基础工程课程设计——低桩承台基础设计(桩径1.5m).docxVIP

基础工程课堂设计

低桩承台基础设计

学生姓名：nilfarochinel

班级：桥5

一、拟定承台平面尺寸

钻孔灌注桩属于摩擦桩中的钻孔桩，根据规范要求，其中心距不应小于桩径的2.5倍，此处，横、纵向桩中心距均取桩径的2.5倍

即：横、纵向桩的中心距为1.5*2.5=3.75m

根据规范，为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1.0m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m。

故：承台长

承台宽

二、进行基桩的平面布置

桩的排列形式采用行列式，基桩布置如图1所示

三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力

承台每延米自重：

土层Ⅰ中桩每延米自重：

土层Ⅱ中桩每延米自重：

设：第二层土中桩长为

根据要求，一般应将桩底至于岩层或坚硬的土层中，已得到较大的承载力和较小的沉降量，若在施工条件允许的深度内没有坚硬土层的存在，应尽可能选择压缩性较低、强度较高的土层作为持力层，要避免是桩底坐落在软土层上或离软弱下卧层的距离太近，以免桩基础发生过大的沉降。显然，土层Ⅱ相对于土层Ⅰ更适合成为持力层。

桩底所承受的最大竖向荷载最大值为：

计算时取以下数据：

桩的周长，，,,

所以承载力：

解之的取

因此拟定桩长为：

桩端以上各土层的加权平均重度值为：

桩端处土的承载力容许值：

因为,所以取

单桩轴向受压承载力容许值的计算：

桩底所承受的最大竖向荷载

因为,不满足要求，所以需重新拟定桩长。

取=17m。

验算单桩轴向受压容许承载力

桩端以上各土层的加权平均重度值为：

桩端处土的承载力容许值：

因为,所以取

单桩轴向受压承载力容许值的计算：

桩底所承受的最大竖向荷载

因为,满足要求。此时拟定的桩长为：

四、判断是否为弹性桩

当时，故桩的计算宽度为：

平行于水平力作用方向的桩间净距为

地面线以下桩的计算埋入深度，且。所以

计算可得：

符合要求

故整个深度的地基系数比例系数m取第一层土的m，

惯性矩

抗弯刚度

桩的入土深度，故按照弹性桩计算。

五、桩顶荷载分配并校核

桩顶刚度系数值的计算：

式中：

，

即：

已知：取用4。

查附表17、附表18、附表19得：,由下式可得：

计算承台底面原点0处位移,低桩承台要考虑桩—土—承台的共同作用。

即：

其中

计算作用在每根桩顶上的作用力

竖向力：

水平力：

弯矩值:

校核

单位宽度水平抗力：

单位宽度弯矩值：

水平力校核：

竖向力校核：

弯矩值校核：

显然，校核结果符合要求。

六、确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力

由上一问可知，单桩桩顶所受到的最大轴向压力

竖向最大荷载：

因为,不满足要求，所以进行重新计算。

取=25m。

桩端以上各土层的加权平均重度值为：

桩端处土的承载力容许值：

因为,所以取

单桩轴向受压承载力容许值的计算：

因为,满足要求。

重新确定桩长为

七、单桩内力及位移计算与验算

（1）桩身弯矩Mz以及桩身最大弯矩Mmax计算

1）由于，故可以采用无量纲法

即：

无量纲系数AM,BM分别由附表查的，Mz计算如下表：

MZ计算列表

0.0

0.00

0

1.00000

0,00

-400,97

-400,97

0.1

0.30

0.09960

0.99974

73,24

-400,87

-327,62

0.2

0.60

0.19696

0.99806

144,84

-400,19

-255,35

0.3

0.90

0.29010

0.99382

213,33

-398,49

-185,16

0.4

1.20

0.37739

0.98617

277,53

-395,42

-117,90

0.5

1.51

0.45752

0.97458

336,45

-390,78

-54,33

0.6

1.81

0.52938

0.95861

389,30

-384,37

4,92

0.7

2.11

0.59228

0.93817

435,55

-376,18

59,37

0.8

2.41

0.64561

0.91324

474,77

-366,18

108,59

0.9

2.71

0.68926

0.88407

506,87

-354,49

152,38

1.0

3.01

0.72305

0.85089

531,72

-341,18

190,54

1.1

3.31

0.74714

0.81410

549,43

-326,43