目录
1设计任务 (2)
1.1设计资料 (2)
1.2设计要求 (3)
2 桩基持力层，桩型，桩长的确定 (3)
3 单桩承载力确定 (3)
3.1单桩竖向承载力的确定 (3)
4 桩数布置及承台设计 (4)
5 复合桩基荷载验算 (6)
6 桩身和承台设计 (9)
7 沉降计算 (14)
8 构造要求及施工要求 (20)
8.1预制桩的施工 (20)
8.2混凝土预制桩的接桩 (21)
8.3凝土预制桩的沉桩 (22)
8.4预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 (23)
8.5结论与建议 (25)
9 参考文献 (25)
一、设计任务书
(一)、设计资料
1、某地方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5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2.1m,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。承台底面埋深：D ＝2.1m。
（二）、设计要求：
1、桩基持力层、桩型、承台埋深选择
2、确定单桩承载力
3、桩数布置及承台设计
4、群桩承载力验算
5、桩身结构设计和计算
6、承台设计计算
7、群桩沉降计算
8、绘制桩承台施工图
二、桩基持力层，桩型，桩长的确定
根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故考虑选用桩基础。由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。
根据工程请况承台埋深 2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。桩长21.1m。
三、单桩承载力确定
（一）、单桩竖向承载力的确定：
1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。
根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层，
采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层
1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。承台底部埋深
2.1 m。
2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算：
Quk= Qsk+ Qpk=μ∑qsikli+qpkAp
Q——单桩极限摩阻力标准值（kN）
sk
Q——单桩极限端阻力标准值（kN）
pk
u——桩的横断面周长（m）
A——桩的横断面底面积（2m）
p
L——桩周各层土的厚度（m）
i
q——桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值（a kP）sik
q——桩底土的单位极限端阻力标准值（a kP）
pk
桩周长：μ=450×4=1800mm=1.8m
桩横截面积：Ap=0.452=0.2025㎡
桩侧土极限摩擦力标准值qsik：查表得：用经验参数法：
粉质粘土层：L I=0.95，取qsk=35kPa
淤泥质粉质粘土：qsk=29kPa
粉质粘土：L I=0.70，取qsk=55kPa
桩端土极限承载力标准值qpk,查表得：qpk=2200 kPa
用经验参数法求得Quk1=1.8×(35×8.0+29×12.0+1.0×55) +2200×0.2025=1674.9KN
用静力触探法求得Quk2=1.8×(36×8.0+43×12.0+1.0×111) +1784.5×0.2025=2008.4KN
3、确定单桩竖向承载力设计值R，并且确定桩数n和桩的布置
先不考虑群桩效应，估算单桩竖向承载力设计值R为：
R=Qsk/rs+Qpk/rp
R——单桩竖向极限承载力设计值，kN
Q——单桩总极限侧阻力力标准值，kN
sk
Q——单桩总极限端阻力力标准值，kN
pk
γ——桩侧阻力分项抗力系数
s
γ——桩端阻力分项抗力系数
p
用经验参数法时：查表rs=rp=1.65
R1=Qsk/rs+Qpk/rp=1229.4/1.65+445.5/1.65=1015.09KN 用静力触探法时：查表rs=rp=1.60
R2=Qsk/rs+Qpk/rp=1647/1.60+361.4/1.60=1255.25KN
Rz=min(R1,R2)= 1015.09 KN
四、桩数布置及承台设计
根据设计资料，以轴线⑦为例。
1、⑦轴A柱：Nmax=4239, Mmax=193KN.m，Vmax=75KN.m
柱的截面尺寸为：600×600mm；
按照轴力P和R粗估桩数n1为：
n1=P/R=4239/1015.09=4.18,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=4.6≈5根
由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R
先取桩数n=5根，桩的布置按梅花式排列，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)
×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m
2、⑦轴D柱：Nmax=4159, Mmax=324KN.m，Vmax=79KN.m
柱的截面尺寸为：600×600mm；
按照轴力P和R粗估桩数n1为：
n1=P/R=4159/1015.09=4.10,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=4.51≈5根
由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R
先取桩数n=5根，桩的布置按梅花式排列，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m。
五桩承台布置图如下：
３、⑦轴B、C柱（因为柱距近，故设置复合桩基）：Nmax=8782KN, Mmax=593KN.m，Vmax=165KN.m
⑴柱的截面尺寸为：600×900mm；
按照轴力P和R粗估桩数n1为：
n1=P/R=8782/1015.09=8。7,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=9.57≈10根
由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R
先取桩数n=10根，桩的布置排列见图5，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m。承台布置如下图：
五：复合桩基荷载验算
根据上面承台布置，按下式计算复合桩基。
pk
sk
ck
s
p
c
s
p
c Q Q Q R ηηηγγγ=++
其中：c
ck ck
A Q q n
= 2ck k q f =
i e
i
e c c
c c c
c c
A A A A ηηη=+ s
η——侧阻群桩效应系数 p
η——端阻群桩效应系数 c
η
——承台土阻力阻群桩效应系数
i c η——承台内区土阻力群桩效应系数
e c η——承台外区土阻力群桩效应系数
c γ——承台土阻力分项抗力系数
ck
Q
——桩基中相应于每一根桩的承台底地基土极限抗
力标准值（kN ），
ck q ——承台底
2
1
承台宽度的深度范围内（m l 5≤），地基土极限抗力标准值，可按《地基规范》中相应的地基土承载力 标准值乘以2取值，（kN ）；
c A ——承台底地基土净面积（2m ）。 i c A ——承台内区的净面积 e c A ——承台外区的净面积 k f ——承载力特征值，a kP
１、5桩承台 1).A 柱
pk
sk
ck
s
p
c
s
p
c
Q Q Q R ηηηγγγ=++
2222.950.457.40c A m =-?= 2222.4550.45 4.99i c A m =-?=
20.225 2.920.225 2.452 2.41e c A m =??+??=
由/ 2.9/210.1380.20c B l ==≤及/ 1.35/0.453a S d ==，查表
8.16：
0.80, 1.64s p ηη==； 查表8.17：
0.11,0.63c
i e c ηη==
得： 4.99 2.410.110.640.2837.407.40
i e
i e c c
c c
c c c A A A A ηηη=+=?+?=
7.401251855
c ck ck
A Q q kN n ==?= 查表：预制桩 1.65, 1.70s p c γγγ===
1229.4445.5185
0.80 1.640.2831069.671.65 1.65 1.7
pk
sk
ck
s
p
c
s
p
c
Q Q Q R kN ηηηγγγ=++=?
