土木工程樁基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計論文

1、-PAGE . z.樁基礎(chǔ)設(shè)計目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc106855032 前言 HYPERLINK l _Toc106855033 1、 建筑設(shè)計資料 HYPERLINK l _Toc106855036 （1）、設(shè)計原始資料 HYPERLINK l _Toc106855037 （2）、建筑基地平面圖2、 選擇樁型、樁端持力層 、承臺埋深 HYPERLINK l _Toc106855044 （1）、選擇樁型 HYPERLINK l _Toc106855045 （2）、選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深3 、確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 HYPERLINK l _

2、Toc106855053 （1） 確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 HYPERLINK l _Toc106855054 4、確定樁數(shù)和承臺底面尺寸 HYPERLINK l _Toc106855055 （1） = 1 * GB3 C柱樁數(shù)和承臺的確定 （2） 計算樁頂荷載5、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（1）、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（2）、確定復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計值 （3）、九樁承臺承載力計算（ = 1 * GB3 C承臺） （4） 樁頂作用驗(yàn)算，樁承臺驗(yàn)算（ = 1 * GB3 C承臺）6、 承臺設(shè)計（1）、柱對承臺的沖切 （2）、角樁對承臺的沖切 （3）、斜截面抗剪驗(yàn)算 （4）、受彎計算7 樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算 HYPE

3、RLINK l _Toc106855064 8. 結(jié)論與建議 HYPERLINK l _Toc106855065 結(jié)束語 HYPERLINK l _Toc106855066 參考文獻(xiàn)1、 建筑設(shè)計資料 （1）、設(shè)計原始資料擬建大酒店工程位于市東興五路以南，其東臨電子商城，西側(cè)為居民住宅，房地產(chǎn)公司。南側(cè)為兒童服裝設(shè)計公司。擬建建筑物為一框架結(jié)構(gòu)，地面以上9層，地下2層，總建筑面積27000m2?；娱L約60m，寬約40m，基坑開挖深度6m。本次設(shè)計主要是對酒店的*根柱進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計，作用于該柱（600mm400mm）柱底面（基礎(chǔ)頂面）處的荷載基本組合設(shè)計值有兩類：最大軸力組合：軸向力F=620

4、0 kN，柱底彎矩為M= 510 kNm ，水平荷載V =285 kN；樁身采用C30的混凝土澆筑。最大彎矩組合：軸向力F=4715 kN，柱底彎矩為M= 670 kNm ，水平荷載V =385 kN；（M、H作用于柱的長邊方向且均為從左指向右）?；又苓厽o復(fù)雜管線，有利于基坑施工。根據(jù)鉆探揭露，擬建場區(qū)地貌單元為階地，地形較平坦，場地四周均無特殊情況分布。在基坑支護(hù)影響圍，自上而下有下列土層：-1層填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質(zhì)含量30-60%,填齡大于5年。層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑硬塑，含少量鐵錳結(jié)核，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。層粉質(zhì)粘土：黃褐色，

5、可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。層細(xì)砂：褐黃，黃色，細(xì)砂為主，含少量粘性土，分選性較好，成分多為石英質(zhì)，含云母，很濕飽和，稍密狀態(tài)。砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（52（3）c）：淺肉紅色，原巖結(jié)構(gòu)基本保留，巖芯呈砂土狀，巖芯手可掰碎，遇水易散、易軟化，干鉆困難，巖體基本質(zhì)量等級為測得孔初見水位埋深2.006.50m，穩(wěn)定水位埋深2.206.20m。地下水位埋深按3米計算，場地地下水對混凝土無腐蝕性影響。場地土體情況一覽序號類別（名稱）厚度h(m)重度(kN/m3)土粒重度s(kN/m3)含水率(%)液限L塑限P滲透系數(shù)k(m3/d)摩擦角k()黏聚力ck(kPa)壓縮模量Es

6、(MPa)承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak(kPa)1填土1.518.528.520.727.917.70.005810-2粉質(zhì)粘土6.519.02921.328.318.20.0820185.501253粉質(zhì)粘土319.929.525.028.718.10.0725309.831704細(xì)砂520.530.520.8-1.327015.902205砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖1221.0-332835.0270(2)、建筑基地平面圖2、 選擇樁型、樁端持力層 、承臺埋深 （1）、選擇樁型 因?yàn)榭蚣芸缍却蠖也痪鶆?，柱底荷載大 ，不宜采用淺基礎(chǔ)。又因?yàn)楣嘧毒哂谐休d力能力高，施工方便，工期短，造價低，施工時無振動、無地

