桩基桩长及内力的计算-图文
桥梁桩基是桥梁构造的最基础也是最重要的部位之一，桩基设计的准
确对桥梁稳定性起着至为关健的作用。桥梁所有荷载最终传递给桩基承受。把握好桩基的设计和施工质量对桥梁整体建设意义重大。
一、桩基的类别
针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩：端承桩和摩擦桩。端
承桩：桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩：桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。
二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表
（一）单桩桩基竖向承载力计算
单桩竖向承载力应由土对桩的承载能力、桩身材料强度以及上部结构
所容许的桩定沉降三方面控制。
1、摩擦桩单桩土对桩的承载力容许值计算公式：
[Ra]=（1/2）某u某∑Qik某li+Ap某QrQr=m0某K某[fao]+k2某R
某(h-3)
式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），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）的差值作为荷载考虑；u——桩身周长（m）
Ap——桩端截面面积（㎡）
n——土的层数（注：公式中未写出）
Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用
单桩摩阻力实验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用；
Qr——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），当持力层为砂石、碎
石土时，若计算值超过下列值，宜采用：粉砂1000kP；细砂1150kP；中砂、粗砂、砾砂1450kP；碎石土2750kP；[fao]——桩端处土的承载力基
本容许值（kPa），按《公路桥涵地基及基础设计规范》第 3.3.3条确定；
h——桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线
起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起；
h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算；
k2——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按《公
路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用；
K——桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以
下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持
力层透水时，则水中部分土层取浮重度；R——修正系数，按表5.3.3-2
选用；m0——清底系数，按表5.3.3-3选用。
表5.3.3-1钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik土类中密炉渣、粉煤灰Qik（kPa）40-60流塑Il＞I黏性土软塑0.75＜Il≤I可塑、硬塑0＜
Il≤o.75坚硬Il≤0粉土粉砂、细砂中砂粗砂、砾砂圆砾、角砾碎石、
卵石漂石、块石注：挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。
表5.3.3-2修正系数值I/d桩端土透水性土不透水性土4-
200.700.6520-250.70-0.850.65-0.72中密密实中密密实中密密实中密密
实中密密实中密密实20-3030-5050-8080-12030-5555-8035-5555-7045-
6060-8060-9090-140120-150150-180160-220220-400400-600＞
250.850.72表5.3.3-3清底系数m0值t/dm00.3-0.10.7-1.0注：1.t、d
为桩端沉碴厚度和桩的直径。2.d≤1.5m时，t≤300mm;d＞1.5m时，
t≥500mm,且0.1＜t/d＜0.3.
2、端承桩的单桩土对桩的承载力容许值计算公式：
[Ra]=c1某Ap某frk+u某∑c2i某hi某frki+(1/2)某K某u某∑li
某qik
式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），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）的差值作为荷载考虑；
C1——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数，按
表5.3.4采用；Ap——桩端截面面积（㎡），对于扩孔底桩，去扩孔底截
面面积；
frk——桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa），黏土质岩取天然
湿度单轴抗压强度标准
值，frk小于2MPa时按摩擦桩计算（frki为第i层的frk值）；
c2i——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的第i层岩层的侧
阻力发挥系数，按表
5.3.4采用；
u——各土层或各岩层部分的桩身周长（m）；
hi——桩嵌入各岩层部分的厚度（m），不包括强风化层和全风化层；
m——岩层的层数，不包括强风化层和全风化层；K——覆盖层土的侧
阻力发挥系数，根据桩端
frk确定：当2MPa≤frk＜15MPa时，K
=0.8；当15MPa≤frk＜30MPa时，K=0.5；当frk＞30MPa时，K=0.2；
li——各土层的厚度（m）；
qik——桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa）,宜采用单桩摩阻力实
验值，当无实验条件
时，对于钻（挖）孔桩按本规范表5.3.3-1选用，对于沉桩按本规范
表5.3.3-4选用；n——土层的层数，强风化和全风化岩层按土层考虑。
表5.3.4系数C1、C2值岩石层情况完整、较完整较破碎破碎、极破
碎C10.60.50.4C20.050.040.03注：1.当入岩深度小于或等于0.5m时，
C1乘以0.75的折减系数，C2=0.2.对于钻孔桩，系数C1,C2值应降低
20℅采用；桩端沉碴厚度t应满足以下要求：d≤1.5m时，
t≤50mm;d>1.5m时，t≤100mm.
3.对于中风化层作为持力层的情况，C1、C2应分别乘以0.75的折减
系数。
（二）单桩材料强度的竖向承载力计算
当桩穿过极软弱土层，支承于岩层或坚硬的土层时，单桩竖向承载力
往往由桩身材料强度控制。计算公式如下：
——钢筋砼受压构件的稳定系数，按上表2.1取值——纵向钢筋设计强度值HRB335为300N/mm2
——全部受压纵向钢筋截面面积
——砼轴心抗压强度设计值，按《砼结构设计原理附表2》取值——构件截面面积
附表2混凝土强度设计值（N/mm2）
混凝土强度等级强度种类C15C20C25C30C35C40C45C50C55轴心抗压fc轴心抗拉
ftC60C65C70C75C807.29.611.914.316.719.121.223.125.327.529.731.83 3.835.91.891.962.042.092.142.182.220.911.101.271.431.571.711.80（三）单桩沉降量计算
简化法计算单桩的沉降量，即在竖向荷载作用下，单桩沉降量S由桩身压缩变形和桩端
土的压缩变形组成，其端承桩和摩擦桩沉降量计算公式如下：
，
A0=A——桩的截面面积
l0——桩基处于冲刷面以上的长度
h——桩基处于冲刷面以下的长度
三、事例计算
某桥墩单桩桩顶竖向力为9881KN,该桩基及岩层分状图如下：混凝土强度C25（fc=11.9N/mm2），纵向采用HRB335钢筋（fy=300N/mm2），箍筋采用HPB235钢筋（fy=210N/mm2），桩基直径为Ф1.8m。混凝土弹性模量Ec=28000N/mm2,HRB335钢筋弹性模量E=200000N/mm2.