+?+?= （1） 按中心荷载计算
2
04239.1 1.220 2.1 2.91.0918.51069.675
F G N kN kN n γ++???==?=<
（2） 按偏心荷载计算
()max
max min
02950.3 1.21283.6879.502
100520.7 1.004239.14541.054 1.00x i kN R kN
kN M y F G N n y γ<=>???+=?±= ? ???
+????+?±= ????
∑满足要求
2）．Ｄ柱
单桩承载力与A 柱相同，但外荷载小于A 柱，且承台设计与A 柱相同，因此，D 柱单桩受力验算也符合要求。 2、 联合承台
pk sk ck s p c s p c
Q Q Q
R ηηηγγγ=++
226.5 2.3100.4512.925c A m =?-?= 226.05 1.85100.459.1675i c A m =?-?=
20.225 6.520.225 1.852 3.7575e c A m =??+??=
由/ 2.3/210.1100.20c B l ==≤及/ 1.40/0.453a S d ==，查表8.16：
0.80, 1.64s p ηη==； 查表8.17：
0.11,0.63c
i e c ηη==
得：9.1675 3.75750.110.640.26412.92512.925
i e
i e c c
c c
c c c A A A A ηηη=+=?+?=
12.925125161.65
c ck ck
A Q q kN n ==?= 查表8.9：预制桩 1.65, 1.70s p c γγγ===
1229.4445.5161.6
0.80 1.640.2641064.01.65 1.65 1.7
pk
sk
ck
s
p
c
s
p
c
Q Q Q R kN ηηηγγγ=++=?
+?+?=3
3、桩基验算： （3） 按中心荷载计算
54443338 1.220 2.1 2.3 6.5
1.0941.01064.010
B C F F G N kN kN n γ++++????==?=<（4）按偏心荷载计算
()()()max max max min
02222
2
1106.0 1.21276.8776.00
5444 1.23338 1.8 2.854443338627.9 1.2104 2.8 1.41.0479114107 1.0193 1.00.7100.7y B C x i i kN R kN
kN M x F F G M y N n y x γ<=>??
?++?=?±±= ? ???
?-????
++?± ??+ ??
?
++?+?? ?± ????
=∑∑ 满足要求
六、桩身和承台设计
混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝ 14.3MPa ，抗拉强度设计值为f t ＝1.43MPa ，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y ＝310Mpa 。其余按结构图集《预制钢筋混凝土方桩》要求。
承台设计选C30混凝土，轴心抗压强度设计值为f c ＝1４.３MPa ，轴心抗拉强度设计值为f t
＝1.43MPa 。 １、五柱承台 Ａ柱：
（1）柱对承台的冲切验算
根据公式： 010h u f F m t ???≤αγ；i Q F F ∑-=1；2
.072
.0+=
λα； 式中： 0γ——建筑桩基重要性系数，取0γ=1.1；
1F ——作用于冲切破坏上的冲切力设计值（kN ），即等
于
作用于桩的竖向荷载设计值F 减去冲切破坏锥体范围内各基桩底的净反力设计值之和；
t f ——混凝土抗拉强度设计值（kN ）；
m u ——冲切破坏锥体
2
h 处的周长（m ）； 0h ——承台冲切破坏锥体的有效高度（m ）；
α——冲切系数；
λ——冲跨比，0
0h a
=λ，0a 为冲跨，即柱边或承台变阶处
到桩边的水平距离，按圆桩的有效宽度进行计算。当0
02.0h a <时，取0a =0.20h ；当00h a >时，取0a =0h 。
14239.1
4239.13391.285
i F F N kN =-=-
=∑ 00.7h m =
0/0.475/0.70.679
ox oy ox a h λλ====
()00.4750.20.20.70.14ox a h =≥=?=
()()0.72/0.20.72/0.6790.20.819ox oy ox ββλ==+=+=
0.6c c b h m ==
01 1.03391.283391.28F kN γ=?=
()()()()03220.8190.60.4750.8440.60.4751.43100.73532.22ox c oy oy c ox t b a h a f h kN
ββ??+++=?++?+?????????= ()()0102ox c oy oy c ox t F b a h a f h γββ??≤+++?? 满足要求。
（2）角桩冲切验算
对于四桩承台，受角桩冲切的承台应满足下式：
01111211022h f a c a c N t x y y x ???
?
???
?
??? ??
++???
? ??
+
≤ααγ； 2.048
.011+=x x λα；
2
.048
.011+=
y x λα；
式中：1N ——作用于角桩顶的竖向力设计值（kN ）；
y x 11,αα ——角桩的冲切系数；
y x 11,λλ ——角桩冲跨比，其值满足0.2～1.0，x 1λ=
h
a x
1，y 1λ=
h
a y 1；
21,c c ——从角桩内边缘至承台外边缘的距离（m ），此处
应取桩的有效宽度；
21,c c y x a a 11,——从承台底角桩内边缘引一045冲切线与承
台顶面相交点，至角桩内边缘的水平距离；当柱或承台边阶处位于该045线以内时，取由柱边或变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线。
14239.1/5847.92N kN ==
11100.4750.6790.7x x y a h λλ==
== 1110.480.48
0.5460.20.6790.2
x y x ββλ==
==++
()()()()12111103
/2/20.5460.6750.475/20.5460.6750.475/2 1.43100.7997.45x y y x t c a c a f h kN
ββ??+++=??+++???=????
()()011211110/2/2x y y x t N c a c a f h γββ??<+++?? 满足要求。
D 柱：和A 柱受力近似，故可以不验算承台抗冲切。 ２、联合承台
（1）单独考虑每个柱对承台得冲切
B 柱1333803338i F F N kN =-=-=∑
00.8h m =
110/0.475/0.80.594ox ox a h λ=== ()100.4750.20.20.80.16ox a h =≥=?=
()()110.72/0.20.72/0.5940.2 1.071ox ox βλ=+=+=
220/0.8/0.81ox ox a h λ=== ()2021.2750.8,0.8ox ox a h a =>==故取
()()220.72/0.20.72/1.00.20.6ox ox βλ=+=+=
0/0.175/0.80.219oy oy a h λ=== ()00.1750.20.20.80.16oy a h =>=?=
()()0.72/0.20.72/0.2190.2 1.718oy oy βλ=+=+=
0.6c c b h m ==
01
1.03391.283338F kN γ=?=()()()()()()()()11220
31.0710.60.175 1.7180.60.4750.60.60.175 1.7180.60.81.4310
0.86345ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t b a h a b a h a f h kN ββββ??++++++??=?++?+?++?+????
