基础工程学-第5章 桩基础设计

基础工程桩基础课程设计一、课程背景随着我国经济的快速发展，基础设施建设成为了推动经济增长的重要力量。

桩基础作为工程结构的重要组成部分，其设计质量直接影响到工程的安全性和可靠性。

因此，掌握桩基础的设计原理和方法对于工程技术人员至关重要。

本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生深入了解桩基础的基本概念、设计原理、计算方法以及施工工艺，提高学生解决实际工程问题的能力。

二、课程目标1. 掌握桩基础的基本概念、分类及特点；2. 理解桩基础的设计原理，包括承载能力、沉降控制等；3. 学会运用规范和手册进行桩基础的设计计算；4. 了解桩基础的施工工艺，包括桩基施工、检测及验收等；5. 培养学生解决实际工程问题的能力，提高综合素质。

三、课程内容1. 桩基础的基本概念、分类及特点；2. 桩基础的设计原理，包括承载能力、沉降控制等；3. 桩基础的设计计算方法，包括单桩承载能力、群桩效应等；4. 桩基础的施工工艺，包括桩基施工、检测及验收等；5. 桩基础在实际工程中的应用案例分析。

四、教学方法1. 理论教学：通过课堂讲授、案例分析等方式，系统讲解桩基础的基本概念、设计原理和计算方法；2. 实践操作：组织学生参观桩基础施工现场，了解桩基础施工工艺，并进行桩基础设计实训；3. 讨论交流：组织学生分组讨论，针对实际工程问题进行交流，提高学生解决实际问题的能力；4. 课程考核：结合理论教学和实践操作，对学生的学习成果进行综合评价。

五、课程安排1. 第一周：桩基础的基本概念、分类及特点；2. 第二周：桩基础的设计原理，包括承载能力、沉降控制等；3. 第三周：桩基础的设计计算方法，包括单桩承载能力、群桩效应等；4. 第四周：桩基础的施工工艺，包括桩基施工、检测及验收等；5. 第五周：桩基础在实际工程中的应用案例分析；六、课程评价基础工程桩基础课程设计旨在为学生提供一个全面了解桩基础设计原理、计算方法及施工工艺的平台，培养学生的实际工程问题解决能力，为我国基础设施建设事业输送高素质人才。

可编辑修改精选全文完整版1.设计资料柱底荷载标准组合：Fk=1403KN，M kx=30kN，H kx=22kNM ky=-42kN H ky=-34kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.352.选择桩端持力层、承台埋深根据上表土层条件，以碎石混砂层为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩，型号。

桩端进入持力层1.0m（>2d）.工程桩桩入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m，则桩基有效长度为L=22-2.0=20m.桩基尺寸选择400mm x400mm。

本工程桩身混凝土强度等级为C80。

承台用C20级混凝土桩，取f t=1100kPA配置HRB335级ƒy＝300N/mm²。

3.确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值q sk粘土q s1k=24kpa淤泥q s2k=12kpa淤泥质粘土q s3k=20kpa碎石混砂q s4k=40kpa极限端阻力标准值q pk q pk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK取2单桩竖向承载力特征值：R a=Q uk/K=976/2=488kNA-⑦4.确定桩的根数、布桩及承台尺寸 桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m. 预设承台尺寸：承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m 。

承台为边长=2.4m 的正方形。

初设承台埋深2m ，承台高度h=1.2m ，桩顶伸入承台50mm ，钢筋保护层取70mm 。

承台的有效高度为：h 0=1.2-0.07=1.13m=1130mm 取承台及其上土的平均重度。

3.34=48822.42.420+1403R G +F ≥n a k K ⨯⨯⨯= 暂取 n=4根。

5.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Q k =（F k +G k ）/n=（1403+20x2.4x2.4x2）/4=408.35KN<R a =488kN{585.6KN =1.2Ra <416.6KN 400.1KN25.87517.625±408.35=)(4x0.80.81.2)-34+(-42±)(4x0.80.8）1.222+30（±408.35=x ∑x )h H +(M ±y ∑y ）h H +M （±Q =Q 222i i k y k y 2i i k x k x k max min =⨯⨯⨯⨯=相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为： F=1.35F k =1.35x1403=1894.05kN M=1.35M kx =1.35x30=40.5kN =1.35M ky =1.35x -42=-56.7kN H=1.35H kx =1.35x22=29.7kN =1.35H ky =1.35x -34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值： N=F/n=473.5kN2iik y k y 2i i k x k x max minx ∑x )h H +(M ±y ∑y ）h H +M （±N =N=473.5±23.834.9 ={kN kN6.4844.4626.承台受冲切承载力验算①柱边冲切计算：冲切力 kN N F F i l 05.1894005.1894=-=-=∑ 受冲切承载力截面高度影响系数=hp β计算 因为h 0=2m 所以=hp β0.9 冲垮比λ与系数β的计算310.013.135.0000===h a x x λ 647.12.0310.084.02.084.0x 00=+=+=λx β310.013.135.0000===h a y y λ 647.12.0310.084.02.084.0y 00=+=+=λy β)(05.1894626413.111009.0)]35.05.0(647.1)35.05.0(647.1[2h f ]a a [20t hp y 0c y 0y 0c 0可以β）（β）（βkN F kN b b l x =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯=+++ ②角柱向上冲切，c 1=c 2=0.6m,a 1x =a 0x =a 1y =a 0y =0.35,λ1x =λ0x =λ1y =λ0y =0.310098.12.0310.056.02.056.0098.12.0310.056.02.056.0y 11x 11=+=+==+=+=λλyx ββ)(6.484190413.111009.0)]2/35.06.0(098.1)2/35.06.0(098.1[h f ]a 2/a [max 0t hp 11y 1y 121可以β）（β）（βkN N kN c c x x =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯=+++ 7.承台受剪切承载力计算 剪跨比与以上冲切跨比相同。