目录
1 .建筑设计资料 (1)
1.1 上部结构资料 (1)
1.2 建筑物场地资料 (1)
2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (1)
2.1 选择桩型 (1)
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)
3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)
3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)
4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)
4.1 ①—C柱的桩和承台的确定 (4)
5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (5)
5.1 四桩承台承载力计算( ①—C承台) (5)
6 .桩顶作用验算 (6)
6.1 四桩承台验算( ①—C承台) (6)
7 .桩基础沉降验算 (7)
7.1 C柱沉降验算 (7)
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 四桩承台设计( C柱) (10)
10.参考文献 (13)
1．建筑设计资料
1.1 建筑上部结构资料
某教学实验楼, 上部结构为七层框架, 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。底层层高3.4m( 局部10m, 内有10 t桥式吊车) , 其余层高3.3m, 底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。
1.2 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、力学指标见表1.2.1。
表1.2.1地基各土层物理、力学指标
2. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深
2.1 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, 这样能够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。
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深
依据地基土的分布, 第②层是灰褐色粉质粘土, 第③层是灰色淤泥质的粉质粘土, 且比较厚, 而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土, 因此第④层是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。
故: m
+
+
+
=
5.1=
12
h8.
22
1
3.8
由于第①层厚1.5m, 地下水位为离地表2.1m,为了使地下水对承台没有影响, 因此选择承台底进入第②层土0.6m, 即承台埋深为 2.1m, 桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7m。
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,故取350mm×350mm, 由施工设备要求, 桩分为两节, 上段长11m, 下段长11m( 不包括桩尖长度在内) , 实际桩长比有效桩长长1.3m, 这是考虑持力层可能有一定的起伏以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如图2.2.1。
图2.2.1土层分布示意
3 .确定单桩极限承载力标准值
3.1 确定单桩极限承载力标准值
本设计属于二级建筑桩基, 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时, 宜按下式计算:
p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +=+=∑
式中
sik
q --- 桩侧第层土的极限侧阻力标准值如无当地经验值时可按《建
筑桩基技术规范》JGJ 94-94
中表5.2.8-1( 桩的极限侧阻力标准值) 取值。
pk
q ---― 极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表《建筑桩基技术规
范》JGJ 94-94中表GE5.2.8-2( 桩的极限端阻力标准值) 取值。
对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土不计算其桩侧阻力
sik
q 。
根据表1.1地基各土层物理、 力学指标, 按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94查表得极限桩侧、 桩端阻力标准值( 表2.3.1) 。
表2.3.1 极限桩侧、 桩端阻力标准值 层序 液限指数
经验参数法
I L )
(a sk kP q
)
(a pk kP q
② 粉质粘土 0.867 42.552 ③
淤泥的粉质粘土
0.608
56.912
④
粉质粘土
0.800
38.800
1391.428
按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值:
=+=pk sk uk Q Q Q p pk i sik A q l q u +∑
＝
[]428.13910.35 18.3812912.56)6.03.8(552.4235.042 ?+?+?+-???