1、土对桩基承载力计算
解析一：按摩擦桩计算[Ra]=9881KN
u=2某∏某r=2某3.14某0.9=5.655（m）Ap=∏某r2=3.14某（0.9）
2=2.545（㎡）n=3
L1（坡积亚粘土）=2.7（m）L2（残积亚粘土）=3.1（m）L3（碎石状
强风化花岗岩）待定
Qr=底部岩层为砂土状强风化花岗岩（碎石土）取2750KPa.
[Ra]=（1/2）某u某∑Qik某li+Ap某Qr∑Qik某li=（2[Ra]-Ap某Qr）/u∑Qik某li=(2某9881-2.545某2750)/5.655
∑Qik某li=2256.985（KN）
底层为弱风化花岗岩摩阻力标准值Qik值取500KPa，砂土状强风化
花岗岩摩阻力标准值Qik值取120KPa，残积亚粘土摩阻力标准值取70KPa，坡积亚粘土摩阻力标准值取50KPa：
50某2.7+70某3.1+120某L3=2256.985
L3=15.87
即桩长长度为2.7+3.1+15.87=21.67≈22（m）解析二：按端承桩计
算[Ra]=9881KN
根据表格5.3.4查寻C1、C2可知碎石状强风化花岗岩、微风化花岗
岩分别为0.4、0.03，
0.6、0.05
Ap=∏某r2=3.14某（0.9）2=2.545（㎡）
frk=5.548MPa，2MPa＜frk＜15MPa,K取0.8
u=2某∏某r=2某3.14某0.9=5.655（m）n=4
L1（坡积亚粘土）=2.7（m）L2（残积亚粘土）=3.1（m）
L3（碎石状强风化花岗岩）=10.4（m）L4（微风化花岗岩）待定
[Ra]=c1某Ap某frk+u某∑c2i某hi某frki+(1/2)某K某u某∑li
某qik
9881=0.6某2.545某55476+5.655某（0.05某hi某55476）+（1/2）某0.8某5.655某
（50某2.7+70某3.1+120某10.4）9881=84711.852+2773.8hi+7238.4 hi=-82069.252/9881hi=-8.3（m）
如果桩长减少8.3m，则桩端处于碎石状花岗岩层，桩端岩层承载力
可计算而出，过程如下：[frk]——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），查寻《公路桥涵地基及基础设计规范》第3.3.3条确定；frk1=1000KPa。
F=(1/2)某K某u某∑li某qik+c1某Ap某frk1
F=（1/2）某0.8某5.655某[50某2.7+70某3.1+120某(10.4-
8.3）]+0.4某2.545某1000
F=2384.248（KN）F＜[Ra]=9881(KN)F′=(1/2)某K某u某∑li某qik=
（1/2）某0.8某5.655某（50某2.7+70某3.1+120某10.4）=7238.4 F′＜[Ra]=9881(KN)
由此可知桩端处于碎石强风化花岗岩层无法满足桩顶荷载承载力要求。则
桩端必须嵌入微风化花岗岩层。对于宁武公司要求，对端承桩桩基嵌入岩
层的深度规定按2.5d～3.5d终孔。所以桩基长度为：L=L1+L2 L1=2.7+3.1+10.4=16.2(m)2.5d≤L2≤3.5d即4.5m≤L2≤7.3m
20.7m≤L≤23.5m
2、桩身材料强度计算
P=9881KN、Ra=210N/mm2、
/Ac取0.01、+210某11.9）
=300N/mm2、=1
9881000=0.9某某（300某
A=736838mm2采用柱形桩，b=√(736838/∏)=484mm,取
b=450mm.L/b=2200/450=48.89，查表=0.965反算
=12688.78mm2
=12763.4mm2），
/Ac=12763.4/(450某450)=0.63>0.6
选26根Ф25（3、桩基沉降计算
（1）端承桩沉降量
N=9881KN,l=22m,C0=300000KN/m3，A=2.545m2
S=9881/(300000KN/m3某2.545m2)S=13mm
（2）摩擦桩沉降量
桩基全部埋入原地表面以下，l0=0;装自身重不计，则0.5某（Nh）
/(EA)=0C0=m0某h=6000某22=132000KN/m3
S=9881/(132000某2.545)=29.4mm
四、总结
在桩身材料、桩长一致的情况下，只考虑了桩基的结构稳定性方面。对于地基内微风化岩层较深或无微风化岩层的地基，桩基处于此类地形时
应当首先考虑摩擦桩，对于地基内微风化岩层较浅地基，桩基处于此类地形中应首先考虑端承桩。就对现在这个事例分析研究表明选用摩擦桩的沉降量大于端承桩的沉降量29.4mm>13mm.因此该桩选用端承桩对工程质量及桩基使用年限有较强的保证。
目录 1设计任务 (2) 1.1设计资料 (2) 1.2设计要求 (3) 2 桩基持力层，桩型，桩长的确定 (3) 3 单桩承载力确定 (3) 3.1单桩竖向承载力的确定 (3) 4 桩数布置及承台设计 (4) 5 复合桩基荷载验算 (6) 6 桩身和承台设计 (9) 7 沉降计算 (14) 8 构造要求及施工要求 (20) 8.1预制桩的施工 (20) 8.2混凝土预制桩的接桩 (21) 8.3凝土预制桩的沉桩 (22) 8.4预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 (23) 8.5结论与建议 (25) 9 参考文献 (25)
一、设计任务书 (一)、设计资料 1、某地方建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为5层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,本场地下水无腐蚀性。建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载。承台底面埋深：D ＝2.1m。
（二）、设计要求： 1、桩基持力层、桩型、承台埋深选择 2、确定单桩承载力 3、桩数布置及承台设计 4、群桩承载力验算 5、桩身结构设计和计算 6、承台设计计算 7、群桩沉降计算 8、绘制桩承台施工图 二、桩基持力层，桩型，桩长的确定 根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故考虑选用桩基础。由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。 根据工程请况承台埋深 2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。桩长21.1m。 三、单桩承载力确定 （一）、单桩竖向承载力的确定： 1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。 根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层， 采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层 1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。承台底部埋深 2.1 m。 2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算： Quk= Qsk+ Qpk=μ∑qsikli+qpkAp Q——单桩极限摩阻力标准值（kN） sk Q——单桩极限端阻力标准值（kN） pk u——桩的横断面周长（m） A——桩的横断面底面积（2m） p L——桩周各层土的厚度（m） i q——桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值（a kP）sik q——桩底土的单位极限端阻力标准值（a kP） pk 桩周长：μ=450×4=1800mm=1.8m
