畢設(shè)柱下樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、 目 錄2 樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)92.1設(shè)計(jì)資料92.11地形92.12工程地質(zhì)條件92.13巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)92.14水文地質(zhì)條件102.15場(chǎng)地條件102.16上部結(jié)構(gòu)資料102.17本人設(shè)計(jì)資料102.2 灌注樁基設(shè)計(jì)112.21單樁承載力計(jì)算112.22樁基豎向承載力驗(yàn)算122.23承臺(tái)設(shè)計(jì)132.24樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)172.25樁身構(gòu)造設(shè)計(jì)182.26估算A、B軸線柱下樁數(shù)182.27設(shè)計(jì)圖紙193 衡重式擋土墻課程設(shè)計(jì)203.1設(shè)計(jì)題目203.2地層條件及參數(shù)203.3上墻土壓力計(jì)算203.4下墻土壓力計(jì)算213.5墻身截面計(jì)算233.6設(shè)計(jì)圖紙26 2 樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 本次課程設(shè)

2、計(jì)的題目：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)資料2.11地形擬建建筑場(chǎng)地地勢(shì)平坦，局部堆有建筑垃圾。2.12工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：號(hào)土層：素填土，層厚1.5m，稍濕，松軟，承載力特征值。號(hào)土層：淤泥質(zhì)土，層厚3.3m，流塑，承載力特征值。號(hào)土層：粉砂，層厚6.6m，稍密，承載力特征值。號(hào)土層：粉質(zhì)粘土，層厚4.2m，濕，可塑，承載力特征值。號(hào)土層：粉砂層，鉆孔未穿透，承載力特征值。2.13巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)表2.1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層編號(hào)土的名稱(chēng)孔隙比e含水量W液性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N（次）壓縮模量素填土5.0淤泥質(zhì)土1.0462.41.083.8粉砂0.8127.6147.5粉質(zhì)粘土0.7

3、931.20.749.2粉砂層0.583116.8表2.2 裝的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值土層編號(hào)土的名稱(chēng)樁的側(cè)阻力樁的端阻力素填土22淤泥質(zhì)土28粉砂45粉質(zhì)粘土60900粉砂層7524002.14水文地質(zhì)條件擬建廠區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。地下水位深度：位于地表下3.5m。2.15場(chǎng)地條件建筑物所處場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)可液化砂土、粉土。2.16上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)30m，寬9.6m。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱截面尺寸均為，橫向承重，柱網(wǎng)布置圖如圖2.1所示。2.17本人設(shè)計(jì)資料本人分組情況為第二組第七個(gè)，根據(jù)分組要

4、求及參考書(shū)柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用 C軸柱底荷載.柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下：柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值A(chǔ)軸荷載：B軸荷載：C軸荷載：柱底荷載效應(yīng)基本組合值A(chǔ)軸荷載：B軸荷載：C軸荷載：2.2 預(yù)制樁基設(shè)計(jì)建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案采用混凝土預(yù)制樁，具體設(shè)計(jì)方案如下：室外地坪標(biāo)高為-0.45m，自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。該建筑樁基屬于丙級(jí)建筑樁基，擬采用直徑為400mm的混凝土沉管灌注樁，以號(hào)土層粉質(zhì)粘土層為持力層，樁尖伸入持力層1.2m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)11.0m，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)高0.8m，承臺(tái)底面埋置深度為-1.60m，樁頂伸入承臺(tái)50mm。2.21單樁承載力

5、計(jì)算根據(jù)以上設(shè)計(jì)，樁頂標(biāo)高為-1.6m，樁底標(biāo)高為-12.6m，樁長(zhǎng)為11.0m。1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： 式中：?jiǎn)螛敦Q向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，KN；單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN；單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN;樁身周長(zhǎng)，m；樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值Kpa；樁周第i層土的厚度，m；樁端面積，；樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KPa。 2樁基豎向承載力特征值承臺(tái)底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程不考慮承臺(tái)土效應(yīng)，即取，則有根據(jù)上部荷載初步估計(jì)樁數(shù)為則取設(shè)計(jì)樁數(shù)為6根。2.22樁基豎向承載力驗(yàn)算根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ942008），當(dāng)按單樁承載力特征值

