基础工程灌注桩设计精要.doc

基础工程课程设计 题 目 灌注桩基础设计 学 部 城建学部 专 业 土木工程 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 日 期 2014-12-05 第一章 桩基础地质条件概述 1.1地形 拟建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾 1.2工程地质条件 第一层土：素填土，层厚1.5m，稍湿，松散，承载力特征值f 95kPa 第二层土：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值fak 65kPa 第三层土：粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值fak 110kPa 第四层土：粉质黏土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak 165kPa 第五层土：粉砂层，钻孔未穿孔，中密-密实，承载力特征值fak 280kPa 1.3岩土设计参数 表1-1 地基岩土物理参数 土层 编号 土的 名称 含水率W（％） 液性指数 标注灌入锤击数Ｎ（次） 压缩模量（MPa） 孔隙比e 1 素填土 —— —— —— 5 —— 2 淤泥质土 62.4 1.08 —— 3.8 1.04 3 粉砂 27.6 —— 14 7.5 0.81 4 粉质粘土 31.2 0.74 —— 9.2 0.79 5 粉砂层 —— —— 31 16.8 0.58 表1-2 桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk 单位：kPa 土层编号 土的 名称 桩的侧阻力qsk 桩的端阻力 1 素填土 22 —— 2 淤泥质土 28 —— 3 粉砂 45 —— 4 粉质粘土 60 900 5 粉砂层 75 2400 1.4水文地质条件 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性 地下水位深度：位于地表下3.5m 1.5场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土 1.6上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，长30m，宽9.6m。室外地坪标高同自然地面，室内外差450mm。柱截面尺寸为400mm×400mm，横向承重，柱网布置如图1-1 图1-1网布置图 1.7上部结构荷载 上部荷载（柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值）如表1-3、1-4 表1-3 柱底荷载效应标准组合值 题 号 FK（kN）　 MK kN×m 　 VK（kN） A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 9 2310 2690 2970 275 231 238 165 162 153 表1-4 柱底荷载效应基本组合值 题 号 F（kN）　 M（N*m）　 V（kN） A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 9 2910 3790 3430 286 251 266 204 188 196 1.8材料 混凝土材料强度等级为C25-C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。 第二章 灌注桩设计 1）灌注桩基设计设计方案 初步选择持力层，确定桩型和尺寸 室外地坪标高为-0.45m，自然地坪标高同室外地坪标高。不再进行沉降计算，拟采用直径为500mm的混凝土沉管灌注桩。 选用第五层土粉砂层为持力层，由《建筑桩基设计规范》可知，桩尖深入持力层的长度不宜小于1.5（1.5d 0.675m），这里取0.75m，设计桩长15.0m，承台高0.95m，承台底面埋置深度-1.5m，桩顶伸入承台50mm，桩顶标高-1.55m，桩底标高为-16.55m，桩长为15.0m。 2）单桩承载力计算 查《建筑桩基设计规范》得表2-1: 表2-1 土侧（端）阻标准值及其深度 土层 编号 侧（端）阻标准值qsk（kN×m） 入土深度 l（m） 1 22 0.15 2 28 3.3 3 45 6.6 4 60 4.2 5 75 0.75 （1）单桩竖向极限承载力标准值计算 单桩竖向极限承载力标准值计算： （3-1） （3-2） （3-3） （2）基桩竖向荷载承载力设计值计算 承台底部地基土较为松软的填土，压缩性大，因此不需考虑承台土效应，即，则 （3-4） 根据上部荷载初步估计桩数为： （3-5） 初步设计桩数为4根。 桩基验算 根据《建筑桩基设计规范》，当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取效应的标准组合值 由于装机所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土、粉土问题，因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。 根据初步设计桩数采用正方形承台，由《建筑桩基设计规范》桩间距为设计为3d，桩中心距承台边缘为d，则承台初步设计为2500mm×2500mm，如图2-1 图2-1 承台平面布置 （3-6） 计算时取荷载标准组合，则 故而如此设计是合理的 承台最终验算 计算时取荷载标准组合，则 （3-8） （3-9） 满足设计要求，故此次设计是合理的。 3）承台设计 根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为2