某高层写字楼桩基础设计计算书.doc

某高层写字楼桩基础设计计算书 1.基本资料 （1）D柱：柱的截面尺寸为：600×450mm；Nmax=2560 KN， Mmax=186KN.m，Vmax=60KN.m （2）工程地质情况：建筑场地各土层分布情况及其物理、力学指标详下表，拟建场地位于抗震设防烈度为6度的区域，可不考虑地震对设计的影响。地下水位离地表为4.0m，对混凝土无腐蚀作用。施工对周围环境没有影响。 场地 土层编号 土层名称 层厚 m 天然 重度 含 水 量％ 相对密度 孔隙比 液限％ 塑限 饱和度 内 聚 力 内摩擦角 压缩 系数 压缩 模量 承载力特征值 三 1 杂填土 1.5 17.5 2 粉质粘土 2.5 18.5 31.2 2.70 0.8 31 19 0.89 10 20 0.53 8.5 175 3 饱和软粘土 5.5 18.6 51.0 2.70 1.1 42.6 24.1 1.0 8 20 0.95 4.0 95 4 粘土 8.0 21.4 27.0 2.70 0.5 32.5 12.5 0.98 15 20 0.18 13.0 210 承台底面埋深不小于D=2.0m。 2.桩的材料和尺寸 根据地质勘察资料，确定第4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为350mm×350mm，桩长为12m。承台埋深2.0m ，桩顶嵌入承台0.05m，则桩端进持力层3.95m。 桩材料：混凝土C30，钢筋HRB335，承台混凝土C30. 3.确定单桩竖向承载力特征值 （1）由桩材料强度 ψc＝0.75， Ap=350×350= mm2 Ra=Apfcψc＝1313.81 KN （2）根据经验公式 桩尖土端承力：粘土=0.725，入土深度14m，查表得. 桩侧的摩擦力：粉质粘土=1.02，=24kpa 饱和软粘土=1.45，=24kpa 粘土=0.725，=68.5kpa =4×0.35×（24×2.0＋24×5.5＋68.5×3.95）＋2120×0.35 =890.505KN ==890.505/2=445.25KN,取=445.25KN 4.桩数量及布置 设桩承台平面尺寸为2m×4m，F=2560KN，承台和覆土重 G=20×2×2×4=320（KN） n=1.1×=7.1取n=8根。桩中心距s=1.1m3d=1.05m. 、 5.桩基承载力和沉降验算 （1）轴心竖向力作用下 ，满足要求 偏心竖向力作用下 =360+= 435.271.2=534.303kpa，满足要求 （2）群桩地基强度验算 以α=ψ/2=20/4=，从桩顶外围向下扩散传布压力，扩散面积 a = a0+2Ltanα=3.65+2x11.95tan=5.74 m b = b0+2Ltanα=1.45+2x11.95tan=3.54 m 桩尖标高以上的平均容重为 ==6.86（KN/m）  桩尖粘土的承载力设计值，查表得：=210kpa。 宽度修正系数0.3，深度修正系数1.6，则经修正后粘土的承载力特征值为 =+(b-3)+(d-0.5) =210+0.3x1.85x(3.54-3)+1.6x6.86x(13.45-0.5) =355.14(kpa) 桩处扩大面积A以上，abcd体积的基础自重G为：近似取承台，桩图混合重度r=20KN/m，地下水位以下=10KN/m，则 G=3.54 x5.74 x（4 x20+9.45 x10）=3545.8KN 基础底面以上的压力 中心荷载作用下 =352.42kpa，满足要求 偏心荷载作用下 1.2=426.2（kpa）， 满足要求 6. 群桩地基变形验算 桩尖平面处平均压力 p=300.5kpa = =6.61（KN/m） 附加压力=-d =300.5-164.8=149.9kpa =-d=286.3-164.8=121.5kpa ，等效=135.7kpa 计算深度 Z=b(2.5-0.4lnb)=7.1m ，分层厚度 h=1.4m 计算各分层沉降量 S= 沉降量计算表 Z（m） l/b z/b Z Z-Z E (kpa) S (mm) S (mm) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 6.5 7.1 1.6 0 0.8 1.6 2.4 3.2 3.8 4.0 0.2500 0.2395 0.2079 0.1757 0.1497 0.1340 0.0835 0 0.3353 0.5822 0.73794 0.83832 0.87100 0.59285 0.3353 0.24682 0.15582 0.10038 0.03268 -0.27815 13.0 10 14.0 10