桩筏基础的优化设计
摘要: 作者结合工作实践，主要探讨了桩筏基础的设计。供大家一起学习。
关键词: 桩筏基础, 设计方法, 数值分析,减沉设计, 变刚度调平设计
1．引言
桩筏基础顾名思义是由桩基和筏基共同组成，属于混合基础型式，在软土地区使用较多，桩筏基础传统的计算方法是采用结构力学的方法，将整个静力平衡体系分割成上部结构、基础和地基三个部分，各自独立求解。对筏板一般采用倒梁法或倒楼盖法，显然这样各自独立求解的计算结果与实际工作状态是不相符的，忽视了上部结构与基础之间以及基础与地基之间的变形连续条件, 造成了计算的偏差。因此，寻求桩基础设计的简化和优化方法，是设计人员的迫切课题，许多学者在这方面进行了卓有成效的工作，提出了各种考虑桩土相互作用的优化设计方法，有的方法己经应用于实际工程，取得了可观的效益。
2．桩筏基础设计思路
对于摩擦群桩或端承摩擦群桩的桩筏基础，其主控因素一是建筑物的沉降和不均匀沉降，二是地基的承载力。目前常见的设计思想是按承载力控制设计思路和按沉降控制设计的思路。在深厚土层特别是深厚软土层中的桩筏基础的失效，绝大多数是由于总体沉降或差异沉降过大造成的。这种情况下，采用以沉降控制设计的思路
一、旋挖成孔灌注桩基施工 本工程桩基础采用旋挖机械成孔灌注桩，共配置8台SR200D旋挖钻机。 1、旋挖桩施工流程 旋挖桩的施工工艺流程见下图。 2、旋挖桩施工方法 （1）测量放线定位 复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。 （2）钢护筒埋设： 护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，可采用打埋和挖埋等设置方法。当挖埋时，护筒与坑壁之间用粘土填实。护筒埋设深度根据地质情况而定，一般为2.5~3.0m，要求高于地面50cm。 （3）挖土（岩）成孔
旋挖钻机的钻进工艺采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺，是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆(稳定液)。旋挖钻机工作时能原地做整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出，钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。 在成孔过程中要根据土层情况及时注入泥浆护壁，同时合理调节泥浆的比重，成孔应连续进行不得中断，在停机时，应保持孔内水位的高度泥浆比重及粘度符合规范要求，以防坍孔。 在土层中成孔时，采用一般锥形桶斗齿取土，穿透土层后，更换带挖掘机斗齿的钻头掘进，一直致达到设计要求的深度方可终孔。 成孔时须及时填写施工记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图核对，达到设计岩面后，及时取样鉴定。 成孔时要依据土层情况，控制进尺速度，为确保孔的垂直度符合设计要求，须保持桩机平整、加强检查、勤检勤纠。 施工过程需备足泥浆，可采用膨润土拌制泥浆，经分离处理后的废渣，通过密闭的专用汽车外运。施工中做到泥浆不外溢，严禁将废浆直接排入场地周边的下水道或河道。 3、护壁泥浆 钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和填加剂组成。在钻孔中，由于泥浆相对密度大于水的相对密度，故护筒内同样高的水头，泥浆的静压力比水大。由于静水压力的作用，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔内外渗流，保护孔避免于坍塌。此外，泥浆还起悬浮钻渣的作用，使钻进正常进行。在反循环回转中泥浆主要起护壁的作用。 根据钻孔方法和土层情况，调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆性能指标可参考下表。 （1）粘土的选择 粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好，若采用较
《桩基础课程设计》课程设计
《桩基础课程设计》 题目：某实验室多层建筑桩基础设计 学生姓名：-------------------- 指导教师：-------------------- 考核成绩：-------------------- 建筑教研室
目录 一、课程设计任务书 (3) 二、课程设计指导书 (5) （一）课程设计编写原则 （二）课程设计说明书编写指南 1、设计资料的收集 (5) 2、桩型、桩断面尺寸及桩长的择 (7) 3、确定单桩承载力 (7) 4、桩的数量计算及桩的平面布置 (10) 5、桩基础验算 (11) 6、桩身结构设计 (14) 7、承台设计 (15) 三、附录 附录一：课程设计评定标准 (21)
