土木工程(桩基础)毕业设计 (2)

桩基础设计

目录

前言

1、建筑设计资料

（1）、设计原始资料

（2）、建筑基地平面图

2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深

（1）、选择桩型

（2）、选择桩的几何尺寸以及承台埋深

3 、确定单桩极限承载力标准值

（1）确定单桩极限承载力标准值

4、确定桩数和承台底面尺寸

（1）①—C柱桩数和承台的确定

（2）计算桩顶荷载

5、桩身结构设计计算

（1）、桩身结构设计计算

（2）、确定复合基桩竖向承载力设计值（3）、九桩承台承载力计算（①—C承台）（4）桩顶作用验算，桩承台验算（①—C承台）

6、承台设计

（1）、柱对承台的冲切

（2）、角桩对承台的冲切

（3）、斜截面抗剪验算（4）、受弯计算7．桩基础沉降验算

8. 结论与建议

结束语

参考文献

1、建筑设计资料

（1）、设计原始资料

拟建三明大酒店工程位于三明市东兴五路以南，其东临电子商城，西侧为居民住宅，房地产公司。南侧为儿童服装设计公司。拟建建筑物为一框架结构，地面以上9层，地下2层，总建筑面积27000m2。基坑长约60m，宽约40m，基坑开挖深度6m。本次设计主要是对酒店的某根柱进行桩基础设计，作用于该柱（600mm×400mm）柱底面（基础顶面）处的荷载基本组合设计值有两类：

最大轴力组合：轴向力F=6200 kN，柱底弯矩为M= 510 kN·m ，水平荷载V =285 kN；桩身采用C30的混凝土浇筑。

最大弯矩组合：轴向力F=4715 kN，柱底弯矩为M= 670 kN·m ，水平荷载V =385 kN；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）。

基坑周边无复杂管线，有利于基坑施工。

根据钻探揭露，拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地四周均无特殊情况分布。在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层：

①-1层填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年。

②层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。

③层粉质粘土：黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。

④层细砂：褐黄，黄色，细砂为主，含少量粘性土，分选性较好，成分多为石

英质，含云母，很湿~饱和，稍密状态。

⑤砂土状强风化花岗岩（γ52（3）c）：浅肉红色，原岩结构基本保留，岩芯呈砂土状，岩芯手可掰碎，遇水易散、易软化，干钻困难，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层全场地分布，层厚5.00-16.50m

测得孔内初见水位埋深2.00～6.50m，稳定水位埋深2.20～6.20m。地下水位埋深按3米计算，场地地下水对混凝土无腐蚀性影响。

场地土体情况一览

(2)、建筑基地平面图

2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深

（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。又因为灌注桩具有承载力能力高，施工方便，工期短，造价低，施工时无振动、无地面隆起或侧移，对周边建筑物危害小，使用范围大，适用于各种地质条件。所以，根据施工场地属于市区，地基条件以及场地周围环境条件，应该选择灌注桩基础。

（2）、选择桩的几何尺寸以及承台埋深

因为基坑开挖深度为6米；依据地基土的分布，第①层灰色的填土，厚度为1.5米，第②层是黄褐色粉质粘土，厚度为6.5米，既不用考虑；

第③层是黄褐色粉质粘土，厚度为3米，承载力低，土层太薄，不宜做持力层；

第④层是黄褐色、黄色细砂土，厚度为5米，很湿~饱和，稍密状态，土层比较

薄，桩承载力不够，所以不宜做持力层；

第⑤层浅肉红色砂土状强风化花岗岩（γ52（3）c

），厚度为12米，桩端承载力也

比较高；

所以，综上各方面的情况应该选择第⑤层为持力层。桩端全断面进入持力层1.0m （>2d ），工程桩入土深度为h 。

故：m h 111532=+++=

选择承台埋深为2.0m ，桩基得有效桩长即为11-2=9.0m 。

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,故取d=350m ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长4.5m ，下段长4.5m （不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长0.5m ，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。

3 、确定单桩极限承载力标准值

（1） 确定单桩极限承载力标准值

本设计属于二级建筑桩基，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算：

p pk i s ik pk s k uk A q l q u Q Q Q +=+=∑

sk Q ——单桩极限摩阻力标准值（kN ）

pk Q ——单桩极限端阻力标准值（kN ）

u ——桩的横断面周长（m ）

p A ——桩的横断面底面积（2m ）

i

L

——桩周各层土的厚度（m ）

sik

q

——桩周第i 层土的单位极限摩阻力标准值（a kP ）

pk q ——桩底土的单位极限端阻力标准值（a kP ）

经查《建筑桩基技术规范》得：

按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：

=+=pk sk uk Q Q Q p pk i sik A q l q u +∑

＝[]7500414.30.35 120053536035.014.32 ⨯÷⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯

219.721945.096+=

＝1254.234kN

估算的单桩竖向承载力设计值（65.1==p s γγ）

kN Q p

pk

s

142.76065

.1234

.1254Q R sk

==

+

=

γγ R ——单桩竖向极限承载力设计值，kN

sk Q ——单桩总极限侧阻力力标准值，kN

pk Q ——单桩总极限端阻力力标准值，kN

s

γ

——桩侧阻力分项抗力系数

p γ——桩端阻力分项抗力系数

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 142.760=，初步确定桩数。