桩基础课程设计计算书

地基基础课程设计

学生姓名：单兴孙

学 号：201005024312

指导教师：赵少飞

所在学院：建筑工程学院

专 业：土木工程专业

2013 年 09 月

地基基础课程设计任务书

（预制桩基础）--土木B103

一、工程概况

燕郊某机械厂车间，为单层单跨排架结构，跨度18米，柱距6米，纵向总长度72m，室内外地面高差0.30米。柱截面500×1000mm。建筑场地地质条件见表A，作用于基础顶面的荷载见表B。

表A 建筑场地地质条件

编号 土层名称 土层厚度(m) γ

kN/m3 w

(%) е wL wp Es

kPa C

kPa φ

°

Ⅰ 杂填土 1.0 18.7 34.1 0.94 36.9 21.1 3900 17 15

Ⅱ 淤泥质粘土 11.6 17.1 50.3 1.42 43.2 22.6 3000 7 10

Ⅲ 灰色粘土 3.7 18.9 38.2 1.0 38.2 18.4 4800 12 18.6

Ⅳ 亚粘土 2.7 18.7 30.0 0.90 36.6 20.0 6000 36 12

Ⅴ 粉质粘土 40.0 19.6 26.7 0.78 32.7 17.7 7000 18 28.5

注：地下水位在天然地面下2.5米处

表B 上部结构传来荷载

学号 柱底荷载设计值（N，M，V）（kN，kN·m，kN） 学号 柱底荷载设计值（N，M，V）（kN，kN·m，kN） 学号 柱底荷载设计值（N，M，V）（kN，kN·m，kN）

1 2547，187，58 24 3321，197，72 47 3430，189，50

2 2977，279，109 25 4076，231，90 48 4490，176，56

3 3975，238，82 26 3276，212，96 49 2580，106，89

4 3121，197，62 27 4152，125，102 50 2320，178，54

5 4176，231，80 28 3643，203，98 51 3620，80，67

6 4276，112，86 29 2678，138，80 52 2200，86，62

7 3352，125，62 30 3956，231，110 53 4064，95，88

8 4043，203，81 31 2832，120，62 54 2438，156，90

9 3678，138，70 32 3368，123，72 55 2498，220，56

10 2956，231，80 33 3405，85，50 56 2080，110，79

11 2421，104，30 34 3982，89，60 57 2169，75，102

12 3678，98，70 35 3835，128，78 58 2280，63，84

13 3261，134，68 36 2862，217，62 59 2500，103，80

14 3352，134，68 37 3354，226，72 60 3520，139，56

15 3206，127，66 38 3433，155，50 61 2280，189，67

16 3276，112，86 39 3948，159，60 62 5120，88，63

17 3852，225，62 40 3825，214，78 63 5300，198，82

18 3943，203，81 41 4438，85，50 64 5268，140，60

19 3678，118，88 42 4950，82，68 65 3087，85，47

20 3956，281，80 43 5417，85，60

21 3847，187，78 44 4430，155，50

22 3577，279，89 45 4983，140，50

23 4075，248，62 46 5411，160，53

注：1、荷载作用于基础顶面，弯矩作用于跨度方向；

2、表中给出的是荷载设计值，如需用到荷载标准值，直接把设计值除以1.3即可。

二、题目分配

按学号选择表B中相应的荷载，全班地质条件均相同（表A）。

三、设计要求

1、设计桩基础（包括桩、承台设计、群桩基础计算等）；

2、绘制施工图，包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等；（A1图纸594mm×841mm）。

3、计算书内容应详尽，数据准确，排版规范（按附件的排版规范执行）。图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。

参考设计步骤：1、确定桩的类型、长度（包括确定桩端持力层）、截面尺寸，初步选择承台底面标高（要考虑预制桩的要求）；2、按经验公式确定单桩承载力；3、确定桩数及布置；4、群桩基础计算；5、桩身设计；6、承台设计；7、绘制施工图。

目 录

1 设计资料 ................................................ 错误!未定义书签。

2 选择桩端持力层、承台埋深 ................................ 错误!未定义书签。

3 确定单桩极限承载力标准值 ............................................... 2

4 确定桩数和承台尺寸 ..................................................... 3

5 桩顶作用效用验算 ....................................................... 3

6 桩基础沉降验算 ......................................................... 4

6.1 求基底压力和基底附加压力 ......................................... 4

6.2 确定沉降计算深度 ................................................. 4

6.3 沉降计算 ......................................................... 4

6.4 确定沉降经验系数 ................................................. 6

7 桩身结构设计计算 ....................................................... 6

8 承台设计计算 ........................................................... 8

8.1 承台受冲切承载力验算 ............................................. 8

8.2 承台受剪切承载力验算 ............................................. 9

8.3 承台受弯承载力验算 .............................................. 10

8.4 承台局部受压验算 ................................................ 10

参考文献 ........................................................ 12

桩基础课程设计计算书

1.设计资料

由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=2956kN，M=231 kN·m，V=80kN

表A 建筑场地地质条件

编号 土层名称 土层厚度(m) γ

kN/m3 w

(%) е wL wp Es

kPa C

kPa φ °

Ⅰ 杂填土 1.0 18.7 34.1 0.94 36.9 21.1 3900 17 15

Ⅱ 淤泥质粘土 11.6 17.1 50.3 1.42 43.2 22.6 3000 7 10

Ⅲ 灰色粘土 3.7 18.9 38.2 1.0 38.2 18.4 4800 12 18.6

Ⅳ 亚粘土 2.7 18.7 30.0 0.90 36.6 20.0 6000 36 12

Ⅴ 粉质粘土 40.0 19.6 26.7 0.78 32.7 17.7 7000 18 28.5

注：地下水位在天然地面下2.5米处

1.选择桩端持力层、承台埋深

根据表A地质条件，以粉质粘土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=20m，截面尺寸为400mm400mm，桩尖进入粉质粘土层为2m。桩身材料：混凝土，C30级，cf=14.32/mmN；钢筋，二级钢筋，yf='yf=3002/mmN。承台用C20及混凝土，cf=9.62/mmN；tf=1.102/mmN，承台底面埋深d=2.0m。

3.确定单桩极限承载力标准值

根据地基基础规范经验公式

PpkisikppkskukAqlquQQQ

桩侧土的极限侧阻力标准值（kPa）按表8.6取值得：

淤泥质粘土层， ksq1=22-30kPa，取ksq1=23.14kPa.

灰色粘土层，00.1LI 时， ksq2=40-55kPa，取ksq2=42.14kPa。

亚粘土层， 60.0LI 时， ksq3=55-70kPa，取ksq3=57.14kPa。

粉质粘土层， 60.0LI 时， ksq4=55-70kPa，取ksq4=57.14kPa。