一方案比选优化 公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用，例如桥涵结构构件上除构件永久作用（如自重等）外，可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用。《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态，结合相应的设计状况进行作用效应组合，并取其最不利组合进行计算。 1、按承载能力极限状态设计时，可采用以下两种作用效应组合。 （1）基本作用效应组合。基本组合是承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合，基本组合表达式为 (1-1) 或 (1-2) γ0－桥梁结构的重要性系数，按结构设计安全等级采用，对于公路桥梁，安全等级一级、二级、三级，分别为1.1、1.0和0.9； γGi－第i个永久荷载作用效应的分项系数。分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数两类。当永久作用效应（结构重力和预应力作用）对结构承载力不利时，γ Gi=1.2；对结构的承载能力有利时，γGi=10；其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》； γQ1－汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数,取γQ1＝1.4；当某个可 变作用在效用组合中，其值超过汽车荷载效用时，则该作用取代汽车荷载，其 分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专门为承受某种作用而设置的结构或 装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏 杆的局部荷载时，其分项系数也与汽车荷载取同值。 γQj－在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载以外的 其他第j个可变作用效应的分项系数，取γQ1＝1.4,但风荷载的分项系数取γQ1 ＝1.1；
9第一部分桥梁桩基础设计 一、设计题目：桥梁桩基础或沉井基础 二、设计资料 1.地质与水文资料 图1.水文及地基土层分布 表1 各层土的物理性质及力学指标 2.墩底标高：90.9m 3.墩底尺寸：3.5m（纵桥向） 7.0m 4.上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力桥梁，荷载为纵桥向控制设计。
5.墩底荷载： 纵桥向为恒载及一孔活载时 ΣN=6800+50n（kN） ΣH=360+5n（ kN）（制动力及风力） ΣM=4700kN m（竖直反力偏心距、制动力及风力引起） 恒载及二孔活载时 ΣN=8000+50n kN n为学生学号（取后三位）； 三、设计任务（时间：1周） 1.选择桩的类型、确定桩数、桩径、桩长、桩的平面布置、桩的配筋、混凝 土标号； 2.设计承台（承台尺寸、配筋、混凝土标号）； 3.绘制施工图（桩基础平面、桩及承台剖面、承台配筋、桩身配筋、节点详 图）。 4.如果采用沉井基础，试确定沉井的高度、平面尺寸、刃脚和井壁的配筋、 混凝土标号，绘制施工图（正面、侧面和平面尺寸，刃脚和井壁的配筋图）。
第一章方案拟定 一.桩基础类型的选择 1.摩擦桩桩基与端承桩桩基的考虑 从任务书中的地质资料分析，河床7米以下的土层为密实砂卵石层，这种土层土质较好且很厚，承载能力较大，可作为持力层，但不适合柱桩的受力特性，端承桩主要指桩底支撑在基岩上的桩，适用于基岩埋深较浅的情况，埋深较大时，如果将桩一直打入基岩层，则桩的长度将很大，既不经济，给施工带来一定的难度，造成施工周期较长，故综合考虑后选择摩擦桩。 2.桩型与成桩工艺 该桩基础的施工环境在水下，而钻孔灌注桩因其施工方便，基本避免了水下作业，同时施工速度快、造价低、工艺设备简单，在实际工程中广泛被采用。灌注桩成孔的方式很多，考虑到冲抓锥更适用于淤泥、粘性土、砂土、砾石、卵石等土层的成孔，且适用孔径为0．6～1．5m，与该处条件基本相符，故综合考虑后选择钻孔灌注桩。 二.桩径的拟定 查《公路桥涵地基与基础设计规范》(以下简称《规范》)知，钻孔桩设计直径不宜小于0.8m，且常用尺寸为0.8～3.2m，参照已有工程实例与荷载大小，初步拟定桩的直径为1.2m。 三.承台尺寸及标高拟定 1.承台尺寸 墩底为矩形，尺寸为：3.5m(纵桥向)×7m，所以承台也采用矩形，由于桩的根数与平面布置还未确定，先拟定承台形状为矩形5.4m(纵桥向)×8m，如果能后面的平面布置的构造要求，则就采用此，否则再做修改。 承台的整体形式采用板式实体承台板，查《规范》知，承台的厚度为桩径的一倍及以上，且不宜小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C25。拟采用承台厚度为2.0m，C25混凝土。 2.承台标高 由于设计中已经给出了桥墩底部的标高，所以承台厚度确定后，承台的标高也就可以确定了。承台顶部标高与桥墩底部的标高相同为90.9m；承台底部的标高为90.9-2=88.9m。 四.桩长的拟定 本工程的桩基础的持力层为密实砂卵石层，为了得到较大的承载力和较少的沉降，桩基底应置于该层中。摩擦桩的桩长不宜太短，一般不小于4m，同时为保证发挥摩擦桩摩阻力，桩底端部应插入桩底持力层一定深度，一般不宜小于
钢板桩计算 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
深基坑拉森钢板桩计算 计算依据为《建筑施工计算手册》。挡土钢板桩根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和邻近建筑管线情况，选用多锚（支撑）板桩形式，对坑壁支护， 以便基坑开挖。根据现场实际情况，基坑深度～米，现按开挖深度米计算，宽米, 钢板桩施工深度按9m计算，单层支撑，撑杆每隔3m一道。从剖面可知，沟槽施工 关系到素填层、粉质粘土及淤泥质中砂层。求得其加权平均值为：坑内、外土 的天然容重加全平均值1γ，2γ均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°； 粘聚力加全平均值c=10。 多支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩 W=1600cm3/m，[f]=200Mpa。支撑图附在后页。 一、内力计算 （1）作用于板桩上的土压力强度及压力分布见下图 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0, h0=q/r=20=1.0m。 (2）计算反弯点位置。 假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则有：整理得： 式中，1γ，2γ——坑内外土层的容重加权平均值； H——基坑开挖深度； Ka——主动土压力系数； Kpi——放大后的被动土压力系数。
