桩基础课程设计知识讲解

桩基础课程设计

目录

1 .设计资料 (1)

1.1 上部结构资料 (1)

1.2 建筑物场地资料 (1)

2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (1)

2.1 选择桩型 (1)

2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)

3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)

3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)

4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)

4.1 ①—C柱的桩和承台的确定 (4)

5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (5)

5.1 四桩承台承载力计算（①—C承台） (5)

6 .桩顶作用验算 (6)

6.1 四桩承台验算（①—C承台） (6)

7 .桩基础沉降验算 (7)

7.1 C柱沉降验算 (7)

8 .桩身结构设计计算 (9)

8.1 桩身结构设计计算 (9)

9 .承台设计 (10)

9.1 四桩承台设计（C柱） (10)

10.参考文献 (13)

1．设计资料

1.1 上部结构资料

拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm

350。柱截面尺寸均为mm

，横向承重，柱网布置如图

mm500

500

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

表3.1 地基岩土物理力学参数

续表

表3.2 桩的极限侧阻力标准值sk q 和极限端阻力标准值pk q 单位：kPa

2. 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深

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 选择桩的几何尺寸以及承台埋深

依据地基土的分布，第②层是灰褐色粉质粘土，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较厚，而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土，所以第④层是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h。

故：m

5.1=

+

+

=

+

h8.

22

1

12

3.8

由于第①层厚1.5m，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0.6m，即承台埋深为2.1m，桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7m。

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1.3m，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2.2.1。

图2.2.1土层分布示意

3 .确定单桩极限承载力标准值

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

式中

sik

q --- 桩侧第层土的极限侧阻力标准值如无当地经验值时可按《建筑桩基技术规

范》JGJ 94-94

中表5.2.8-1（桩的极限侧阻力标准值）取值。

pk

q ---― 极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表《建筑桩基技术规范》JGJ 94-

94中表GE5.2.8-2（桩的极限端阻力标准值）取值。

对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土不计算其桩侧阻力

sik

q 。

根据表1.1地基各土层物理、力学指标，按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94查表得极限桩侧、桩端阻力标准值（表2.3.1）。

表2.3.1 极限桩侧、桩端阻力标准值

层序 液限指数 经验参数法

I L )

(a sk kP q

)

(a pk kP q

② 粉质粘土 0.867 42.552 ③

淤泥的粉质粘土

0.608

56.912

④

粉质粘土

0.800

38.800

1391.428

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 +∑

＝[]428.13910.35

18.3812912.56)6.03.8(552.4235.042

⨯+⨯+⨯+-⨯⨯⨯

＝450.170152.1469+

＝kN 1639.602

估算的单桩竖向承载力设计值（65.1==p s γγ）

kN Q p

pk

s

698.99365

.1602

.1639Q R sk

==

+

=

γγ

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 698.993=，初步确定桩数。 4 .确定桩数和承台底面尺寸

下面以①—C 的荷载计算。柱底荷载设计值如下：

最大轴力组合： 最大轴力3121kN ， 弯矩32 kN •m ， 剪力20kN 最大弯矩组合： 轴力 3002 kN ， 最大弯矩197 kN •m ， 剪力62kN 最大轴力标准值：2400 kN

4.1 ①—C 柱桩数和承台的确定

最大轴力组合的荷载：F=3121 kN ，M= 32kN •m ，Q=20 kN

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14.31.1698

.99331211.1n =⨯=⨯≥

R F 取n ＝4根，桩距 1.05m 3d ＝≥a S ,桩位平面布置如图4.1.1，承台底面尺寸为1.9m 1.9m ⨯。