柱下独立承台桩基础设计(例题版)
桩基础毕业设计
任务书
一、工程设计概况
（1）拟建建筑及场地
某市拟建一栋6层框架结构的办公楼，其建筑场地地势平坦，地层层位稳定，地下水位埋深位于地表下3.2m处，场地的工程地质条件和土层物理性质指标（表1）如下。
试设计柱下独立承台桩基础（假设不考虑地震作用的影响），桩的类型（预制桩或灌注桩）及桩的施工方式自行设定。
场地土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.
表1 土层物理性质指标
（2）上部结构资料
拟建建筑物为6层框架结构，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mm
400 ,横向
mm
400
承重，柱网布置如图1所示。
上部结构荷载作用：上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表2所示,上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表3所示。
表2 柱底荷载效应标准组合值
表3 柱底荷载效应基本组合值
二、设计内容及要求
（1）确定单桩竖向承载力特征值；
（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）软弱下卧层承载力验算；
（4）桩基沉降验算；
（5）桩身结构设计及验算；
（6）承台结构设计及验算；
（7）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；
三、设计成果及提交
（1）计算说明书
（2）桩基础施工图。
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计.
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计是一种基础形式，适用于大型建筑物或结构中的桥墩、柱状结构等。
设计步骤如下：
1. 确定设计荷载和荷载传递路径，包括垂直荷载、水平荷载和弯矩荷载等。
2. 根据设计荷载计算承台的尺寸和几何形状，包括承载力、几何尺寸和抗倾覆能力等。
3. 根据地质勘察资料确定桩的类型和数量，包括钢筋混凝土桩、摩擦桩和承插桩等。
4. 计算桩的长度和直径，根据地质条件、承载力和抗侧承载力等。
5. 设计桩的布置方式，包括桩间距、桩的排列形式和桩与承台的连接方式等。
6. 设计桩的配筋和钢筋混凝土混凝土配合比，确保桩的强度和耐久性。
7. 进行桩基础的稳定性和承载力计算，包括桩的承载力、桩的沉降和桩的施工质量等。
8. 制作桩基础的施工图纸和技术规范，确保施工质量和安全性。
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计是一个综合考虑荷载、结构和地质条件的过程，需要进行详细的计算和设计，以确保基础的稳定性和安全性。
注册岩土工程师2018年[专业案例]考试真题与答案解析-A卷
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注册岩土工程师2018年[专业案例]考试真题与答案解析上午卷一、案例分析题1.湿润平原区圆砾地层中修建钢筋混凝土挡墙，墙后地下水位埋深0.5m，无干湿交替作用，地下水试样测试结果见下表，按《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）要求判定地下水对混凝土结构的腐蚀性为下列哪项？并说明依据。
（）题1表A.微腐蚀B.弱腐蚀C.中腐蚀D.强腐蚀答案：B答案解析：根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）第12.2.1条和附录G。
①按环境类型评价腐蚀性挡土墙墙后接触地下水，墙前暴露在大气中，环境类型定为I类，无干湿交替。
SO42－含量为210.75mg/L，S042－＜200×1.3＝260mg/L，微腐蚀性。
Mg2＋含量为45.12mg/L，Mg2＋＜1000mg/L，微腐蚀性。
总矿化度为736.62mg/L ＜10000mg/L，微腐蚀性。
②按地层渗透性评价腐蚀性持力层为圆砾，属于强透水层，侵蚀性CO2为4.15mg/L＜15mg/L，微腐蚀性。
pH值为6.3，介于5.0～6.5之间，弱腐蚀性。
矿化度736.62mg/L＝0.74g/L＞0.1g/L，HCO3－腐蚀性不用判别。
③判定腐蚀等级取腐蚀性等级最高的作为腐蚀性等级，可得地下水对混凝土腐蚀性等级为弱腐蚀性。