(3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力，其受力简图如下图所示。 由0Q M =∑得： 解得： R=m Q=+×5/2+× =m （4）计算钢板桩的最小入土深度。 根据公式得： 由公式得：最小入土深度 t=×（+）= H 桩总长=+= <9m(拉森钢板桩)，符合要求。 （4）板桩稳定性验算 板桩入土深度除保证本身的稳定外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。 A 、基坑底后隆起验算 当墙背后的土柱重量超过基坑底面以下的地基承载力时，地基上的塑性平衡状态便受到破坏，墙背后的土就会发生从墙脚下向基坑内流动，基坑底面向上隆起，坑顶下陷的现象。为防止这种现象发生，应验算挡墙入土深度能否满足抵抗基坑底隆起的要求。 Ks=(γtNq+cNc)/[ γ(h+t)+q] 式中 t ——墙体入土深度（m ）； 取t= h ——基坑开挖深度（m ）； 取h= γ——坑底及墙后土体的密度（KN/m 3）； M max 29.8KN/m 2钢板桩受力简图44.8KN/m
桩基桩长及内力的计算-图文 桥梁桩基是桥梁构造的最基础也是最重要的部位之一，桩基设计的准 确对桥梁稳定性起着至为关健的作用。桥梁所有荷载最终传递给桩基承受。把握好桩基的设计和施工质量对桥梁整体建设意义重大。 一、桩基的类别 针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩：端承桩和摩擦桩。端 承桩：桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。 摩擦桩：桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。 二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表 （一）单桩桩基竖向承载力计算 单桩竖向承载力应由土对桩的承载能力、桩身材料强度以及上部结构 所容许的桩定沉降三方面控制。 1、摩擦桩单桩土对桩的承载力容许值计算公式： [Ra]=（1/2）某u某∑Qik某li+Ap某QrQr=m0某K某[fao]+k2某R 某(h-3) 式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），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）的差值作为荷载考虑；u——桩身周长（m） Ap——桩端截面面积（㎡） n——土的层数（注：公式中未写出）
Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用 单桩摩阻力实验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用； Qr——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），当持力层为砂石、碎 石土时，若计算值超过下列值，宜采用：粉砂1000kP；细砂1150kP；中砂、粗砂、砾砂1450kP；碎石土2750kP；[fao]——桩端处土的承载力基 本容许值（kPa），按《公路桥涵地基及基础设计规范》第 3.3.3条确定； h——桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线 起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起； h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算； k2——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按《公 路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用； K——桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以 下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持 力层透水时，则水中部分土层取浮重度；R——修正系数，按表5.3.3-2 选用；m0——清底系数，按表5.3.3-3选用。 表5.3.3-1钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik土类中密炉渣、粉煤灰Qik（kPa）40-60流塑Il＞I黏性土软塑0.75＜Il≤I可塑、硬塑0＜ Il≤o.75坚硬Il≤0粉土粉砂、细砂中砂粗砂、砾砂圆砾、角砾碎石、 卵石漂石、块石注：挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。 表5.3.3-2修正系数值I/d桩端土透水性土不透水性土4- 200.700.6520-250.70-0.850.65-0.72中密密实中密密实中密密实中密密 实中密密实中密密实20-3030-5050-8080-12030-5555-8035-5555-7045-
基础工程 桩基础设计 专业年级 姓名学号 指导教师 二〇二〇年一月 中国
基础工程课程设计 目录 一、场地条件及地质资料 (1) 二、基础设计资料 (2) 三、持力层、桩型、桩长的确定 (2) 3.1桩端持力层选择 (2) 3.2桩型选择 (3) 3.3桩长确定 (3) 四、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算 (3) 五、确定桩数和桩平面布置图； (3) 5.1初步估算桩数 (3) 5.2初选承台尺寸 (4) 六、群桩中基桩受力验算； (4) 6.1考虑承台效应确定基桩承载力 (4) 6.2单桩承载力验算 (5) 七、群桩沉降计算 (5) 八、桩身设计及强度验算 (7) 8.1桩身设计 (7) 8.2桩身强度验算 (8) 九、承台设计及强度验算 (9) 9.1承台设计 (9) 9.2承台正截面抗弯设计 (9) 9.3承台受柱冲切计算 (9) 9.4角桩向上冲切验算 (10) 9.5承台斜截面抗剪计算 (10) 9.6承台局部受压计算 (11) 十、设计说明 (11) 十一、施工说明 (12) 11.1静压沉桩施工方案 (12) 11.2承台施工 (14) 11.3质量保证措施 (17) 11.4安全保证措施 (18) 11.5环境、水土保护措施 (19) 十二、参考文献 (20)
一、场地条件及地质资料 建筑场地土层按其成因、土的特征和力学性质的不同自上而下划分为 6 层（见图1），物理力学指标见表1，勘查期间测得地下水水位深度为2.0 m，本场地下水无腐蚀性。建筑安全等级为II 级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载，柱截面尺寸为0.5 m×0.5 m。承台底面埋深D＝1.8 m。设地面高程为0，地下水位高程为-2.0 m。 图- 1场地的地质剖面示意图
