基础工程课程设计15文档格式.docx
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2.1、承台平面尺寸的拟定
根据上面的地质资料、上部结构形式、荷载大小以及基桩材料性质，并且根据07规范中桩基础桩径要求：
钻（挖）孔灌注桩中心距不应小于2.5倍的桩径等要求，初步确定承台的尺寸为
。
承台如下图2所示。
图2承台即桩基础布置图（单位尺寸m）
2.2、基桩的平面布置
由于规范中有要求，钻孔灌注桩（摩擦桩）中心距不应小于桩径的2.5倍（即小于
）取桩中心距为5m。
为了避免承台边缘距离桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1m的装不应小于0.3倍的桩径并不小于0.5m。
基桩平面的布置如上图2所示。
2.3、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力
采用《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）确定单桩轴向受压承载力容许值经验公式初步反算桩长，由上面基本资料可知，承台顶面与地面平齐，而承台高3.5m，即基桩的顶面在地面以下3.5m处。
根据地质情况，拟将桩基础打入土层Ⅱ以下L2处，基桩在土层Ⅰ的高度则为12.5m。
则
桩径为1.8m，桩周长
，
所以得：
承台底面中心处的荷载为：
桩底所受的竖向荷载为：
由
得：
解得
那么
现拟定桩长为21m，即
由上式计算可知当h=21m时，
，桩的轴向受力承载力符合要求。
2.4、弹性桩的判断
2.4.1桩的计算宽度b1
已知，
，d=1.8m，
，n=3，
所以
2.4.2桩的变形系数
桩的长度h为21m，那么
，故应按弹性桩计算。
2.5、桩顶荷载分配并校核
2.5.1桩顶刚度系数
值计算
取
已知：
88
查附表17、附表18、附表19得：
那么：
2.5.2计算承台底面中心的
、
由于承台埋入地面以下较浅，相比活载效应承台侧面土的水平抗力较小，在设计时可以偏安全的不考虑承台侧面土的水平抗力与桩和桩侧土共同作用抵抗和平衡水平外荷载作用。
=
其中：
=0.2868
=12
0.0221
=0.2652
2.5.3计算作用在每根桩上作用力
第一排和第三排桩的
（
+
）=0.284
中间一排桩的竖向荷载
水平力
弯矩
校核：
2.5.4计算桩顶处的
=241.25
=7952.8
2.6、确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力
在确定桩长时，需采用最大的竖向荷载进行控制设计，即竖向荷载应该采用：
及
可得：
，确定桩的长度为24m，实际的
由上式计算可知当h=24m时，
2.7、单桩内力及位移计算与验算
2.7.1承台底面以下深度z处桩的弯矩
及桩身最大弯矩
计算
无量纲系数
由附表3、附表7分别查得，
计算列表如下表1计算，其结果图以图3表示。
表1
计算表
z
0.00
1
106.33
0.2
0.71
0.19696
0.99806
168.50
106.12
274.62
0.4
1.42
0.37739
0.98617
322.86
104.86
427.72
0.6
2.13
0.52938
0.95861
452.88
101.93
554.81
0.8
2.84
0.64561
0.91324
552.32
97.10
649.42
3.55
0.72305
0.85089
618.57
90.48
709.04
1.2
4.26
0.76183
0.77415
651.74
82.32
734.06
1.4
4.96
0.76498
0.68694
654.44
73.04
727.48
1.6
5.67
0.73734
0.59373
630.79
63.13
693.92
1.8
6.38
0.68488
0.49889
585.91
53.05
638.96
2
7.09
0.61413
0.40658
525.39
43.23
568.62
2.2
7.80
0.5316
0.32025
454.78
34.05
488.83
2.4
8.51
0.44334
0.24262
379.28
25.80
405.07
2.6
9.22
0.35458
0.17546
303.34
18.66
322.00
2.8
9.93
0.26996
0.11979
230.95
12.74
243.69
3
10.64
0.19305
0.07595
165.15
8.08
173.23
3.5
12.41
0.05081
0.01354
43.47
1.44
44.91
4
14.18
0.00005
0.00009
0.04
0.01
0.05
图3图4
查附表13得：
故：
2.7.2承台底面以下深度z处桩的横向土抗力
由附表1、附表5分别查得，
计算列表如下表2计算，其结果图以图4表示。
表2
0.00
2.44066
1.621
0.71
2.11779
1.29088
13.99
1.06
15.05
1.42
1.80273
1.00064
23.81
1.64
25.46
2.13
1.50268
0.74981
29.78
1.85
31.62
2.84
1.2237
0.53727
32.33
1.76
34.09
3.55
0.97041
0.36119
32.05
1.48
33.53
4.26
0.74588
0.21908
29.56
1.08
30.64
4.96
0.55175
0.10793
25.51
0.62
26.13
5.67
0.3881
0.02422
20.51
0.16
20.67
6.38
0.25386
-0.03572
15.09
-0.26
14.83
7.09
0.14696
-0.07572
9.71
-0.62
9.09
7.80
0.06461
-0.0994
4.69
-0.90
3.80
8.51
0.00348
-0.1103
0.28
-1.09
-0.81
9.22
-0.03986
-0.11136
-3.42
-1.19
-4.61
9.93
-0.06902
-0.10544
-6.38
-1.21
-7.59
10.64
-0.08741
-0.09471
-8.66
-1.17
-9.83
12.41
-0.10495
-0.05698
-12.13
-0.82
-12.95
14.18
-0.10788
-0.01487
-14.25
-0.24
-14.50
2.7.3桩顶纵向水平位移计算
桩在承台底面处（即桩顶处）水平位移
：
因为
，查附表得：
桩顶水平位移0.25cm<
6cm,符合规范要求。
2.8、桩身截面配筋设计及桩截面强度验算
由上面的计算可知，在z=4.47m处，该处
，在该处的轴向力为：
2.8.1纵向含筋面积计算
桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：
现选取12跟
的HRB335级钢筋,其面积为：
2.8.2计算偏心距增大系数
长细比
，应考虑纵向弯矩对偏心距的影响。
，则截面有效高度
那么偏心距增大系数
2.8.3求轴向力偏心距
，那么
以下采用试算发列表计算，试算表如下表3所示，其各系数通过查表得到：
表3试算表
A
B
C
D
0.75
1.9687
0.6271
1.3744
1.3242
0.303
0.291
1.042
0.76
1.9994
0.6206
1.4283
1.2891
0.295
1.013
0.77
2.0306
0.6136
1.4806
1.2549
0.286
0.984
由上表可见，当
故取0.71为计算值。
2.8.4截面承载力复核
故承载力满足要求。
桩身配筋图如下图5所示：
钢筋
图5桩身配筋图
2.9、群桩基础承载力和沉降量验算
2.9.1群桩基础承载力验算
由于基桩中心距为5m，小于6倍的桩径，故需要进行群桩基础承载力验算。
桩为偏心受压构件，在进行承载力验算时应满足以下条件：
因为桩是竖直的，故：
上式中取：
而
其中
故群桩地基承载力满足要求。
2.9.2沉降量验算
由于桩的中心距小于6倍桩径，故还需要对群桩基础进行沉降
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