基礎(chǔ)工程課程設(shè)計

第4頁土木工程專業(yè)基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書————樁基礎(chǔ)設(shè)計一、設(shè)計資料1、某建筑場地在鉆孔揭示深度內(nèi)共有6個土層，各層土的物理力學(xué)指標參數(shù)見表1。土層穩(wěn)定混合水位深為地面下1.0m，地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑樁基設(shè)計等級為乙級，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載（作用在柱底即承臺頂面）：,，H=50kN；柱的截面尺寸為：400×400mm；承臺底面埋深：d=1.5m。2、根據(jù)地質(zhì)資料，以第4層粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，采用鋼筋混凝土預(yù)制樁3、承臺設(shè)計資料：混凝土強度等級為C20，軸心抗壓強度設(shè)計值為，軸心抗拉強度設(shè)計值為，鋼筋采用HRB335級鋼筋，鋼筋強度設(shè)計值4、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GJG94-2008)二、設(shè)計內(nèi)容及要求：1、按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比40-60確定樁截面尺寸；2、計算單樁豎向承載力極限標準值和特征值；3、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；4、群樁中基樁的受力驗算；5、軟弱下臥層強度驗算；6、承臺結(jié)構(gòu)計算；7、承臺施工圖設(shè)計：包括樁的平面布置圖，承臺配筋圖和必要的圖紙說明；8、需要提交的報告：任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖。注：1、計算書打印，按照A4頁面，上下左右頁邊距設(shè)置為2.0cm，字體采用宋小四號2、圖紙采用3號圖幅，圖紙說明即為圖中的說明3、任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖裝訂成一冊4、將電子稿按班打包交上來，每人的電子稿名稱按照學(xué)號+姓名命名表1地基土物理力學(xué)指標設(shè)計參數(shù)表工程編號：工程名稱：層序巖土名稱/層厚(m)含水量土的重度孔隙比土的比重液

限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮系數(shù)固快法快剪法無側(cè)限抗壓強度建議值凝聚力摩擦角凝聚力摩擦角壓縮模量地基承載力特征值預(yù)制樁極限標準值樁周土摩擦力樁端土承載力ω0γe0GsωlωpIPILα1-2cφcφquEs1-2fakqskqpk(%)(kN/m3)(%)(%)(%)(%)(%)(MPa-1)(KPa)(°)(KPa)(°)(KPa)(MPa)(KPa)(KPa)(KPa)1素填土/1.52粉質(zhì)粘土/3.038.718.31.0722.7341.024.816.20.8620.6118.18.349.93.275243淤泥/15.058.516.51.6322.7453.826.627.21.1811.295.52.08.08.816.11.965144粉質(zhì)粘土/4.027.319.50.7882.7232.919.313.60.5920.3621.58.028.516.05.21003216005淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/6.042.917.61.2192.7341.226.114.51.1140.867.33.410.211.62.475166粉砂/10.08.5250603000樁基頂?shù)呢Q向荷載。軸心力作用Nk=Fk+Gkn=偏心豎向力作用My=Mk+Hk×1.2=400+50×1.2N作用在樁頂?shù)淖畲?、最小豎向力：Nminmax=472±滿足豎向承載力要求。 樁基頂?shù)乃胶奢d。單樁水平承載力特征值計算公式 RHa=0.75x0a=10mm，m=4.4MN/mm，C30混凝土的彈性模量為EC=3×104N/mm2，HPB335級鋼筋的彈性模量b<1m，b0=1.5b+0.5=1.5鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值：α 方形截面：W =0.45 =2.341樁的抗彎剛度EI=0.85ECI0EI=0.85×3水平變形系數(shù)α=5mb換算深度α查表得vx=2.441 所以，RHa=0.75×0.43024 單樁水平承載力Hk五、軟弱下臥層強度驗算； 樁心距〈6d，可以將樁基礎(chǔ)是為實體基礎(chǔ)，軟弱下臥層的計算公式為：σ淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的孔隙比<0.85，液性質(zhì)數(shù)IL=0.529<0.85，故深度修正系數(shù)η則浮重度γ‘=γsat γ2‘ γ3‘ γ4‘基礎(chǔ)底面以上土的厚度加權(quán)平均重度 γm1 =（20×1.0+10=8.74kN/m=1\*GB3①按擴散作用基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力p0k：p實體深基礎(chǔ)底面積A=a0 A=p=2\*GB3②不考慮擴散作用時基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力p0k：pp<0（不可行）軟弱層頂面以上土的厚度加權(quán)平均重度 γm2 =（20×1.0+10=8.8.97kN/m兩層土的彈性模量之比為ES1Es2實體基礎(chǔ)的計算寬度和長度A即有A軟弱層頂面的附加應(yīng)力σ=(50.11×(4.943×4.943) =30.78Kpa經(jīng)深度修正后的地基承載力 faz=fak+ηdγ易知，下臥層滿足承載力要求。六、承臺結(jié)構(gòu)計算； 相應(yīng)于荷載標效應(yīng)組合時作用于柱底的荷載設(shè)計值為： F=1.35Vk=1.35M=1.35Mk=1.35 H=1.35Hk=1.35×50扣除承臺和其上填土自重后的柱頂豎向設(shè)計值：N=F在偏心荷載作用下N Nminmax=N±（M+Hh承臺受沖切承載力驗算=1\*GB3①柱對承臺沖切的承載力計算。 首先對柱邊沖切進行計算 Fl=F-Ni=4320-480=取a0x取a0x同理，a0y=β由線性內(nèi)插法的β2[β0xbc+=2×=5197.2KN> 滿足要求。=2\*GB3②角樁對承臺的沖切計算。C1=C2=675mm ?1x=?1y=a1x/ho β1x [β1xC2+=[0.467×0.675+1.625=1682.65k>Nmax承臺受剪承載力計算。柱下樁基礎(chǔ)獨立承臺斜截面受剪承載力按下式計算： V≤ 對A-A截面 λxβhs=800剪力系數(shù)β=1.75/（λ+1.0）=1.75/（ Βhsβ=4090.7KN>(535.9×3)=1607.7K