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
桩基础课程设计
桩基础课程设计背景简介桩基础作为一种常用地基加固方式，其通过将桩筒嵌入地下，通过桩身承担建筑物荷载，使地基承载力得到提升。
在工程实践中，合理的桩基础设计是确保建筑物安全稳定的前提条件。
课程目标本课程旨在通过介绍桩基础的基本原理、设计方法及案例实践，培养学生对桩基础设计的理解和技能，使其具备以下能力：•掌握桩基础的基本原理和分类；•熟悉桩基础设计的计算方法及规范；•能够独立进行桩基础设计；•具备一定的桩基础设计案例解决能力。
课程大纲第一章桩基础概述1.1 桩基础的基本原理•地基承载力和变形特性；•桩筒与土体的相互作用。
1.2 桩基础的分类及特点•钢筋混凝土桩；•钢管桩；•预应力桩；•组合桩等。
第二章桩基础设计原理2.1 桩基础设计的基本步骤•地质勘探与原始数据处理；•设计荷载计算；•桩型选择；•长度计算；•根据实际情况的轴心力计算。
2.2 桩基础设计的各种荷载状态•压桩荷载；•撑挡荷载；•摩擦荷载等。
2.3 桩基础设计的横向稳定性分析•土中作用力的计算；•悬臂梁理论分析；•抗倾覆和抗滑稳定分析。
第三章桩基础的设计实践案例3.1 高层建筑桩基础设计•四合院宾馆；•广州国际贸易中心等。
3.2 桥梁桩基础设计•长江大桥桥墩；•大广高速公路钢管桩。
学习方式本课程使用面授+实验的教学方式，着重于实践环节的培养。
在课程期间，学生将参与桩基础设计的实践项目，独立进行桩基础类型选择、计算、设计及施工等一系列环节的操作，帮助学生更加深入地理解桩基础设计的基本原理和技能。
参考资料1.GB 50007——2011《建筑地基基础设计规范》；2.《桩基础设计及应用》（乌鲁木齐：新疆科学技术出版社，2004）；3.《桩基础设计手册》（北京：人民交通出版社，2006）；4.《桩基础设计流程及实例分析》（合肥：安徽建筑大学出版社，2013）。
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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《基础工程课程设计》计算书专业班级：土木122姓名：学号：201210534211指导教师：仲恺农业工程学院城市建设学院2015年5月目录一.设计资料 (3)1. 地形： (3)2. 工程地质条件： (3)3. 岩土设计参数： (3)4. 水文地质条件： (4)5. 场地条件： (4)6. 上部结构资料： (4)7. 设计荷载： (4)二.相关设计计算： (5)1. 灌注桩基设计方案： (5)2. 单桩承载力计算： (5)3. 桩基验算： (6)4. 承台设计 (6)5. 桩身结构设计 (8)三、估算B、C轴线柱下桩数 (10)1.桩数估算 (10)2.承台平面尺寸确定 (10)四、设计图纸 (10)一.设计资料1. 地形：拟建建筑场地地势平坦，局部有建筑垃圾。
2. 工程地质条件：自上而下图层依次如下：①号土层：素填土，层厚1.5m ，稍湿，松散，承载力特征值95=ak f kPa ②号土层：淤泥质土，层厚3.3m ，流塑，承载力特征值65=ak f kPa ③号土层：粉砂，层厚6.6m ，稍密，承载力特征值110=ak f kPa ④号土层：粉质黏土，层厚4.2m ，湿，可塑，承载力特征值165=ak f kPa ⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密—密实，承载力特征值280=ak f kPa3. 岩土设计参数：表1 地基岩土物理力学参数 土层编号土名称孔隙比 e 含水量 W% 液性指数标准灌入 锤击数N 次 压缩模量 MPa 1 素填土 — — — — 5.0 2 淤泥质土 1.04 62.4 1.08 — 3.8 3 粉砂 0.81 27.6 — 14 7.5 4 粉质粘土 0.79 31.2 0.74 — 9.2 5粉砂层0.58——3116.8表2 桩的极限侧阻力标准值q sk 和极限端阻力标准值q pk土层编号土名称 桩侧阻力q sk桩端阻力q pk1 素填土 22 — 2淤泥质土28—3 粉砂45 —4 粉质粘土60 9005 粉砂层75 24004. 水文地质条件：1）拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性2）地下水位深度：位于地表下3.5m5. 场地条件：建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地呢无可液化沙土、粉土。
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，室内外高差450mm。
柱截面尺寸均为400mm 400mm，横向承重，柱网布置如图所示。