2.在近似水平的测面上沿正北方向布置6m长测线测定结构面的分布情况，沿测线方向共发育了3组结构面和2条非成组节理，测量结果见下表。
按《工程岩体分级标准》（GB/T50218—2014）要求判定该处岩体的完整性为下列哪个选项？并说明依据。
（假定没有平行于测面的结构面分布）（）A.较完整B.较破碎C.破碎答案：B答案解析：根据《工程岩体分级标准》（GB/T50218—2014）附录B。
①结构面沿法线方向的真间距第一组真间距：6/12×sin30°×cos0°＝0.25m。
桩基础的例题
【例题4-1】某柱下独立建筑桩基，采用400×400mm 预制桩，桩长16m 。
建筑桩基设计等级为乙级，传至地表的竖向荷载标准值为F k ＝4400kN ，M ky ＝800kN.m ，其余计算条件见图所示。
试验算基桩的承载力是否满足要求。
解：基础为偏心荷载作用的桩基础，承台面积为A ＝3×4＝12m 2，承台底面距地面的埋置深度为d =1.5m 。
1.基桩顶荷载标准值计算kN ndA F nG F N G k kk K 79365.112204400=⨯⨯+=+=+=γkNxx M nG F N N ik kk k k 6609261337935.145.180079322m axm inm ax =±=⨯⨯±=±+=∑2.复合基桩竖向承载力特征值计算按规范推荐的经验参数法计算单桩极限承载力标准值。
桩周长u ＝0.4×4＝1.6m ；桩截面面积A p ＝0.42＝0.16m 2。
软土层、粘土层和细砂层桩极限侧阻力标准值分别为q sk ＝25kPa ，60kPa ，60kPa 。
细砂层中桩端极限端阻力q pk ＝4200kPa 。
单桩极限承载力标准值为pk p ski i pk sk uk q A q l u Q Q Q +=+=∑＝1.6×（25×11.0＋60×4.0＋60×1.0）＋0.16×4200＝1592kN复合基桩承载力特征值计算时考虑承台效应。
c ak c ukc ak c a A f Q A f R R ηη+=+=2承台效应系数ηc 查表，41.1612===n A s a m ，B c /l ＝3.0/16=0.19，s a /d ＝1.41/0.4＝3.53。
查表4－11得ηc 取0.15，对于预制桩还应乘以0.7，即ηc 取0.15×0.7＝0.105。
一级注册结构工程师专业部分试卷-17_真题-无答案
一级注册结构工程师专业部分试卷-17(总分40,考试时间90分钟)1. 设某框架角柱截面尺寸b×h=600mm×600mm，抗震等级为一级。
Ⅱ类场地，采用040混凝土，纵向受力钢筋采用HRB335级，箍筋采用HPB235级。
该柱截面配筋如图6-70-1所示。
设所配钢筋均满足柱的承载能力和变形要求，则配筋图中标有处，选项中全部有错误的是哪项?提示：未标注处不必判别正确或错误。
2. 框架柱顶梁柱节点采用托板支座与柱连接(托板刨平顶紧)，梁的支座端板用C级普通螺栓(4.6级)与局部加厚的柱翼缘板相连形成梁柱刚性节点。
其螺栓布置如图6-28-1所示。
已知：框架柱顶节点弯矩设计值为M=172.1kN·m，试问应选用以下何项公称直径的螺栓? 提示：假定螺栓连接的中和轴位于底排螺栓中心线上。
A.M27，Ac=459.4mm2**，Ac=352.5mm2**，Ac=303.4mm2**，Ac=244.8mm2某修建在季节性冻土地区的轻型房屋，该房屋基础为筏板式钢筋混凝土承台下设9根钢筋混凝土灌注短桩基础，短桩长5m，桩径0.5m，桩位平面见图6-54-1，标准冻深为承台底面下3m，桩侧极限阻力标准值qsk=80kPa，抗拔系数λ=0.7。
3. 试问该房屋标准冻深线以下群桩呈整体破坏时，基桩抗拔极限承载力标准值Tgk(kN)与下列何项数值最接近?A. 150B. 180C. 220D. 2754. 条件同上，试问该房屋标准冻深以下群桩呈非整体破坏时，基桩抗拔极限承载力标准值Tuk(kN)与下列何项数值最接近?A. 265B. 305C. 350D. 4005. 某承受集中荷载的独立混凝土箱形截面梁，其支座截面由集中荷载产生的剪力值占总剪力值的75%以上，该截面的剪力计算值V=400kN，剪跨比λ=3.5，梁的截面尺寸如图6-11-1所示，混凝土强度等级为C30，试问按计算支座截面腹板内所需箍筋直径(包括钢材级别)及间距与下列何项最接近?提示as==35mm，fc=14.3N/mm2，f1=14.3N/mm2。
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计
