桩基础课程设计
桩基础课程设计
3、场地特征状况
地下水埋藏与性质：各钻孔混合地下水稳定水位埋深为1.20~2.30m。区内地下水位年变幅约1.50m。地下水对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性。
抗震设防：拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，拟建建筑抗震设防类别为丙类。场地地震效应：本场地地面下20m深度范围内分布有⑸饱和细砂，初步判别属可液化土层，建议该层的桩周摩阻力乘以折减系数2/3。根据标贯试验结果，依照国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）有关规定，可不考虑震陷问题。
桩基工程课程设计
一、设计资料：
1、荷载及典型地质剖面图
（1）建筑标准层平面示意图（图1）
某高层住宅楼，上部结构为钢筋混凝土框架结构，建筑物高度60米，底层柱子截面 （砼强度等级C60），抗震设防烈度为7度，抗震等级为3级。±0.00相当于黄海高程+7.80m，室内外高差为400mm。
（2）底层柱底荷载：
中风化细粒花岗岩：浅灰、灰白色，矿物成份由石英、长石及少许云母组成，岩体较破碎，风化节理、裂隙较发育，碎块状结构，岩芯呈短柱状，RQD值一般75%～90%,岩石工程性质较好，岩石室内饱和单轴抗压强度87.00～126.20MPa，标准值95.16 MPa，属坚硬岩，岩体基本质量等级为3级。本次勘探有９个钻孔进入该岩层，进入深度1.50～7.92m。
桩基础设计课程设计共28页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
桩基础设计课程ห้องสมุดไป่ตู้计
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
桩基础课程设计(1)
桩基础课程设计(1)一、概述桩基础是现代建筑中广泛应用的一种地基处理方式。
桩基础不仅具有承受建筑荷载的能力，而且可有效地降低地基沉降，防止地基侧移，提高建筑的抗震能力。
本课程旨在通过教授桩基础的原理、设计方法和施工技术，培养学生对桩基础的深刻理解。
二、课程大纲2.1 桩基础原理•桩基础的定义•桩基础的分类•桩基础的荷载传递机理•桩基础的作用2.2 桩基础设计•桩基础设计的基本原理和方法•桩基础的荷载-位移特性分析•桩基础的设计参数选择•不同种类桩基础应用场合与设计方法2.3 桩基础施工技术•桩基础施工前的准备工作•桩基础施工过程•桩基础施工质量控制•桩基础施工常见问题解决方法三、教学方法3.1 理论讲授本课程通过理论讲授，传授桩基础的原理、设计方法和施工技术，使学生对桩基础有系统、全面的了解，为后续的实践操作打下坚实的基础。
3.2 实践操作为了提高学生的实操能力和解决实际问题的能力，本课程安排了大量的实践操作环节，包括桩基础的施工现场观摩、桩基础施工质量检查和实操演练等。
四、考核方法考核方法主要包括两种方式：理论考试和实践操作。
4.1 理论考试理论考试采用笔试方式进行，考察学生对桩基础原理、设计方法和施工技术的掌握程度以及理论基础的扎实程度。
4.2 实践操作实践操作主要考察学生的实操能力和解决实际问题的能力，通过桩基础施工现场观摩和实操演练等方式进行。
五、教学资源为了保证教学质量，本课程所需要的教学资源包括：•一份通俗易懂的桩基础设计教材•一份桩基础设计软件——STAAD.Pro•一份桩基础施工操作手册六、教学成果通过本课程的学习，学生应掌握以下知识与技能：•理解桩基础的定义、分类和作用•掌握桩基础设计的基本原理和方法•能够分析和计算桩基础的荷载-位移特性•熟练掌握桩基础施工过程和质量控制方法•具备解决桩基础施工常见问题的能力七、桩基础是建筑结构中不可或缺的组成部分，学习桩基础课程对建筑专业学生具有重要意义。
桩基础课程设计计算书
一、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础的设计与计算
1.桩基础的类型与构造特点
-预制桩
-现场浇筑桩
-混合桩
2.桩基础的设计原则与要求
-桩长度的确定
-桩径的选择
-桩间距的确定
3.桩基础的计算方法
-单桩承载力计算
-桩群承载力计算
-桩基沉降计算
4.桩基础施工质量控制
-施工准备
-钻孔、灌注桩施工
-预制桩打桩施工
5.桩基础工程实例分析
-工程背景
-设计与计算方法
-施工过程及质量控制
本章节内容紧密围绕桩基础的设计与计算，结合教材内容，旨在让学生掌握桩基础的基本知识、设计原则和计算方法，提高解决实际工程问题的能力。
2、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
6.桩基础设计所需参数的确定
-桩基与地基处理技术的结合
19.桩基础设计的创新思维培养
-设计方案的创新方法
-解决问题的创新策略
-跨学科合作与交流
20.课程总结与评价
-学生设计作品展示
-设计过程中的经验与教训
-教学效果反馈与改进
