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1、桩基础设计计算书专业：土木0804姓名：肖文宾学号：0608101416指导老师：李志高2011-6-14基础工程课程设计某校学生公寓桩基础设计一：必要的资料准备1. 工程概况 某高校学生公寓楼，上部结构为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度，抗震等级为3级。室内外高差为400mm，柱底受竖向荷载：学号后三位4160（KN），弯矩：学号后三位416(KN.m)。柱截面尺寸为400*600。2. 岩土工程勘察资料 根据钻孔揭露，场地岩土层自上而下分述如下： (1)粉质粘土：灰黄、黄褐色，湿饱和，呈软塑可塑状，蜂窝结构，该层属全新统长乐组冲积层，标贯试验实测值312击，平均7.5击，强度一般，属
2、中高压缩性土。本场地除河沟处缺失外,其余地段均有分布，揭示层厚2.403.90m,平均层厚3.00m，底板标高1.295.09m。（2）淤泥质土：深灰、灰黑色，鳞片状结构，饱和，呈流塑至软塑状，含腐殖质。该层属全新统长乐组海积层，全场区均有分布，揭示层厚1.105.70m，平均层厚2.40m，底板标高-17.673.39m。（3）粉质粘土：灰黄、褐黄色，很湿，呈可塑、絮状结构，含少量石英细中砂，标贯实测击数621击，均值10.9击，为中等压缩性土，力学强度一般。属全新统长乐组冲积层，分布于场地内的大部分地段，揭示厚度1.8017.30m，平均层厚7.00m，底板标高-21.16-3.79m。（
3、4）淤泥质土：深灰、灰黑色，很湿至饱和，呈软塑流塑状，薄层状构造。为低强度、高压缩性软弱土，工程性能差，属全新统长乐组海积层，水平分布不均，多处缺失，揭示厚度0.7018.00m，平均层厚5.50m，底板标高-25.31-6.84m。（5）中细砂：灰黄、浅灰，饱和，多呈稍密状，局部松散状，砂粒成份以石英为主，次圆状，级配差，含泥量10%15%，夹极薄层淤泥质土，局部过渡为中砂，标贯实测击数719击，均值11.0击，力学强度一般，该地层为全新统长乐组冲积层，水平分布不均，本场地大部分地段缺失，揭示层厚0.506.80m，平均层厚3.30m，底板标高-23.221.09m。（6）粉质粘土：灰黄、褐
4、黄，很湿，呈可塑状，标贯试验实测值714击，均值11.1击，为中等压缩性土，力学强度一般。属全新统长乐组冲积层，分布于场地内的局部地段，多处地段缺失，揭示厚度0.809.90m, 平均层厚4.0m，底板标高-25.99-10.66m。（7）淤泥质土：深灰、灰黑色，很湿至饱和，呈软塑流塑状。为低强度、高压缩性软弱土，工程性能差，属全新统长乐组海积层，分布于场地内的局部地段，多处地段缺失，揭示厚度0.6010.30m, 平均层厚5.0m，底板标高-29.180.04m。（8）圆砾：灰黄色灰白色，饱和，多呈稍密状，局部中密状。重型动探试验击数修正值1.811.7击，均值7.0击，力学强度一般，为全新
5、统长乐组冲洪积层。分布不均，局部地段缺失,揭示层厚0.7011.10m, 平均层厚3.0m，平均2.55m,底板标高-28.23-0.76m。（9）残积砂质粘性土：灰黄色灰绿色，为中粒花岗岩风化残留物。标贯试验实测击数一般431击，均值16.3击，天然状态下属中等压缩性土，力学强度较高，但具泡水易软化，崩解的不良特性。揭示厚度0.5020.20m, 平均层厚5.0m，底板标高-37.15-7.41m。（10）全风化花岗岩：灰黄色，岩芯呈散体状，组织结构已基本破坏，长石等矿物已风化成土状，岩芯遇水易软化、崩解，极软岩，岩体完整性程度为极破碎，岩体基本质量等级为V级，指标为0，标贯试验击数实测27
6、49击，均值36.9击，力学强度较高，。本次勘察所有钻孔均有揭示，揭示厚度0.709.80m，平均3.00m。底板标高-39.54-13.01m。 (11)强风化花岗岩：灰黄、褐黄色，风化裂隙发育，岩体极破碎，呈散体状结构，上部岩芯呈砂土状，手捏易碎，中下部岩芯呈碎块状。成份主要由石英、风化长石及少许云母组成，其中部分长石已高岭土化，属软岩，岩体基本质量等级为5级，标贯试验击数实测5063击，均值55.8击，力学强度高，压缩性低，但如遭受长时间泡水作用，也会较快软化，崩解而导致强度降低。本次钻探所有钻孔均有揭示该地层,有9个钻孔揭穿该地层，揭示厚度10.4012.50m，平均层厚11.0m，其
7、余钻孔均未揭穿。（12）中风化细粒花岗岩：浅灰、灰白色，矿物成份由石英、长石及少许云母组成，岩体较破碎，风化节理、裂隙较发育，碎块状结构，岩芯呈短柱状，RQD值一般75%90%,岩石工程性质较好，岩石室内饱和单轴抗压强度87.00126.20MPa，标准值95.16 MPa，属坚硬岩，岩体基本质量等级为3级。本次勘探有个钻孔进入该岩层，进入深度1.507.92m。本次勘察未发现风化岩内有洞穴、临空面或软弱岩层存在。3. 场地特征状况 地下水埋藏与性质：各钻孔混合地下水稳定水位埋深为1.20m。区内地下水位年变幅约1.50m。地下水对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀
8、性。抗震设防：拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，拟建建筑抗震设防类别为丙类。场地地震效应：本场地地面下20m深度范围内分布有饱和细砂，初步判别属可液化土层。根据标贯试验结果，依照国标建筑抗震设计规范（GB50011-2001）有关规定，可不考虑震陷问题。建筑场地类别：按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）规定，拟建建筑场地类别为类，场地设计特征周期值为0.45s。建筑场地下埋藏有软弱土和液化土，场地应划分为对抗震不利地段。根据场地工程地质条件，拟建的福建工程学院新校区南区学生公寓及食堂C基础形式建议采用桩基础方案。桩型可采用预应力管桩或
9、冲钻孔灌注桩长桩方案，可选择强风化花岗岩作为桩端持力层。地基土层物理-力学性质指标见表1。表1 地基土设计计算指标序号土层名称重度rkN/m3压缩模量地基承载力特征值fak(kPa)预应力管桩极限承载力标准值(KPa)冲钻孔桩极限承载力标准值(KPa)Es1-2MPa推荐值qsiKqpKqsiKqpK粉质粘土18.14.801204634淤泥质土15.11.93452218粉质粘土18.95.731505236淤泥质土16.72.91502418中细砂18.57.501505238粉质粘土18.36.561705638淤泥质土15.53.53552620圆砾20.012.00280868000
10、682400残积砂质粘性土17.54.43200708500582600全风化花岗岩20.013.00310909000783000强风化岩21.015.00500120100001003500二：选定桩型，桩长和截面尺寸1 、根据地质资料，以第十层全风化花岗岩为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300*300，摩擦型桩。柱传来荷载：4160KN,2、桩长设计为40m，3、桩身：混凝土强度C35、16.7MPa4承台材料：混凝土强度C30、14.3MPa、 1.43MPa三、确定单桩竖向承载力特征值，确定桩数病进行桩的布置1、 单桩竖向承载力的确定： 单桩承载力特征值： 2、确桩数和桩的布
11、置： 初选桩型 n 1.1 =1.2=3.2暂取 n=4根 桩距 ： 取 初步假定承台尺寸：承台埋深2m，承台高1.5m，保护层厚度为100mm则 承台有效高度承台长边 a=2（0.3+0.6）=1.8承台短边 b=2（0.3+0.6）=1.82、承台平面尺寸及柱排列如下图： 四、桩身结构设计混凝土采用C35 钢筋采用HPB235 桩身强度满足要求按最小配筋率计算配筋, 打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8。则：配筋计算：选用616 采用通长配筋五、桩基承载力验算 1、单桩所受平均力： =单桩所受最大及最小力： =1072.4= 2、群桩沉降计算竖向荷载标准值 F=4160KN基底处压力 K
12、pa基底自重压力 Kpa基地附加应力 桩端平面下的土的自重应力和附加应力（）计算如下：、z=0m时 18.11.2+8.11.8+5.12.4+8.97+6.75.5+8.53.3+8.34+5.55+103+7.55+101.8=321.74Kpal/b=1 z/b=0 0.25 =40.251295.75=1295.75Kpa 、z=1.2m时 321.74+1.210=333.74 Kpa l/b=1 z/b=0.7 0.2115 =40.21151295.75=1096.20 Kpa 、z=5m时 333.74+113.8=375.54 Kpa l/b=1 z/b=2.8 0.051
13、=40.0511295.75=264.33Kpa 、z=9m时 375.54+113=419.54 Kpa l/b=1 z/b=5 0.018 =40.0181295.75=93.29 Kpa、z=11m时417.54+112=441.54 Kpal/b=1 z/b=6.1 0.0136 =40.01361295.75=70.49Kpa、z=12m时441.54+111=452.54Kpal/b=1.64 z/b=5.5 0.0241 =40.02411295.75=103.66 Kpa整理计算结果如下表：的计算结果z（m）(Kpa)l/bz/b(Kpa)0321.74100.251295.751.2333.7410.70.21151096.205375.5412.80.051264.339419.54150.01893.2911441.5416.10.013670.49在z=12m处，所以可以去z=11m计算沉降量沉降量计算如下表：沉降量计算z(mm)l/bz/b(mm)(Kpa)0100.250120010.70.21
