5糟灰归-烫绿色粉质粘土爆>27连4预19御7激0殃72恶26耽0跳46辨36递5赢26兼8驰8扶6荷210但2谊822.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.2.1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。因钻孔灌注桩泥水排泄不便，为了减小对周围环境的污染，采用静压预制桩，这样可较好的保证桩身质量，并在较短施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。垃遣兆选择桩的几何饭尺寸及承台埋尊深址依据地基土的甲分布，鸦第岂④唤层土是较合适聪的桩端持力层多。桩端全断面闹进入持力层民1.0材m腊（途>2d白），工程桩入西土深度为晨23.1凤m剩。承台底层进仍入数第月②秒层土庭0.3m俩,抛所以承台埋深啄为柴2繁.卡1m柄，桩基的有效夹长度即为刃21m怨。架桩截面尺寸选警用升450滨mm计×450太mm厦，根据施工设萌备要求，桩分聋为两节，上段惑长牛11埋m葡，下段长童11龙m穷（不包括桩尖股长度在内），课实际桩的长度墓比有效桩长大萄1矩m盈，这是考虑持端力层可能有一余定的起伏以及纹桩需要嵌入承漠台一定长度而式留有的余地。屿桩基及土层分嗓布示意图见图但2.2罚。菌韵也雄山阻宗宿感2.3备确定单桩极限丢承载力标准值确本设计属二级痕建筑桩基，采帐用经验参数法宣和静力触探法直估算单桩极限古承载力标准值乓。绘根据单桥触探盛资料冰P勉S黄按图势2.3炸确定桩侧极限浸阻力标准值：家P姻S言<1000率kPa于时，谱q芹sk泥=0裤.仪05罗p兴s皮P抵S期>1000吨kPa明时，胳q脆sk旬=0衣.徐025达p产s饮＋党25耍桩端阻力的计贪算公式为：赤疾懒驴晓洒普芦驱亚图嫁2.2玉桩基及土层分杜布示意图其中：焰—豪—可下桩端附近的静取力触探比贯入打阻力平均值；汤斩—所—字布用静力触探比聋贯入阻力估算佛的桩周土的极顿限侧阻力的标世准值；揭——趴为桩端全截面谦以上诉8疫倍桩径范围内抹的比贯入阻力台平均值；津——烟为桩端全截面挖以下刮4虎倍桩径范围内妹的比贯入阻力和平均值；通反—矛—寸锻桩身所穿越土听层的比贯入阻卡力平均值；壁绸绘泽济图阴2.3纹曲线闲——宝桩端阻力修正籍系数；译——医折减系数；圾壶籍尾表断2.2最桩端阻力修正培系数掌值丧桩入土深度誉(笼m狗)爷h<15轧1凝5躲≤掌h浸≤沟30疤30<考h蓄≤覆60挣0欠75趋0松75穴~币0逗90卷0欲90作根据桩尖入土屑深度（剪H=23.1急m疮），由表我2.2求取桩端阻力修甚正系数可=0.83孕；阿为桩端全截面赏以上绣8悉倍桩径范围内咐的比贯入阻力窜平均值，计算版时，由于桩尖肚进入持力层深坚度较浅，并考页虑持力层可能甘的起伏，所以侍这里不计持力家层土的临；西为桩端全截面谎以下涛4聋倍桩径范围内竭的比贯入阻力舒平均值，故有衔为折减系数，犹因为粮，取弊。挤依据静力触探里比贯入阻力值享和土层及其物视理指标法估算古的极限桩侧，半桩端阻力标准逆值列于表铺2四.3裙。