本部分教学内容着重于实践应用和安全质量控制，同时强调创新思维的培养。通过桩基础与其他基础形式的结合应用，拓宽学生的知识面，并结合课程总结与评价，提高教学质量和学生的学习效果。
4、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
16.桩基础施工中的安全措施
-施工现场安全管理
-施工人员安全培训
-应急预案制定
17.桩基础施工中的质量控制
-施工过程中的质量检测
-桩基工程的验收标准
-质量问题处理方法
桩基础课程设计
桩基础课程设计目录（一）、计算部分1.确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深2.估算单桩竖向承载力3.确定桩数及桩的平面布置4.确定桩基竖向承载力设计值并验算5.基变形验算6.桩身结构设计7.承台设计8.绘制桩身及承台施工图（二）、施工部分一、选择施工方法和施工设备、确定桩型二、组织方案一、计算部分1.确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深根据荷载和地质条件，以第④层粘土为端持力层，采用截面尺寸为300mm ×300mm 的预制钢筋混凝土方桩，桩端进入持力层1.5m ，桩长为8.0m ，承台埋深1.7m 。
2.估算单桩竖向承载力根据下列公式估算单桩竖向承载力∑+=+=P pk i sik p pk sk uk A q l q u Q Q Q2m 09.03.03.0=⨯=P A 2m 2.13.04=⨯=P u∑+=+=P pk i sik p pk sk uk A q l q u Q Q QkN 88.7162.1)45.1825.4380.260(09.02500=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=单桩竖向承载力标准值 k R =kN Q uk 3582/8.7162/== 单桩竖向承载力设计值 R =kN R k 4302.1= 3.确定桩数及桩的平面布置1）桩数：先不计承台和承台上覆土重，因偏心荷载（M ）桩数，根据规范：标准值=设计值/1.35初定3.543035.1/28201.135.1/=⨯==R F n k μ取桩数n=6根 2）桩的中心距挤土预制桩（3~4）d=0.9~1.2 取s=1.0m3）采用行列式方式布置，如下图：4）桩承台设计A.桩承台尺寸，根据桩的排列，桩的外缘每边向外延伸净距d/2=150mm ，则承台长度a=1000×2+150×2×2=2600mm ，承台宽度b=1000+150×2×2=1600mm ，承台埋深1.7m 。
桩基础课程设计作业
确定桩基础施工方法：如预制桩、 灌注桩等
确定桩基础检测方法：如静载试验、 动力试验等
确定桩基础设计软件：如PKPM、 Midas等
桩基础的布置和选型
桩基础的布置原则：均匀分布， 避免集中荷载
桩基础的选型原则：根据工程 地质条件、荷载大小、施工条 件等因素综合考虑
桩基础的布置方法：网格法、 梅花形法、环形法等
评价结果：给出综 合评价结果，包括 优秀、良好、合格、 不合格等等级
课程设计中的收获和不足之处
收获：掌握了桩基础设计的基本原理和方法，提高了工程实践能力 收获：学会了如何进行工程计算和绘图，提高了工程设计能力 不足之处：对桩基础设计的实际应用了解不够深入，需要加强实践经验 不足之处：对桩基础设计的最新技术和发展趋势了解不够，需要加强学习
评估教学效果：通过考试、 作业、项目等方式，评估 学生的学习效果，及时调 整教学方法和内容。
课程设计的步骤和内容
制定教学计划：安排教学进 度和教学方法
设计课程内容：根据课程目 标选择合适的教学内容
确定课程目标：明确课程要 达到的教学目标
编写教案：详细编写每个教 学环节的内容和教学方法
准备教学资源：准备教学所 需的教材、教具、实验设备
桩基础的施工技术和质量控制
施工技术要点：桩位、桩长、 桩径、桩身质量等
质量控制措施：桩基检测、 桩基质量验收、桩基施工记
录等
施工方法：包括预制桩、灌 注桩、沉桩等
常见问题及解决方案：桩基 沉降、桩基倾斜、桩基断裂
等
桩基础施工中的常见问题和解决方案
桩基断裂：加强桩基质量控 制，确保桩基强度
桩基沉降：加强桩基设计， 确保桩基承载力
05
桩基础施工方法
《桩基础设计》课件
桩基承载力计算
单桩承载力计算
单桩承载力的计算公式及参数取值。
群桩承载力计算
群桩承载力的计算方法及影响因素。
桩基承载力验算
根据工程要求进行桩基承载力验算的过程和注意 事项。
03
桩基础设计流程
地质勘察
总结词
获取地质信息
详细描述
通过地质勘察，了解土层分布、地下水位、地质构造等信息，为桩型选择和设计提供依据。
施工质量控制
01
施工质量控制是桩基础施工过程中非常重要的一环，涉及到施 工前准备、施工过程和施工后检测等方面。
02
施工质量控制的目标是确保施工质量符合设计要求，提高工程
的安全性和可靠性。
施工质量控制的具体措施包括加强施工设备管理、严格控制材
03
料质量、强化施工过程监督和做好质量检测工作等。
05
桩基础设计案例分析
案例一：高层建筑桩基设计
高层建筑桩基设计概述
高层建筑由于其高度和荷载较大，对桩基设计的要求较高。本案 例将介绍高层建筑桩基设计的基本原则、要求和步骤。