《桩基础课程设计》 设计任务书 题目：某实验室多层建筑桩基础设计 时间及地点：2009年月日-- 月日（1周），教室 指导教师： 一、课程设计基础资料 某实验室多层建筑一框架柱截面为400mm×800mm，承担上部结构传来的荷载设计值：轴力F=2800kN，弯矩M=420kN·m，H=50kN。经勘查地基土层依次为：0.8m厚人工填土；1.5m厚黏土；9.0m厚淤泥质黏土；6m厚粉土。各土层物理力学性质指标如下表所示，地下水位离地表1.5m。试设计该桩基础。 表7-35 各土层物理力学指标 土层号土层名称土层 厚度 （m） 含水 量 (%) 重力密 度 （kN/m 3） 孔隙 比 液限 指数 压缩模量 （Mpa） 内摩 擦角 (0) 凝聚 力 (kPa) ①②③ ④⑤ ⑥人工填土 黏土 淤泥质黏 土 粉土 淤泥质黏 土 风化砾石 0.8 1.5 9.0 6.0 12.0 5.0 32 49 32.8 43.0 18 19 17.5 18.9 17.6 0.864 1.34 0.80 1.20 0.363 1.613 0.527 1.349 5.2 2.8 11.07 3.1 13 11 18 12 12 16 3 17 二、设计依据和资料（详见实例） 三、设计任务和要求 根据教学大纲要，通过《土力学地基基础》课程的学习和桩基础的课程设计，使学生能基本掌握主要承受竖向力的桩基础的设计步骤和计算方法。 本课程设计拟结合上部结构为钢筋混凝土框架结构的多层、高层办公楼，已知其柱底荷载、框架平面布置、工程地质条件、拟建建筑物的环境及施工条件进行桩基础设计计算，并绘制施工图，包括桩位平面布置图、承台配筋图、桩配筋图及施工说明。 桩基设计依据为《建筑桩基技术规范》（IGJ94-94）与《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。 四、课程设计成果及要求 设计成果包括说明书、桩基础设计计算及施工图内容。具体要求如下： 1）、说明书
钻孔灌注桩设计说 、一般说 【一】本说明为通用说明，说明中凡有”符号者适用于本设计 【二】本说明及附图中尺寸均以毫米为单位，标高以米为单位 0.000.004.35米为室内地面标高【三】本工程的绝对高程 设计依 采用中华人民共和国现行国家规程进行设计，主要有 《建筑地基基础设计规范GB5000200 《建筑桩基技术规范JGJ9200 《建筑桩基检测技术规范JGJ10200 、桩体施工说 【一】本工程根据宁波冶金勘察设计研究股份有限公司的本工程《岩土工程勘察报告进行设计，日期201月 【二】根据岩土工程勘察报告，本工程采用钻孔成孔灌注桩，桩长约4~7米 以-层粉土及-层粉土做桩端持力层，桩端以桩长控制 【三】本工程设计转孔灌注桩为端承桩，成孔的控制深度应符合以下要求 1图纸中设计桩长是根据地质资料估计的桩端的终孔标高应以持力层岩样和 孔进尺为主要依据，以设计桩长为参考依据 2桩孔成形后必将孔底沉渣清理干净，清空后孔底沉渣厚度不得大5，桩孔 检合格后立即安放钢筋笼，灌注水下混凝土 【四】本工程设计钻孔灌注桩为摩擦桩，成孔的控制深度应符合以下要求 1施工必须保证图纸设计桩长桩端终孔标高的决定一设计桩长为主，以成孔 尺速度为辅 2桩孔成形后必须讲孔底沉渣晴朗干净，清孔后孔底沉渣厚度不得大15， 孔质检合格后立即安放钢筋笼，灌注水下混凝土 【五】本工程设计钻孔灌注桩为摩擦—端承桩，成孔的控制深度应符合以下要求 1施工必须保证图纸设计桩长桩端终孔标高的决定一设计桩长为主，以成孔 尺速度为辅 2桩孔成形后必须讲孔底沉渣晴朗干净，清孔后孔底沉渣厚度不得大10， 孔质检合格后立即安放钢筋笼，灌注水下混凝土 【六】施工要求 1采用泥浆护壁成孔时，施工期间护筒内泥浆面应高于地下水1.米以上， 受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水1.米以上，泥浆制备和处理详情 JGJ94-2006.3.条6.3.条 2冲击成孔及钻孔成孔灌注桩的机具选择、护筒的埋设、冲（钻）孔施工要领 要求应遵照规JGJ94-200中有关具体条文 】钻孔成孔灌注桩详6.3.条6.3.条 】冲击成孔灌注桩详6.3.1条6.3.1条 3当清孔指标可能超过规定值时，应采取桩端后筑浆技术，清孔后应立即浇灌
桩基础课程设计书 （2013级岩土班） 非常不错的桩基础课程设计，值得一看。 班级：土木135 日期：2017年1月9日
目录 桩基础课程设计书 (1) （2013级岩土班） (1) 1.设计资料 (3) 1.1地形条件及其参数 (3) 1.2设计题目 (3) 1.3设计荷载 (3) 2灌注桩基设计 (3) 2.1单桩承载力计算 (4) 2.1.1单桩竖向极限承载力标准值计算 (4) 2.1.2.基桩竖向承载力设计值计算 (4) 2.2初步拟定承台尺寸 (5) 2.3桩基竖向承载力验算 (5) 2.4承台的设计计算 (8) 2.4.1 C轴柱下的承台设计计算（含桩身设计） (8) 2.4.2 B轴柱下承台设计计算（含桩身设计） (16) 2.4.3 A轴柱下承台设计计算（含桩身设计） (21) 2.4.3.1桩承台设计计算 (21) 3设计图纸 (27)
1.设计资料 1.1地形条件及其参数 地层条件及其参数详见桩基设计任务书。 1.2设计题目 灌注桩基础课程设计 1.3设计荷载 题号：荷载6 ，层厚1。 （1）柱底荷载效应标准组合值如下： ○A轴荷载：F k =2175kN，M xk =258kN m ?，V k=155kN。 ○B轴荷载：F k =2480kN，M k =227 kN m ?，V k=160kN。 ○C轴荷载：F k =2700kN，M k =230kN m ?，V k=150kN。 (2)柱底荷载效应基本组合值如下。 ○A轴荷载：F k=2780kN，M k=270 kN m ?，V k=199N。 ○B轴荷载：F k=3675kN，M k=240kN m ?，V k=181kN。 ○C轴荷载：F k=3275kN，M k=255 kN m ?，V k=192kN。 设计○B、○A、○C轴柱下桩基。 2灌注桩基设计 建筑物基础设计方案采用混凝土沉管灌注桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0.45m，自然地面标高同室外地坪标高。根据设计资料，该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用直径为400mm的混凝土沉管桩基础，选用○5号土层粉砂层为持力层，桩尖伸入持力层0.6m（对于砂土不小于1.5d=600mm），设计桩长15.0m，