???=＋＋()()()()0111220ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t F b a h a b a h a f h γββββ??≤++++++??＋ 满足要求。
C 柱 2544405444i F F N kN =-=-=∑
00.8h m =
330/0.525/0.80.656ox ox a h λ=== ()300.5250.20.20.80.16ox a h =≥=?=
()()330.72/0.20.72/0.6560.20.841ox ox βλ=+=+=
440/0.8/0.81ox ox a h λ=== ()4040.99250.8,0.8ox ox a h a =>==故取
()()440.72/0.20.72/1.00.20.6ox ox βλ=+=+=
0/0.175/0.80.219oy oy a h λ=== ()00.1750.20.20.80.16oy a h =>=?=
()()0.72/0.20.72/0.2190.2 1.718oy oy βλ=+=+= 0.6,0.9c c b m h m ==
02 1.054445444F kN γ=?=
()()()()()()()()3344030.8410.60.175 1.7180.90.5250.60.60.175 1.7180.90.81.43100.87419ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t b a h a b a h a f h kN ββββ??++++++??=?++?+?++?+????
???=＋＋()()()()0233440ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t F b a h a b a h a f h γββββ??≤++++++??＋ 满足要
求。
（2）考虑B 、C 柱共同作用对承台的冲切作用
3338544408782B C i F F F N kN =+-=+-=∑ 00.8h m =
110/0.475/0.80.594ox ox a h λ=== ()100.4750.20.20.80.16ox a h =≥=?=
()()110.72/0.20.72/0.5940.20.907ox ox βλ=+=+=
220/0.8/0.81ox ox a h λ=== ()2020.99250.8,0.8ox ox a h a =>==故取
()()220.72/0.20.72/1.00.20.6ox ox βλ=+=+=
0/0.175/0.80.219oy oy a h λ=== ()00.1750.20.20.80.16oy a h =>=?=
()()0.72/0.20.72/0.2190.2 1.718oy oy βλ=+=+=
0.6, 3.75c c b m h m ==
1.087828782F kN γ=?=
()()()()()()()()1122030.9070.60.175 1.718 3.750.4750.60.60.175 1.718 3.750.81.43100.818582ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t b a h a b a h a f h kN ββββ??+++++++=
???++?++?++?+????
???= ()()()()0111220ox c oy oy c ox ox c oy oy c ox t F b a h a b a h a f h γββββ??≤+++++++?? 满足要
求。
（1） 角柱对承台得冲切作用 冲切力max 861
1106.01019.910
G F N kN n =-
=-= 柱1：1475x a mm = 1175y a mm =
11450c mm = 21450c mm = 1100.4750.5940.8
x x a h λ=== 110
0.175
0.2190.8
y y a h λ==
= 110.480.48
0.6050.20.5940.2
x x βλ===++
110.480.48
1.1460.20.2190.2
y y βλ=
==++
()()()()1211111103
/2/20.5460.4500.175/2 1.1460.4500.475/2 1.43100.81237x y y x t c a c a f h kN
ββ??+++=??+++???=????
()()0121111110/2/2x y y x t F c a c a f h γββ??<+++?? 满足要求
柱2：2925x a mm = 2175y a mm = 12450c mm = 22450c mm =
1200.925
1.1560.8
x x a h λ=
== 220
0.175
0.2190.8
y y a h λ=
=
=
220.480.48
0.3540.2 1.1560.2
x x βλ===++
220.480.48
1.1460.20.2190.2
y y βλ=
==++
()()()()2222212203
/2/20.3540.4500.175/2 1.1460.4500.925/2 1.43100.8171414x y y x t c a c a f h kN ββ??+++=??
+++???==????
()()022*******/2/2x y y x t F c a c a f h γββ??<+++?? 满足要求
七、沉降计算
桩基的最终沉降量表达式为：
'
S S e ??=ψψ =()()110m n
ij ij i j i j
e j j
i
si
z z P E ααψψ---??∑∑
式中：S ——桩基的最终沉降量（mm ）；
'S ——按分层总和法计算经验系数（mm ）
； 'S ψ——按分层总和法计算经验系数，当无地区经验时，
可参考：非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时，ψ=1；软土地区，且桩端无良好持力层时，当l ≤25m ，ψ=1.7；当
l >25m ，ψ=
100
720
9.5--l l ；
'S l ——桩长（m ）；
e ψ——桩基等效系数
e ψ——桩基等效系数。定义为：群桩基础按明德林解计
算沉降量m S 与按布氏解计算沉降量B S 之比，可按下式简化计
算：
2
10)1(1
c n c n c b b e +--+
=ψ，c
c
b L nB n =
， 式中：0c ，1c ，2c ——反映群桩不同距径比d S d ，长径比d
L
，及承台的长宽比
c
c
B L 等因素的系数，可查《基础工程》的附录Ⅳ表。
c L ，c B ，n 分别为矩形承台的长、宽及桩数。
b n ——矩形布桩时的短边布桩数，当布桩不规则时可按c
c
b L nB n =
，近似，当b n 计算值小于1时，取b n =1 m —— 角点法计算点对应的矩形荷载分块数
0j P ——角点法计算点对应的第j 块矩形底面长期效应组
合的附加力，kN
n ——桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数
si E ——等效作用底面以下第I 层土的压缩模量（a MP ）；
采用地基土自重压力至自重压力加附加应力作用时的压缩模量
()1,ij i j z z -——桩端平面第j 块何在计算点至第i 层土，第1
i -层土底面的距离（m ）
()1,ij i j αα-——桩端平面第j 块荷载计算点至第I 层土，