膀表鼻2.3挨极限桩侧、桩流端阻力标准值辉层愤俘序虹静力触探法杠经验参数法兵②路粉质泥土盒15横（裤）近36岭35叫③馋淤泥质粉质粘滚土洞43乡29陪④乎粉质粘土恩111索1784喝5辈55鹊2200纽按静力触探法阁确定单桩竖向仇极限承载力标序准值：出其中：糟够——倘束桩身横截面周庙长，耐m罚；惕钻——额闪桩穿越第吴i挽层土的厚度，命m暴；绍——若嫩桩身横截面面搜积，扩底桩为肝桩底水平投影淋面积，玻m乏2花；恢估算的单桩竖烛向承载力设计轰值暴姿吐厦按经验参数法好确定单桩竖向爆极限承载力标拒注值：阔其中：乞蠢题—格—尚颗第滋霜鸭层土桩侧阻力教综合修正系数快；闯狡—熟—圆世第拐敢鹅层土的探头平呀均侧阻力，城kPa并；仅葵—贿—极常桩端平面上、傲下探头阻力，翅kPa鼻；谱估算的单桩竖视向承载力设计连值禽最终按经验参蚊数法计算单桩书承载力设计值爱，采用姑，初步确定桩爽数。疫2孤.苹4辫汗确定桩数和承榨台底面尺寸啊乓因坝B钳、偏C傍两柱间距较小取，荷载较大，蔬故将此做成联盘合承台。俯B惜柱荷载：最大摸轴力将,劳弯矩悲14持，剪力瑞；东C服柱荷载：最大腾轴力瞧,泻弯矩揭155牌，剪力括；镇合力作用点距丈C肌轴线的距离：茫魔取芒；系考虑承台及其扛上面土重党所以有丽桩数念模（根）糠取桩数缎柱距杰承台底面尺寸伶为扎桩位平面布置恐如图雅2.4吊。薪图另2.4温桩位平面布置愤图弯2.5袄确定复合基桩素竖向承载力设合计值哄该桩基属于非哄端承桩，并减有酷桩数警，承台底面下沾是养非欠固结土、废新填土等，故圆承台底不会与巨土脱离，所以私宜考虑桩群、哭土、承台的相昼互作用效应，添按复合基桩计嫩算竖向承载力丑设计值。计算商简图如图永2.5烫。连承台地基土净海面积：烦承台内区（外吗围桩边包络区混）净面积为：育承台外区的净币面积：辫图愿2.5杰承台底面分区来简图缠所以：终镇；芒查表得：够闸苏提赠坚法枝双楚梯单桩竖向极限来承载力标准值合：窜,艰其中牵为承台底面地草基土极限阻力痒标准值。左所以按岔JGJ94-掀94坏规定，考虑桩俊群宪、己土丘、箭承台的相互作摘用时，其复合饮基桩的竖向承解载力设计值为瓜：所以碰2.6B理、扩C看联合承台桩顶旬作用效应验算功成谊荷载取计组合旗B套柱：模酸邀役治己C或柱：位惜惨促稍慎承台厚度取掌1.0今，埋深搅2后.傅4扫。则：蹄惯刺其中箱为第绘根桩至伍轴的距离如图侮2宏.4历。垒因为：桩基中赶每根桩的截面奴相同熄所以：任一单勺桩所受的竖向虽力设计值应为五：屈又因：本结构各工程安全系数仍为二级犁所以：建筑物营的重要性系数铁取所以：满足要求音瘦满足要求满足要求霸映温荷载取剩组合向B态柱：徐闲辆楼狼C果柱：绪虾赠贪此时：同理：巴殊满足要求悬综上所述，联齐合承台桩基满疾足承载力要求叛。发2.7洲桩基础沉降计玩算钟采用长期效应脱组合的荷载标软准值进行桩基雕础的沉降计算典，因本桩基础责的中心距小于违6d汗,躬采用等效作用晓分层总和法计执算最终沉降量锡。播竖向荷载标准尊值：角躲雨基底压力：献基底附加应力找：宁群桩基础承台卖的长度和宽度补分别为：宇浆，计算深度为之z赏处（从基础底惩面算起）的自间重应力柏和附加力贝计算乐如下：处：处：处：处：泼又有皇债，根据角点法去查表求基底附踩加应力系数，延根据附加应力干系数和相应公授式求基础底面耽的附加应力，戴结算结果如表简2演4疤所示。智表岗2肌4吧联合桩基础承吐台下颂计算结果亚0款206漏9恒2倾83泰0般0蝇250鬼443骤89茅4寒3刘246便05脑2骆83极3兰74夺0仇064传113蒜64袄5膝5独257绿69请2叼83托4陪78蔽0哨044旗78今12灾7肯5体277种09肺2附83唐6喘52桃0版027选47劝94尊取辜窜，在该处居。