《基础工程》桩基础课程设计案例.doc

贵州大学2013-2014学年第二学期 《基础工程》课程设计 计算书 题目：某多层建筑桩基础设计 学院：明德学院 专业：交通土建 班级：交通11151 姓名：舒仕克 学号：112003111167 一. 设计资料： 某多层建筑一框架柱截面为，承担上部结构传来的荷载设计值为: 轴力，弯矩，剪力。经勘察地基土依次为：0.8m厚人工填土，1.5m厚粘土；9.0m厚淤泥质粘土；6m厚粉土。各层物理力学性质指标如下表所示。地下水位离地表1.5m。试设计桩基础。 表 各土层物理力学指标 土层号 土层名称 土层 厚度 （m） 含水量 (%) 重度 (kN/m3) 孔隙比 液性指数 压缩模量 (MPa) 内摩擦角 （°） 粘聚力 (kPa) ① 人工填土 0.8 18 ② 粘土 1.5 32 19 0.864 0.363 5.2 13 12 ③ 淤泥质粘土 9.0 49 17.5 1.34 1.613. 2.8 11 16 ④ 粉土 6.0 32.8 18.9 0.80 0.527 11.07 18 3 ⑤ 淤泥质粘土 12.0 43 17.6 1.20 1.349 3.1 12 17 ⑥ 风化砾石 5.0 二 设计计算 由勘察资料可知，地基表层填土和1.5m厚的粘土以下为厚度达9m的软粘土，而不太深处有一层形状较好的粉土层。分析表明，在柱荷载作用下天然地基难以满足要求时，考虑采用桩基础。根据地质情况，选择粉土层作为桩端的持力层。 根据工程地质情况，在勘察深度范围内无较好的持力层，故桩为摩擦型桩。选择钢筋混凝土预制桩，边长，桩承台埋深1.3m，桩进入持力层④层粉土层2d，伸入承台100mm，则桩长为10.8m。 2 单桩承载力确定 （1）单桩竖向极限承载力标准值的确定 查相关表格： 第②粘土层：, 第③粘土层：, 第④粉土层：, （2） 桩基竖向承载力设计值。桩数超过3根的非端承桩复合桩基，应考虑桩群、土、承台的相互作用效应，由下式计算： 因承台下有淤泥质粘土，不考虑承台效应。查表时取一栏的对应值。因桩数位置，桩距也未知，先按查表，待桩数及桩距确定后，再验算基桩的承载力设计值是否满足要求。 3桩数、布桩及承台尺寸 （1）桩数 由于桩数未知，承台尺寸未知，先不考虑承台质量，初步确定桩数，待布置完桩后，再计承台质量，验算桩数是否满足要求。 取 （2）桩距 根据规范规定，摩擦型桩的中心矩，不宜小于桩身直径的3倍，又考虑到穿越饱和软土，相应的最小中心矩为4d，故取，边距取350mm （3桩布置形式采用长方形布置，承台尺寸: 4计算单桩承受的外力 （1）桩数验算 承台及上覆土重 满足要求。 (2)桩基竖向承载力验算 基桩平均竖向荷载设计值： 基桩最大竖向荷载设计值： 作用在承台底的弯矩： 均满足要求。 5.桩基软弱下卧层验算 因为 按如下公式验算： ； 各参数确定如下：，，； 持力层厚度： ；、分别为桩群外缘矩形面积的长和宽。 由《建筑地基基础设计规范》查得： 下卧层顶以上的土的加权平均有效重度，，下卧层软土层埋深。 软弱下卧层经深度修正后的地基承载力标准值按下式计算： 本题中地基承载力标准值取84kPa，基础底面以下土的有效重度为，基础底面以上土加权平均重度，基础宽度和埋深修正系数查《建筑地基基础设计规范》，，，地基承载力修正系数， 基础底面宽度，净桩长，内摩擦角，则＝3..5kpa 满足要求。 6承台板设计 承台的平面尺寸为，厚度由冲切、弯曲、局部承压等因素综合确定，初步拟定承台厚度800mm，其中边缘厚度600mm，其承台顶平台边缘离柱边距离300mm，混凝土采用C30，保护层取100mm，钢筋采用HRB335级钢筋。其下做100mm厚C7.5素混凝土垫层，如下图所示。 (1) 抗弯验算 计算各排桩竖向反力及净反力 ①桩： 净反力： ②桩： 净反力： ③桩： 净反力： ④桩： 净反力： 因承台下有淤泥质土，即不考虑承台效应，故x-x截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算： 承台计算截面处的有效高度，有 配置钢筋（） y-y截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算： 承台计算截面处的有效高度，有 配置钢筋（） (2)冲切验算 ①柱对承台的冲切验算 柱截面为，