7、面隆起或側(cè)移，對周邊建筑物危害小，使用圍大，適用于各種地質(zhì)條件。所以，根據(jù)施工場地屬于市區(qū)，地基條件以及場地周圍環(huán)境條件，應(yīng)該選擇灌注樁基礎(chǔ)。（2）、選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深因?yàn)榛娱_挖深度為6米；依據(jù)地基土的分布，第層灰色的填土，厚度為1.5米，第層是黃褐色粉質(zhì)粘土，厚度為6.5米，既不用考慮；第 = 3 * GB3 層是黃褐色粉質(zhì)粘土，厚度為3米，承載力低，土層太薄，不宜做持力層；第 = 4 * GB3 層是黃褐色、黃色細(xì)砂土，厚度為5米，很濕飽和，稍密狀態(tài)，土層比較薄，樁承載力不夠，所以不宜做持力層；第層淺肉紅色砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（52（3）c），厚度為12米，樁端承載力也比較高；所

8、以，綜上各方面的情況應(yīng)該選擇第層為持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層1.0m（2d），工程樁入土深度為h。故：選擇承臺埋深為2.0m，樁基得有效樁長即為11-2=9.0m。樁截面尺寸選用：由于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系建議：樓層。所以，最終其他構(gòu)造要求配筋見施工圖。樁身強(qiáng)度： 故滿足要求如下圖所示： 裝的截面圖 樁的剖面圖（2）、確定復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計值 該樁基屬于非端承樁，并n3,承臺底面下并非欠固結(jié)土，新填土等，故承臺底面不會于土脫離 ，所以宜考慮樁群、土、承臺的相互作用效應(yīng)，按復(fù)合基樁計算豎向承載力設(shè)計值。 目前，考慮樁基的群樁效應(yīng)的有兩種方法。地基規(guī)采用等代實(shí)體法，樁基規(guī)采用群樁效應(yīng)系數(shù)法。下面用群樁效應(yīng)

9、系數(shù)法計算復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值（3）、九樁承臺承載力計算（ = 1 * GB3 C承臺） 承臺凈面積：。 承臺底地基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值： 分項(xiàng)系數(shù) 因?yàn)闃斗植疾灰?guī)則，所以要對樁的距徑比進(jìn)行修正，修正如下： 群樁效應(yīng)系數(shù)查表得： 承臺底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù):側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)端阻群樁效應(yīng)系數(shù)承臺土阻力阻群樁效應(yīng)系數(shù)承臺區(qū)土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)承臺外區(qū)土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)承臺土阻力分項(xiàng)抗力系數(shù)樁基中相應(yīng)于每一根樁的承臺底地基土極限抗力標(biāo)準(zhǔn)值（kN），承臺底承臺寬度的深度圍（），地基土極限抗力標(biāo)準(zhǔn)值，可按地基規(guī)中相應(yīng)的地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值乘以2取值，（）；承臺底地基土凈面積（）。承臺區(qū)的凈面積承臺外區(qū)的凈面

10、積承載力特征值， 承臺外區(qū)凈面積 承臺區(qū)凈面積m2 查表得： 則，C復(fù)合樁基豎向承載力設(shè)計值R:則，C復(fù)合樁基豎向承載力設(shè)計值R: 取R =760.142KN （4） 樁頂作用驗(yàn)算，樁承臺驗(yàn)算（ = 1 * GB3 C承臺）荷載取C柱的組合：F=6200 kN ，M= 510kNm，Q=285 kN承臺高度設(shè)為1.3m等厚，荷載作用于承臺頂面，樁頂伸入承臺60mm，鋼筋保護(hù)層取80mm，則承臺有效高度為h0=1.3-0.08=1.22m，承臺的平均埋深；但因?yàn)榛娱_挖深度為6米，地下水位埋深按3米計算， 所以承臺埋置于地下水位以下。本工程安全等級為二級，建筑物的重要性系數(shù)=1.0. 則 作用在

11、承臺底形心處的豎向力有F、G,但是G的分項(xiàng)系數(shù)取為1.2. 作用在承臺底形心處的彎矩 樁頂受力計算如下： 符合要求 滿足要求作用于承臺底面的外力對通過群樁形心的軸的力矩設(shè)計值第樁至軸的距離。 荷載取組合：F=4715 kN ，M= 670kNm，Q=385 kN 樁頂受力計算如下： 滿足要求6、 承臺設(shè)計 承臺混凝土強(qiáng)度等級采用C20,承臺是形，雙向配筋相同。 樁承臺設(shè)計（C柱） 由于樁的受力可知，樁頂最大反力，平均反力,樁頂凈反力： （1）、柱對承臺的沖切 承臺厚度H=1.3m,計算截面處的有效高度，承臺底保護(hù)層厚度取80mm. 當(dāng)，滿足0.21.0故取故取即：沖垮比沖切系數(shù)截面高度影響系數(shù)