KN 905218102Quk Ra ===计算书一、设计资料学号：20180802258 柱尺寸：450mm ×600mm 水平力Hk ：500kN 竖向力F ：7500+100×8=8300kN 弯矩M ：950-25×5=825KN ·m表3-2 岩土设计参数表二、选择端桩持力层、承台埋深根据表地质条件，以粉细砂层为桩尖持力层，采用预装混凝土方桩，桩长L=20m ,截面尺寸为500mm ×500mm ，桩尖进入粉细砂层为5.4m 。
桩身材料：混凝土C30级，2/3.14mm N f c =；钢筋：三级钢，2/360'mm N f f y ==。
承台采用C25混凝土，22/27.1;/9.11mm N f mm N f t c ==，承台底面埋深m d 0.2=。
三、确定单桩极限承载力标准值桩的极限测阻力标准值，按表3-2取值四、单桩坚向承载力特征值：kN K Q R uk a 9782/1956/=== 为端承型桩，不考虑承台作用水平承载力特征值：oa x ha X V a 75.0= R 3EI 51EI mb a 1=2b W I 000=6bh 20=W 00.85EcI = EI 1956KN Quk 0.50.52400465.45.3423.8203.5560.54 Qpk Qsk Quk AP qpk qsikli up Qpk Qsk Quk =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+=+∑=+=）（已知bxh=500mm ×500mm ，X Oa 一般取10mm 因为是矩形截面，b=500mm ＜1m ，所以b 0=1.5b+0.5=1.25m ，地基土横向抗力系数的比例系数m=6.0MN/m 4=6.0×103KN/m 4,E C =3.0×107KN/m 2把已知数据代入公式得：因为ah=7.035＞4，所以ah=4 V 0x =0.940五、确定桩数和承台尺寸9.797883001.105.1n =⨯⨯=≥ak G e R F ζζ初选取n=12根六、初定承台尺寸桩距取m s m d s 2,25.044==⨯=≥取mm a 5225.02b :7235.02:=⨯+⨯==⨯+⨯=承台短边承台长边承台埋深d=2m ，承台高度h=1.5，桩顶深入承台50mm 钢筋保护层70mm ，则承台有效高度为m h 415.1035.0050.05.10=--=m3021.060.50.526bh 20=⨯==W m 4301.021.250.0212b W I 000=⨯==m 331500100.0133.00.85 0.85EcI = EI 470=⨯⨯⨯=0.469513315001061.25351EI mb a 1=⨯⨯==7.035150.469ah =⨯=KN EI 123.270.010.940.4690.0052288000000.753=X Vx a 75.0= R oa 3ha =⨯⨯⨯⨯m 40520.0500.53121bh 3121I =⨯==。
2021年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
2021年注册土木工程师（岩土）《专业案例考试（下）》真题及详解一、案例分析题（每题的四个备选答案中只有一个符合题意）1．某场地岩体较完整、渗透性弱，地下水位埋深10m，钻孔压水试验数据见下表，试验段深度范围为15.0m～20.0m，试验曲线见下图。
已知压力表路距地表高度0.5m，管路压力损失0.05MPa，钻孔直径150mm。
估算岩体渗透系数最接近下列哪一项？（1m水柱压力取10kPa）（）题1表题1图A．9.4×10－3m/dB．9.4×10－2m/dC．12.4×10－2m/dD．19.2×10－2m/d答案：C解析：根据《工程地质手册》P1240～1246。
渗透性弱、B型，用P1、Q1计算。
P＝0.1＋0.01×10.5－0.05＝0.155MPa＞0.1MPa，直线段，可取0.155MPa与对应的Q计算。
因此，岩体渗透系数为：故选择C选项。
2．某土样进行颗粒分析，试样风干质量共2000g，分析结果见下表，已知试样粗颗粒以亚圆形为主，细颗粒成分为黏土，根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009年版），该土样确切定名为下列哪个选项？并说明理由。