7. 设计荷载：1）柱底荷载效应标准组合值：A轴：F k=2040kn M k=242kn·m V k=145knB轴：F k=2280kn M k=223kn·m V k=158knC 轴：F k =2460kn M k =221kn ·m V k =148kn2)柱底荷载效应基本组合值：A 轴：F=2650kn M=253kn ·m V=193knB 轴：F=3560kn M=228kn ·m V=175knC 轴：F=3120kn M=244kn ·m V=188kn二.相关设计计算：1. 灌注桩基设计方案：室外地坪标高为-0.45m ，自然地面标高同室外地坪标高。
根据规范，该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用直径为500mm 混凝土沉管灌注桩，选用⑤号土层粉砂层为持力层，桩尖伸入持力层0.6m ，设计桩长15m ，预制桩尖长0.5m ，初步设计承台高0.95m ，承台地面埋置深度-1.60m ，桩顶伸入承台50mm 。
2. 单桩承载力计算：桩顶标高-1.6m ，桩底标高-16.6m ，桩长15m（1）单桩竖向极限承载力标准值计算：23.140.5(0.3522 3.328 6.6454.2600.675)1089.741/4 3.140.52400471.241089.74471.241560.98i uk sk pk p s k i p pksk pk uk sk pk Q Q Q u q l A q Q kn Q kn Q Q Q kn=+=+=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==+⨯⨯==+=+=∑（2）基桩竖向承载力设计值计算： 本工程不考虑承台土效应 取0=c η 1560.98780.492uk a Q R R kn K ==== 根据上部荷载初步估计桩数为 2040 2.61780.49k a F n R === 由于受到水平荷载以及剪力较大，取设计桩数n=43. 桩基验算：设计正方形形承台，边长为2.6m ×2.6m ，正方形布桩，桩中心距取1.8m ，桩心距承台边缘均为400mm ，如图。
承台及其上填土的总重为2.6 2.6 1.620216.32k G kn =⨯⨯⨯=计算时取荷载标准组合：2040216.32564.08780.494k k k F G N kn R kn n ++===<= max max 22max min 22(1450.95242)0.9564.08669.57 1.2936.5940.9(1450.95242)0.9564.08458.59040.9ik k ik k My N N kn R kn y My N N kn y ⨯+⨯=+=+=<=⨯⨯+⨯=-=-=>⨯∑∑满足设计要求，初步设计合理。
4. 承台设计尺寸为2.6m ×2.6 m ，初步设计承台厚0.95m ，承台混凝土选用C25，f t =1.27N/mm 2，f c =11.9N/mm 2;承台钢筋选用HRB335，f y =300N/mm 2（1）承台内力计算：计算荷载采用荷载效应基本组合值，则基桩净反力设计值为：max 2min 22650(1930.95253)0.9783.71440.92650(1930.95253)0.9541.29440.92650662.54y i i y i i M y F N kn n y M y F N kn n y F N kn n ⨯+⨯=+=+=⨯⨯+⨯=-=-=⨯===∑∑丿丿丿（2）承台厚度以及受冲切承载力验算：初步设计承台厚0.95m ，承台保护层60mm ，则h 0=950-60=890mm 基桩为圆桩，换算方桩截面边宽为b p =0.8d=0.8×500=400mm1）柱对承台冲切：00000)]()([2h f a h a b F t hp x c y y c x l βββ+++≤00000000000002650026500.50.560.560.890.841.110.22[()()]2[1.11(0.40.5) 1.11(0.400.5)]112700.894516.682650l i x x y x x y x x c y y c x hp t l F F N kna hb a h a f h kn F knλλλββλβββ=-=-=========++++=⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯==∑＞故厚度0.95m 承台能承受柱对承台的冲切的要求。
2）角桩冲切验算1112110max[()()]22594.55knyxl x y hp t l a a N c c f h F N βββ≤+++==丿 从角桩内边缘到承台外边缘距离1211111011111121100.600.890.89 1.0(0.25~1.0)0.890.560.4670.20.890.89[()()][0.467(0.6)0.467(0.6)]112700.8922221103.21594.55x y x x y x y x yx x y hp t l c c m a a ma h a a c c f h kn N knλλββλβββ===========++++=⨯++⨯+⨯⨯⨯==在之间＞ 故厚度为0.95m 的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。