12、：當(dāng) h800mm 時，取 h1.0；當(dāng) h2000mm 時，取 h0.9，其間按線性插法取用； 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)： 混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值： 沖切力設(shè)計值： 滿足要求 （2）、角樁對承臺的沖切 由圖9.1.1， 角樁沖垮比 角樁的沖切系數(shù)角樁的沖切系數(shù)；角樁沖跨比，其值滿足0.21.0，=，=；從角樁邊緣至承臺外邊緣的距離（），此處應(yīng)取樁的有效寬度；從承臺底角樁邊緣引一沖切線與承臺頂面相交點(diǎn)，至角樁邊緣的水平距離；當(dāng)柱或承臺邊階處位于該線以時，取由柱邊或變階處與樁邊緣連線為沖切錐體的錐線。 （3）、斜截面抗剪驗(yàn)算 截面有效高度，截面的計算寬度，混凝土的抗壓強(qiáng)度，該計算截面的最大剪

13、力設(shè)計值：截面高度影響系數(shù)：對斜截面對于柱下形獨(dú)立承臺，只需要對柱的一個軸進(jìn)行驗(yàn)算承臺的斜截面抗剪承載力即可。樁基規(guī)規(guī)定，剪切破裂面為通過柱邊和樁邊連接線形成的斜截面，抗剪驗(yàn)算應(yīng)滿足： 式中：垂直于*方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪計算截面一側(cè)的樁頂凈反力設(shè)計值總和（）；垂直于y方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪計算截面一側(cè)的樁頂凈反力設(shè)計值總和（）；垂直于*方向的斜截面抗剪承載力設(shè)計值（）垂直于y方向的斜截面抗剪承載力設(shè)計值（）延軸方向一邊的樁數(shù)=，=， 剪跨比 當(dāng)時，取0.3；當(dāng)時，取0.922 所以： 剪切系數(shù)對斜截面: 剪跨比 剪切系數(shù) （4）、受彎計算： 承臺 = 1 * ROMAN

14、I- = 1 * ROMAN I截面處最大彎矩級鋼筋,.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；構(gòu)件截面面積；全部縱向鋼筋的截面面積；縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值； 因?yàn)椋?所以： 承臺截面處最大彎矩級鋼筋, 混凝土的抗拉強(qiáng) 度設(shè)計值：. 因?yàn)椋?所以，選用 （雙向布置）如下圖所示： *截面樁基剖面圖 Y截面樁基剖面圖7 樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計算。由于樁基礎(chǔ)的樁中心距，所以可以采用分層總和法計算最終沉降量。樁基的最終沉降量表達(dá)式為： =式中：樁基的最終沉降量（）；按分層總和法計算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（）；按分層總和法計算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，當(dāng)無地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時，可參考：非軟土地區(qū)和軟土地區(qū)樁端有良好

15、持力層時，=1；軟土地區(qū)，且樁端無良好持力層時，當(dāng)25，=1.7；當(dāng)25，=；樁長（）；樁基等效系數(shù)樁基等效系數(shù)。定義為：群樁基礎(chǔ)按明德林解計算沉降量與按布氏解計算沉降量之比，可按下式簡化計算：，式中：，反映群樁不同距徑比，長徑比，及承臺的長寬比等因素的系數(shù)，可查基礎(chǔ)工程的附錄表。，分別為矩形承臺的長、寬及樁數(shù)。矩形布樁時的短邊布樁數(shù)，當(dāng)布樁不規(guī)則時可按，近似，當(dāng)計算值小于1時，取=1 角點(diǎn)法計算點(diǎn)對應(yīng)的矩形荷載分塊數(shù)角點(diǎn)法計算點(diǎn)對應(yīng)的第j塊矩形底面長期效應(yīng)組合的附加力，kN樁基沉降計算深度圍所劃分的土層數(shù)等效作用底面以下第I層土的壓縮模量（）；采用地基土自重壓力至自重壓力加附加應(yīng)力作用時的壓

16、縮模量樁端平面第j塊何 在計算點(diǎn)至第層土，第層土底面的距離（m）樁端平面第j塊荷載計算點(diǎn)至第I層土，第層土底面深度圍平均附加應(yīng)力系數(shù)，可按規(guī)附錄G采用矩形基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降 =式中：，根據(jù)矩形長寬比及深度比，查附錄G地基沉降計算深度，按應(yīng)力比法確定，且處的附加應(yīng)力與土的自重應(yīng)力應(yīng)該符合下式要求：計算各層土的自重應(yīng)力：第層土底的自重應(yīng)力，第層土的重度，在地下水位以下用浮重度第層土的厚度，m由于： 查表得：用插法算得=0.061 =1.603 =11.505豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：基底自重應(yīng)力： 基底處應(yīng)力： 基底處的附加應(yīng)力： 樁端平面下的土的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力（）計算如下：一下不是特殊值用插法計算：（下面中的分別是小矩形的長與寬） = 1 * GB3 當(dāng)在樁基下z=0時的自重應(yīng)力： 在樁基下z=0時的附加應(yīng)力： = 2 * GB3