设计要点
包括桩型选择、桩径和桩长的确定、承载力计算、沉降分析等方面 。
工程实例
通过具体的高层建筑桩基设计案例，展示设计过程和实际应用效果 。
案例二：复杂地质条件下的桩基设计
桩基础类型
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩、木桩等。
根据施工方法可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场预制，通过锤 击、静压或振动等方法沉入土中；灌注桩是先成孔，再在孔中浇筑混凝土形成桩 身。
桩基础设计原则
满足建筑物对地基承载力和变形的要 求。
优化设计方案，选择合理的桩型、桩 径、桩长和布置方式，降低工程造价 。
4.桩基础课程设计
甲级
乙级 丙级
桩基础设计内容
(1)选择桩的类型和几何尺寸 (2)确定单桩竖向(和水平向)承载力设计值 (3)确定桩的数量、间距和布置方式 (4)验算桩基的承载力和沉降 (5)桩身结构设计 (6)承台设计 (7)绘制桩基施工图 (8)经济技术的方案比较
基本设计资料
1.设计桩基之前必须具备各种资料：建筑物类型及其规模、岩 土工程勘察报告、施工机具和技术条件、环境条件及当地桩基 工程经验
基础工程
桩基础课程设计
退出
桩基础设计
桩基础设计原则 桩基础设计内容
基本设计资料
桩的类型、截面和桩长
桩的根数和布置
桩身结构设计
承台设计
桩基础设计原则
1.桩基极限状态
①承载能力极限状态：对应于桩基受荷达到最大承载能力导致整体失稳或发 生不适于继续承载的变形； ②正常使用极限状态：对应于桩基变形达到为保证建筑物正常使用所规定的 限值或桩基达到耐久性要求的某项限值。
④框架—核心筒结构桩阀基础将桩相对集中布置于核心筒和柱下， 外围框架柱宜采用复合桩基
总而言之：
①桩数较少而桩长较大的摩擦型桩基，无论在承台的设计和施工方 面，还是在提高群桩的承载力以及减小桩基沉降量方面，都比桩数 多而桩长小的桩基优越。 ②如果由于单桩承载力不足而造成桩数过多、布桩不够合理时，重 新选择桩的类型及几何尺寸。 ③同一结构单元宜避免采用不同类型的桩。 ④同一基础的邻桩桩底高差，对于非嵌岩桩，不宜超过相邻桩的中 心距，对于摩擦型桩，在相同土层中不宜超过桩长1/10。
在高层或重型建筑中，采用大直径桩是有利的。但在碳酸岩类岩石地基， 当岩溶很发育、而洞穴顶板厚度不大时，则宜采用直径较小的桩和条形 或筏板承台
桩长的选择
课程设计桩基础设计总结
课程设计桩基础设计总结一、教学目标本课程旨在让学生掌握桩基础设计的基本原理和方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解桩基础的分类、适用范围、工作原理和设计流程；掌握单桩承载力计算、群桩承载力计算和桩身强度计算的方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行桩基础设计，包括选择合适的桩型、确定桩的布置方式、计算桩的承载力和沉降等；能够使用相关软件进行桩基础设计的模拟和计算。
3.情感态度价值观目标：培养学生对工程安全的重视，使其能够遵循工程规范和标准进行设计；培养学生团队协作和沟通能力，使其能够在工程项目中发挥积极作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.桩基础概述：介绍桩基础的分类、适用范围、工作原理和设计流程。
2.单桩承载力计算：讲解单桩承载力计算的方法，包括摩尔-库仑理论、美国API规范等。
3.群桩承载力计算：介绍群桩承载力计算的方法，包括等效单桩法、系数法等。
4.桩身强度计算：讲解桩身强度计算的方法，包括混凝土抗压强度计算、钢筋抗拉强度计算等。
5.桩基础设计实例：分析实际工程案例，让学生掌握桩基础设计的方法和技巧。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，使学生掌握桩基础设计的基础知识。
2.案例分析法：分析实际工程案例，让学生学会将理论知识应用于实际问题。
3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲手操作，加深对桩基础设计方法的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：配置齐全的实验设备，确保学生能够进行实地操作。
桩基础课程设计 (土木工程专业毕业设计)
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10 t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 建筑物平面位置示意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2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