＝450.170152.1469+
＝kN 1639.602
估算的单桩竖向承载力设计值( 65.1==p s γγ)
kN Q p
pk
s
698.99365
.1602
.1639Q R sk
==
+
=
γγ 因此最终按经验参数法计算单桩承载力设计值, 即采用kN R 698.993=, 初步确定桩数。
4 .确定桩数和承台底面尺寸
下面以①—C 的荷载计算。柱底荷载设计值如下:
最大轴力组合: 最大轴力3121kN, 弯矩32 kN ?m, 剪力20kN 最大弯矩组合: 轴力 3002 kN, 最大弯矩197 kN ?m, 剪力62kN 最大轴力标准值: 2400 kN
4.1 ①—C 柱桩数和承台的确定
最大轴力组合的荷载: F=3121 kN , M= 32kN ?m, Q=20 kN
初步估算桩数,由于柱子是偏心受压, 故考虑一定的系数, 规范中建议取1.1~1.2,
现在取1.1的系数, 即: ()根14.31.1698
.9933121
1.1n =?=?≥
R F 取n ＝4根, 桩距 1.05m
3d ＝≥a
S ,桩位平面布置如图4.1.1, 承台底面尺寸为
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：
桩基础毕业设计摘要 1.桩平面布置原则 （1）力求使各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。 （2）在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。 （3）同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。 （4）大直径桩宜采用一柱一桩；筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。 （5）在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。（6）剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响，而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。 2.桩端进入持力层的最小深度 （1）应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径）；砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d；对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d，且不小于0.5m。（2）桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩，桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。 （3）当场地有液化土层时，桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的
稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。（4）当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。 3.桩型选择原则 桩型的选择应根据建筑物的使用要求，上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。 （1）预制桩（包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩）适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土，穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。 （2）沉管灌注桩（包括小直径D<5O0mm，中直径D=500～600mm）适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土；对于桩群密集，且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定，故宜限制使用。 （3）在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响，必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广，通常适用于持力层层面起伏较大，桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬
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
桩 基 础 设 计 目录 前言 1、建筑设计资料 （1）、设计原始资料 （2）、建筑基地平面图 2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深 （1）、选择桩型 （2）、选择桩的几何尺寸以及承台埋深 3 、确定单桩极限承载力标准值 （1）确定单桩极限承载力标准值 （1）、桩身结构设计计算 （2）、确定复合基桩竖向承载力设计值 （3）、九桩承台承载力计算（①—C承台）
（4）桩顶作用验算，桩承台验算（①—C承台） 6、承台设计 （1）、柱对承台的冲切 （2）、角桩对承台的冲切 （3）、斜截面抗剪验算 （4）、受弯计算 7．桩基础沉降验算 8. 结论与建议 结束语 参考文献 1、建筑设计资料 （1）、设计原始资料 拟建三明大酒店工程位于三明市东兴五路以南，其东临电子商城，西侧为居民住宅，房地产公司。南侧为儿童服装设计公司。拟建建筑物为一框架结构，地面以上9层，地下2层，总建筑面积27000m2。基坑长约60m，宽约40m，基坑开挖深度6m。本次设计主要是对酒店的某根柱进行桩基础设计，作用于该柱（600mm×400mm）柱底面（基础顶面）处的荷载基本组合设计值有两类： 最大轴力组合：轴向力F=6200 kN，柱底弯矩为M= 510 kN·m ，水平荷载V =285 kN；桩身采用C30的混凝土浇筑。 最大弯矩组合：轴向力F=4715 kN，柱底弯矩为M= 670 kN·m ，水平荷载V =385 kN；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）。