桩基础与筏板基础成本比较 一）桩基础工程量计算 1）桩的工程量计算 a)d=900桩；单桩承载力R=2900kN;C30混凝土；桩长L=6m;主筋为Ⅱ级钢筋，箍筋为Ⅰ级钢筋。 混凝土（含护壁） V1=0.62∏×6=6.79 m3,共84根，∑V1=570m3。 b) d=1000桩 R=3385 kN;其余同d=900桩 V2=0.652∏×6=7.964 m3,共15根，∑V2=119.5m3。 ∑V1+V2=689.5 m3、 c)主筋计算（￠20） L=5×16×84+5×18×15=8070m G=8070×1.58=12.75 (t) d）箍筋计算（￠8） L1=0.8∏×( 4/0.2+1/0.1)=75.4 m；L2=0.9∏×30=84.8 m L3=0.9∏×( 5/0.2+1/0.1)×5=156 m；L4=1∏/0.2×5=157 m ∑Li=23064.6 m ，G=23065×0.395=9.11 (t) 小结：桩用C30混凝土 690 m3； Ⅱ级钢筋12.75 (t) Ⅰ级钢筋9.11 (t)
2）墙下承台梁计算 承台梁总长L=195m； 每米长墙下承台梁用钢量 主筋（￠20；￠12）Ⅱ级钢筋 g1=16×2.47+8（腰筋）×0.888=47.1㎏ 箍筋（￠8）Ⅰ级钢筋 g2=[(1.2+1.1)×2+(1.1+0.18)×2×2+1.2×4]×0.395×5=38.2㎏墙下承台梁混凝土用量 V=1.2×1.1×195=197m3 g1=47.1×195=9.2 (t) g2=38.2×195=7.5 (t) 小结： C30混凝土 197 m3； Ⅱ级钢筋9.2 (t) Ⅰ级钢筋7.5 (t) 3)承台CT1 a) 混凝土C30 V=5.1×3.1×1.2×2=37.94 m3 b) 主筋计算（￠20） g1=[(3.1+1.2)×2×39+(5.1+1.2)×2×24]×2.47×2=3.15(t) 小结： C30混凝土38 m3； Ⅱ级钢筋3.15 (t) 4)承台CT2 a) 混凝土C30 V=1.8×3.15×1.1×2=12.5 m3 b) 主筋计算（￠20 ；￠12）
岩土工程中局部桩筏基础的设计 摘要：本文描述了在加拿大的多伦多地区在复杂的岩土工程条件下的局部桩筏基础（PPRF）的设计。PPRF是根据侧向土压力，不均匀分布的建筑荷载和地基不均匀承载力来设计的。该桩主要布置在地基沉陷教的地区。也就是在筏板基础承受较大压力而土体承载力较低的西北部地区。为了保持PPRF的完整性，一个统一的单位标准被应用于桩筏设计。整体的稳定，包括滑动和倾覆也是PPRF设计的一部分。同时，也使用了计算机软件分析。 高园项目是位于加拿大多伦多的一个中密度公寓建设项目。其海拔变化从101.6到102.1米。沿着BloorStreet West/Ellis 公园道大约在其东南方11米，详见图1. 在整个建筑物下面建了三层车库。在西北部边缘下挖11m在东南边界挖了大概1m。虽然沿着Bloor Street West and Ellis Park Road没有安装永久锚杆。 沿着北部和西部的边界的地下室墙壁受到140.4KPa的土压力。 地质条件 在实地4个钻井中，最大深度为37.4米。土壤样本检测方法采用标准贯入度。在实验室内进一步检测和表征土壤样本。 工程土壤条件概括如下：在北部14米到14.2米和南部的1.7米到7米处被深棕色粉质砂土和砂质粉土填充。灰色粉砂质粘土扩展至深处14.6到30.0米，非常坚硬。在深21.9米到32.9米处富集紧密的砂纸淤泥。在深22.6到34.3米处风化页岩的顶端存在一层坚硬的灰色潮湿的粘土质粉砂层。详见图 2.乔治
亚湾的灰页岩，石灰岩在钻井深度扩展延伸范围的探索结果。 在已经完成的开放的钻井处出现地下水时要被监测。从地表到地下水的深度为10到18.3米。 局部桩筏基础 基于现存地质条件，局部桩筏基础只在未收到扰动的残积土和工程填土中使用，并按容许承载力250KPa设计。该桩基的使用，可以在保证基础安全的情况下减少筏板基础使用面积并减低成本。 筏板基础厚度取决于原状天然砂和少灰混凝土在换填的过程中对一个地域的扰动程度。筏板的底面高程变化从东部的87.90米到西部的92.00米，并通过一系列步骤来完成沿筏板长度和宽度的高程变化。 计算筏板基础压力公式如下： ∑P是垂直荷载组合的总和；A是筏板面积；Mx和My分别是沿X轴和Y轴的弯矩；Ix和Iy是X轴和Y轴的惯性矩。定义建筑物的总荷载是P，固定荷载，活荷载和侧向土压力的六种荷载组合形式也都被分析。 筏板基础的沉降值按照砂土层和粘性土层分别的弹性沉降和固结沉降值之和。
桩基础课程设计计 算书
土 力 学 课 程 设 计 姓名： 学号： 班级： 二级学院： 指导老师：
地基基础课程设计任务书 [工程概况] 某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为 2.5m 。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。 柱底荷载效应标准组合值 1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。 3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。 4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。 5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
