柱下建筑桩基设计

柱下建筑桩基设计计算书

目录

一、设计资料 (2)

二、确定桩基持力层位置 (2)

三、确定桩型、尺寸和构造 (3)

四、确定单桩承载力 (3)

1、单桩竖向极限承载力标准值Q uk (3)

2、单桩竖向极限承载力特征值R

a

(3)

3、基桩竖向极限承载力特征值R

(3)

五、确定桩数和布置 (4)

1、确定桩数n (4)

2、进行平面布置如图（1）所示 (4)

六、基桩竖向承载力验算 (5)

七、桩基水平承载力验算 (5)

八、拟定承台尺寸及埋深 (6)

1、承台埋深 (6)

2、承台尺寸 (6)

3、确定承台厚度 (6)

九、桩基软弱下卧层验算 (7)

十、桩基沉降验算 (8)

1、确定桩基等效沉降系数ψe (8)

2、计算s ' (8)

十一、承台抗冲切验算 (9)

1、柱对承台（向下）冲切 (10)

2、上台阶对承台（向下）冲切 (11)

3、角桩承台（向上）冲切 (11)

十二、承台抗剪承载力验算 (11)

1、对变阶A1-A1截面 (12)

2、对于柱边A2-A2截面 (13)

十三、承台抗弯承载力验算 (13)

1、 y 轴方向配筋 (13)

2、 x 轴方向配筋 (13)

3、验算最小配筋率 (13)

十四、参考文献 (14)

柱下建筑桩基设计计算书

一、设计资料

某建筑物设计地面标高为28 m，地下水位为 24m ，柱截面尺寸见表2，拟采用桩基

础型式。该柱在设计地面处承受上部结构传来的荷载设计值列于表1。自设计地面向下的地

质条件为表 1 所示

表 1土层参数

天然地

极限侧阻力极限端阻力土层土层底标高土层厚度重度压缩模量基承载

土层名称标准值标准值编号（m）（ m）（ kN/m3 ）（MPa）力

（ kPa）（ kPa）

（ kPa）

①黏土24.61 3.3919.3 6.315050

②淤泥质土22.91 1.717.0 2.57525

③1黏土20.71 2.218.7 6.115055

③2粉质黏土19.31 1.419.89.216055

③粉土18.610.720.03217050

④1黏土16.91 1.719.17.216050

④粉质黏土15.51 1.420.311.618055

④1黏土13.61 1.919.17.216050

④粉质黏土8.91 4.720.311.618055

⑤3黏土7.81 1.119.31020050800

⑤1粉质黏土 5.91 1.920.010.821060700

⑤中砂0.91520.0372********

⑤4砾石-0.89 1.820.0472********

⑥1黏土-2.59 1.719.4 4.910035400

⑥粉质黏土-5.49 2.920.315.2240601000

⑥1黏土-6.49119.410.922055900

⑦中砂-10.69 4.220.042260701500

⑧基岩

上部结构传至桩基础的荷载标准值见表2

表 2上部结构传至桩基础的荷载标准值

轴力 (kN)剪力 (kN )弯矩 (kN· m)柱截面 (mm) 8200220580600mm 600mm

注：荷载效应基本组合为荷载标准组合的 1.35 倍。

二、确定桩基持力层位置

应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层；持力层应有一定的厚度，既能保证

桩端进入持力层的深度要求，又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层；桩端全断面进入持

力层的深度要求为：对于粘性土、粉土不宜小于2d（ d 为桩径），砂土不宜小于 1.5d。碎石

类土不宜小于1d。

根据实际工程地质条件，本设计选取⑤中砂层作为持力层。桩端进入持力层深度为

1.91m。

三、确定桩型、尺寸和构造

根据表 1 地质条件和所选择的持力层可知，本桩基为摩擦型桩基。本设计中设计地面标高

的轴力F k8200KN ,剪力H k=220KN ,弯矩M k=580 KN .m ，应荷载较大，故选择预应

力混凝土管桩桩径为 500mm ，柱截面尺寸为600mm600mm 。采用C40混凝土 (抗压强度

f c =21.1N/2，抗拉强度 f

t

=1. 8N/2）。承台采用C25 混凝土(抗压强度mm mm

f c =11.9N/mm2抗拉强度 f t =1.27N/ mm2）。

因桩端进入持力层的深度为 1.91m 1.5d 1.50.50.75m ，故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。本设计中场地设计地面标高为28m ，假设桩底标高为4m ，桩顶标高为 26m ，即桩净桩长为 22m 。此外根据预制桩与承台的构造要求：桩嵌入承台内的长度（大直径桩（ d800mm ）不宜小于 100mm ，中直径桩（ 250mm d 800mm ）以及小直径桩（ d250mm ）不宜小于 50mm ），故选择预制桩进入承台内的深度为50mm ，这样桩总长为 22.05mm 。

四、确定单桩承载力

1、单桩竖向极限承载力标准值Q uk

Q

uk Q

sk

Q

pk u p

q

sik

l

i

q

pk

A

p

Q

sk0.5(1.3950 1.725 2.255 1.455 0.7 50 1.7 50 1.4 55

1.950 4.755 1.150 1.960 1.9170)1827.15 KN

Q pk13000.52 / 4255.25kN

Q uk1827.15 255.252082.4kN

2、单桩竖向极限承载力特征值

R a

根据，

R a Q

uk取安全系数 K=2 ，可得R a =1041.2 kN 。K

3、基桩竖向极限承载力特征值

R

（1）由于基桩的承载力是在单桩承载力的基础上考虑群桩效应和承台效应得到的，而群桩

效应在现规范中一般不予考虑，因此，确定基桩的承载力的关键就在于是否再考虑承台效应；（2）根据考虑承台效应的一般原则可知：因本工程为柱下独立摩擦型桩基，因此，如果桩

数不少于 4 根，则应考虑承台效应；

（3）根据R R a A n A

c f ak A c 及A c

n ps

可知：为确定 R，必须事先知道桩基的桩数n

或者桩的平面布置，但这又与R有关。为此，桩数n 大致可按下述方法预估：（A）首先不考虑承台效应，即认为R R a；

（ B）因按中心受压桩基计算桩数n F k G k

时 G k

3

， d 为承R G Ad (G 20KN / m

台埋深， A 为承台底面积 ) 时 A 也与桩数 n 或者桩的平面布置，因此，可先仅考虑

F k，将得