第1i -层土底面深度范围内平均附加应力系数，可按规范附录G 采用矩 形基础中心点沉降
'
S S e ??=ψψ =11
04n i i i i e i
si
z z P E ααψψ---???∑
式中：i α，1i α-——根据矩形长宽比a b
及深度比2i i c z z b B =，112i i c
z z b B --= 计算各层土的自重应力：
si i i h σγ=
si σ——第i 层土底的自重应力，a kP
i γ——第i 层土的重度，在地下水位以下用浮重度i γ' hi ——第i 层土的厚度，
各层地基附加应力计算：
11n p p h γ=-；F G
p A
+=
；zi si n K p σ= n p ——基底附加应力，a kP
zi σ——第i 层土底附加应力，a kP
si K ——竖直均布压力矩形基础角点下的附加应力系数，它是
m ，n 函数，其中a
m b =，z n b
=，a 是矩形的长边，b 是矩形的短边，而z 是从基础底面起算的深度。 1、五桩承台
A 柱：
由于弯矩较小，故可按轴心受压计算。
等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加应力近似取承台底平均附加压力。
（1）基底接触压力：326120 2.11021
417.7172.9 2.9
N G p kpa A ++?+?=
==? （2）基底附加应力：
0 1.817.50.318.488.4127.8 1.09.1
417.71723.1
23.1
210.797m p p d kpa
γ?+?+?+?+?=-=-?= （3）确定地基手压层深度：
()()2.50.4ln 2.9 2.50.4ln 2.9 6.015n z b b m =-=?-?=
故分两层，第一层：4.3m 3117.8/kN m γ= 111.5s E Mpa =
第二层：1.715m 3219.1/kN m γ= 28.6s E Mpa =
（2） 计算基础中心下地基中的附加应力：
（3） 计算压缩模量：
1.00.17880.17880.1012
4.3 1.7152211.1741.00.17880.17880.1012
4.3 1.715211.528.6i s i si
A E Mpa A E
++?+?===++?+???∑∑
（4） 软土地区且桩端无良好持力层时，当桩长l≤25m 时,ψ取1.7；
/ 3.0;/21/0.4546.67;/ 2.9/2.9 1.0a c c S d l d L B ===== 查附表H ：
0120.0387; 1.695;11.707
C C C ===
2.24b n ===
桩基等效沉降系数
()()0121 2.241
0.03870.1011 1.695 2.24117.707
b c b n C C n C ?--=+
=+=-+?-+
（5） 计算A 桩基沉降量：
()()
2
11014 1.70.101210.7974.30.54760 6.0150.436 4.30.5476
(
)8.53811.58.6
i i i i c i si
z a z a s p E mm
??--=-=??=???
?-?-?+=∑
D ：柱
由于弯矩较小，故可按轴心受压计算。
等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加应力近似取承台底平均附加压力。 （1）基底接触压力：319920 2.11021
410.3452.9 2.9
N G p kpa A ++?+?=
==? （2）基底附加应力：
0 1.817.50.318.488.4127.8 1.09.1
410.34523.1
23.1
203.425m p p d kpa
γ?+?+?+?+?=-=-?= （3）确定地基手压层深度：
()()2.50.4ln 2.9 2.50.4ln 2.9 6.015n z b b m =-=?-?=
故分两层，第一层：4.3m 3117.8/kN m γ= 111.5s E Mpa =
第二层：1.715m 3219.1/kN m γ= 28.6s E Mpa =
（4） 计算基础中心下地基中的附加应力：
（4） 计算压缩模量：
1.00.17880.17880.1012
4.3 1.7152211.1741.00.17880.17880.1012
4.3 1.715211.528.6i s i si
A E Mpa A E
++?+?===++?+???∑∑
（5） 软土地区且桩端无良好持力层时，当桩长l≤25m 时,ψ取1.7；
/ 3.0;/21/0.4546.67;/ 2.9/2.9 1.0a c c S d l d L B ===== 查附表H ：
0120.0387; 1.695;11.707
C C C ===
2.24b n ===
桩基等效沉降系数
()()0121 2.241
0.03870.1011 1.695 2.24117.707
b c b n C C n C ?--=+
=+=-+?-+
（6）
计算A 桩基沉降量：
()()
2
1101
4 1.70.101203.4254.30.54760 6.0150.436 4.30.5476
(
)8.23911.58.6
i i i i c i si
z a z a s p E mm
??--=-=??=???
?-?-?+=∑
2、联合承台
B 、
C 桩基可认为是承受沿7轴线方向的偏心。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加应力近似取承台底平均附加压力。
2568;4188B C N kN N kN ==
4188 1.52568 1.5
418825686756;0.3606756
N kN e m ?-?=+==
=
（1） 求基底接触压力：
min max
2305.948606.292675620 2.1102167560.360
2.3 6.5W 2.3 6.5
6
N G N e p A kpa
+?+?+??=±=±
??= （2） 求基底附加压力
min min
305.9480max max 606.29299.028399.372 1.817.50.318.488.4127.8 1.09.1
23.1
23.1m p p d kpa
γ?+?+?+?+?=-=-
?= 求出最大附加压力处的沉降和最小附加压力处的沉降，便可求出
沉降差（略）
（3）确定地基手压层深度：
()()2.50.4ln 2.9 2.50.4ln 2.9 6.015n z b b m =-=?-?=
故分两层，第一层：4.3m 3117.8/kN m γ= 111.5s E Mpa =
第二层：1.715m 3219.1/kN m γ= 28.6s E Mpa =
（4
软土地区且桩端无良好持力层时，当桩长l≤25m 时,ψ取1.7； / 3.0;/21/0.4546.67;/ 6.5/2.3 2.8a c c S d l d L B ≈==== 查附表：
0120.08167; 1.8668;11.7759C C C === 2b n =
桩基等效沉降系数
()()012121
0.081670.13261 1.86682117.7759
b c b n C C n C ?--=+
=+=-+?-+
()()
2
1101
99.028399.372
44 1.70.13262
4.30.14960 6.0150.1212 4.30.1496
(
)14.80911.58.6
i i i i c i si
z a z a s p E mm
??--=-=??=???
?