（）题2表A．圆砾B．角砾C．含黏土圆砾D．含黏土角砾答案：C解析：根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009年版）第3.3.2条、第6.4.1条。
\（1）根据第3.3.2条，粒径大于2mm的颗粒含量为：（160＋580＋480）/2000＝0.61＝61%＞50%，且颗粒以亚圆形为主，可定为圆砾。
\（2）根据第6.4.1条，粒径小于0.075mm的细粒黏土含量为：1－（160＋580＋480＋20＋5＋30＋60＋120）/2000＝0.2725＝27.25%＞25%，可定名为含黏土圆砾。
故选择C选项。
3．某场地位于山前地段，分布有较厚的冲洪积层，定性判断第二层为碎石土层。
柱下独立承台桩基础计算书
目录一．设计任务书………………………………………………………二．设计资料……………………………………………………………………三．设计内容……………………………………………………………………四．桩基承载力验算……………………………………………………………五．桩沉降验算………………………………………………………………六．桩结构强度计算和配筋…………………………………………………七．承台设计验算………………………………………………………………八．联系梁设计计算…………………………………………………………………………《基础工程》课程设计任务书（一）设计题目某钢筋混凝土框架结构建筑，采用柱下独立承台桩基础，首层柱网布置及上部结构传至柱底的荷载相应标准组合值如图所示，试设计该基础。
（二）设计资料（1）工程地质条件由地表向下土层分布及土层性质如下：①杂填土：厚1.5m，重度为16kN/m3。
②深灰色淤泥质土，厚4.2m，重度为16.9 kN/m3，流塑～软塑状，含少量有机质，压缩模量为3MPa，f ak＝45kPa；③灰白色粘土：厚2.1m，重度为18.1kN/m3，压缩模量为5.0MPa，液性指数为0.85，f ak＝95kPa；④黄色粉质粘土：厚1.8m，重度为18.8kN/m3，压缩模量为8.0MPa，液性指数为0.70，f ak＝130kPa；⑤黄褐色粉质粘土：厚8.5m，重度19.2kN/m3，硬可塑状，液性指数为0.45，f ak＝220kPa，压缩模量为9.2MPa；⑥中砂土：勘探未钻穿，重度20.1kN/m3，中密到密实状态，f ak＝245kPa，压缩模量为20.0MPa；地下水位位于地表下1.5m处。
（2）给定参数所有柱截面尺寸均为500mm×500mm；相应标准组合，上部结构传至底层柱底的荷载见图。
相应于荷载效应基本组合时，近似取荷载效应标准组合值的1.35倍。
假设竖向荷载效应准永久组合值为荷载效应标准组合值的0.95倍。
桩基础-例题
8、1某桩为钻孔灌注桩,桩径850d mm =,桩长22L m =,地下水位处于桩项标高,地面标高与桩顶齐平,地面下15m 为淤泥质黏土,15sk a q kP =,饱与重度317kN m γ=,其下层为中密细砂,80sk a q kP =,2500pk a q kP =。
地面均布荷载50a p kP =,由于大面积堆载引起负摩阻力,试计算下拉荷载标准值(已知中性点为00.8n l l =,淤泥土负摩阻力系数0.2n ξ=)。
【解】 已知00.8n l =,其中n l 、0l 分别为自桩顶算起的中性点深度与桩周软弱土层下限深度。
015l m =,则中性点深度00.80.81512n l l m ==⨯=。
桩基规范5、4、4条,中性点以上单桩桩周第i 层土负摩阻力标准值为'i ni n si q σξ=当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结与地下水降低时,''i ri σσ= 当地面分布大面积荷载时,''i ri p σσ=+式中,n si q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按上式计算值大于正摩阻力标准值q pk = 2500 kPa时,取正摩阻力标准值进行设计;ni ξ——桩周第i 层土桩侧负摩阻力系数,可按表5、4、4-1取值; 'i σ——桩周第i 层土平均竖向有效应力;'ri σ——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;i γ 、m γ——第i 计算土层与其上第m 土层的重度,地下水位以下取浮重度;i z ∆、m z ∆——第i 层土与第m 层土的厚度;p ——地面均布荷载。