图1 框架结构柱网布置图 （预制桩基础）--12土木1班 工程概况 某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm 。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件
注：地下水位在天然地面下2.5米处 目录 地基基础课程设计任务书............................................................................ - 0 -工程概况....................................................................................................... - 1 - 1.设计资料.................................................................................................... - 4 - 2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深...................................... - 4 - 3.确定单桩极限承载力标准值..................................................................... - 5 - 4.确定桩数和承台尺寸 ................................................................................ - 6 - 5.桩顶作用效应验算 .................................................................................... - 7 - 6.桩基础沉降验算 ........................................................................................ - 8 - 6.1 求基底压力和基底附加压力 ........................................................... - 8 - 6.2 确定沉降计算深度 ........................................................................... - 8 - 6.3 沉降计算........................................................................................... - 8 -
高层公寓楼桩基础设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师：
目录 一、工程概况---------------------------------------------2 二、岩土工程勘察-----------------------------------------2 三、桩基础方案选择---------------------------------------4 四、桩型、桩长和桩的截面尺寸的选择-----------------------5 五、桩基承载力验算（标准组合）---------------------------9 六、桩基沉降验算（准永久荷载）---------------------------12 七、桩身截面强度验算（基本组合）-------------------------15 八、桩基承台验算（基本组合）-----------------------------18 九、参考规及资料---------------------------------------23 十、施工图-----------------------------------------------23 一、工程概况 拟建场地及其周围，除中细砂层为液化土外，未发现有影响场地
稳定性的其他不良地质作用，也无洞穴、孤石、管线临空面等对工程不利的地下埋藏物，场地稳定，适宜拟建筑物建设。 二、岩土工程勘察 根据钻探揭露，场地土层由素填土①、淤泥②、粉质粘土③、中细沙④、残积土⑤、全风化花岗岩⑥、强风化花岗岩⑦和中风化花岗岩⑧组成。其中： 素填土为新近填土，松散。工程地质性能差； 淤泥为流塑状，高压缩性，力学强度低，工程地质性能一般； 粉质粘土呈可塑状，中压缩性，力学强度和工程地质性能一般； 中细沙呈松散-稍密，饱和，局部会产生轻微液化，力学强度和工程地质性能一般； 残积土呈可塑、硬塑状，中的-低压缩性，力学强度和工程地质性能一般； 全风化花岗岩层力学强度和工程地质性能中等； 强风化花岗岩层力学强度高，工程地质性能良好； 中风化花岗岩力学强度高，工程地质性能良好，未钻穿。 综上所述，场地岩土体种类较多，但土层分布均匀，除中细沙局部会产生轻微液化外，各土层工程地质性能变化不大，场地综合性较好。 三、桩基础方案选择 拟建高成建筑物，场地上部土层承载力较低，不具备天然地基的
基础工程课程设计 课程名称：桩基础课程设计 院系：土木工程系专业： 年级： 姓名： 学号： 指导教师： 西南交通大学
