桩基础的例题

桩基础经典习题集

【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 n d A F n G F N G k k k K 7936

5.112204400=⨯⨯+=+=+=γ kN x x M n G F N N i k k k k k 6609261337935.145.180079322max min

max

=±=⨯⨯±=±+=∑

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（公式4-10）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

因为摩擦桩型，并Sa ＜6d ，故复合基桩承载力特征值计算时应按（公式4-22）考虑承台效应。

c ak c uk c 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0.11，对于软土地基上的桩基还应乘以0.8，即ηc 取0.11×0.8＝0.088。

284.16)16.0612()(m n nA A A p c =⨯-=-=

。 kN A f Q R c ak c uk 80984.180088.0215922=⨯⨯+=+=η

3.桩基承载力验算

N k ＝793kN

N kmax＝926kN<1.2R=971kN

承载力满足要求。

【例题4-2】

某框架结构办公楼，柱截面尺寸为600mm×600mm。采用柱下独立桩基础，泥浆护壁钻孔灌注桩，直径为600mm，桩长20m，单桩现场载荷试验测得其极限承载力为Q uk＝2600kN。建筑桩基设计等级为乙级。承台底面标高位-1.8m，室内地面标高±0.000，传至地表±0.000处的竖向荷载标准值为F k＝6100kN，M ky＝400kN.m，竖向荷载基本组合值为F＝7000kN，M y＝500kN.m。承台底土的地基承载力特征值f ak＝120kPa。承台混凝土强度等级为C25（f t＝1.27N/mm2），钢筋强度等级选用HRB335级钢筋（f y＝300N/mm2），承台下做100mm 厚度的C10素混凝土垫层。试进行桩基础设计。

例图4-

解：1.桩数的确定和布置

初步确定时，取单桩承载力特征值为

kN Q R uk a 13002

26002=== 考虑偏心作用，桩数n ≥1.1

a k

R F =1.1×13006100＝5.2，取桩数为5根，考虑最小桩间距2.5d ＝1.5m 的要求，采用如图4-44所示布桩形式，满足最小桩间距及承台构造要求。

2.复合基桩承载力验算

承台底面面积为A = 3.4×3.4＝11.56m 2

。

基桩桩端荷载标准值

kN n d A F n G F N G k k k K 130458.16.11206100=⨯⨯+=+=+=γ kN x x M n G F N N i yk k k k k 12131395=91±1304=1.1×41.1×400±1304=±+=22max min max

∑

复合基桩承载力特征值计算时考虑承台效应。

c ak c uk c ak c a A f Q A f R R ηη+=+=2

承台效应系数ηc 查表4-11，52.156.11===

n A s a m ，B c /l ＝3.0/20=0.15，s a /d ＝1.52/0.6＝2.5。查表4- 得ηc 取0.12。

22.25)12.056.11()(m n nA A A p c =⨯-=-=

。 kN A f Q R c ak c uk 13322.212012.0226002=⨯⨯+=+=η

桩基承载力验算

N k ＝1304kN < R = 1332kN

N kmax ＝1395kN < 1.2R = 1598kN

承载力满足要求。

3.承台计算

（1）冲切承载力验算

初步设承台高度为h ＝1000mm 。承台下设置垫层时，混凝土保护层厚度取40mm ，承台有效高度为h 0＝1000-40＝960mm 。

1）柱冲切承载力验算

对于800

F l =F - ∑Q i （冲切体内基桩净反力之和）＝7000-5

7000＝5600kN （柱边到桩边距离）a 0x ＝a 0y ＝1100-300-240＝560m ，

（冲跨比）λ0x ＝λ0y ＝a 0x / h 0= a 0y / h 0=560/960=0.583 则 （冲切系数）073.12

.0583.084.02.084.0000=+=+==x y x λββ

2[βox (b c +a oy )+βoy (h c +a ox )]βhp f t h 0

=2×1.073×2（600＋560）×0.98

1.27×960

=5949×103N

=5949kN > F l =5600 kN(满足要求) 2）角桩冲切承载力验算 桩顶净反力如下：