?-?-?+=∑
＋
3、计算沉降差
（1）A 、BC 桩基沉降差：
014.8098.538 6.2710.0020.002750015BC A s s s mm l mm ?=-=-=<=?= （2）BC 、D 桩基沉降计算：
014.8098.239 6.570.0020.0021350027BC A s s s mm l mm ?=-=-=<=?= 满足要求。
八. 构造要求及施工要求
1、预制桩的施工
(1)预制桩的制作程序 现场布置→场地整平与处理→场地地坪混凝土浇筑→支模→绑轧钢机，安装吊环→浇筑混凝土→养护至30%强度拆模，再支上层模，涂刷隔离层→重叠生产浇筑第二层桩混凝土→养护至100%→起吊、运输、堆放→沉桩
(2)桩的制作 钢筋混凝土可在工厂或施工现场预制。工厂预制利用成组拉模生产，用不小于桩截面高度的槽钢安装在一起组成。现场预制桩宜采用木模或钢模板，支在坚实、平整的混凝土地坪上，用间隔的重叠方法产生，重叠层数不宜超过四层。
混凝土空心管壮采用成套钢管胎模在工厂用离心法产生。 (3)钢筋的设置 桩内设纵向钢筋或预应力钢筋（丝）和横向钢筋，一承受刚在运输、起吊和成桩过程中产生的弯曲应力和冲击应力。钢筋骨架的主筋连接宜用对焊或电弧焊，对于受拉钢筋，同一截面内的主筋接头数量不得超过50%；相邻两跟主筋接头截面的距离不应大于35倍主直径，并不小于50mm 。预制桩钢筋骨架的施工偏差应付和表4—2的规定：
课程设计(论文) 题目名称钢筋混凝土预制桩基础设计 课程名称基础工程 学生姓名李宇康 学号124100161 系、专业城市建设系土木工程 指导教师周卫 2015年5 月
桩基础设计计算书 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=1765, M=169KN·m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：800×600mm； 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10.0m 3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝15MPa，弯曲强度设计值为 f m ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y ＝310MPa 4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为f c ＝15MPa，弯曲抗压强度设 计值为f m ＝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： 土层的主要物理力学指标表1-1 土 层代号名称 厚 度 m 含水 量w (%) 天然 重度 (kN/m3 ) 孔 隙 比 e 侧模 阻力 桩端 阻力液性 指数 I L 直剪试验 (直快) 压缩 模量 E s (MPa) 承载力 特征值 f k(kPa) q sk kPa q pk kPa 内摩 擦角 ?? 粘聚 力c (kPa) 1 杂填土 2.0 20 18.8 2 2 6.0 90 2 淤泥质土9 38.2 18.9 1.02 22 1.0 21 12 4.8 80 3 灰黄色粉 质粘土 5 26.7 19. 6 0.75 60 2000 0.60 20 16 7.0 220 4 粉砂夹粉 质粘土 >10 21.6 20.1 0.54 70 2200 0.4 25 15 8.2 260 附表二：
基 础 工 程 课 程 设 计 计 算 书 系别：土木工程系 姓名：盛懋 目录 1 .设计资料 (3) 1.1 建筑物场地资料 (3) 2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (3)
2.1 选择桩型 (3) 2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (3) 3 .确定单桩极限承载力标准值 (4) 3.1 确定单桩极限承载力标准值 (4) 4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4) 5 .确定复合基桩竖向承载力设计值及群桩承载力和 (5) 5.1 四桩承台承载力计算 (5) 6 .桩顶作用验算 (6) 6.1 四桩承台验算 (6) 7 .桩基础沉降验算 (6) 7.1 桩基沉降验算 (6) 8 .桩身结构设计计算 (9) 8.1 桩身结构设计计算 (9) 9 .承台设计 (10) 9.1 承台弯矩计算及配筋计算 (10) 9.2 承台冲切计算 (11) 9.3承台抗剪验算 (12) 9.4 承台局部受压验算 (12) 1. 工程地质资料及设计资料 1) 地质资料 某建筑物的地质剖面及土性指标表1-1所示。场地地层条件：粉质粘土土层取q sk＝60kpa，q ck＝430kpa；饱和软粘土层q sk＝26kpa；硬塑粘土层q sk＝80kpa，q pk＝2500kpa；设上部结构传至桩基顶面的最大荷载设计值为：V=2050kn，M=300kn?m，H=60kn。选择钢筋混凝土打入桩基础。柱的截面尺寸为400mm?600mm。已确定基础顶面高程为地表以下0.8m，承
台底面埋深1.8m 。桩长8.0m 。 土层的主要物理力学指标 表1-1 编号 名称 H m W % ? kn/m 3 ? ° S r e I p I L G s E s mpa f ak kpa a 1-2 mpa -1 1 杂填土 1.8 16.0 2 粉质粘土 2.0 26.5 19.0 20 0.9 0.8 12 0.6 2.7 8.5 190 3 饱和软粘土 4.4 42 18.3 16.5 1.0 1.1 18.5 0.98 2.71 110 0.96 4 硬塑粘土 >10 17.6 21.8 28 0.98 0.51 20.1 0.25 2.78 13 257 2）设计内容及要求 需提交的报告：计算说明书和桩基础施工图: (1)单桩竖向承载力计算 (2)确定桩数和桩的平面布置 (3)群桩中基桩受力验算 (4)群桩承载力和 （5）基础中心点沉降验算（桩基沉降计算经验系数为1.5） (6)承台结构设计及验算 2 .选择桩型、桩端持力层 、承台埋深 1）、根据地质勘察资料，确定第4层硬塑粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm ×400mm ，桩长为8米。桩顶嵌入承台50cm ，则桩端进持力层1.55米。承台底面埋深1.8m ，承台厚1m 。 2）、构造尺寸：桩长L ＝8m ，截面尺寸：400×400mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、 c f ＝14.3MPa 4φ16 y f ＝210MPa 4）、承台材料：混凝土强度C20、 c f ＝9.6MPa 、 t f ＝1.1MPa 3.确定单桩竖向承载力标准值 （1）单桩竖向承载力标准值Quk
桩基础课程设计计 算书
土 力 学 课 程 设 计 姓名： 学号： 班级： 二级学院： 指导老师：
地基基础课程设计任务书 [工程概况] 某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为 2.5m 。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。 柱底荷载效应标准组合值 1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。 3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。 4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。 5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
图1 框架结构柱网布置图 （预制桩基础）--12土木1班 工程概况 某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm 。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件
注：地下水位在天然地面下2.5米处 目录 地基基础课程设计任务书............................................................................ - 0 -工程概况....................................................................................................... - 1 - 1.设计资料.................................................................................................... - 4 - 2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深...................................... - 4 - 3.确定单桩极限承载力标准值..................................................................... - 5 - 4.确定桩数和承台尺寸 ................................................................................ - 6 - 5.桩顶作用效应验算 .................................................................................... - 7 - 6.桩基础沉降验算 ........................................................................................ - 8 - 6.1 求基底压力和基底附加压力 ........................................................... - 8 - 6.2 确定沉降计算深度 ........................................................................... - 8 - 6.3 沉降计算........................................................................................... - 8 -
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 =1150kN ②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 。 （2）估算桩数与平面布桩 ①初选桩的根数 3.41350 5840==a k R F n ＞ 根，暂取5根。 ②初选承台尺寸 桩距2.14.00.30.3=?==d s m ，并考虑到xk yk ＞M M ，故布桩如图8-29所示： (a) 平面 (b) 立面 图8-29 承台尺寸及荷载图