目录 一、概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。 2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.6计算局部冲刷线处弯矩M0，水平力Q0及轴向力N0 ..................... 错误!未定义书签。 三、验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩 y M 及 y σ .................................. 错误!未定义书签。 3.2桩顶纵向水平位移计算 ................................................................................ 错误!未定义书签。
基础参数设置 在PKPM主界面选择“JCCAD”的第二项“基础人机互输入”，程序进入基础交互输入环境。屏幕显示上部结构与基础相连的各层轴网及其柱墙支撑布置，并弹出右图所示的“存在基础模型数据文件”的对话框。选择“读取旧数据文件”项，则程序将原有的基础数据和上部结构数据都读出。如下图所示： 本菜单运行的前提条件：1.上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度； 2.有完整准确地地质报告输入，并成功读入到合适位置； 3.如果要读取上部结构分析传来的荷载还应该运行相应的程序的内力计算部分； 4.如果要自动生成基础插筋数据还应运行画柱施工图程序。 “地质资料”→“打开资料”→“平移对位”，如下图所示： “参数输入”→“基本参数”，第一页：地基承载力计算参数，本页对话框的参数是用于确定地基承载力的。第二页：基础设计参数，
本页对话框用于基础设计的公共参数。如下图所示： 个别参数，此菜单功能用于对“基本参数”统一设置的基础参数个别修改，这样不同的区域
可以用不同的参数进行基础设计。如下图所示： 参数输出 点击菜单，弹出如下图所示的“基础基本参数.txt”文件，用户可查看相关参数，并可将此文本文件打印输出。文件所列的参数为总体参数，当个别节点的参数与总体参数不一致时应以相应计算结果文件中所列参数为准。 网格节点
本菜单功能用于增加、编辑PMCAD传下的平面网格、轴线和节点，以满足基础布置的需要。如设置弹性地基梁的挑梁设置筏板加厚区域等。需注意该菜单调用应在“荷载输入”和“基础布置”之前，否则荷载或基础构件可能会错位。 荷载输入 1、荷载参数 本菜单用于输入荷载分项系数、组合系数等参数。点击后，弹出下图所示的“输入荷载组合参数”对话框，内含其隐含值。 这些参数的隐含值按规范的相应内容确定。白色输入框的值是用户必须根据工程的用途进行修改的参数，灰色的数值是规范指定值。 其中：当“分配无柱间节点荷载”选择项打“√”后，程序可将墙间无柱间节点或无基础柱上的荷载分配到节点周围的墙上，从而使墙下基础不会产生丢荷载情况。分配荷载的原则为按周围墙的长度加权分配，长墙分配的荷载多，短墙分配的荷载少。 “附加荷载”→“读取荷载” 本菜单用于选择上部荷载的荷载来源种类，程序可读取PM导荷和砖混荷载，TA T,PK,SATWE,PMSAP等多种来源上部结构分析程序传来的与基础相连的柱、墙、支撑内力、作为基础设计的外荷载，界面如下图。 若要选用某上部结构设计程序生成的荷载工况，则点击左面相应项。选取之后，右面的列表框中相应荷载项前显示√，表示荷载选中。程序读取相应程序生成的荷载工况的标准内
单排桩基础课程设计指导书 一．拟定尺寸 桩径：参考选择范围：1.2m~1.6m。 桩长：据所选定的持力层选择。 摩擦桩的桩长不应小于4m，桩底端部应尽可能达到该土层的桩端阻力的临界深度。一般不宜小于1m。 横系梁：梁高取（0.8~1.0）d；梁宽取（0.6~1.0）d。详见《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第？条第3款 二．荷载计算及荷载组合 1.荷载计算 浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.2.4条 墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。 钢筋混凝土重度取25KN/m3；有效重度取15KN/m3。 2.桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 参见《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.1有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0.5条~1.0.11条有关条款。 可列表计算 三．桩基设计计算与验算
1.桩长确定及单桩承载能力验算 桩长的计算可以根据持力层位置拟定，再根据单桩容许承载力的验算来修正，也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。 地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0..8条规定，验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。取能产生最大竖向轴向力N max 的荷载组合作为控制荷载。 G ———桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值 R ———地基承载力容许值抗力系数。按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第5.3.7条规定取值。 [R a ] ——单桩轴向受压承载力容许值。 由于R 取值不同，应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+可变荷载两种工况验算。 