基坑周边无复杂管线，有利于基坑施工。 根据钻探揭露，拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地四周均无特殊情况分布。在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层： ①-1层填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年。 ②层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。 ③层粉质粘土：黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。 ④层细砂：褐黄，黄色，细砂为主，含少量粘性土，分选性较好，成分多为石英质，含云母，很湿~饱和，稍密状态。 ⑤砂土状强风化花岗岩（γ52（3）c）：浅肉红色，原岩结构基本保留，岩芯呈砂土状，岩芯手可掰碎，遇水易散、易软化，干钻困难，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层全场地分布，层厚5.00-16.50m 测得孔内初见水位埋深2.00～6.50m，稳定水位埋深2.20～6.20m。地下水位埋深按3米计算，场地地下水对混凝土无腐蚀性影响。 场地土体情况一览
地基基础课程设计 学生：何昕桐 学号： 指导教师：少东 专业班级：14土木升本 所在学院：工程学院 中国· 2015年11月
目录 1、设计资料 (1) 2、设计要求 (3) 3、确定持力层基础埋深 (3) 4、确定基础尺寸 (5) 5、下卧层强度验算 (6) 6、柱基础沉降计算 (7) 7、调整基底尺寸 (8) 8、基础高度验算 (8) 9、配筋计算 (10) 10、绘制施工图 (12)
地基基础课程设计任务书 1.设计资料 某多层现浇的钢筋混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为500×600mm，室外地坪标高同天然地面，室外地面高差为0.45m。建筑场地地质条件见表A，作用于基础顶面的荷载见表B。 图1 柱网布置图 表A（地下水位在天然地面下2.2m） 编 号 土层名称 土层厚度 (m) γ (kN/m3) ω(%) еI L Es (MPa ) C(kPa) Φ(°) F ak (kPa) Ⅰ多年素填土 1.6 17.8 94 Ⅱ粉土 5.2 18.9 26.0 0.82 0.65 7.5 28 15 167 Ⅲ 淤泥质粉质 黏土 2.2 17.0 51 1.44 1.0 2.5 24 12 78 Ⅳ粉、细砂10.1 19.0 10 30 160
表B B-1 柱底荷载标准组合 表B B-2 柱底荷载准永久组合 2.选择持力层、确定基础埋深 根据工程地质资料和设计要求：本持力层选用Ⅱ土层，故初定基础埋置深度取d=1.6m 地基承载力特征值确定，根据工程地质资料和基础埋置深度的选择，可知地基承载力特征值 167ak f Kpa = 3.确定基础尺寸 3.1 地基承载力特征值的确定 《建筑地基规》规定：当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时从荷载试验或其他原则测试，经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正： (3)(0.5)a ak b d m f f b d ηγηγ=+-+- 由于基础高度尚未确定，假定b ＜3m ，首先进行深度修正。 根据粉土10%ρ≤， 查表7.10得b η=0.5 ，d η=2.0，持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 3117.8/m kN m γ= 1(0.5)167 2.017.8(1.60.5)206.2a ak d m f f d kPa ηγ=+-=+??-= 初步选择基底尺寸计算基础和回填土k G 时的基础埋深 d= 1.6 2.05 1.8252 m +=
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
目录 引言 2 1 桩基础分类 2 2 施工前的准备工作 2 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 2 2.2桩基础施工前的一般准备工作 2 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 2 2.2.2 技术准备 3 2.2.3机械设备准备 3 2.2.4现场准备 3 2.2.5现场放线定位 4 3 钻斗钻成孔灌注桩技术简介 4 3.1钻斗钻成孔法的介绍 4 3.1.1钻斗钻成孔法的优点5 3.1.2钻斗钻成孔法的缺点5 3.2 施工程序 5 3.3 施工要点 5 4 桩基础施工技术发展趋向 6 结论7 后记8 参考文献9
引言 随着我国改革开放的深入，社会经济的发展，工业化和都市化程度的提高，地面空间显得越来越紧，为了充分利用国土资源，人们不得不将眼光投向高层空间和地下空间。桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。下面笔者将对桩基础的施工进行简要分析。 1 桩基础分类 (1)按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等,其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩(简称RC桩,混凝土强度等级C15~C40);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩,混凝土强度等级为C40~C80);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80)。钢筋混凝土桩使用最广泛。 (2)桩按形状可分为圆形桩、角形桩、异形桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。 (3)桩按施工方法可分为非挤土桩、部分挤土桩。 选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑类型、荷载性质、桩的使用功能,建筑物的安全等级等),地形、工程地质(穿越土层桩端持力层岩土特性)及水文地质条件(地下水类别、地下水位),施工机械、施工环境、施工经验,各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件,造价以及工期等进行综合性研究,并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理,安全适用的桩型和成桩工艺。 