（3）承台受剪承载力计算：承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线形成斜截面处，对于Ⅰ-Ⅰ截面0000.250.250max 00.5 1.75 1.750.56 1.120.8910.561800800()()0.97489022783.711567.420.974 1.12 1.271000 2.60.892524.30y y hs hs t a h h V N knf bh Vλαλββα======++=====⨯==⨯⨯⨯⨯⨯=丿＞故满足抗剪切要求。
（4）承台受弯承载力计算：承台为正方形，采用对称配筋。
取基桩净反力最大值N'max=783.71kn62102783.710.71097.191097.191045660.90.9300890x i i x s y M N y kn m M A mm f h ==⨯⨯=⋅⨯===⨯⨯∑承台两边均选18@150，则n=2600/150+1=18， A s =254.5×18=4581mm 2＞4566mm 2 满足（5）承台构造设计：混凝土桩桩顶深入承台长度50mm 。
两承台间设置连系梁，梁顶面标高-0.65m ，与承台顶齐平，梁宽200mm ，高400mm ，梁内主筋上下共4Φ12通长钢筋，箍筋采用Φ8@200。
承台底做100mm 厚C10素混凝土垫层，垫层挑出承台边缘100mm5. 桩身结构设计沉管灌注桩用C25混凝土，预制桩尖用C30混凝土，钢筋选用HPB235级。
（1）桩身轴向承载力验算：max 22650 1.2216.32(1930.95284)0.9857.22440.9y i iM y F G N kn n y ++⨯⨯+⨯=+=+=⨯∑ 计算桩身轴心抗压强度时，不考虑压屈影响，取稳定系数1=ϕ；对于挤土灌注桩，基桩施工工艺系数8.0c =ψ，C25级混凝土，2/9.11mm N f c =，则62c max 110.811.910 3.140.51869857.224c f A kn N kn φψ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=>=故桩身轴向承载力满足要求。
（2）桩身水平承载力验算： 每根基桩承受水平荷载为14536.254k ik H H kn n ===，桩身按构造要求配筋，桩身配8φ12纵向钢筋，A s =904mm 2，则桩身配筋率为 29040.46%1/4 3.14500s g A A ρ===⨯⨯ 满足0.2%~0.65%要求。
对于配筋率小于0.65%的灌注桩，单桩水平承载力特征值：04050.75(1.2522)(1)20.5m 25/m t N K ha g m N M m t f W NR u f A mb MN m EIαγζργζγα=++====圆形截面取查表取圆形桩计算宽度00000.9(1.50.5)0.9(1.50.50.5) 1.1250.85/2/c E s cb d m EI E I I W d E E α=⨯+=⨯⨯+====对于C25级混凝土，E c =2.80×104N/mm 2 HPB235钢筋，E s =2.1×104N/mm 2扣除保护层后桩直径 d 0=0.5-0.07=0.43m222200334004300550.521[2(1)][0.52(1)0.46%0.43]3232 2.80.013/20.0130.5/2 3.22100.850.85 2.8010 3.221076.6425 1.1250.8276.6415,0.82E g c dW d d m I W d m EI E I MN mmb m EI m h ππαραα--=+-=⨯+⨯-⨯⨯===⨯=⨯==⨯⨯⨯⨯=⋅⨯====桩入土深度桩与承台为固结，2221512.34,4,0.9260.521[1(1)][1(1)0.46%]0.2044 2.8M n E g h u d A m αππαρ⨯=>===+-=⨯+-⨯=取查得取N k 荷载效应标准组合值桩顶最小竖向力，N k =458.59kn6360.750.822 1.27100.0130.5458.5910(1.25220.46%)(1)0.9262 1.27100.241.5036.25ha ik R kn H kn⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=>=（3）配筋长度计算：基桩为端承摩擦桩，配筋长度应不小于桩长2/3，即10m ，同时不小于 4.0/α=4.0/0.82=4.88m ，配筋长度为10m 。