2.桩身内力及配筋计算 (1)计算桩的计算宽度 圆形截面桩：9.0)1(+=d b l （2）计算桩土变形系数α，并判断桩是否为弹性桩 （3）计算最大冲刷线处桩顶荷载 按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0.5条规定基础结构设计当按承载能力极限状态设计时，应采用作用效应基本组合和偶然组合（本设计不考虑）进行验算。控制荷载应取按承载能力极限状态设计时，能产生最大弯矩及相应轴力较小的工况进行验算。 （4）桩身内力计算可列表进行，相应格式可参照下表： 求出桩身弯矩及剪力图（用坐标纸绘制） Z Z Z α=- h h α=- m A m B m A H α m B M 0 Z M Z Z Z α=- h h α=- q A q B q A H 0 q B M 0α Z Q （5）配筋计算 a ．桩身最大弯矩值及其相应的截面位置的确定 可由桩身弯矩图（用坐标纸绘制）确定（图解法），也可计算出系数C Q 后，查表求得（数解法）。 b ．求出最大弯矩和相应轴力后，配筋计算及截面强度验算课参见《结构设计原理》有关偏心受压构件强度计算部分。 最大弯矩及相应轴力应取设计值，要考虑荷载分项系数。 桩基构造要求详见《公桥基规》第5.2.2条及5.2.5条第3款有关规定。 钢筋布置要考虑： （1）主筋钢种、直径，与承台的联结方式及主筋的截断； （2）箍筋的直径、间距，加强筋的设置。 ] [max a R R G N γ≤+
桩筏基础
桩顶的嵌固系数(铰接0-1刚接) 该参数在0～1之间变化反映嵌固状况，无桩时此项系数不出现在对话框上。其隐含值为0。对于铰接的理解比较容易，而对于桩顶和筏板现浇在一起也不能一概按刚接计算，要区分不同的情况，对于混凝土受弯构件（或节点），需要混凝土、纵向钢筋、箍筋一起受力才能完成弯矩的传递。由于一般工程施工时桩顶钢筋只将主筋伸入筏板，很难完成弯矩的传递，出现类似塑性铰的状态，只传递竖向力不传递弯矩。如果是钢桩或预应力管桩伸入筏板一倍桩径以上的深度，就可以认为是刚接。 桩筏,地梁桩2
桩刚度计算A 如果用户输入地质资料，程序根据 《桩基规范》表C.0.3-2第四款自动 计算出桩的刚度。如果用户已通过 试验等方式得到桩的刚度，可以通 过“刚度调整”功能直接输入桩的 刚度。桩的竖向刚度可以根据试桩报告中Q-s曲线的斜率求取。 桩竖向刚度=桩承载力特征值（KN）/对应的桩顶沉降（m）
群桩沉降放大系数 该系数程序自动计算,用户可以进行修改,1表示不考虑 群桩的相互作用对沉降的影响。计算群桩作用时,可考虑 桩数,桩长径比,桩距径比,桩土刚度比四项因素,从而较全面反映桩筏的沉降的影响因素。 无桩时,：隐含值是1 有桩时：板元法进行计算时，沉降试算时程序会给出群桩沉降放大系数 4
后浇带 新《地基规范》8.4.20-2条规定：当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设计用于控制沉降差的后浇带，当高层建筑基础底面积满足承载力和变形要求时，后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房一跨内（原规范为第二跨）。后浇带是解决基础差异沉降的主要方法。 当需要满足高层建筑地基承载力、降低高层建筑沉降量，减小高层建筑与裙房的沉降差而增大高层建筑基础面积时，后浇带可设在距主楼边柱的第二跨内，此时应满足以下条件： 1.基础地质较均匀 2.裙房结构刚度较好且基础以上的地下室和裙房结构层数不少于两层。 3.后浇带一侧与主楼连接的裙房基础底板厚度与高层建筑的基础底板厚度相同
桩基础 5.1.1 桩位的放样允许偏差如下： 群桩 20mm; 单排桩 10mm。 5.1.2 桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行： 1.当桩顶设计标高与施工现场标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。 2.当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖到设计标高后，再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。 说明： 5.1.2 桩顶标高低于施工场地标高时，如不做中间验收，在土方开挖后如有桩顶位移发生不易明确责任，究竟是土方开挖不妥，还是本身桩位不准（打入桩施工不慎，会造成挤土，导致桩位位移），加一次中间验收有利于责任区分，引起打桩及土方承包商的重视。 5.1.3 打（压）入桩（预制凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩位偏差，必须符合表5.1.3的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15％（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。 表5.1.3 预制桩（钢桩）桩位的允许偏差（mm)