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，力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP（）1 杂填土 1.8 1.8 17.52灰褐色粉质粘土10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.723灰褐色泥质粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.864 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.445 灰-绿色粉质粘土>27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.822.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.2.1 选择桩型因为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环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。
桩基础课程设计 (土木工程专业毕业设计)
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10 t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 建筑物平面位置示意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2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
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，力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP（）1杂填土1.81.817.52灰褐色粉质粘土10.18.318.4.9033.9516.721.15.41250.723灰褐色泥质粘土22.112.017.81.06341.1014.218.63.8950.864黄褐色粉土夹粉质粘土27.45.319.1.883.7018.423.311.5143.445灰-绿色粉质粘土>27.419.7.7226.4636.526.88.6212.822.2 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.2.1 选择桩型因为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环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。
桩基础课程设计
桩基础课程设计1. 引言桩基础是建筑工程中常用的基础形式之一，它能够分散建筑物的重量并传递到稳定的土层中。
本文将讨论桩基础的设计过程。
我们将从桩基础的类型、设计要求、计算方法和施工步骤等方面进行探讨。
2. 桩基础类型桩基础可分为以下几种类型： - 摩擦桩：通过桩与周围土壤的摩擦力来传递荷载。
- 立桩：通过桩与土壤的承载力来传递荷载。
- 预应力桩：在施工过程中施加预应力，以增加桩体的抗弯能力。
- 钢管桩：由钢管组成的桩，具有较高的强度和抗侧向力能力。
3. 桩基础设计要求在进行桩基础设计时，需要考虑以下几个方面的要求： - 承载力要求：根据建筑物的重量和荷载要求，确定桩的承载力。
- 稳定性要求：确保桩在承受荷载时不会发生倾覆和滑移。
- 抗浮托要求：应对桩基础可能遭受的浮托力进行抗浮托设计。
- 碰撞考虑：考虑桩基础在施工过程中可能发生的与其他结构或设备的碰撞情况。
4. 桩的计算方法4.1. 摩擦桩计算方法：摩擦桩的承载力主要由桩侧面土壤的摩擦力和桩端阻力共同承担。
根据土的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。
4.2. 立桩计算方法：立桩的承载力主要由桩端的承载力来传递。
根据桩端土壤的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。
4.3. 预应力桩计算方法：预应力桩的抗弯能力是通过施加预应力来提高桩体的承载能力。
预应力桩的设计中需要考虑桩的长度和预应力的大小。
4.4. 钢管桩计算方法：钢管桩的设计需要考虑桩的截面形状和钢管的材料强度。
通过计算桩的承载力和桩体的变形来确定钢管桩的设计参数。
5. 桩基础施工步骤5.1. 桩基础设计阶段：根据建筑物的荷载要求和土壤的性质，确定桩基础的类型和设计参数。
5.2. 桩基础施工准备：准备施工现场，测量和标记桩位，并进行土壤勘探。
5.3. 桩基础施工过程：按照设计要求进行桩的打桩、拔桩或钻孔设桩的工艺。
5.4. 桩基础质量控制：进行桩基础的质量监测，包括钢筋的布置情况、混凝土的振捣和强度的检测等。
桩基础课程设计计算书
桩基础课程设计计算书一、引言桩基础是一种通过深埋桩体来传递建筑物或其他结构物荷载到地下的基础形式。