四桩基础计算书 大寺新家园佳和雅庭（127B地块）工程工程；工程建设地点：；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。 本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。 本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。 一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号：QTZ63，塔吊起升高度H：85.000m， 塔身宽度B：1.6m，基础埋深D：1.000m， 自重F1：450.8kN，基础承台厚度Hc：1.200m， 最大起重荷载F2：60kN，基础承台宽度Bc：5.500m， 桩钢筋级别:RRB400，桩直径或者方桩边长：0.600m， 桩间距a：4m，承台箍筋间距S：150.000mm， 承台混凝土的保护层厚度：50mm，承台混凝土强度等级：C35； 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN； 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN； 作用于桩基承台顶面的竖向力F k=F1+F2=510.80kN； 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： M kmax＝4317.68kN·m； 三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1. 桩顶竖向力的计算 依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。 N ik=((F k+G k)/4)/n±M yk x i/∑x j2±M xk y i/∑y j2； 其中 n──单桩个数，n=4； F k──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，F k=510.80kN； G k──桩基承台的自重标准值：G k=25×Bc×Bc×Hc=25×5.50×5.50× 1.20=907.50kN； M xk,M yk──承台底面的弯矩标准值，取4317.68kN·m； x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m； N ik──单桩桩顶竖向力标准值； 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：N kmax=(510.80+907.50)/4+4317.68×2.83/(2×2.832)=1117.84kN。 最小压力：N kmin=(510.80+907.50)/4-4317.68×2.83/(2×2.832)=-408.69kN。 需要验算桩的抗拔！ 2. 承台弯矩的计算 依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 M x = ∑N i y i M y = ∑N i x i 其中 M x,M y──计算截面处XY方向的弯矩设计值； x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m； N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，N i1=1.2×
完整版)桩基础设计计算书设计任务书 设计要求： 1.确定桩基持力层、桩型、桩长； 2.确定单桩承载力； 3.确定桩数布置及承台设计； 4.进行复合桩基荷载验算； 5.进行桩身和承台设计； 6.进行沉降计算； 7.确定构造要求及施工要求。 设计资料： 场地土层自上而下划分为5层，勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m，建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载，承台底面埋深为2.1m。
桩基持力层、桩型、桩长的确定： 根据场地的土层特征和勘查数据，确定了桩基持力层、桩型和桩长。 单桩承载力确定： 通过计算，确定了单桩竖向承载力。 桩数布置及承台设计： 根据单桩承载力和建筑荷载，确定了桩数布置和承台设计方案。 复合桩基荷载验算： 进行了复合桩基荷载验算，确保了基础的稳定性和安全性。 桩身和承台设计：
根据桩基的荷载情况，进行了桩身和承台的设计。 沉降计算： 进行了沉降计算，确保了基础的稳定性和安全性。 构造要求及施工要求： 确定了基础的构造要求和施工要求，确保施工的质量和安全。 预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施： 详细介绍了预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施。 结论与建议： 总结了本次基础设计的主要内容，并提出了建议。
参考文献： 列出了本次设计中所使用的参考文献。 根据设计任务书提供的资料，分析表明在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，因此考虑采用桩基础。经过地基勘查，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。同时，根据工程情况，承台埋深为2.1m，预选钢筋混凝土预 制桩断面尺寸为45㎜×45㎜，桩长为21.1m。 为了确定单桩承载力，首先需要根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。在本工程中，采用截面为 450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层1.0m， 镶入承台0.1m，承台底部埋深2.1m。 根据经验公式，可以估算出单桩竖向承载力标准值Quk。其中，Qsk为单桩极限摩阻力标准值，Qpk为单桩极限端阻力 标准值。通过计算，得到Quk1=1674.9KN和Quk2=2008.4KN。
① 桩长计算 假定用《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）确定单桩轴向受压承载力容许值经验公式初步反算桩长，灌注桩最大冲刷线以下的桩长为h ，则： []a 002231 []{[](3)}2 h ik i p a N R u l m A f k h τλγ==++-∑ (3-7） 式中： []h N ——单桩收到的全部竖直荷载（kN ）； u ——桩周长， 桩的设计桩径取1.50m ，考虑成孔直径增大5 cm ，则1.54.87m u π=?=； i l ——土层厚度（m ） ； ik τ——与i l 对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa ）； λ——考虑桩入土深度影响的修正系数，取为0.70； 0m ——考虑孔底沉淀厚度影响的清底系数，取为0.80； p A ——桩底截面积，22 ( 1.5)/4 1.77m A π=?=； 0[]a f ——桩底土层容许承载力，假设桩底置于中风化粉砂层，0[]=1600a f kPa ； 2k ——深度修正系数，桩端处持力层为中风化粉砂岩，取2 2.0k =； 2γ——桩端以上各土层的加权平均重度； 3h ——天然地面线以下深度。 