2 施工前的准备工作 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔，而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法，又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。 2.2桩基础施工前的一般准备工作 施工前应做好现场踏勘工作，做好技术准备与资源准备工作，以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面： 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 在施工前，应对桩基施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要容如下： (1)查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。 (2)查阅地质勘察报告，了解施工现场成桩深度围土 层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。 (3)了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。 (4)了解施工现场区域人为和自然地质现象，地震、溶岩、 矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。 (5)了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目 前使用情况。 (6)了解沉桩区域附近地下管线（煤气管、上水管、下水管、电缆线等）的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构 情况等。 2.2.2 技术准备 其主要容包括如下几个方面：
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 -
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：
2.1 设计资料 2.1.1 上部结构资料 某教学实验楼，上部结构为七层框架，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。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。 2.1.2 建筑物场地资料 拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置见图2-1。 图2-1 建筑物平面位置示意图 建筑物场地位于非地震区，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、力学指标见表2.1. 表2.1地基各土层物理，力学指标 土 层 编 号 土层名 称 层底 埋深 （m） 层厚 （m） 3 (kN/m) γ e(%) ω L I(kPa) c () ? ?(MPa) s E (kPa) k f MPa s P （） 1 杂填土 1.8 1.8 17.5 2 灰褐色粉质 粘土 10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.72 3 灰褐色泥质 粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.86
4 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.44 5 灰-绿色粉质 粘土 >27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.82 2.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深 2.2.1 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。 2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，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m h h 1.231123.88.1,=+++= 由于第①层后1.8m ，地下水位为离地表2.1m,为了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2.1m ，桩基得有效桩长即为23.1-2.1=21m 。 桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层 <10时,桩边长取300～400,350mm ×350mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长11m ，下段长 11m （不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长1m ，图2-2桩基及土层分布示意图 这是考虑持力层可能有一定的起伏以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如图2-2。 2.3 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 按图2-3确定桩侧极限阻力标准
地基基础课程设计 学生姓名： xxx 学号：20142023025 指导教师：刘xx 所在学院：工程学院 专业：土木xx 中国·大庆
地基基础课程设计任务书 （柱下独立基础）--土木14-3和土木16升本 一、工程概况 某多层现浇的钢筋混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为500×600mm，室外地坪标高同天然地面，室内外地面高差为0.45m。建筑场地地质条件见表A-1至表A-5，作用于基础顶面的荷载见表B-1至B-2。 图1 柱网布置图 A-1（地下水位在天然地面下2.0m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ人工填土 1.5 18.0 90 Ⅱ亚黏土 6.0 19.3 32.3 0.90 0.65 5.2 28 15 146 Ⅲ淤泥质亚黏土 4.6 18.5 36.0 1.02 1.0 1.4 24 12 80 Ⅳ粉、细砂7.0 19.0 10 30 160