4.5m 【题1】某试验大厅柱下桩基，柱截面尺寸为 400mm 600mm ，地质剖面示意图如图 1 所示，作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值为 F = 2035kN, M=330kN ?m , H = 55kN, 荷载效应标准组合设计值为 F k =1565kN, M=254
1. 2. 2^00 - 确定桩的规格 根据地质勘察资料，确定第 4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为 方桩，为400mm< 400mm 桩长为9米。承台埋深1.7米，桩顶嵌入承台 0.1米，则桩 端进持力层2.4米。初步确定承台尺寸为 2.4m X 2.4m 。 确定单桩竖向承载力标准值 Q 根据公式 查表内插求值得 层序 深度(m) I L q sik (kPa ) q pk ( kPa) ② 粉质粘土 2 0.6 60 ③ 饱和软粘土 4.5 0.97 38 ② 粘土 2.4 0.25 82 2500 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值: Q uk Q sk Q pk u q sik l i q pk A p =4X 0.4(60 X 2.0+38 X 4.5+82 X 1.5)+2500 X 0.4 X 0.4=902.4KN 取 Q uk 902.4 kN 3.确定桩基竖向承载力设计值 R 并确定桩数n 及其布置 按照规范要求，S a 3d ，取 S a 4d , b e = 2m, l = 9m 故 0.22 查表得，sp 0.97。 查表得，sp 1.60先不考虑承台效应，估算基桩竖向承载力设计值 R 为 sp 1.60 桩基承台和承台以上土自重设计值为 G= 2.4 X 2.4 X 1.7 X 20= 195.84 kN 粗估桩数n 为 n = 1.1 X (F+G)/R= (1565+195.84)/ 547.08=3.22 根 取桩数n = 4根，桩的平面布置为右图所示， 承台面积为 2.4m X 2.4m ，承台高度为 0.9m ，由于n > 3，应该考虑 群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值 R ,S a B e 由一=4 ; = 0.25 d l 查表得 e = 0.155 , ：= 0.75 sp Q uk 0.97 902.4 =547.08 kN
桥梁桩基础课程设计任务书
1、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用φ=1.2m ，墩柱直径采用φ=1.0m 。桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。局部冲刷线处设置横系梁。 2、地质资料：标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量γ=18.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%21=ω，液限 %7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量γ=19.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量 %8.17=ω，液限%7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。 3、桩身材料：桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量 αMP E h 41085.2?=，所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。 4、计算荷载 ⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ； ⑵ 盖梁自重G 2=350kN ⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况； ⑷公路Ⅱ级 ： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m （见图2）。计算汽车荷载时考虑冲击力。 ⑸ 人群荷载： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 ⑹ 水平荷载（见图3） 制动力：H 1=22.5kN （4.5）； 盖梁风力：W 1=8kN （5）； 柱风力：W 2=10kN （8）。采用常水位并考虑波浪影响0.5m ，常水位按45m 计，以产生较大的桩身弯矩。W 2的力臂为11.25m 。
图4 5、设计要求 ⑴确定桩的长度，进行单桩承载力验算。 ⑵桩身强度验算：求出桩身弯矩图（用座标纸画），定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度（采用最不利荷载组合及常水位）。 ⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 ⑷用A3纸绘出桩的钢筋布置图。 二、应交资料 1、桩基础计算书 2、桩基础配筋图 3、桩基础钢筋数量表
桩基础工程 1.某工程用打桩机，打如图4-1所示钢筋混凝土预制方桩，共50根，求其工程量，确定定额项目。 钢筋混凝土预制方桩 【解】工程量=0.5×0.5×(24＋0.6)×50=307.50ｍ3 钢筋混凝土预制方桩套2-6 定额基价=114.59元/ｍ3 2.打桩机打孔钢筋混凝土灌注桩，桩长14ｍ，钢管外径0.5ｍ，桩根数为50根，求现场灌注桩工程量，确定定额项目。 【解】工程量=3.14÷4×0.52×(14＋0.5)×50=142.28ｍ3 打孔钢筋混凝土灌注桩（15ｍ以内）套2-41 定额基价＝508.3元/ｍ3 3.如图所示，已知共有20根预制桩，二级土质。求用打桩机打桩工程量。 【解】工程量=0.45×0.45×(15+0.8)×20m3=63.99m3 4.如图所示，求履带式柴油打桩机打桩工程量。已知土质为二级土，混凝土预制桩28根。 【解】工程量=[×(0.32-0.22)×21.2+×0.32×O.8]×28m3=99.57m3 5.如图所示，求送桩工程量，并求综合基价。 【解】工程量=0.4×0.4×(0.8+0.5)×4=0.832m3 查定额，套（2-5）子目， 综合基价=0.832×(96.18+21×0.63×0.25+1033.82×0.060×0.25)=115.625元
6.打预制钢筋混凝土离心管桩，桩全长为12.50m，外径30cm，其截面面积如图所示， 求单桩体积。 【解】离心管桩V1=×3.1416×12m3 =0.0125×3.1416×12m3 =0.471m3 预制桩尖V2=0.32××3.1416×0.5m3=0.0255×3.1416×0.5m3=0.035m3 总体积∑V=(0.471+0.035)m3=0.506m3 7.求图示钢筋混凝土预制桩的打桩工程量，共有120根桩。 【解】V=[(L一h)×(A×B)+×(A×B)×h]×n =[(7-0.23)×(0.25×0.25)+ ×(0.25×0.25×0.23)]×120m3=51.35m3 8.图为预制钢筋混凝土桩，现浇承台基础示意图，计算桩基的制作、运输、打桩、打送桩以及承台的工程量。（30个） 【解】(1)预制桩图示工程量： V图=(8.0+0.3)×0.3×0.3m3×4根×30个=89.64m3 (2)制桩工程量：V制= V图×1.02=89.64m3×1.02=91.43m3 (3)运输工程量：V运= V图×1.019=89.64m3×1.019=91.34m3 (4)打桩工程量：V打= V图=89.64m3 (5)送桩工程量：V送=（1.8-0.3-0.15+0.5）×0.3×0.3×4×30m3=19.98m3
第一章工程概要 1.1 工程概况 工程概况，附上基坑周边环境平面图 1.2场区工程地质条件 附上典型的地质剖面图 1.3 水文地质条件 1.4 主要设计内容 分析评价了场地的岩土工程条件。 根据场地的工程地质条件、水文地质条件，充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护方案。 对基坑支护结构进行了具体设计计算，其中包括土压力计算、钻孔灌注桩的设计计算及锚杆的设计计算、稳定性验算（根据具体选择的支护方式，按照规范的要求进行设计，计算，和验算）。当不能满足稳定性要求的时候，需要重新设计计算或者做必要的处理，直至达到稳定性的安全要求。 选择经济、实效、合理的基坑降水与止水方案。 基坑支护工程的施工组织设计与工程监测设计。 1.5 设计依据 (1)甲方提供资料，岩土工程勘察报告（列出详细的清单） (2)现行规范、标准、图集等（按照规定的格式列出详细的清单，必须是现行规范）
第二章基坑支护方案设计 2.1 设计原则（摘自规范） 2.1.1 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计 2.1.2 基坑支护结构极限状态可分为下列两类: a. 承载能力极限状态:对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏； b.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 2.1.3 基坑支护结构设计应根据表3选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 表2.1 基坑侧壁安全等级及重要性系数 安全等级破坏后果 1.10 一级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响很严重 1.00 二级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响一般 0.90 三级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响不严重 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行决定 2.1.4 支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 2.1.5 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 2.1.6 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算：
基础工程桩基础设计资料 ⑴上部结构资料某教学实验楼，上部结构为十层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30，上部结构传至柱底的相应于荷载效应标准组合的荷载如下︰ 竖向力:4800 kN , 弯距:70 kN·m, 水平力:40 kN 拟采用预制桩基础，预制桩截面尺寸为 350mm * 350mm。 ⑵建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦,建筑物场地位于非地震地区，不考虑地震影响.场地地下水类型为潜水，地下水位离地表 2.1 米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理，力学指标见下表： 表1 地基各土层物理、力学指标