根据《公路桥涵地基与设计规范》（JTG D63—2007）附录2土的物理力学特征表，查得相关数据： 表3-13 计算数据 天然底面下土层 顶面 标高/m 底面标高 /m 土层厚度 /m 地基承载力基本容许值 0[]/a f kPa 土的重度 3 //i kN m γ 桩侧摩阻力标准值 /ik kPa τ C25桩身自重与置换土重每延米差值 /i q kN 第一层 亚粘土 0.77 -0.27 1.04 60 20.0 20 8.8 第二层 淤泥 -0.13 -12.75 12.60 55 15.7 10 16.4 第三层 残积亚粘土 -12.75 -16.25 3.50 180 19.2 40 10.2 第四层 强风化粉砂岩 -16.25 -29.25 13.00 300 23.6 90 2.5 第五层 中风化粉砂岩 -29.25 -51.65 22.40 1600 25.5 200 -0.9 注：2=(25)/4i i q d γπ-； 经试算，假设桩底置于中风化粉砂层，取桩长为32m ，则桩打入中风化粉砂层有2.25m ，由表3-13计算2γ；
桩计算规则 一、打、压预制钢筋混凝土方桩 1、打预制钢筋混凝土桩的体积，按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全长计算，桩尖虚体积不扣除。计量单位：m3，体积计算公式如下： V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度） 2、送钢筋混凝土方桩（送桩）：当设计要求把钢筋砼桩顶打入地面以下时，打桩机必须借助工具桩才能完成，这个借助工具桩(一般2～3m长，由硬木或金属制成)完成打桩的过程叫“送桩”。计算方法按定额规定以送桩长度即桩顶面至自然地坪另加0.5米乘以横截面积以立方米计算，计量单位：m3，公式如下： V=桩截面积×（送桩长度+0.5m) 送桩长度——设计桩顶标高至自然地坪。 3、接桩：接桩是指按设计要求按桩的总厂分节预制运至现场先将第一根桩打入将第二根桩垂直吊起和第一根桩相连后再继续打桩 4、硫磺胶泥按桩——计量单位：m2；按桩截面积电焊接桩——计量单位：t ；按包角钢或包钢板的重量。 二、打、压预应力钢筋砼管桩 按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全长计算，桩尖虚体积不扣除，管桩的空心体积应扣除，管桩的空心部分设计要求灌注混凝土或其他填充材料时，应另行计算。计量单位：m3，体积计算公式如下： V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度）桩内灌芯工程量计算，计量单位：m3 V=管桩桩孔内径截面积×设计灌芯深度 三、灌注桩 （1）打孔沉管灌注桩单打、复打：计量单位：m3 V=管外径截面积×（设计桩长+加灌长度）设计桩长——根据设计图纸长度如使用活瓣桩尖包括预制桩尖，使用预制钢筋混凝土桩尖
则不包括加灌长度——用来满足砼灌注充盈量，按设计规定；无规定时，按0.25m计取。 （2）、夯扩桩：计量单位：m3 V1（一、二次夯扩）=标准管内径截面积×设计夯扩投料长度（不包括预制桩尖）V2（最后管内灌注砼）=标准管外径截面积×（设计桩长+0.25）设计夯扩投料长度——按设计规定计算。 （3）钻孔混凝土灌注桩成孔工程量，计量单位：m3 钻土孔V=桩径截面积×自然地面至岩石表面的深度； 钻岩孔V=桩径截面积×入岩深度度混凝土灌入工程量，计量单位：m3 V=桩径截面积×有效桩长，有效桩长设计有规定按规定，无规定按下列公式：有效桩长=设计桩长（含桩尖长）+桩直径设计桩长——桩顶标高至桩底标高基础超灌长度——按设计要求另行计算。泥浆运输工程量：计量单位：m3，工程量按成孔工程量计取。 四、人工挖孔桩 （1）、人工挖孔工程量：计量单位：m3 V（人工挖土）=护壁外围截面积×成孔长度成孔长度——自然地坪至设计桩底标高V（淤泥、流砂、岩石）=实际开挖（凿）量（2）砖、混凝土护壁及灌注桩芯混凝土工程量：计量单位：m3 工程量按设计图示尺寸的实体积 五、水泥搅拌桩、粉喷桩以立方米计算 V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积（长度如有设计要求则按设计长度）。双轴的工程量不得重复计算，群桩间的搭接不扣除。 六、长螺旋或旋挖法钻孔灌注桩以立方米计算 V=（设计桩长+500MM）×设计桩截面面积或螺旋外径面积（长度如有设计要求则按设计长度）。 七、基坑锚喷护壁成孔及孔内注浆。按设计图纸以延长米计算 八、护壁喷射混凝土按设计图纸以平方米计算。
桩长计算 基本情况： 省道327线在穿越大河时，桥位处于改线段，拟修建一座7-16米桥梁。桥面宽净-11米，路线中心线与流水中心线成90度夹角。上部结构采用预应力空心板，下部为双柱式灌注桩。载重标准公路--Ⅰ级。 一、恒载计算：1-16米 1、上部构造（一孔） （1）空心板自重：12×6.72×25=2016KN （2）桥面铺装自重：砼：0.1×11×16×25=440KN 沥青砼：0.05×11×16×23=202.4KN （3）护栏：6.39×25=160KN 上部构造总重2818.4KN 2、下部构造： （1）盖梁自重：21.8×26=566.8KN （2）立柱自重：π／4×1.2×4×25=113KN （3）灌注桩（直径1.5米）自重每延米q=π／4×1.5×1.5×（25-10）=26.5KN （扣除浮力），假设桩的长度为H ，一根立柱承受的恒载之和为： （2818.4+566.8）/2+113+26.5H=1825+26.5H 二、活载计算： 1、车道荷载 一列车一个排架受力 作RB （桥墩处）的影响线，根据规范，对车道荷载布载，如图（1）： y=1 (R ) B 图（1） p k RBmax =pK+∑qK ωi =222+15.5×10.5=385KN 桥墩梁按二列车布载： 绘制单桩荷载横向影响线，最不利荷载布置如右 图（2）所示： 2.1 6.8 2.1 0.971 1.235 0.779 1 0.515 图（2）
poq=1/2∑piyi=1/2×385=192.5KN 单桩受力=192.5×（1.235+0.971+0.779+0.515）=674KN 冲击系数u=0.3-0.3×11/40=0.218 计入冲击力受力=674×(1+u)=674×1.218=821KN 即单桩承载为P=1825+26.5H+821=2646+26.5H 三、桩长计算 钻孔灌注桩容许承载力[P]=1/2(ULτp+AσR) U─桩的周长(m),按成孔直径计算D=1.5+0.05=1.55m U=1.55×π=4.87 L─桩的局部冲刷线以下的有效长度(m) A─桩底横截面积 (m ) A=0.75×π=1.77 τp─桩壁土的平均极限摩阻力(KPa) τp=1/L∑τili σR─桩尖处土的极限承载力(KPa),可按下列公式计算: σR=2moλ{[σo ]+k2γ2(h-3)} [σo ]─桩尖处土的容许承载力(KPa) h─桩尖的埋置深度。 