它通过桩与土层之间的摩擦力和桩端的承载力来支撑结构物。
桩基础的设计和计算是确保工程安全可靠的重要环节。
二、桩基础的类型桩基础可分为承载桩和摩擦桩两种类型。
承载桩主要通过桩端的承载力来支撑荷载，而摩擦桩主要通过桩身与土层之间的摩擦力来传递荷载。
根据桩体材料的不同，桩基础又可分为钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、木桩等。
三、桩基础的设计步骤1. 确定设计荷载：根据工程要求和土层特性，确定设计荷载的大小和分布情况。
2. 选择桩型和桩长：根据设计荷载和土层条件，选择合适的桩型和桩长。
3. 桩身计算：根据桩型和桩长，计算桩身的抗弯强度和抗剪强度。
4. 桩端计算：根据桩型和桩长，计算桩端的承载力和桩身与桩端的转换段的承载力。
5. 桩身与土层的摩擦力计算：根据土层性质和桩身形状，计算桩身与土层之间的摩擦力。
6. 桩身与土层的稳定性计算：根据桩身形状和土层特性，计算桩身与土层之间的稳定性。
四、桩基础的计算方法1. 桩身抗弯强度的计算：根据横截面形状和材料强度，采用梁理论计算桩身的抗弯强度。
2. 桩身抗剪强度的计算：根据横截面形状和材料强度，采用剪切理论计算桩身的抗剪强度。
3. 桩端承载力的计算：根据桩端形状和土层特性，采用承载力公式计算桩端的承载力。
4. 桩身与桩端转换段承载力的计算：根据桩型和土层特性，采用承载力公式计算转换段的承载力。
5. 桩身与土层的摩擦力的计算：根据土层性质和桩身形状，采用摩擦力公式计算桩身与土层之间的摩擦力。
6. 桩身与土层的稳定性的计算：根据土层特性和桩身形状，采用稳定性公式计算桩身与土层之间的稳定性。
五、桩基础设计实例以某建筑物的桩基础设计为例，设计要求为承载力为1000kN，桩的直径为600mm，桩长为12m。
根据土层特性和建筑物的荷载情况，选择了钢筋混凝土桩作为基础形式。
根据设计要求，计算桩身的抗弯强度和抗剪强度，采用梁理论和剪切理论进行计算。
基础工程课程设计桩基础设计
基础工程课程设计桩基础设计
桩基础是建筑工程中常用的基础形式之一，主要用于承受建筑物或其他结构的荷载，并将荷载传递到地下土层中。
基础工程课程设计中的桩基础设计一般包括以下内容：
1. 基础类型选择：根据工程要求和地质条件，选择适合的桩基础类型，如钻孔灌注桩、钢筋混凝土桩等。
2. 桩的数量和布置：根据建筑物的荷载和地质条件，确定桩的数量和布置方式，以保证桩基的稳定性和承载能力。
3. 桩的直径和长度：根据建筑物的荷载和地质条件，计算出桩的适宜直径和长度，以满足建筑物的承载要求。
4. 桩的材料选择：根据工程要求和地质条件，选择合适的桩材料，如钢筋混凝土、预应力混凝土等。
5. 桩的施工方法和施工工艺：根据选定的桩基础类型和地质条件，确定桩的施工方法和施工工艺，以保证桩基的施工质量和安全性。
6. 桩基的承载力计算：根据桩的尺寸和材料特性，计算桩基的承载力，以确保桩基能够承受建筑物的荷载。
7. 桩基的沉降和变形计算：根据桩的尺寸和地质条件，计算桩基的沉降和变形，以评估桩基的稳定性和安全性。
8. 桩基的施工监测和验收：对桩基的施工过程进行监测和验收，以确保桩基的施工质量和安全性。
基础工程课程设计中的桩基础设计涉及到桩的类型选择、数量和布置、直径和长度、材料选择、施工方法和工艺、承载力计算、沉降和变形计算以及施工监测和验收等方面。
设计师需要充分考虑工程要求和地质条件，合理设计桩基础，以确保建筑物的稳定性和安全性。
基础工程课程设计桩基础
基础工程课程设计桩基础一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握桩基础的定义、分类及构造，理解其在基础工程中的应用；2. 使学生了解桩基础的设计原理，掌握设计桩基础的基本步骤和方法；3. 引导学生了解桩基础施工技术，了解桩基施工过程中的质量控制要点。
技能目标：1. 培养学生运用桩基础设计原理解决实际工程问题的能力；2. 提高学生分析桩基础施工过程中质量问题的能力；3. 培养学生运用专业软件或工具进行桩基础设计和施工方案制定的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程专业，树立从事工程建设的职业理想；2. 增强学生的团队协作意识，培养在工程实践中沟通、协作的能力；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，注重工程质量、安全和环保。
课程性质：本课程为基础工程课程的实践环节，以桩基础为研究对象，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。
学生特点：本课程面向大学本科土木工程专业三年级学生，学生已具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践操作欲望。
教学要求：结合学生特点，本课程要求教师采用案例教学、现场教学等多元化的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其自主学习能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后从事工程建设打下坚实基础。