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： uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ 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：
基础工程课程设计任务书设计题目：合肥市一高层写字楼基础设计 班级岩土方向2010级 学生田祥 学生 201008141016 指导教师王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院 二O1 3年六月
一.设计题目: 合肥市一高层写字楼基础设计 二.建设地点：合肥市 三.设计原始资料： 1.地质、水文资料: 根据工程地质勘测报告，拟建场地地势较为平坦，该场地地表以下土层分布情况如下：①人工填土，平均厚度1m ，土质不均，结构松散；②粉质粘土，平均厚度3m ，可塑状态，承载力特征值f ak =136KN/m 2，31/5.17m kN =γ，MPa E s 18=， kPa q sik 68=；③粉质粘土夹粉砂，平均6m 厚，地基承载力特征值为f ak =180kPa, 31/2.19m kN =γ，MPa E s 32=，kPa q sik 82=，kPa q pk 1500=；④中风化砂岩，层厚大于7m ，f ak =234kPa, 31/21m kN =γ，MPa E s 45=，kPa q sik 124=， kPa q pk 2600=，不考虑地下水对建筑物基础的影响。 2.气象资料: 全年主导风向为偏南风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北偏西风；常年降雨量为1250mm 左右，基本风压为0.35kN/m 2。 3.底层室内主要地坪标高为士0.000，相当于绝对标高23m 。 四.上部结构资料 (1)上部结构为15层的框架结构，地基基础设计等级为乙级； (2)传至底层A,C 轴线的柱下端的荷载为：已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：A 、C 轴的框架柱：轴力k F =(2300+2n)kN ，弯矩 k M =(150+3n)kN; 剪力k H =(50+2n)kN 。（其中，k k N M ,沿柱截面长边方向作用； n 为学生学号最后两位数）；B 轴的框架柱：轴力k F =(3100+2n)kN ，弯矩 k M =(260+3n)kN; 剪力k H =(70+2n)kN 。（其中，k k N M ,沿柱截面长边方向作用； n 为学生学号最后两位数）；框架柱截面尺寸均为mm mm 600400?。 （3）承台底面埋深：d=2.0m ；底层填充墙厚度为250mm, 容重3/8m kN =γ，墙高为3.2m;
桩基础设计计算书 一:建筑设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征与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 g,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、0m 3、桩身资料: 混凝土为C30,轴心抗压强度设计值f c ＝15MPa,弯曲强度设计值为 f m ＝16、5MPa,主筋采用:4Φ16,强度设计值:f y ＝310MPa 4、承台设计资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为f c ＝15MPa,弯曲抗压强度设计值 为f m ＝1、5MPa。 、附:1):土层主要物理力学指标; 2):桩静载荷试验曲线。
桩静载荷试验曲线 二:设计要求: 1、单桩竖向承载力标准值与设计值的计算; 2、确定桩数与桩的平面布置图; 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, 承台配筋与必要的施工说明; 6、需要提交的报告:计算说明书与桩基础施工图。 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 = 50kN 2、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、 c f ＝15MPa 、 m f ＝16、5MPa 4φ16 y f ＝310MPa
深基础课程设计计算书 学校：福建工程学院 层次：专升本 专业：土木工程＿＿＿＿姓名：林飞＿＿＿＿ 2016年09 月16 日
目录 一、外部荷载及桩型确定 (1) 二、单桩承载力确定 (1) 三、单桩受力验算 (4) 四、群桩承载力验算 (5) 五、承台设计 (6) 六桩的强度验算 (9)
一、 外部荷载及桩型确定 1、柱传来荷载：F= 3000kN 、M = 600kN ·m 、H = 60kN 2、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：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 4Φ16 y f ＝300 N/mm 2 4）、承台材料：混凝土强度等级C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 t f ＝1.43 N/mm 2 二、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（?＝1.0，配筋Φ16） ()() kN A f A f R S y p c 1.25298.8033004003.140.12=?+??=''+=? 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，L I ＝0.60，入土深度为12.0m 由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当L I =0.75时，1500=pk q kPa,当L I =0.5时，2100=pa q ，由线性内插法： 75 .06.01500 75.05.015002100--=--pk q 1860=pk q k P a ②、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知，
基础工程课程设计任务书 某住宅楼桩基础设计 交通建筑工程学院土木工程课程组 二○一一年五月
一、任务安排如下： 学号 F （kN） M （m kN ） H （kN） 柱截面一 （mm×mm） 柱截面二 （mm×mm） 1 3200 400 50 400×400 2 3200 500 60 350×350 3 3200 600 70 400×400 4 3000 400 50 350×350 5 3000 500 60 400×400 6 3000 600 70 350×350 7 3000 360 60 400×400 8 2900 500 60 400×400 9 2800 500 50 350×350 10 2800 600 60 400×400 11 2800 400 70 350×350 12 2600 400 60 400×400 13 2600 500 50 350×350 14 2600 600 70 400×400 15 2400 400 40 350×350 16 2400 500 60 400×400 17 2400 600 70 350×350 18 2800 400 40 400×400 19 2800 600 50 350×350 20 2800 500 60 400×400 21 3000 400 50 350×350 22 3000 600 60 400×400 23 3000 500 70 350×350 24 2700 400 60 400×400 25 2800 400 70 350×350 26 2500 600 60 400×400
桩基础设计计算书 一：建筑设计资料 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10.0m 3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝15MPa，弯曲强度设计值为 f m ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y ＝310MPa 4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为f c ＝15MPa，弯曲抗压强度 设计值为f m ＝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 = 50kN 2、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、c f ＝15MPa 、m f ＝16.5MPa 4φ16 y f ＝310MPa 4）、承台材料：混凝土强度C30、c f ＝15MPa 、m f ＝16.5MPa t 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（?＝1.0按0.25折减，配筋 φ16） 2 ( ) 1.0(150.25300310803.8)586.7p S c y R kN f f A A ?''=+ =???+?= 2）、根据地基基础规公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，L I ＝0.60，入土深度为12.0m 100800(800)8805 pa kPa q -=?= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ， 17~24sa kPa q = 取18kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ， 24~31sa kPa q = 取28kPa 2 8800.340.3(189281)307.2p i p pa sia Ra kPa q q l A 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 550u kN Q = 单桩承载力标准值： 550 2752 2 u k kN Q R = = = 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
桩基础设计计算书