计算沉降量且的计算结果如城表荡2适5杏：里表席2刊5共联合桩基础承捡台下土的计算肌沉降量水0裤2.83辽0厚0.2500信0盏4300扁2.83流3.74于0.1505薪647.2赠647.15投11500摇99.9不7500蚂2.83但6.52醋0.1039雾779.3滔132.1管8600没27.3琴矩形布桩时短烦边布桩数为论桩中心距睬/蝴桩径询=犬，桩有效长度殿与桩径方之比为趣，曲，查表得：梅,群，相退，故桩基等效形沉降系数：秩桩基沉降经验记系数钟此时取漆砌：率所以：桩基础络最终沉降量锄促扑满足设计要求糟综上所述：桩肌基础的沉降满谨足沉降要求。院2.8翠桩身结构设计金计算仔两段桩长各碗11另,养采用单点吊立击的强度计算进揉行桩身配筋设吴计。吊点位置蝶在距桩顶、桩码端平面酒处，起吊时桩丹身最大正负弯此矩狸，其中，类壶；安为单位长度桩辽的自重设计值沿，闭，其中栗为桩截面面积懂；牵为恒荷载分项家系数；怖为桩的容重；垦桩身采用强度封等级为沟的混凝土，采宰用柔Ⅱ希级钢筋即最HRB335柴,该其抗拉屈服强会度为碍，所以有：孙桩身保护层厚慰度勾取搁则截面有效高眼度为：揪又因乐，团为横截面宽度另，当疮时，多取释，则截面抵抗然矩系数彼为：内力臂系数：取燥桩身受拉主筋现配筋量：寄岔晋询选用晌18锹，因此整个截劣面的主筋为祖4库18浓（或），其配筋率篮为：招云满足构造要求侄。其它构造钢饺筋见施工图。桩身强度：牌身侦掌满足要求项2.9臣承台设计计算我承台采用强度罚等级为棕的混凝土，鼻柱截面尺寸采池用男，须柱截面尺寸采熟用躬，承台高度取柄，保护层厚度眯取寄，则截面的有稀效高度为榴。杀窑腿柱对承台的冲茅切验算驱（法1葱）、按图角2.6装，对每个柱分盆别进行冲切验秋算。食图船2.6B尚、颈C重两柱柱脚下的幅冲切破坏锥体甲①席对块B嫩柱：柱的截面旺尺寸有贞蓄，俘；取冲切力：冲跨比：晋涨种怜桑取疼冲切系数：愈猎鹰插所以：=乐=健粱满足要求流②府对轰C互柱：柱的截面旅尺寸有秩徒，拥；取冲切力：冲跨比：叛则巡取朽冲切系数：姑域码箩所以：=课=饱滚满足要求两（庄2沸）、对双柱即市B荒、趁C悉柱联合的承台聚，除应考虑在莲每个柱脚下的摘冲切破坏椎体贩外，还应该按桌照图忙2.7僚考虑在两个柱愧脚的公共周边四下的冲切破坏纠情况。来由图蛾2.7璃可知，崇，炼；取巧图痕2.7B刚、钟C凭柱下公共周边总的冲切破坏锥限体冲切力：祖冲跨比：黑川律更晃取输冲切系数：救贱凶陕所以:=焦=贯谁满足要求黄综上（吩1肚）、（屈2盛）所述：柱对垮承台的冲切满炎足承载力要求兽。宾嗓雅角桩对承台的哪冲切验算（图字2.8傲）隙图狼2.8B挣、辆C除柱下的角柱冲纲切冲切力:对桩1：行冲垮比：搞物联取紧冲切系数：折所以：=兰=恨萍单满足要求对桩2：取隶冲垮比：括呈读取扩冲切系数：培所以：=砌=象硬歉满足要求捧综上所述：角馅柱对承台的冲边切满足承载力牌要求。转途垫斜截面抗剪验矛算车合将承台沿长向悠视为一静定梁慕，其上作用柱值荷载和桩的净州反力，梁的剪篮力值见图柄2.9轰，可知柱边最呈不利截面为类Ⅰ银—回Ⅰ柔和雾Ⅰˊ蛮—咬Ⅰˊ条,退另一方向的不侦利截面仇为逗Ⅱ内—蚊Ⅱ欲（如图吓2.9壮）。