当地面分布大面积堆载时,''i i p γσσ+=()1'11101710124222i i m m i i a m z z kP γσγγ-==∆+∆=+⨯-⨯=∑''504292i i a p kP γσσ=+=+='0.29218.4n si ni i a q kP ξσ==⨯= 15n si sk a q q kP >=,取15n si a q kP =基桩下拉荷载为:10.851512480.4nnn gsi i i Q u q l kN π===⨯⨯⨯=∑8、2 某钻孔灌注桩,桩径 1.0d m =,扩底直径 1.4D m =,扩底高度1.0m ,桩长12.5l m =。
桩基设计例题
桩基设计例题某大城市中心城区旧城区改造工程中，拟建一栋16层高、内筒外框楼房。
建筑物对差异沉降没有特殊要求。
舱底位于拆迁区的居中部位。
场地底层层位稳定，底层剖面和桩基设计参数指标如下表。
已知荷载效应标准组合条件下，作用于承台顶面的竖向荷载F =5800kN ，x M =180kN •m ，y M =680 kN •m 。
荷载效应基本组合条件下，作用于承台顶面的竖向荷载F =7830kN ，x M =2430kN •m ，y M =918 kN •m 。
试设计柱下独立承台桩基础。
设计：按规定确定桩基设计等级为乙级 第一步：桩型选择与桩长确定 （一）选择桩型1. 对人工挖孔灌注桩：由于粘土层厚度3.5m ，不足以作为16层建筑物的持力层，以卵石维持理想鞥，深度大26m 以上，又因为卵石层透水性强，地下水位高，，故不予采用。
2. 对沉管灌注桩：承载力较高的卵石层的埋深超过26m ，当地施工机械无法施打。
若以埋深较浅粉质粘土为持力层，单桩承载力在240-40kPa ，对16层的建筑，需要基桩数量较多，布桩密度会很大，不予采用。
3. 对冲孔灌注桩：当地缺乏反循环清渣设备，桩底沉渣得不到保证，极大影响成桩质量，不予采用。
4. 对底层分布和当地施工经验，决定采用混泥土预制桩。
预制桩边长为400mm 的方桩，桩端进入卵石层0.5m 。
（二）确定桩长初选承台埋深d=2m ，桩顶入承台50mm （规范4.2.4条第1款：桩嵌入承台的长度对中等直径桩不宜小于50mm ，对大直径桩不宜小于100mm 。
），桩端全断面进入卵石层50mm （依据规范）3.3.3第5款（第8页）对于碎石土桩基全断面进入层不宜小于1d （边长或直径）.桩长设计取值，（1）桩嵌入承台长度为0.05m ；（2）穿过土层的长度为(3-2)+10.4+3.5+9.3=24.2m ；（3）进入持力层长度为0.05m （大于1.0d=40mm ）；（4）锥形桩尖长为0.5m 。
柱下独立承台桩基础设计 例题
基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPat f＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
桩基础设计实例计算书
桩基础设计实例某城市中心区旧城改造工程中，拟建一幢18层框剪结构住宅楼。
场地地层稳定，典型地质剖面图及桩基计算指标见表8-5。
柱的矩形截面边长为400mm ×500mm ，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为：5840=k F kN ，180=xk M kN ·m ，550=yk M kN ·m ，120=xk H kN 。
承台混凝土强度等级取C30，配置HRB400级钢筋，试设计柱下独立承台桩基础。
表8-5 地质剖面与桩基计算指标解：（1）桩型的选择与桩长的确定人工挖孔桩：卵石以上无合适的持力层。
以卵石为持力层时，开挖深度达26m 以上，当地缺少施工经验，且地下水丰富，故不予采用。
沉管灌注桩：卵石层埋深超过26m ，现有施工机械难以沉管。
以粉质粘土作为持力层，单桩承载力仅240~340 kN ，对16层建筑物而言，必然布桩密度过大，无法采用。
对钻（冲）孔灌注桩，按当地经验，单位承载力的造价必然很高，且质量控制困难，场地污染严重，故不予采用。
经论证，决定采用PHC400-95-A （直径400mm 、壁厚95mm 、A 型预应力高强混凝土管桩），十字型桩尖。
由于该工程位于城市中心区，故采用静力法压桩。
初选承台埋深d =2m 。
桩顶嵌入承台0.05m ，桩底进入卵石层≥1.0m ，则总桩长L=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+1.0≈25.3m 。