桩基础设计计算书 1、研究地质勘察报告 1.1地形 拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。 1.2、工程地质条件 自上而下土层一次如下： ① 号土层：素填土，层厚约为 1.5m ，稍湿，松散，承载力特征值 a ak KP f 95= ② 号土层：淤泥质土，层厚 5.5m ，流塑，承载力特征值 a ak KP f 65= ③ 号土层：粉砂，层厚 3.2m ，稍密，承载力特征值a ak KP f 110= ④ 号土层：粉质粘土，层厚 5.8m ，湿，可塑，承载力特征值 a ak KP f 165= ⑤ 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值 a ak KP f 280= 1.3、 岩土设计参数 岩土设计参数如表1和表2所示。 表1地基承载力岩土物理力学参数
表2桩的极限侧阻力标准值 q和极限端阻力标准值pk q单位KPa sk 1.4水文地质条件 ⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。 ⑵地下水位深度：位于地表下4.5m。 1.5 场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化沙土、粉土。 1.6 上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构，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 400mm 400mm，横向承重，柱网布置如图所示。
2.选择桩型、桩端持力层、承台埋深 根据地质勘查资料，确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，400mm×400mm桩长为15.7m。桩顶嵌入承台70mm，桩端进持力层1.2m承台埋深
目录 1设计任务 (2) 1.1设计资料 (2) 1.2设计要求 (3) 2 桩基持力层，桩型，桩长的确定 (3) 3 单桩承载力确定 (3) 3.1单桩竖向承载力的确定 (3) 4 桩数布置及承台设计 (4) 5 复合桩基荷载验算 (6) 6 桩身和承台设计 (9) 7 沉降计算 (14) 8 构造要求及施工要求 (20) 8.1预制桩的施工 (20) 8.2混凝土预制桩的接桩 (21) 8.3凝土预制桩的沉桩 (22) 8.4预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 (23) 8.5结论与建议 (25) 9 参考文献 (25)
一、设计任务书 (一)、设计资料 1、某地方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5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2.1m,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。承台底面埋深：D ＝2.1m。
（二）、设计要求： 1、桩基持力层、桩型、承台埋深选择 2、确定单桩承载力 3、桩数布置及承台设计 4、群桩承载力验算 5、桩身结构设计和计算 6、承台设计计算 7、群桩沉降计算 8、绘制桩承台施工图 二、桩基持力层，桩型，桩长的确定 根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故考虑选用桩基础。由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。 根据工程请况承台埋深 2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。桩长21.1m。 三、单桩承载力确定 （一）、单桩竖向承载力的确定： 1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。 根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层， 采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层 1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。承台底部埋深 2.1 m。 2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算： Quk= Qsk+ Qpk=μ∑qsikli+qpkAp Q——单桩极限摩阻力标准值（kN） sk Q——单桩极限端阻力标准值（kN） pk u——桩的横断面周长（m） A——桩的横断面底面积（2m） p L——桩周各层土的厚度（m） i q——桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值（a kP）sik q——桩底土的单位极限端阻力标准值（a kP） pk 桩周长：μ=450×4=1800mm=1.8m
土 力 学 课 程 设 计 姓名： 学号： 班级： 二级学院： 指导老师：
地基基础课程设计任务书 [工程概况] 某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为2.5m 。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。 柱底荷载效应标准组合值 1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。 3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。 4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。 5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 图1 框架结构柱网布置图
（预制桩基础）--12土木1班 工程概况 某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件 注：地下水位在天然地面下2.5米处
目录 地基基础课程设计任务书........................................................................................................ - 0 - 工程概况.................................................................................................................................... - 1 - 1.设计资料................................................................................................................................. - 3 - 2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深................................................................. - 3 - 3.确定单桩极限承载力标准值................................................................................................. - 4 - 4.确定桩数和承台尺寸............................................................................................................. - 5 - 5.桩顶作用效应验算................................................................................................................. - 5 - 6.桩基础沉降验算..................................................................................................................... - 6 - 6.1 求基底压力和基底附加压力...................................................................................... - 6 - 6.2 确定沉降计算深度...................................................................................................... - 6 - 6.3 沉降计算...................................................................................................................... - 6 - 6.4 确定沉降经验系数...................................................................................................... - 7 - 8 承台设计计算........................................................................................................................ - 9 - 8.1承台受冲切承载力验算............................................................................................... - 9 - 8.1.1.柱边冲切............................................................................................................. - 9 - 8.1.2角桩向上冲切................................................................................................... - 10 - 8.2承台受剪承载力计算................................................................................................. - 10 - 8.3承台受弯承载力计算..................................................................................................- 11 - 参考文献...................................................................................................................................- 11 -