二、教学内容1. 桩基础概述：介绍桩基础的定义、分类、构造及其在基础工程中的应用，对应教材第3章第1节；- 桩的分类及特点；- 桩基础的构造及受力特点。
2. 桩基础设计原理：讲解桩基础的设计原理、设计方法及步骤，对应教材第3章第2节；- 桩基础设计的基本原理；- 桩基础设计的基本步骤；- 桩基础设计的方法。
3. 桩基础施工技术：阐述桩基础施工技术及质量控制要点，对应教材第3章第3节；- 桩基础施工工艺；- 桩基施工过程中的质量控制；- 桩基施工常见问题及处理方法。
桩基础课程设计
目录一、桩基础设计题目 (1)二、桩的初步确定 (2)三、确定单桩竖向承载力 (3)四、确定桩数及布桩 (4)五、基桩承载力验算 (6)六、承台计算 (8)七、桩身结构强度计算及配筋 (12)八、桩顶位移验算 (13)九、绘制桩基础施工详图 (13)主要参考资料 (14)一、桩基础设计题目1.1 设计内容桩基础设计：桩基持力层；桩型；承台埋深；桩数；承台尺寸；桩身砼强度及配筋；承台砼强度及配筋；绘制桩身及承台配筋图。
1.2 设计资料某二级建筑物采用桩基础，作用在桩基承台顶部的荷载：k F =7460+500KN ，k M =840+800m KN ⋅，k H =250+750KN ，相应于荷载效应基本组合时作用于柱低的荷载设计值为：F=1.35k F =10746KN, M=1.35k M =2214m KN ⋅,H=1.35k H =1350KN ,柱的截面尺寸为mm mm 800600⨯，土层分布及物理力学指标情况见下表。
地下水位离地表1.0m ，基桩水平承载力特征值h R =60KN ，试设计此桩基础。
（建议采用方形变截面承台，承台顶部高1.5m ，承台边缘高1.0m,基桩采用钢筋砼预制桩，其截面尺寸为:mm mm 450450⨯，采用第6层土为软弱下卧层，其地基承载力特征值ak f =126kpa ）表1-2-1土层分布及物理力学指标表二、桩的初步确定2.1 计算各土层地基承载力根据比贯入阻力计算地基承载力的公式：0269.0104.0+=s ak p f ，使用范围为Mpa p Mpa s 63.0≤≤，公式来源：勘测规范（TJ21-77）。
各层土计算地基承载力如表2-1-1所示表2-1-1地基承载力计算表2.2 工程地质条件评价① 褐黄色粉质黏土，处于中密、湿状态，可塑，厚度不大，不宜作为桩基础持力层；② 灰色淤泥质粉质黏土，处于稍密、软塑状态，流塑，抗剪强度低，不宜作为基础持力层；③ 灰色淤泥质黏土，含水量高，孔隙比大，抗剪强度低，属于高压缩性土，不宜作为基础持力层；④ 灰～褐色粉质黏土，含水量高，处于稍密、软塑状态，具有一定的承载力，可作为基础持力层；⑤草绿色粉质黏土，含水量较低，孔隙比较小，处于可塑状态，承载力较高，可作为基础持力层；⑥ 灰色粉质黏土，处于很湿，稍密、软塑状态，属软弱土层。
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《地基基础工程》课程设计-----土木工程专业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10 t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 建筑物平面位置示意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2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
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，力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP（）1 杂填土 1.8 1.8 17.52 灰褐色粉质粘土10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.723 灰褐色泥质粘土22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.864 黄褐色粉土夹粉质粘土27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.445 灰-绿色粉质粘土>27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.82《地基基础工程》课程设计-----土木工程专业2.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.2.1 选择桩型因为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环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层1.0m （>2d ），工程桩入土深度为m h h 1.231123.88.1,=+++=由于第①层后1.8m ，地下水位为离地表2.1m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第②层土0.3m ，即承台埋深为2.1m ，桩基得有效桩长即为23.1-2.1=21m 。
桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层<10时,桩边长取300～400,350mm ×350mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长11m ，下段长 11m （不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长1m ， 图2-2桩基及土层分布示意图 这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基以及土层分布示意如图2-2。
2.3 确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料P s 按图2-3确定桩侧极限阻力标准50p +40c801007000g15a h d1000200030004000500060000.0psp s (kPa)fe.025s251251000.016p s +20.450.02p s q s k (k P a )1401206020b600 图2-3 s sk p q -曲线图2-4由于除去杂土外,第②,③,④,⑤层土都是粘土,则采取图2.3中的折线oabc 来确定桩侧极限阻力的标准值： 即：kPa P s 1000<时，s sk P q 05.0= kPa P s 1000>时，25025.0+=s sk P q桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式 p sk i ski pk sk ukA P l q u Q Q Q α+=+=∑其中：)(2121sk sk sk P P P β+=u ――桩身截面周长，m 。
i l ――桩穿过第i 层土的厚度。
p A ――桩身横截面积，扩底桩为桩底水平投影面积，2m ，α――桩端阻力修正系数，查表2.2。
由于桩尖入土深度H=23.1m(15<H<30),查表2.2，由线性插值法求得修正系数α=0.83 桩入土深度（m ）H<15 15<H ≤30 30<H ≤60 α0.750.75-0.90.91sk P 为桩端全断面以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，计算时，由于桩尖进入持力层深度较浅，仅1m,并考虑持力层的可能起伏，所以这里不计持力层土的sk P ，2sk P 为桩端全断面以下4倍桩径范围以内的比贯入阻力平均值，故KPa P sk 8601=，KPa P sk 34402=，β为折减系数，因为5/21<sk sk P P ，取β＝1。
根据静力触探法求sk q ，根据图2-3和表2.1的数据（各层土的Ps 值）,有如下： 第二层：kPa q m h sk 15,6=≤;kPa Ps q m h sk 3672005.005.0,1.106=⨯==≤≤; 第三层：kPa ps q m h sk 4386005.005.0,1.221.10=⨯==≤≤；第四层：kPa p q m h s sk 111253440025.025025.0,6.273.22=+⨯=+=<≤依据静力触探比贯入阻力值和按照土层及其物理指标查表法估算的极限桩侧，桩端阻力标准值列于下表：层 序静力触探法经验参数法)(kPa q sk)(kPa q sk α)(kPa q sk)(kPa q pk○2 粉质粘土 15(h ≤6) 36 35 ○3 淤泥质粉质黏土4329○4 粉质黏土1111784.5 552200按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：2 40.35156-2.136 4.1431211110.351784.5 1166.34+218.6 1385kNuk sk pk ski i sk pQ Q Q u q l P A α=+=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑＝〔（）＋＋＋〕＋＝＝估算的单桩竖向承载力设计值（60.1==p s γγ） kN Q ppks6.8656.11385Q R sk1==+=γγ 按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：2 40.35358+29125510.352200956.2269.51226kNuk sk pk Q Q Q =+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝（＋）＋＝＋＝估算的单桩竖向承载力设计值（65.1==p s γγ）kN Q ppks74365.11226Q R sk2==+=γγ 由于R 1>R 2,所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值，即采用kN R R 7432==，初步确定桩数。
