桩基础设计计算书

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f ak  95KP a ② 号土层：淤泥质土，层厚 5.5m，流塑，承载力特征值f ak  65KP a ③ 号土层：粉砂，层厚 3.2m，稍密，承载力特征值f ak 110KP a ④ 号土层：粉质粘土，层厚 5.8m，湿，可塑，承载力特征值f ak 165KP a ⑤ 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值f ak  280KP a 1.3、 岩土设计参数 岩土设计参数如表 1 和表 2 所示。 表表 1 1 地基承载力岩土物理力学参数地基承载力岩土物理力学参数 土层编号图的名称孔隙比 e - 1.04 0.81 0.79 0.58 含水量 W(%) - 62.4 27.6 31.2 - 液性指数标准贯入 锤击数 N - - 14 - 31 压缩模量 Es(MPa) 5.0 2.5 7.5 8.8 12.6 ① ② ③ ④ ⑤ 素填土 淤泥质土 粉砂 粉质粘土 粉砂层 - 1.08 - 0.74 - 表表 2 2 桩的极限侧阻力标准值桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值和极限端阻力标准值q pk单位 单位 KPaKPa 土层编号土层编号桩的侧桩的端土层编号土层编号桩的侧桩的端 阻力qsk阻力q pk ① ② ③ 素填土 淤泥质土 粉砂 22 20 52 - - - ④ ⑤ 粉质粘土 粉砂土 阻力qsk阻力q pk 58 75 900 2000 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 承台埋深为 1.5m。 3. 确定单桩竖向承载力 3.1 确定单桩竖向承载力标准值 Q 根据静载力触探法公式: Q uk  Q sk  Q pk  uq sik l i  q pk A p =4×0.4(×20×5.5+52×3.2+58×5.8+75×1.2)+2000×0.4×0.4 =1444.48 KN 3.2 确定单桩竖向承载力设计值 Ra Ra= 式中安全系数 K=2 Quk1444.48 ==722.24 KN K2 4. 确定桩数 n，布置及承台尺寸 4.1桩数 n 最大轴力标准值，F k  2280KN 初步估算桩数， 由于柱子是偏心受压， 考虑一定的系数， 按规范取 1.1～1.2。 先不考虑承台质量，因偏心荷载，桩数初定为： n  F2280  1.1 3.5 R a 722 .24 取 n=4 4.2柱的中心距 按规范，桩的最小中心距为 3～4d，s=1.2m～1.6m，综合考虑后，s=1.4m。 柱的布置按矩形式排列。 4.3承台尺寸确定 根据构造要求，a=1.4+0.4×2=2.2m b=1.4+0.4×2=2.2m 暂时设计埋深为 1.5m，承台厚 0.9m，桩顶深入承台 50mm 承台下不做垫层，故钢 筋保护层取 70mm，则承台有效高度为h 0  0.50.07  0.43m  430mm 承台采用混凝土 C30，f t 1.43N /mm2，f c 14.3N /mm2， 钢筋选用 HRB335 级，f y  300N /mm2。 5. 计算桩顶荷载 经过将设计任务书所给数据进行分析可知， 最不利弯矩组合值比最不利轴力 组合值要大，因此，按照最不利荷载弯矩组合值进行设计。 取承台及上覆土的平均重度 G  20KN /mm2 5.1 桩顶平均竖向力： 承台及上覆土重G k  202.22.21.5 145.2KN 桩顶平均竖向力Q k  Qk max Qk k min F k G k 2280 145.2  606.3KN n2 (M k  H k h)xmax(2301580.5)0.7  606.3 2 xi 40.7 716.66 kn  1 .2 R a  866.69 kn 495.94kn  0 =  5.2单桩水平设计值 H 1k  H K 158  39.5Kn n4 其值远小于按R Ha 3EI  0a 估算的单桩水平承载力特征值，满足要求。  X 相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为: F 1.35F k 1.352280  3078Kn M 1.35M k 1.35230  310.51Kn H 1.35H K 1.35158  213.3Kn 扣除承台和其填土自重的桩顶竖向力设计值N  N max  N  min F3078  769.5Kn n4 (M  Hh)x max (310.5  213.3 0.5) 0.7  769.5   x i 24 0.72 =  918.48 KN 620.52 KN 6.承台受冲切承载力验算 6.1 柱边冲切 冲切力F l  F   N i  3078 0  3078KN 受冲切承载力截面高度影响系数 hp 1 冲垮比与系数的计算 10.9 (900800)  0.992 2000800  0 x  0y   0 x  0y  a 0 x 0.3  0.36(1.0) h 0 0.83 0.840.84 1.5  0 x  0.20.36 0.2 2 0 x  b c a 0y   0y  h c a 0 x  hp f t h 0 =2×[0.93×（0.4+1.5）+0.93×（0.4+1.5）]×1.0×1430×0.83 =4945.11KNF l  3078KN满足要求 6.2角桩向上冲切 C 1  C 2  0.6m,a 1x  a 0 x , 1x  0 x ,a 1y  a 0y , 1y  0y   1x  1y  0.560.56 1  1x  0.20.36  0.2 a 1y a 1x  c c   1x21y  1  22     hp f t h 0  =[1×（0.6+0.3/2）6+1×（0.6+0.3/2）]×1.0×1430×0.83 =1780.35KNN max  764.4KN满足要求 7. 承台受剪承载力计算 按式V  hs