k2─地面土的容许才承载力随深度的修正系数，根据 "报告"中的桩尖土 取k2=1 γ2─桩尖以上的容重（KN/m ) λ─修正系数,查表得λ=0.7 mo─清底系数 设计时，宜限制t/d≤0.4，取mo=0.7 冲刷深经计算为5米 根据地质报告，列出各层土的极限摩阻力τi及每层深度 第二层土 l=1.2 τ2=40 Uτ2L2=1.55π×40×1.2=4.87×40×1.2=234（KPa） 第三层土 4.6 τ3=42 Uτ3L3=1.55π×42×4.6=941（KPa） 第四层土 6.6 48 =1542.8（KPa） 第五层土 4.5 50 =1095.8（KPa） 计算至第五层土ULτp=234+941+1542.8+1095.8=3813.6（KPa） 设第六层的桩的长度为h6 由[P]=1/2(ULτp+AσR)可得：2[P]=ULτp+2Amoλ{[σo ]+k2γ2(h-3)} 2×（2646+26.5H）=3813.6+（1.55π×53×h6）+2×1.77×0.7×0.7[220+20（H-3)] h4=H-1.2-4.6-6.6-4.5=H-16.9 整理可得H=32.7m,按33米考虑。 四、边桩桩长计算： 1、恒载计算： （1）一孔上部恒载重2818KN 2、下部构造： （1）桥头搭板：8×11×0.32×25=704KN （2）盖梁自重：20.87×26=542.6KN （3）立柱自重：π／4×1.2×1.2×3×25=85KN
五桩桩基承台计算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)② 《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③ 二、示意图 三、计算信息 承台类型: 五桩承台计算类型: 验算截面尺寸 构件编号: CT-1 1. 几何参数 矩形柱宽bc=700mm 矩形柱高hc=700mm 圆桩直径d=600mm 承台根部高度H=1100mm 承台端部高度h=1100mm x方向桩中心距A=2400mm y方向桩中心距B=2400mm 承台边缘至边桩中心距 C=600mm 2. 材料信息 柱混凝土强度等级: C25 ft_c=1.27N/mm2, fc_c=11.9N/mm2 承台混凝土强度等级: C25 ft_b=1.27N/mm2, fc_b=11.9N/mm2 桩混凝土强度等级: C25 ft_p=1.27N/mm2, fc_p=11.9N/mm2 承台钢筋级别: HRB335 fy=300N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: γo=1.0
纵筋合力点至近边距离: as=40mm 4. 作用在承台顶部荷载基本组合值 F=4582.140kN Mx=1.000kN*m My=303.800kN*m Vx=0.000kN Vy=74.000kN 四、计算参数 1. 承台总长 Bx=C+2*A+C=0.600+2* 2.400+0.600=6.000m 2. 承台总宽 By=C+2*B+C=0.600+2*2.400+0.600=6.000m 3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.100-0.040=1.060m ho1=h-as=1.100-0.040=1.060m h2=H-h=1.100-1.100=0.000m 4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.600=0.480m 五、内力计算 1. 各桩编号及定位座标如上图所示: 1号桩 (x1=-A=-2.400m, y1=-B=-2.400m) 2号桩 (x2=A=2.400m, y2=-B=-2.400m) 3号桩 (x3=A=2.400m, y3=B=2.400m) 4号桩 (x4=-A=-2.400m, y4=B=2.400m) 5号桩 (x5=0, y5=0) 2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】① ∑x i=x12*4=23.040m ∑y i=y12*4=23.040m N i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2 N1=4582.140/5-1.000*(-2.400)/23.040+303.800*(-2.400)/23.040 +0.000*1.100*(-2.400)/23.040-74.000*1.100*(-2.400)/23.040 =876.407kN N2=4582.140/5-1.000*(-2.400)/23.040+303.800*2.400/23.040 +0.000*1.100*2.400/23.040-74.000*1.100*(-2.400)/23.040 =939.699kN N3=4582.140/5-1.000*2.400/23.040+303.800*2.400/23.040 +0.000*1.100*2.400/23.040-74.000*1.100*2.400/23.040 =956.449kN N4=4582.140/5-1.000*2.400/23.040+303.800*(-2.400)/23.040 +0.000*1.100*(-2.400)/23.040-74.000*1.100*2.400/23.040 =893.157kN N5=4582.140/5=916.428kN 六、柱对承台的冲切验算【8.5.17-1】① 1. ∑Ni=N5=916.428kN 2. αox=A-bc/2-bp/2=2.400-0.700/2-0.480/2=1.810m 因αox>ho, 所以αox=ho=1.060m αoy=B-hc/2-bp/2=2.400-0.700/2-0.480/2=1.810m 因为αoy>ho, 所以αoy=ho=1.060m
九桩桩基承台计算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)② 《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③ 二、示意图 三、计算信息 承台类型: 九桩承台计算类型: 自动计算截面尺寸 构件编号: CT-1 1. 几何参数 矩形柱宽bc=4200mm 矩形柱高hc=200mm 方桩边长ls=400mm 承台根部高度H(自动计算)=1300mm 承台端部高度h(自动计算)=1300mm x方向桩中心距A=1400mm y方向桩中心距B=1400mm 承台边缘至边桩中心距 C=400mm 2. 材料信息 柱混凝土强度等级: C30 ft_c=1.43N/mm2, fc_c=14.3N/mm2 承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2 桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2 承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: γo=1.0