说明： 5.1.3 本规范表5.1.3中的数值未计算及由于降水和基坑开挖等造成的位移，但由于打桩顺序不当，造成挤土而影响已入桩的位移，是包括在表列数值中。为此必须在施工中考虑合适的顺序及打桩速率。布桩密集的基础工程应有必要的措施来减少沉桩的挤土影响。 5.1.4 灌注桩的桩位偏差必须符合表5.1.4的规定，桩顶标高至少要比设计标 高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节 要求执行。每浇注50m2必须有1组试件，小于m3的桩,每根桩必须有1组试件。 表5.1.4 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 5.1.5 工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1％，且不应少于3根，当总桩数不少于50根时，不应少于2根。 说明： 5.1.5 对重要工程（甲级）应采用静载荷试验本检验桩的垂直承载力。工程的分类按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007第3.0.1条的规定。关于静载荷试验桩的数量，如果施工区域地质条件单一，当地又有足够的实践经验，数量可根据实际情况，由设计确定。承载力检验不仅是检验施工的质量而且也能检验设计是否达到工程的要求。因此，施工前的试桩如没有破坏又用于
桥梁桩基础课程设计任务书
1、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用φ=1.2m ，墩柱直径采用φ=1.0m 。桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。局部冲刷线处设置横系梁。 2、地质资料：标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量γ=18.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%21=ω，液限 %7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量γ=19.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量 %8.17=ω，液限%7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。 3、桩身材料：桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量 αMP E h 41085.2?=，所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。 4、计算荷载 ⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ； ⑵ 盖梁自重G 2=350kN ⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况； ⑷公路Ⅱ级 ： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m （见图2）。计算汽车荷载时考虑冲击力。 ⑸ 人群荷载： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 ⑹ 水平荷载（见图3） 制动力：H 1=22.5kN （4.5）； 盖梁风力：W 1=8kN （5）； 柱风力：W 2=10kN （8）。采用常水位并考虑波浪影响0.5m ，常水位按45m 计，以产生较大的桩身弯矩。W 2的力臂为11.25m 。
图4 5、设计要求 ⑴确定桩的长度，进行单桩承载力验算。 ⑵桩身强度验算：求出桩身弯矩图（用座标纸画），定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度（采用最不利荷载组合及常水位）。 ⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 ⑷用A3纸绘出桩的钢筋布置图。 二、应交资料 1、桩基础计算书 2、桩基础配筋图 3、桩基础钢筋数量表
JCCAD筏板基础设计 应用前提条件： 1.上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度； 2.有完整准确地地质报告输入，并成功读入到合适位置。 基本参数 基础埋置深度：一般应自室外地面标高算起。对于地下室，采用筏板基础也应自室外地面标高算起，其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。 自动计算覆土重：该项用于独基、条基部分。点取该项后程序自动按20kN/m2的混合容重计算基础的覆土重。如不选该项，则对话框中出现单位面积覆土重参数需要用户填写。一般来说如条基、独基、有地下室时应采用人工填写单位面积覆土重，且覆土高度应计算到地下室室内地坪处，以保证地基承载力计算正确。 一层上部结构荷载作用点标高：即承台或基础顶标高，先进行估算，计算完成后进行修改。该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。注意：该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响，对其他基础没有影响。 地梁筏板 该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数 总信息： 结构种类：基础
基床反力系数：按默认 按广义文克尔假定计算：若此项选择后，计算模型改为广义文克尔假定，即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化，边角部大，中部小一些，变化幅度与各点反力与沉降的比值有关，采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据，且必须进行刚性底板假定的沉降计算，否则按一般文克尔假定计算。在此处要与基础梁板弹性地基梁法计算中的沉降计算参数输入中参数相对应。 弹性基础考虑抗扭： 人防等级：不计算 双筋配筋计算压区配筋百分率：0.2％ 地下水距天然地坪深度：按实际 梁的参数： 梁钢筋归并系数：0.3 梁支座钢筋放大系数：1.0 梁跨中钢筋放大系数：1.0 梁箍筋放大系数：1.0 梁主筋级别：二级或三级 梁箍筋级别：一级或二级 梁立面图比例、梁剖面图比例：按默认 梁箍筋间距：200 翼缘（纵向）分布钢筋直径、间距：8mm、200mm 梁式基础的覆土标高：当不是带地下室的梁式基础时，此值为0；否则
