桩基础课程设计

基础工程课程设计

---桩基础设计

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土木工程与力学学院

目录

1 .设计资料 (1)

1.1 地质资料 (1)

2 计算 (1)

2.1 选择桩型桩端持力层承台埋深 (2)

2.2 确定单桩极限承载力标准值 (2)

2.3 确定桩数和承台底面尺寸 (5)

2.4 确定桩基竖向承载力特征值 (5)

2.5 桩顶作用验算 (6)

2.6 桩基础沉降验算 (7)

2.7 桩身结构设计计算 (9)

2.8 承台设计 (10)

3.参考文献 (12)

《基础工程》课程设计

1 设计资料

1.1地质资料：地下水位离地表1.0m；

1.2荷载设计值：

N=5800+50n（kN）

M=680+5n（kNm）

n=60

1.3柱截面尺寸：600mm×800mm

2计算

2.1 选择桩型、桩端持力层、承台埋深

2.1.1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。

2.1.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深

桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层<10时,桩边长取300～400,400mm ×400mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长10m ，下段长10m （不包括桩尖长度在内）。 图2-2桩基及土层分布示意图

依据地基土的分布，第一层为褐黄色粉质粘土但离地面太近不能作为持力层。而二三四六层都是流塑或软塑的粘土，五层是暗绿草黄色粉质粘土，是可塑的，所以选择第五层为持力层。但持力层不是非常厚不能满足桩端全断面进入持力层深度到达该土层桩端阻力的临界深度。

选用低承台基础（低承台桩基础，一般初选d =1~2 m ），因为地下水是埋深是1m ，而上部荷载较大，初选承台埋深为2m 。桩端全断面进入持力层2.0m （>2d ）。桩尖到持力层底面面的距离Z 为2.0m （>4d ）。

故工程桩入土深度为：

m h 220.220=+=

桩基得有效桩长即为m 200.222L =-=。

2.2 确定单桩极限承载力标准值

本设计属于二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。

根据单桥探头静力触探资料P s 确定桩侧极限阻力标准。

图2-3 s sk p q -曲线

图

2-4

由于除去杂土外,第②,③,④,⑤层土都是粘土,则采取图2.3中的折线oabc 来确定桩侧极限阻力的标准值：

即：kPa P s 1000<时，s sk P q 05.0= kPa P s 1000>时，25025.0+=s sk P q

桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式 p sk i ski pk sk uk

A P l q u Q Q Q α+=+=∑

其中：)(2

1

21sk sk sk P P P β+=

u ――桩身截面周长，m 。

i l ――桩穿过第i 层土的厚度。

50p +40

c

801000

g

15a h d

0.0

p

s

p s (kPa)

f

e

.

025s

251251000.

016p s +20.450.02p s q s k (k P a )

140120

60

20

b

p A ――桩身横截面积，扩底桩为桩底水平投影面积，2

m ，α――桩端阻力修正系数，查表2.2。

由于桩尖入土深度H=22m(15

1sk P 为桩端全断面以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，

计算时，由于桩尖进入持力层深度较浅，仅1m,并考虑持力层的可能起伏，所以这里不计持力层土的sk P ，2sk P 为桩端全断面以下4倍桩径范围以内的比贯入阻力平均值，故KPa P sk 22701=，

KPa P sk 47602=，β为折减系数，因为5477.0/21<=sk sk P P ，取β＝1。

桩端阻力的计算公式为：)(21

21sk sk p

pk p p q ⋅+=βα 1

0.8(227014760)28122pk q kPa

=⨯⨯+⨯=

根据静力触探法求sk q ，根据图2-3和表1.1（各层土的Ps 值）,有如下：

按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：

2 40.401040.830.42812 1665.32449.92 2115.24uk sk pk ski i sk p Q Q Q u q l P A kN

α=+=+⨯⨯⨯+∑＝＋＝＝

按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：

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

其中q sik q pk 如无当地经验，均可以查表得到。

q sik