纵筋合力点至近边距离: as=70mm 4. 作用在承台顶部荷载标准值 Fgk=11234.000kN Fqk=100.000kN Mgxk=466.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=17.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=0.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40 Fk=Fgk+Fqk=11234.000+100.000=11334.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =466.000+11234.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+100.000*(0.000-0.000)/2 =466.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =17.000+11234.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+100.000*(0.000-0.000)/2 =17.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*11234.000+1.40*100.000=13620.800kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(466.000+11234.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2) =559.200kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.20*(17.000+11234.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2) =20.400kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*11334.000=15300.900kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*466.000=629.100kN*m My2=1.35*Myk=1.35*17.000=22.950kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|13620.800|,|15300.900|)=15300.900kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|559.200|,|629.100|)=629.100kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|20.400|,|22.950|)=22.950kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN 四、计算参数 1. 承台总长 Bx=C+2*A+C=0.400+2*1.400+0.400=3.600m 2. 承台总宽 By=C+2*B+C=0.400+2*1.400+0.400= 3.600m 3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.300-0.070=1.230m ho1=h-as=1.300-0.070=1.230m h2=H-h=1.300-1.300=0.000m 4. 方桩换算截面宽度 bp=ls=0.400m
一、地质和水文资料 地质：土层厚度、C 、φ、γ、m 、qk 、[f a0] 水文：最高水位、最低水位、常水位、一般冲刷线、局部冲刷线。 二、荷载和荷载效应情况 活载布置 效应组合：短期效应组合、长期效应组合和基本组合。 表1 承台底面中心所受荷载 三、基础方案设计 1.低桩承台还是高桩承台？承台标高 2.钻（挖）孔桩还是沉桩 3.摩擦桩还是柱桩？ 四、桩基础参数的确定 1.桩径拟定 2.根据地质条件可确定桩长情况 （1）拟定桩长，求得[Ra]； （2）桩数估算：[] a N n R =∑ （3）确定单排或多排桩基础 （4）桩距、桩的平面布置、确定承台尺寸
3.根据地质条件桩长不可定的情况 （1）布桩：调整桩数、桩距、承台尺寸； （2）反算桩长：按偏压分配单桩所受轴向承载力，反算桩长 2 -[]y i i R a i M x N N R n x γ=++=∑桩身自重置换土重 五、单桩所受外荷载计算（各种活载布载、荷载效应组合） 1.桩的各参数确定 （1）地基系数的比例系数m 假设为弹性桩，局部冲刷线以下选取m 值的计算深度h m 为： 2(1)m h d =+ 由当在h m 范围内有一层土时1m m = 当在h m 深度内有两层土时，应将两层土的比例系数换算成一个m 值，作为整个深度的m 值。 12(1)m m m γγ=+- 2 112 115() 0.21 1.25(1) 0.2 m m m m h h h h h h h h γ⎧≤⎪=⎨-->⎪⎩ （2） 桩的计算宽度b 1 1(1) 1.0(1.50.5) 1.0f f kk d d m b kk d d m +≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩当时当时 （3） 桩的抗弯刚度EI ，受弯构件 0.8c EI E I = 2.桩的变形系数 α= 2.5h α>，按弹性桩计算； 2.5h α≤，按刚性桩计算。 3.单位“力”作用局部冲刷线处，桩在该处变位(0)(0)(0)(0) QQ MQ QM MM δδδδ=、、 （1）式中系数K h ：当桩底置于非岩石类土上，且αh ≥2.5；或置于岩石上，且αh ≥3.5时，令K h =0。
桩基计算（钻孔灌注桩） 选用桩径为两米的钻孔灌注桩，混凝土选用C25水下，钢筋选用R235钢筋，已知混凝土在桩身的弹性模量42.610c E MPa =⨯ 。 桩基的设计荷载计算 计算每一根桩承受的荷载： 1、一孔的反力：11 7372.563686.282 N KN =⨯ = 2、计算盖梁重量反力：2878N KN = 3、计算系梁重量反力: 31 10.61 1.425185.52 N KN =⨯⨯⨯⨯= 4、计算单根墩柱的重量：4114.3N KN = 作用在桩顶部的反力：12344864.08N N N N N KN =+++= 5、计算桩基的每米重量：22.02578.544 q KN M π = ⨯⨯= 6、计算可变荷载产生的反力： （1） 计算可变荷载两跨产生的反力：51441.78N KN = (三列车) '5153.10N KN = (单侧人群荷载) （2） 计算可变荷载单跨产生的反力：6807.78N KN = （三列车） '658.14N KN = (双侧人群荷载) （3） 制动力：372.06 186.032 T KN = = 作用在支座中心的反力和桩顶部的距离为：0.042 1.85 6.8212 m ++= 7、计算桩顶上作用的外力：
max 4864.081441.78153.16458.96N KN =++= (双孔) min 4864.08807.858.145730.00N KN =++= (单孔) 186.3H KN = '660.25 6.8210.251485.39M N T N KN M =⨯+⨯+⨯= 8、地面处作用在桩顶的外力 max 6458.9678.546537.5N KN =+= min 5730.0078.545808.54N KN =+= 186.03H KN = 01458.39186.03 1.01671.42M KN M =+⨯=