桩基础课程设计报告书

桩基础课程设计题目：某机械厂粗加工车间桩基设计指导教师： ******* 班级： ******* 姓名： ******* 学号： ******* 组别： *******

建筑工程学院

2014年 6 月 2 日

某机械加工车间桩基设计

一、设计资料

1、某机械粗加工车间上部结构（柱子300×400mm2)传至基础顶面的最大荷载为：轴力F k=2500KN，弯矩M k=300KN.m，剪力H k=30KN。

2、工程地质勘察报告中指出：地基土的工程地质条件。

（1）地形、地貌：该场地原建有平房两幢（现已拆除），场地地形平坦，相对高度不足1m。位于黄河泛滥平原，冲洪积形式，表层覆盖有少量植被和杂填土。

地层岩性：

根据钻探编录，室试验和标准贯入试验将场地所揭露的地层分为六层。其岩性自上而下为：表土、软而可塑粉质粘土、软塑粘土、流塑淤泥质粘土、软塑粉土、同一硬度粉质粘土，现分述如下：

A、表土：以橘黄色粉土为主，局部为杂填土，含植物根、砖渣等，分布场地表面，厚度约0.3m（因为有高低之分，所以以剖面为准），据目测有机含量不高。

可塑、湿、中－压缩性

B、软可塑粉质粘土：褐黄色，褐灰色，含少量的铁质浸染和结核，含植物根，腐殖根，厚度约为2m，全区均有分布。

软－流塑、湿－饱和、高－中压缩性

C、软塑粘土：褐色，含少量的生物碎屑及铁质结核，厚度约为2.5m，分布于全区。

软－流塑、饱和、高－中压缩性

D、流塑淤泥质粘土：呈黑灰色，含多量的有机质，有臭

味夹有薄层粉砂或细砂，偶见贝壳，为三角洲冲积物。厚度约为5m。

软塑、饱和

E、软塑粉土：褐黄色，灰黄色，含砂质团块，自上而下颜色逐渐变深，有淡臭味，含少量的生物碎屑，云母片，该层厚约4.2m,区均有分布。（大于5d 可做持力层但需考虑。）

软－流塑、饱和、中等压缩性

F、同一硬度粉质粘土：呈棕红色，有紫红色和白色斑点，层厚很深。

硬塑、稍湿

（2）水文地质条件：据外业施工期间，测得地下水埋深约为0.5m其类型属于潜水，地下水流向自东北向西南。由于现在是枯水季节，到丰水期时，地下水位还会上涨约0.2m，场地局部会渗出地表。据邻近资料判断，该水不具侵蚀性。

3、地基土的工程地质性质评价

场地地层分布比较稳定，从水平方向上变化不大，垂直方向上变化有规律，因为地下水位较高，使地基（2）（3）（4）（5）层均为饱和状，呈软－流塑状态，地基强度较低，变形值高。

4、结论与建议

(1) 根据建筑物的情况，从经济、实用上考虑可采用柱下十字交叉梁基础或桩基础，但应特别注意承载力不足补偿和减少沉降值问题，建议建筑设计部门根据建筑物实际情况定酌。

第一层表土因其不均匀且厚度较小，本次勘察未加评价。

(2) 因场地地基土的变形值高，主要持力层呈软－流塑状，建议建筑物的上部结构在设计时应考虑与基础的共同工作，避免造成建筑物的不均匀沉降。

(3) 地下水埋深0.5m左右，丰水期还会上升。但其对基础无侵蚀性。

(4) 由于场地地基土粘粒含量较高，一般在60%以上，因此，不考虑其地震液化性。

(5) 根据市地震小区划分规定，该建筑物地震烈度按6度设防。

5、土层名称及厚度如下图所示，地下水位为-0.50m。

附表：土的物理力学性质指标表

二、设计过程

1、确定桩形、截面

根据结构类型和层数，荷载情况、地质条件和施工能力等，选择预制桩，其截面尺寸为400⨯400mm2。

2、选择桩长

选择桩长即选择合适的持力层。选择承台埋深1.5m。

桩长＝桩顶进入承台+中间段+桩端进入持力层厚+桩尖。

桩顶应嵌入承台一定长度，对中等直径桩宜大于等于50mm，以保证群桩与承台之间连接的整体性。暂取桩顶进入承台的长度为50mm。

选择地基土的土层为同一硬度粉质粘土，因为桩端进入持力层深度（1-3倍桩径时，粘性土、粉土大于等于2d；持力层较厚时，粉土、粘性土为2~6d）。

取桩端进入持力层厚度： 3.375d=3.375⨯400mm=1.35m

中间段： h1= 14.50-1.50=13.00m

桩尖：（1.3-1.5）b=（0.52~0.6）m ,取0.6m

初估算： 桩长L=0.05+13.00+1.35+0.6=15.00m`

3、初步设定承台的地面标高，承台底面面积，选择桩和承台的混凝土强度等级

承台高度 1.0m ，钢筋保护层厚度35mm 。由于地下水位离地表0.5m ，为了使地下水位对承台没有影响，且根据《地基基础规》要求

≥600mm,故选择承台埋深1.5m,即底面标高为-1.50m 。承台有效高度

为h 0=1.0-0.035=0.965m ，承台底面定为3.2m ⨯3.2m 。

为便于施工，桩和承台的混凝土强度等级均取C30。 4、确定单桩承载力

KN

l q u A q R i

sia p p pa 70.658 1.35)3704.319.35.1012.52.5019.21.10(200.440.414502a =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯=+=∑5、确定桩数

根。

根，暂取593.470

.658)

8.2042500(2.1)(2.18.204.012.3.23105.12.32.320a k =+⨯=+≥

=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=R G F n KN

Ah Ad G k w w G K γγ

6、桩的平面布置

初选承台尺寸

桩距：取桩距s=（3-4）⨯d=（1.2-1.6）m,取s=1.2m 承台边长：a=1.2+1.2+0.4+0.4=3.2m 则桩的布置图如下图所示：

7、单桩承载力验算 轴心受压时：

KN

R KN n G F Q a k k k 70.65896.54058

.2042500=<=+=+=

偏心受压时：

22max min 2.142

.1).0130300(96.540⨯⨯⨯+±=±

=∑i

i xk k y y M Q Q ⎩

⎨⎧=<=<=KN R KN KN

R KN 70.65821.47244.7902.171.609a a

水平荷载下：

0 1.50.5 1.50.40.5 1.1b b m =+=⨯+=

4/0.10m MN m =