搁（勿1冲）求解桩的反疾力和剪力图及窄弯矩图的绘制享①亭当最右边的桩为反力最大时，融其反力为：幻此时最左端的欣桩反力为：纺中间的桩的反所力，从右到左摇桩的反力依次驰为：例6章、舍7柔、零8愁、税9炼、骤10使号桩的反力与爷对应的外1跨、先2女、艘3体、毙4粱、附5容号桩的反力相挽等。携由此可得控制崭截面的剪力值块为：适由此作出剪力水图如图厚2.9枝（弹c仆）答所示。诸求此时控制截东面的弯矩值：氧B影柱中心截面处特的弯矩值为：票桩裁2损对应处截面的牌弯矩值为：娘桩多3无对应处截面的俯弯矩值为：类A掉柱中心截面处帽的弯矩值为：构桩交4盏对应处截面的碎弯矩值为：公由此作出弯矩较图如图封2.9红（热e露）译所示。推②形当最右边的桩抓反力最大时，棋其反力为：判6堤、腹7将、厌8凤、水9勿、非10对号桩的反力与推对应的惑1补、功2观、都3金、蛇4丛、钱5割号桩的反力相菌等。卡由此可得控制那截面的剪力值聋为：河失尸亮敞博累由此作出剪力扔图如图板2.9范（漫d矩）娇所示。吓求此时控制截器面的弯矩值：辽B败柱中心截面处穷的弯矩值为：咸桩抹2贸对应处截面的仍弯矩值为：壤桩垒3胁对应处截面的摆弯矩值为：泪图蔑2.9拢双柱承台的剪堂力、弯矩计算烟示意图女A泽柱中心截面处迈的弯矩值为：忙桩认4默对应处截面的倍弯矩值为：梨由此作出弯矩也图如图刘2.9设（杠f俊）即所示。党委（伍2厕）斜截面抗剪懂验算翁①绩对堆Ⅰ涨—危Ⅰ炎截面相朴剪力：院劣搂剪跨比：旬塌剪切系数：所以：伞所以旺有菌Ⅰ涨—孙Ⅰ箩满足设计要求天。冶②圾对辛Ⅰˊ觉—策Ⅰ冰ˊ两截面翻估由猫2.9炭图（求d狡）您可苗知牲Ⅰˊ浩—唇Ⅰ难ˊ愤的剪力为：膊居剪跨比：迷馆剪切系数：所以：海所以纺有亮Ⅰˊ白—伟Ⅰ丰ˊ往满足设计要求咐。对③咐对芹Ⅱ帖—好Ⅱ铺截面剪力：第剪跨比：垄准取卷剪切系数：所以：鼻所以铲有菜Ⅱ狠—荣Ⅱ帝满足设计要求浩,寺抗剪强度满足碌要求，不需要荡配置箍筋。产综汽上拼①②驱③情所述：斜截面呢抗剪满足承载终力设计要求。淘耳汁受弯计算及承誉台配筋计算匪勤配置长向钢筋跃取图河2.9赖（畏e啄）兼和躬2.9择（物f跨）中截判面易Ⅰˊ西—探Ⅰ露ˊ况处的弯矩最大伏值，（e）中：（f）中：茫所以取括M=2406坟.915肺kN销.闹m羞。故有：坟故长向选用测20俭25歉的钢筋，则钢石筋实际用量为棒为。芬配置短向钢筋乐取兔用颜Ⅱ吉—翅Ⅱ评截面处的弯矩颠值：湿选配化45笨14程的钢筋，则实晒际钢筋用量为奇牌。从显锡承台局部受压桂计算对B柱：酱混凝土局部受旺压净面积为奇=咱混凝土受压面洲积则有：理混凝土局部受里压的计算面积朝为：妹当混凝土的强代度等级小于粪C20终时，混凝土的幅强度提高系数待取陆，所以取迎混凝土局部受决压时的强度提鹿高系数为是所以：鸦清满足承载力要汪求。对C柱：泳混凝土局部受厦压净面积为威=格混凝土受压面诚积则有：抖混凝土局部受沸压的计算面积猪为：颂当混凝土的强着度等级小于躁C20荣时，混凝土的砖强度提高系数设取防，所以取刺混凝土局部受副压时的强度提谱高系数为悉所以：掌圈满足承载力要衔求。境其他桩基础的之计算从略。减连系梁顿LL驱采用尺寸取涉600劲mm没×400偏mm喜，计算从略。依桩基础施工图薯见图缺2.10附、申2.11含。图弯2.10和为桩和穴平台廉构造及配筋图绪，图未2.11未为桩位平面布恭置图。菠3理、屠马参撕耻考步训文基乎献饲【嫩1河】询铜中华人民共和括国国家标准麦·融《原仓建筑桩基础技雷术规范