（2）确定单桩竖向承载力 ①按地质报告参数预估∑+=i sia P p pa a L q u A q R()4596910.1803.9105.3304.1061254.044.055002+=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯+⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=ππ =1150kN②按当地相同条件静载试验成果u Q 的范围值为2600 ~3000kN 之间，则 1500~13002/==u a Q R kN ，经分析比较，确定采用13502/==u a Q R kN 。
《土力学与地基基础》课程题库(第10章)(1)
《土力学与地基基础》课程题库（第10章）一、名词解释桩侧负摩阻力、群桩效应、承台效应、桩基础、基桩二、单项选择题1、预制桩按施工工艺的不同来分类，不包括（）。
A．锤击沉桩B．振动沉桩C．沉管灌注桩D．静力压桩2、预制桩施工工艺中，产生噪声最大的是（）。
A．锤击沉桩B．振动沉桩C．扩底灌注桩D．静力压桩3、当桩周土体因某种原因对桩产生向上作用的摩阻力，此称为（）。
A．正摩阻力B．负摩阻力C．上摩阻力D．下摩阻力4、当桩周土体因某种原因对桩产生向下作用的摩阻力，此称为（）。
A．正摩阻力B．负摩阻力C．上摩阻力D．下摩阻力5、对于入土深度相同的桩，若有负摩阻力产生，则桩的承载力相对（）。
A．增大B．减小C．不变D．无法判断6、对于入土深度相同的桩，若有负摩阻力产生，则桩基沉降量（）。
A．增大B．减小C．不变D．无法判断7、产生桩侧负摩阻力的情况有多种，例如（）。
A、桩附近地面大面积堆载B、桩顶荷载增大C、桩端未进入坚硬土层D、场地地下水位上升8、关于群桩基础的承载力和各单桩的承载力之和的大小比较，一般情况下，摩擦型群桩基础的承载力（）各单桩的承载力之和。
A．大于B．小于C．等于D．远大于19、以下关于群桩中单桩桩顶竖向力，正确的是（）。
A．其平均值不应小于1倍基桩竖向承载力特征值B．其平均值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值C．其最大值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值D．其最大值不应大于1.1倍基桩竖向承载力特征值10、受偏心荷载作用的群桩基础，当（）时，持力层承载力才能满足要求。
A ．B ．且C ．D ．且11、桩基础的桩端进入持力层的最小深度宜为桩身直径的（）。
A．0.1倍~0.3倍B．0.2倍~0.4倍C．1倍~3倍D．2倍~4倍12、嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度不宜小于（）。
A．0.1m B．0.5m C．1.0m D．1.5m13、嵌岩灌注桩桩端以下（）倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。
桩基础的设计
当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时， 一般可提出桩基础、地基加固方案进行比较。当天然地基承载 能力已基本满足或差不多而地基沉降偏大时，也可考虑在地基 中设置部分桩，成为一种沉降控制桩基础，此时，需按控制 沉降进行桩基础设计。
对桩和承台来说，应有足够的强度、刚度合耐久性。
1x = 0.56 1x + 0.2
1y = 0.56 1y + 0.2
（a）锥形承台； (b)阶形承台 四桩以上（含四桩）承台角桩冲切计算示意
（2）三桩三角形承台可按下列公式计算受角桩冲切的承载力 ：
底部角桩：
( ) N l
11
2c1 + a11
hp tg
1
2
f tho
0.56
11 = 11 + 0.2
向设置联系梁。
4） 联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁 宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的 1/10~1/15，且不宜小于400mm。
5） 联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小 于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵 筋宜通长配置。