A-2（地下水位在天然地面下2.2m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ多年素填土 1.6 17.8 94 Ⅱ粉土 5.2 18.9 26.0 0.82 0.65 7.5 28 15 167 Ⅲ淤泥质粉质 黏土 2.2 17.0 51 1.44 1.0 2.5 24 12 78 Ⅳ粉、细砂10.1 19.0 10 30 160 A-3（地下水位在天然地面下1.8m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ杂填土 1.0 18.0 94 Ⅱ粉质黏土 4.0 18.3 15 0.71 0.94 6.2 15 20 130 Ⅲ黏土 6.0 20.0 27 0.75 1.0 5.0 24 12 160 Ⅳ粉、细砂8 19.0 10 30 160 A-4（地下水位在天然地面下2.4m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ粉质黏土 1.0 20.2 17 0.58 163 Ⅱ粉土 3.0 18.5 17 0.70 0.23 5.2 15 18 154 Ⅲ黏土 4.2 21.0 24 0.62 0.86 4.3 24 14 175 Ⅳ粉、细砂12.6 19.0 12 28 160 A-5（地下水位在天然地面下2.8m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ人工填土 2.0 16.9 20 93 Ⅱ亚黏土 4.5 18.2 16 0.74 0.21 6.0 21 12 148 Ⅲ粉土 4.0 18.6 26 0.85 0.84 5.2 15 15 156 Ⅳ粉、细砂11.6 19.5 13 22 173 注：1、表中粉土的黏粒含量均小于10%；
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
一引言 桩基础是一种重要的基础型式，在房屋建筑、桥梁、海洋等工程中都有广泛的应用。但桩基础的设计和计算过程比较复杂，手工计算十分麻烦、且很难得到满意的结果。目前，有关桩基础设计与分析的软件非常少见。本研究根据现有桩基础设计与分析理论，以VisualB++6.0为开发平台，研制了能够设计与分析单桩或群桩基础的程序。程序设计主要包括界面设计与计算程序两个方面。界面除了起交换数据作用外，更重要是直观、方便，能够有效地减少设计中的错误。计算程序分别采用静力触探法、经验公式法、按土的抗剪强度指标法计算单桩竖向承载力，能够简单分析单桩和群桩的桩基础受力与变形。。 随着计算机的普遍应用，国内外工程师加快了桩基础设计分析软件的开发和设计，国内外桩基础设计软件成果如下：国外桩基础程序设计起步较早，现在发展成熟的常见的软件有FAD3DPG，AllPile，mPile等国内桩基础程序设计起步较晚，当经过几年的发展桩基础设计程序日趋完善，国内有代表性的软件有：①湖南大学桩基础辅助设计软件PFCA D； ②浙江大学某设计院以Visual C++6.0为平台开发设计横向承载桩基础分析软件；③华侨大学开发的PFOD系统；④同济大学启明星桩基础设计计算软件 Pile 2009等桩基础是目前在高层建筑，桥梁港口设计中应用极为广泛的一种基础形式，本设计的目的是为了使设计人员从枯燥的计算中解脱出来，并能够有效的减少人为设计错误
二桩基础设计计算 2.1 桩基础设计一般步骤： 桩基础的设计应力求选型适当、经济合理、安全适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对地基（主要是桩端持力层）有足够的承载力和不产生过量变形，其设计内容如下图所示： 场地勘察 提出勘察报告 确定桩基持力层 确定桩型、外形尺寸和构造 确定单桩承载力 确定桩数和布桩 拟定承台尺寸和埋深 根据荷载条件验算 作用于桩上的力 验算承台的结构强度 验算桩基整体强度 计算桩基 沉降量 验算下卧 层强度 最后确定承台的 尺寸、配筋构造 单桩设计 绘制桩、承台施工图 结束 无必 要验 算整体强度变 形 ， 且 无 软 弱 下 卧 层 Y Y Y Y Y Y Y N N N
土木工程专业课程设计岩土工程综合课程设计 专业名称：岩土工程 年级班级：1202班 学生：祝陆彬 指导教师：马 理工大学土木工程学院
二○一五年六月
目录 第1章柱下独立基础设计 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2设计资料 (1) 1.2.1 地形 (1) 1.2.2工程地质条件 (1) 1.2.3基础设计技术参数 (1) 1.2.4水文地质条件 (1) 1.2.5 上部结构资料 (2) 1.3 柱下独立基础设计 (3) 1.3.1 选择基础材料 (3) 1.3.2 选择基础埋置深度 (3) 1.3.3 求地基承载力特征值 (3) 1.3.4 初步选择基底尺寸 (4) 1.3.5 验算持力层地基承载力 (4) 1.3.6 计算基底净反力 (5) 1.3.7基础高度（采用阶梯形基础） (5) 1.3.8 变阶处抗冲切验算 (6) 1.3.9 配筋计算 (7) 1.3.10 基础配筋大样图 (9) 1.3.11 确定○A○C两轴柱子基础底面尺寸 (9) 1.3.12 ○A○C两轴持力层地基承载力验算 (10) 1.4设计图纸 (10) 第2章桩基础设计 (11) 2.1设计题目 (11) 2.2设计资料 (11) 2.2.1 地形 (11) 2.2.2工程地质条件 (11) 2.2.3 岩土设计技术参数 (11) 2.2.4水文地质条件 (12) 2.2.5上部结构资料 (12) 2.2.6 上部结构作用 (12) 2.3 灌注桩基设计 (13) 2.3.1单桩承载力计算 (13) 2.3.2基桩竖向荷载承载力设计值计算 (14) 2.3.3桩基验算 (14) 2.3.4承台设计 (15) 2.2.4.1 承台力计算 (15) 2.3.4.2承台厚度及受冲切承载力验算 (16) 2.3.4.3承台受剪承载力计算 (17) 2.3.4.4承台受弯承载力计算 (18) 2.3.5桩身结构设计 (19) 2.3.5.1桩身轴向承载力验算 (19) 2.3.5.2桩身水平承载力验算 (19)
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，