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1、目录目录1 1 . .设计资料设计资料.11.1 工程概况.11.2 荷载情况.11.3 工程地质资料.12 2 . .选择桩型、桩端持力层选择桩型、桩端持力层 、承台埋深、承台埋深.22.1 选择桩型.22.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深.23 3 . .确定单桩极限承载力标准值确定单桩极限承载力标准值.33.1 确定单桩极限承载力标准值.34 4 . .确定桩数和承台底面尺寸确定桩数和承台底面尺寸.54.1 柱的桩和承台的确定.55 5 . .确定复合基桩竖向承载力设计值确定复合基桩竖向承载力设计值.65.1 四桩承台承载力计算.66 6 . .桩顶作用验算桩顶作用验算.76.1 四桩承
2、台验算.77 7 . .桩基础沉降验算桩基础沉降验算.87.1 沉降验算.88 8 . .桩身结构设计计算桩身结构设计计算.108.1 桩身结构设计计算.109 9 . .承台设计承台设计.119.1 四桩承台设计.1110.10.参考文献参考文献.151 1 设计资料设计资料1.1 工程设计概况工程设计概况 某城市新区拟建一栋 15 层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位， 无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。 设计柱下独立承台桩基础。1.2 荷载情况荷载情况 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：轴力 F=8300kN， 弯矩
3、Mx=80kNm，My=750kN。1.3 工程地质资料工程地质资料 建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为 5 层，地质剖面与桩基计算指标见表 1，勘察期间测得地下水水位埋深为 2.2m。地下 水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。表表 1 地质剖面与桩基计算指标地质剖面与桩基计算指标桩基计算指标桩基计算指标预制桩预制桩沉管桩沉管桩冲、钻孔桩冲、钻孔桩土层种类土层种类层厚层厚/m qpkqsikqpkqsikqpkqsik粘土3.0504044淤泥9.5144012粉质粘土4.5300050200040100044淤泥质土9.2201416卵石3.010000
4、12070001002800120强风化岩未见底700010050007220001002.2. 选择桩型、桩端持力层选择桩型、桩端持力层 、承台埋深、承台埋深2.12.1 选择桩型选择桩型 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。2.22.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第层是淤泥，
5、且比较厚；第层是粉质粘土：第层淤泥质土，且比较厚；第层是卵石，所以第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：mh2 .2712 . 95 . 45 . 90 . 3由于第层厚 3.0m，地下水位为离地表 2.2m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第层土 2.0m，即承台埋深为 2.0m，桩基得有效桩长即为27.2-2.0=25.2m。桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层较高,且上部荷载较大，桩边长取500mm500mm，由施工设备要求，桩分为两节，上段长 13.2m，下段长 13.2m（不包括桩尖长度在内） ，实际桩长比有效桩
6、长长 1.2m，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。- 0 -粘土淤泥粉质粘土淤泥质粘土卵石0.520018009500100020045009200强风化岩3000图 2.2.1 土层分布示意3 3 . .确定单桩极限承载力标准值确定单桩极限承载力标准值3.13.1 确定单桩极限承载力标准值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：ppkisikpkskukAqlquQQQ式中 - 桩侧第层土的极限侧阻力标准值如无当地经验sikq值时可按
7、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。- 极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表pkq建筑桩基技术规范JGJ 94-94中表GE5.2.8-2（桩的极限端阻力- 1 -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。sikq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IL)(askkPq)(apkkPq粉质粘土0.86742.552淤泥的粉质粘土0.60856.912
8、粉质粘土0.80038.8001391.428按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：pkskukQQQppkisikAqlqu=100005 . 05 . 00 . 11205 . 042 . 9205 . 045 . 4505 . 045 . 9145 . 040 . 1505 . 04=2500240368450266100=3924kN估算的单桩竖向承载力设计值（）65. 1pskNQppks2 .237965. 13924QRsk所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值，即采用- 2 -，初步确定桩数。kNR2 .23794 4 . .确定桩数和承台底面尺寸确定桩数和承台底面
9、尺寸4.14.1 柱桩数和承台的确定柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载：F=8210 kN ，M= 741Nm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，1.11.2现在取 1.1 的系数， 即： 根77. 31 . 12 .237982101 . 1nRF取 n4 根，桩距 ,桩位平面布置如图 4.1.1，承台1.5m3daS底面尺寸为 2.5m 2.5m- 3 -4.1.1 四桩桩基础5.5. 确定复合基桩竖向承载力设计值确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩，并 n3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互
10、作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。目前，考虑桩基的群桩效应的有两种方法。 地基规范采用等代实体法， 桩基规范采用群桩效应系数法。下面用群桩效应系数法计算复合基桩的竖向承载力设计值5.15.1 四桩承台承载力计算四桩承台承载力计算承台净面积：。22225. 55 . 045 . 2mAc承台底地基土极限阻力标准值：KPafqkck22011022kNnAqQcck ck75.288425.5220kNlquQisiksk1424kNqAQpppk2500分项系数70. 1,65. 1cps因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下：215. 25 . 04 5 . 25 .
11、2886. 0886. 0bneA daS- 4 -1.02.255.2lBc群桩效应系数查表得：64.1,8.0ps承台底土阻力群桩效应系数:ce ce cci ci ccAA AA承台外区净面积22225. 2)5 . 05 . 2(5 . 2mAec承台内区净面积20 . 325. 225. 5mAAAe cci c查表63.0,11.0e ci c33. 025. 525. 263. 025. 50 . 311. 0 ce ce c ci ci ccAA AA那么，复合桩基竖向承载力设计值 R:kNQQQRcck c ppk p ssk s32.323170. 175.28833. 0
12、65. 1250064. 165. 114248 . 06 6 . .桩顶作用验算桩顶作用验算6.16.1 四桩承台验算四桩承台验算（1）荷载柱的组合：F=8210 kN ， , maxNmkNMx 96。mkNMy 741承台高度设为 1m 等厚，荷载作用于承台顶面。本工程安全等级为二级，建筑物的重要性系数=1.0.0承台的平均埋深。md3 . 23 . 00 . 2作用在承台底形心处的竖向力有 F,G,但是 G 的分项系数取为 1.2.kNGF855534582102 . 1203 . 25 . 282102- 5 -桩顶受力计算如下：kNxxMyyMnGFNii75.241775. 0475. 0741 75. 0475. 096 48555 )()(222max2max max kNxxMyyMnGFNii75.185975. 0475. 0741 75. 0475. 096 48555 )()(222max2max max kNnGFN75.2138485555kNRkNN6.387732.32312.12.175.2417max00min0N满足要求kNRkNN025.91398.82807 7 桩基础沉降验算桩基础沉降验算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。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。7.17.