2.4 确定桩数和承台底面尺寸下面以①—B,①—C 的荷载计算。
2.4.1 B 柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载：F 2294kN,M=78kN m Q 47kN •＝，＝初步估算桩数,由于柱子是偏心受压，故考虑一定的系数，规范中建议取1.1~1.2， 现在取1.1的系数，即：()根4.31.174322941.1n 2=⨯=⨯≥R F 取n ＝4根，桩距 1.05m 3d ＝≥a S ,桩位平面布置如图2-5，承台底面尺寸为1.9m 1.9m ⨯。
2.4.2 C 柱柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载F 3254kN,M=41kN m Q 56kN •＝，＝ 初步估算桩数（根）＝4.61.174332541.1n⨯=⨯≥R F取n ＝5根， 1.05m 3d ＝≥a S ，取m S a 6.1=，则承台底尺寸为2.3m 2.3m ⨯。
桩位平面布置如图2-6(四个角上的桩与中间桩的mm mm d 105011302800>==)图2-5四桩桩基础 图2-6五桩桩基础2.5 确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩，并n>3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。
目前，考虑桩基的群桩效应的有两种方法。
《地基规范》采用等代实体法，《桩基规范》采用群桩效应系数法。
下面用群桩效应系数法计算B,C 复合基桩的竖向承载力设计值2.5.1四桩承台承载力计算（B 承台）图2-7承台净面积：22212.335.049.1m A c =⨯-=。
承台底地基土极限阻力标准值：KPa f q k ck 25012522=⨯== kN n A q Q c ck ck 19542.3250=⨯==kN l quQ iski sk 2.956==∑kN q A Q p p pk 5.269==分项系数70.1,65.1===c p s γγγ因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下： 4.235.049.19.1886.0886.0=⨯⨯==b n e Ad a S09.0219.1==lBc群桩效应系数查表得：64.1,8.0==p s ηη承台底土阻力群桩效应系数:cece c c i c i cc A A A A ηηη+= 承台外区净面积2222.1)35.09.1(9.1m A e c =--= 承台内区净面积92.12.112.3=-=-=e c c i c A A A m 2查表63.0,11.0==ec i c ηη31.012.32.163.012.392.111.0=+=+=c ece c c i c i cc A A A A ηηη 那么，B 复合桩基竖向承载力设计值R: kN Q Q Q R cckcppkpssks76770.119531.065.15.26964.165.12.9568.0=++=++=γηγηγη 2.5.2五桩承台承载力计算（C 承台）承台净面积：2226775.435.053.2m A c =⨯-=承台底地基土极限阻力标准值：KPa f q k ck 25012522=⨯==kN n A q Q c ck ck 23456775.4250=⨯==kN l quQ iski sk 5.956==kN q A Q p p pk 5.269== 分项系数70.1,65.1===c p s γγγ因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下： 6.235.053.23.2886.0886.0=⨯⨯==b n e Ad a S1095.0213.2==lBc群桩效应系数查表得：64.1,8.0==p s ηη承台底土阻力群桩效应系数: cece c c i c i cc A A A A ηηη+= 承台外区净面积2224875.1)35.03.2(3.2m A e c =--= 承台内区净面积19.34875.16775.4=-=-=ec c i c A A A m 2查表63.0,11.0==ec i c ηη275.06775.44875.163.06775.419.311.0=+=+=c ece c c i c i cc A A A A ηηη 那么，C 复合桩基竖向承载力设计值R: kN Q Q Q R cckcppkpssks 76970.1234275.065.15.26964.165.12.9568.0=++=++=γηγηγη2.6 桩顶作用验算2.6.1四桩承台验算（B 承台）（1）荷载取B 柱的max N 组合：F 2294kN,M=78kN m Q 47kN •＝，＝ 承台高度设为1m 等厚，荷载作用于承台顶面。