承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌 注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实 性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小 于0.94。
5、验算作用于单桩的荷载，若不符合要求，需调整平面布置与承台 尺寸再进行验算，直至满足要求。
6、验算群桩承载力和变形，若不符合要求则返回第4步修正设计，直 至满足要求。
7、桩身结构设计和计算。 8、承台设计和计算。 9、绘制桩位、桩身结构和承台结构施工图，编制设计说明。
2 桩型和持力层的选择
一、桩型、截面和桩长选择原则
《精讲》之桩基承台验算
1
2
f t h0
N l 12 （2c2 a12 ) hp tan
2
2
f t h0
hp 1
h 800 （当 h 800mm时取800，当h 2000mm时取2000 ） 12000
0.56
11
11 0.2
a11 h0
12
0.56
12 0.2
N l [ 1x (c2 a1 y / 2) 1 y (c1 a1x / 2)] hp f t h0
hp 1
h 800 （当 h 800mm时取800，当h 2000mm时取2000 ） 12000
0.56 1x 0.2
1x
1 y
0.56 1 y 0.2
a1 y h0
1x
2
a1x h0
1 y
第四篇
第4章
承台计算
须满足 0.25 1x 1
须满足 0.25 1 y 1
（ a ）锥形承台
（ b ）阶形承台
式中： N l ------不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩的反力设计值；
1x、1 y ------角桩冲切系数； hp ------承台受冲切承载力截面高度影响系数；
Fl 0 u m hp f t h0
须满足 0.25 1 y 1
【注】当承台为正方形，基桩按正方形排列时，抗冲切承载力计算公式可简化为下式： 式中： Fl ------不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲 切力设计值， Fl F Qi ；
第四篇
第4章
承台计算
2.受冲切计算------《建筑桩基技术规范》5.9.Ⅱ （1）对于柱下矩形独立承台受柱冲切或下阶承台受上阶承台冲切的承载力可分别按下列 公式计算：
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基础工程课程设计————某小区住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPat f＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算：粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pa kPa q-=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
（五）：群桩承载力验算：1、根据实体基础法进行验算： 1）、实体基础底面尺寸计算：桩所穿过的土层的摩擦角：121ϕ︒= ()9m ，220ϕ︒= ()1m取121 5.2544αϕ︒===︒ ， tan 0.919α= 边桩外围之间的尺寸为：22.33.3m ⨯实体基础底面宽：2.32100.0919 4.14m +⨯⨯=实体基础底面长：3.32100.0919 5.14m +⨯⨯= 2）、桩尖土承载力设计值：1° 实体基础埋深范围内的土的平均重度（地下水位下取有效重度）()()318.8218.910919.610110.612m kN γ⨯+-⨯+-⨯==2° 实体基础底面粉质粘土修正后的承载力特征值为： 根据书上表2－5 取0.3bη= ， 1.6dη=()()()()3120.52200.30.9 4.143 1.610120.5407.3bdmaakb kPaffγηηγ=+-+-=+⨯⨯-+⨯⨯-=3°取320GkNm γ= ，310mkNm γ= ，基础自重为：()4.14 5.1422010102979G k N =⨯⨯⨯+⨯= 4°实体基础底面压力计算： ○1当仅有轴力作用时：32002979290.4407.34.14 5.14aaF G kPa kPa A pf++===<=⨯○2考虑轴力和弯矩时计算：m a x 3200297940050 1.564.14 5.14 4.14 5.14F G M A W P +++⨯=+=+⨯⨯⨯424.3 1.21.2407.3488.8akPa kPa f=<=⨯=由以上验算，单桩及整体承载力满足要求。
