基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(西南交通大學(xué)).doc

課程名稱： 基礎(chǔ)工程B 設(shè)計(jì)題目： 建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 院 系： 土木工程系 專 業(yè)： 年 級： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 年 月 日一：設(shè)計(jì)資料1、建筑場地土層按其成因土的特征和力學(xué)性質(zhì)的不同自上而下劃分為四層，物理力學(xué)指標(biāo)見下表。勘查期間測得地下水混合水位深為2.0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑安全等級為二級，選擇第二組數(shù)據(jù)：, ，H = 56kN；柱的截面尺寸為：400400mm； 2、根據(jù)地質(zhì)資料，以黃土粉質(zhì)粘土或粉沙夾粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，3、每組編號為1至5號的同學(xué)，鋼筋混凝土預(yù)制樁斷面尺寸為300300mm，承臺底面埋深： 4、根據(jù)附表2靜載荷單樁承載力試驗(yàn)曲線，按明顯拐點(diǎn)法得單樁極限承載力，也可以有已知條件計(jì)算得知。5、樁身資料： 混凝土為C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 15MPa，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為，主筋采用：416，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 6、承臺設(shè)計(jì)資料：混凝土為C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為15MPa，彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為。附：1）：土層主要物理力學(xué)指標(biāo)； 2）：樁靜載荷試驗(yàn)曲線。附表一土層代號名稱厚度m含水量w%天然重度rKN/孔隙比eMPa塑性指數(shù)液性指數(shù)直剪 試驗(yàn)（快剪）壓縮模量(kPa)承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)內(nèi)摩擦角粘聚力C（kPa）12雜填土2.018.821粉質(zhì)粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.612022黃土粉質(zhì)粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉沙夾粉質(zhì)粘土1021.620.10.541.0120.425158.2260設(shè)計(jì)內(nèi)容：1 確定樁端持力層和承臺埋深根據(jù)資料確定承臺埋深為。采用鋼筋混凝土預(yù)制方樁，樁的截面尺寸為。根據(jù)底層資料，選粉砂夾粉質(zhì)粘土層作為持力層。樁端進(jìn)入持力層的深度，對于粘性土不宜小于2倍樁徑，選擇，這樣承臺底面以下樁的長度為2 確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值采用公式（5-21）：。查表5-6可得： 查表5-7知：，則 3初步估計(jì)所需裝數(shù) 在估算樁數(shù)時，首先需計(jì)算單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R。由于樁的布置和樁數(shù)還未知，先不考慮承臺效應(yīng)和群樁效應(yīng)，用公式（5-67）計(jì)算R。從表5-19查得，故得確定樁數(shù)時，由于承臺尺寸還沒有確定，可先根據(jù)單樁承載力設(shè)計(jì)值和上部結(jié)構(gòu)物荷載初步估算確定。中心荷載時，估算樁數(shù)，式中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，建筑樁基可采用1.11.2 。本題取=1.1，則得，為了方便布置，選取，即采用6根樁。4進(jìn)行樁位布置和確定承臺尺寸樁在平面上采用行列式布置，樁中心距，取x方向中心距為，y方向中心距為。取邊樁中心至承臺邊緣的距離為，承臺邊緣至樁的外面緣為150mm，符合有關(guān)要求。樁的布置和承臺平面尺寸如圖所示。5、計(jì)算考慮群樁效應(yīng)下的基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R并驗(yàn)算樁數(shù)是否合適根據(jù)式（5-67）知其中（1）求系數(shù)和。這兩個系數(shù)可根據(jù)和由表5-20查得，但由于x和y兩個方向的不相等，查表時可采用平均值，即 ，以和，按樁周為粘土，用內(nèi)插法從表5-20得出 ，（2）求系數(shù)按式（5-70）計(jì)算。首先求出承臺內(nèi)區(qū)、外區(qū)的凈面積，和承臺底地基土的凈面積，可根據(jù)和由表5-21查得.，按和，用內(nèi)插法得，按式（5-70）得（3）求R從表5-19查得，且于是得基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 （4）驗(yàn)算考慮承臺土重和群樁效應(yīng)下的樁數(shù)?？紤]地下水，承臺及其土重 根，說明取根可以滿足要求。6、求算樁頂荷載豎向力；取承臺的高度為1.0m，則承臺底所受的彎矩（繞y軸）為 按式（5-60），各基樁所受的平均豎向壓力設(shè)計(jì)值為 按式（5-61），基樁最大和最小豎向壓力設(shè)計(jì)值為 7、基樁豎向抗壓承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)是偏心受壓，驗(yàn)算時要同時滿足式（5-72）和式（5-73）兩個條件，由于樁基的安全等級為二級，則。驗(yàn)算如下兩項(xiàng)驗(yàn)算均滿足要求。8、基樁的水平承載力驗(yàn)算水平力，水平力和豎向力的合力與鉛垂線的夾角 ，故可以不驗(yàn)算基樁的水平承載力9、承臺抗沖切驗(yàn)算設(shè)計(jì)承臺厚1.0m，沖切破壞錐體有效高度。（1）柱對承臺的沖切驗(yàn)算。根據(jù)公式（5-93）、（5-94）、（5-95），二級樁基，由于在x方向，在y方向。采用兩者的平均值，即取，則 承臺混凝土選用C30，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,則滿足要求。 （2）角樁對承臺的沖切驗(yàn)算。應(yīng)驗(yàn)算受樁頂荷載最大的角樁對承臺的沖切。此時，故得 ，取 ，從圖可知，。承臺受角樁沖切的承載力為 滿足要求。10、承臺斜截面受剪驗(yàn)算從圖可知最危險的截面是A-A截面，因?yàn)樵谠摻孛娴挠覀?cè)兩根樁所承受的荷載最大，都是。從圖中可知，有效高度，則 ，取假設(shè)截面處的計(jì)算寬度為1.625m，C30混凝土的，則承臺A-A斜截面受剪承載力為 滿足要求11、承臺配筋 （1）受彎計(jì)算對錐形承臺，只需按公式（5-91）計(jì)算柱邊截面的彎矩