桩基础课程设计题目：某机械厂粗加工车间桩基设计指导教师： ******* 班级： ******* 姓名： ******* 学号： ******* 组别： ******* 建筑工程学院 2014年 6 月 2 日
某机械加工车间桩基设计 一、设计资料 1、某机械粗加工车间上部结构（柱子300×400mm2)传至基础顶面的最大荷载为：轴力F k=2500KN，弯矩M k=300KN.m，剪力H k=30KN。 2、工程地质勘察报告中指出：地基土的工程地质条件。 （1）地形、地貌：该场地原建有平房两幢（现已拆除），场地地形平坦，相对高度不足1m。位于黄河泛滥平原，冲洪积形式，表层覆盖有少量植被和杂填土。 地层岩性： 根据钻探编录，室试验和标准贯入试验将场地所揭露的地层分为六层。其岩性自上而下为：表土、软而可塑粉质粘土、软塑粘土、流塑淤泥质粘土、软塑粉土、同一硬度粉质粘土，现分述如下： A、表土：以橘黄色粉土为主，局部为杂填土，含植物根、砖渣等，分布场地表面，厚度约0.3m（因为有高低之分，所以以剖面为准），据目测有机含量不高。 可塑、湿、中－压缩性 B、软可塑粉质粘土：褐黄色，褐灰色，含少量的铁质浸染和结核，含植物根，腐殖根，厚度约为2m，全区均有分布。 软－流塑、湿－饱和、高－中压缩性 C、软塑粘土：褐色，含少量的生物碎屑及铁质结核，厚度约为2.5m，分布于全区。 软－流塑、饱和、高－中压缩性
D、流塑淤泥质粘土：呈黑灰色，含多量的有机质，有臭 味夹有薄层粉砂或细砂，偶见贝壳，为三角洲冲积物。厚度约为5m。 软塑、饱和 E、软塑粉土：褐黄色，灰黄色，含砂质团块，自上而下颜色逐渐变深，有淡臭味，含少量的生物碎屑，云母片，该层厚约4.2m,区均有分布。（大于5d 可做持力层但需考虑。） 软－流塑、饱和、中等压缩性 F、同一硬度粉质粘土：呈棕红色，有紫红色和白色斑点，层厚很深。 硬塑、稍湿 （2）水文地质条件：据外业施工期间，测得地下水埋深约为0.5m其类型属于潜水，地下水流向自东北向西南。由于现在是枯水季节，到丰水期时，地下水位还会上涨约0.2m，场地局部会渗出地表。据邻近资料判断，该水不具侵蚀性。 3、地基土的工程地质性质评价 场地地层分布比较稳定，从水平方向上变化不大，垂直方向上变化有规律，因为地下水位较高，使地基（2）（3）（4）（5）层均为饱和状，呈软－流塑状态，地基强度较低，变形值高。 4、结论与建议 (1) 根据建筑物的情况，从经济、实用上考虑可采用柱下十字交叉梁基础或桩基础，但应特别注意承载力不足补偿和减少沉降值问题，建议建筑设计部门根据建筑物实际情况定酌。 第一层表土因其不均匀且厚度较小，本次勘察未加评价。
筏形基础（raft foundation）.当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时.用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要.这时常将墙或柱下基础连成一片.使整个建筑物的荷载承受在一块整板上.这种满堂式的板式基础称筏形基础。筏形基础由于其底面积大.故可减小基底压强.同时也可提高地基土的承载力.并能更有效地增强基础的整体性.调整不均匀沉降。
独立基础杯形基础 条形基础 一般按照构件的不同可以分为三类：墙下条形基础、柱间条形基础、混凝土墙--柱下混合条形基础.后者一般用于框架剪力墙结构。条形
基础不同于独立柱基础的地方在于.独立柱基是接近方形的双方向受力构件.双向受力构件是要验算冲切力的.而条形基础是单方向受力构件.是要验算剪切力的。
按基础构造形式划分 条形基础、独立基础、满堂基础（筏板基础、箱型基础）和桩基础。
（一）条形基础：当建筑物采用砖墙承重时.墙下基础常连续设置.形成通长的条形基础。当柱下独立基础不能满足承载力.或地基变性要求时.也可以做成柱下混凝土条形基础。 （二）独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时.常采用独立基础；若柱子为预制时.则采用杯形基础形式。 （三）满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时.常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础.成为满堂基础。按构造又分为筏板基础和箱形基础两种。 筏板基础：是埋在地下的连片基础.适用于有地下室或地基承载力较低、上部传来的荷载较大的情况。 箱型基础：当伐形基础埋深较大.并设有地下室时.为了增加基础的刚度.将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室.具有较大的强度和刚度.多用于高层建筑。 （四）桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时.若地基的软弱土层较厚.采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求.常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层.或通过桩周围的摩擦力传给地基。