（六）、承台设计：承台尺寸由图1所示，无垫层，钢筋保护层厚取100mm 。
1、单桩净反力的计算：单桩净反力，即不考虑承台及覆土重量时桩所受的力 1）、单桩净反力的最大值：()m a x345.4 2.6 3.622012314.2Q=-⨯⨯⨯= 2）、平均单桩净反力： 320012266.7Q Fn k N '=== 2、承台冲切验算： 1）、柱边冲切： 冲切力：3200 1.3504320Li F kN N F=-=⨯-=∑受冲切承载力截面高度影响系数hpβ的计算：()10.919008000.9922000800hpβ-=-⨯-=-冲夸比λ与系数α的计算：()0000.5250.5250.11000x x a hλ===<000.840.841.160.20.5250.2xxβλ===++()0000.2250.2250.21000y y a hλ===>000.840.841.980.20.2250.2yyβλ===++ ()()()()()0000022 1.160.40.225 1.980.60.5250.9921500 1.087864320c y c x x y hp t l kN kN f b a h a h F βββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求3、角桩向上冲切：12101010,10.0.45,,,x x x x y y y y m c ca a a a λλλλ======110.560.560.7720.20.5250.2xxβλ===++110.560.561.320.20.2250.2yy βλ===++()()()()()2111011max 220.7720.450.22520.450.52520.992150012045345.4y x x y hp t kN kN f c a c a h N βββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯+++⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求。
4、承台抗剪验算：斜截面受剪承载力可按下面公式计算：00hst V fb h ββ≤， 1.751.0βλ=+，114408008000.9461000hs h β⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Ⅰ－Ⅰ截面处承台抗剪验算： 边上一排桩净反力最大值max314.2kN Q=，按3根桩进行计算。
剪力m a x33314.2942.6kN QV==⨯= 承台抗剪时的截面尺寸近似的定为：平均宽度 1.93b m =,1.0m h=1.75 1.75 1.1471.00.525 1.0βλ===++()00.946 1.1471500 1.93 1.03141chstkN V f Vb hββ==⨯⨯⨯⨯=>可以Ⅱ－Ⅱ截面处承台抗剪验算： 边排桩单桩净反力平均值 266.7ikN Q= ，按4根桩计算。
剪切力44266.71066.8Q k N V==⨯= 承台抗剪时的截面尺寸：平均宽度 2.63b m = ，0 1.0h m = 斜截面上受压区混凝土的抗剪强度为： 1.75 1.75 1.1471.00.525 1.0βλ===++()00.946 1.1471500 2.63 1.04280chstkN V f V b hββ=⨯⨯⨯⨯=>=可以5、承台弯矩计算及配筋计算： 1）、承台弯矩计算： 多桩承台的弯矩可在长，宽两个方向分别按单向受弯计算：Ⅰ－Ⅰ截面，按3根桩计算：()3314.20.9750.3636.3Ik N m M=⨯⨯-=∙Ⅱ－Ⅱ截面，按4根桩计算：()4266.70.6750.3400IIkN m M=⨯⨯-=∙ 2）、承台配筋计算：取1.0, 1.4m K h== 。
长向配筋：620636.31022810.910003100.9Isymm M A fh⨯===⨯⨯ 选配 16@200φ 2201.1132614smm A =⨯= 短向配筋：6204001014340.910003100.9IIsymm M A fh ⨯===⨯⨯ 选配 14@200φ ()2153.9182700smm A =⨯=构造要求承台配筋图：（七）、桩的强度验算桩的截面尺寸为 2300300mm ⨯，桩长为10.0m ，配筋为416φ，为通长配筋， 钢筋保护层厚度选40mm 。