桩基础设计计算书doc文档格式.docx
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内摩
土层名称
深
(m)
(kN/m
水量
隙
限
模量
承载力
编
(m)
(%)
力
擦角
(MPa)
(kPa)
比
号
)
1
杂填土
1.5
15.5
2
粉质粘土
9.8
8.3
17.3
32.0
0.90
34.0
19.0
15.0
20.0
5.4
110
3
粘土
21.8
12.0
16.2
33.8
1.06
44.0
18.0
13.8
17.5
3.2
100
粉土夹粉
4
27.1
5.3
18.3
30.0
0.88
33.0
16.9
22.1
11.0
148
质粘土
淤泥质粘
5
>
45.3
1.2
6.0
4.7
60
基础工程桩基础设计计算
1.选择桩端持力层、承台埋深⑴.选择桩型
由资料给出,拟采用预制桩基础。
还根据资料知,建筑物拟建场地位于市区内,为避免对周围产生噪声污染和扰动地层,宜采用静压法沉桩,这样不仅可以不影响周围环境,还能较好地保证桩身质量和沉桩精度。
⑵.确定桩的长度、埋深以及承台埋深
依据地基土的分布,第3层是粘土,压缩性较高,
承载力中等,且比较厚,而第4层是粉土夹粉质粘土,
不仅压缩性低,承载力也高,所以第4层是比较适合的
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,h=1.5+8.3+12+1=22.8m。
由于第1层厚1.5m,地下水位离地表2.1m,为使地
下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第2层土
0.3m,即承台埋深为1.8m。
桩基的有效桩长即为22.8-1.8=21m。
桩截面尺寸由资料已给出,取350mm×
350mm,预制
桩在工厂制作,桩分两节,每节长11m,(不包括桩尖长
度在内),实际桩长比有效桩长长1m,是考虑持力层可
能有一定起伏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图如图1。
2.确定单桩竖向承载力标准值
按经验参数法确定单桩竖向极限承载力特征值公式为:
QukQskQpkuqsikliqpkAp
按照土层物理指标,查桩基规范JGJ94-2008表5.3.5-1和表5.3.5-2估算的极限桩侧,
桩端阻力特征值列于下表:
极限桩侧、桩端阻力特征值
经验参数法
序
qsk(kPa)
qpk(kPa)
47
61
粉土夹粉质黏土
43
1320
单桩竖向承载力极限承载力特征值为:
估算的单桩竖向承载力设计值(安全系数K=2)
3.确定桩数和承台底面尺寸
⑴.初步估算桩数,考虑柱子可能偏心受压,取一定的系数,数值为
1.1,则有
Fk
1.1
4800
5.9,暂取6根。
n1.1
886.5
Ra
⑵.初选承台尺寸
Q
桩距按规范取,桩距
s
3.0bp
3.0
0.351.05m
,
承台长边:
l
0.45+1.05
3m,
uk
承台短边:
b2
0.55+0.7
2.5m。
在1.⑵中已取承台埋深为
1.8m,承台高度暂取为
h'
1.0m,桩顶伸入承台
50mm,钢筋保护层厚度取
70mm,则承台有效高度为:
h0
1.0
0.07
0.93m
930mm。
桩位平面布置,承台尺寸如图
2。
4.单桩承载力验算
桩顶荷载计算(取承台及其上土平均重度G20kN/m3)
轴心竖向力作用下:
Nk
Fk+Gk
F+GAd
4800+20
3.02.5
1.8
886.5kN;
n
6
845kNRa
偏心竖向力作用下:
Nkkminmax
Gk
Mxkyi
M
x
70
4011.05
yki
845
41.052
yi2
xi2
871.2kN1.2Ra
1063.8kN
26.2
818.8kN
单桩水平力承载力计算:
Hik
Hk
40
6.7kN;
Fi
800kN
因为
6.7
;
即水平荷载和竖向荷载的合力与竖直线的夹角小于
5°
。
Fi
800
5360
12
所以单桩水平承载力满足要求,不需要进一步的验算。
5.软弱下卧层承载力验算
⑴.软弱下卧层经深度z修正后的地基承载力特征值公式:
faz
fak
bb3
dmd0.5,
由资料查地基基础设计规范
GB5007-2002,表5.2.4
,得b
0;
d
1,则
011.5
15.50.617.3
7.77.3126.25.3
8.327.10.5
258.2kPa
⑵.桩群外围桩边包络线内矩形长、宽分别为:
A0
2.45m;
B0
1.4m,
持力层厚度
t5.31
4.3m,
持力层与软弱下卧层弹性模量之比为
Es4
11
9.2,
Es5
查桩基规范JGJ94-2008表5.4.1,用内插法求得,桩端持力层压力扩散角
29.2°
作用于软弱下卧层顶面的附加应力为:
G'
k
A0B0
qsikli
z
2ttan
B0
2.5
2.1
19
25
9
1.52.45
1.4
8
2.45
4.3
0.559
3.1kPa
软弱下卧层顶面土的自重应力为
cmz1.515.50.617.37.77.3126.25.38.327.1
201.9kPa
所以有
zc3.1201.9205kPafaz258.2kPa
满足要求。
6.桩基础沉降验算
由于桩基础的桩中心距小于6d,所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。
竖向荷载为
Fk4800kN
基底处压力
FkGk
20
32.5
P
676kPa
A
基底自重应力
0.3
28.4kPa
d
基底处的附加应力P0Pd67628.4647.6kPa
桩端平面下的土的自重应力
c和附加应力z
z4P0
计算结果如下:
①.在z
0时,
c
ihi
15.51.5
0.6
10
7.7
172.54kPa
a/b1.2,2z/b0,
0.25,
z4
0.25
647.6
647.6kPa
②.在z
2m
时,
172.542
189.14kPa
a/b1.2,2z/b4/2.51.6,0.124,z40.124647.6321.2kPa
③.在z3m时,
cihi172.5438.3197.44kPa
l/b1.2,2z/b6/2.52.4,0.073,z40.073647.6189.1kPa
④.在z4.3m时,
cihi172.544.38.3208.2kPa
l/b1.2,2z/b8.6/2.53.44,0.041,z40.041647.6106.7kPa
⑤.在z5m时,