6、進(jìn)行計(jì)算時(shí)，荷載應(yīng)取其效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。由于樁基所處場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為7度，且場(chǎng)地內(nèi)無(wú)可液化砂土、粉土問(wèn)題，因此可不進(jìn)行地震效應(yīng)的豎向承載力驗(yàn)算。根據(jù)樁數(shù)及承臺(tái)尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計(jì)矩形承臺(tái)（見(jiàn)圖，取承臺(tái)邊長(zhǎng)為 承臺(tái)平面布置，矩形布樁，樁中心距取3.5d，則，取s=1400mm，樁心距承臺(tái)邊緣均為400mm. 承臺(tái)及其上填土的總重為計(jì)算時(shí)取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，則因此 滿足設(shè)計(jì)要求，股初步設(shè)計(jì)是合理的。2.23承臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，承臺(tái)尺寸為，預(yù)估承臺(tái)厚0.8m，承臺(tái)混凝土選用C25，承臺(tái)鋼筋選用HRB335級(jí)， 承臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖 1 承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值

7、，則基樁凈反力設(shè)計(jì)值為 2.承臺(tái)厚度及受沖切承載力驗(yàn)算為防止承臺(tái)產(chǎn)生剪切破壞，承臺(tái)應(yīng)具有一定的厚度，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)厚0.8m，承臺(tái)底保護(hù)層厚度50mm，則。分別對(duì)柱邊沖切和角樁沖切進(jìn)行計(jì)算，以驗(yàn)算承臺(tái)厚度的合理性。由于基礎(chǔ)為圓形樁，計(jì)算時(shí)應(yīng)將截面換算成方樁，則換算方樁截面邊寬為 圓樁換算后邊長(zhǎng)為320mm的方樁。a 柱對(duì)承臺(tái)沖切承臺(tái)受壓沖切的承載力應(yīng)滿足下式：由于 ；取=1.0。沖切系數(shù)為； 故厚度為0.8m的承臺(tái)能夠滿足柱對(duì)承臺(tái)的沖切要求。b角樁沖切驗(yàn)算承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式：由于從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距離為;.;則 故厚度為0.8m的承臺(tái)能夠滿足角樁對(duì)承臺(tái)的沖切要求C承臺(tái)受剪切承

8、載力計(jì)算承臺(tái)剪切破壞發(fā)生在與樁邊連線所形成的斜截面處，對(duì)于-截面，剪切系數(shù)為 受剪切承載力高度影響系數(shù)計(jì)算：由于-截面剪力為 則 故滿足抗剪切要求d.承臺(tái)受彎承載力計(jì)算承臺(tái)計(jì)算截面彎矩如下。對(duì)于-截面，取基樁凈反力最大值因此，承臺(tái)長(zhǎng)邊方向選用取1522160，實(shí)際配筋=5701.5,滿足要求。對(duì)于-截面，取基樁凈反力平均值此時(shí) 則 因此，承臺(tái)短邊方向選用，滿足要求。e.承臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土樁頂伸入承臺(tái)長(zhǎng)度為50mm。兩承臺(tái)間設(shè)置連續(xù)梁，梁頂面標(biāo)高-0.8m，與承臺(tái)頂平齊，根據(jù)構(gòu)造要求，梁寬250mm,梁高400mm，梁內(nèi)主筋上下共412通長(zhǎng)配筋，箍筋采用。承臺(tái)底做100mm厚C10素混凝土層，墊

9、層挑出承臺(tái)邊緣100mm.2.24樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)制樁的樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用C30,鋼筋選用HRB335級(jí)。根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ942008）第5.8.2條的規(guī)定，樁頂軸向壓力應(yīng)符合下列規(guī)定： 計(jì)算樁身軸心抗壓強(qiáng)度時(shí)，一般不考慮屈壓影響，故取穩(wěn)定系數(shù)；對(duì)于擠土灌注樁，基樁施工工藝系數(shù)2.樁身水平承載力驗(yàn)算由設(shè)計(jì)資料得柱底傳至承臺(tái)頂面的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為122 ，平均每根基樁承受的水平荷載為： 樁身按構(gòu)造要求進(jìn)行配筋，由于受水平荷載，樁身配筋為612的縱向配筋且均勻的布置在樁周，配筋面積，鋼筋保護(hù)層厚度為40mm，則其配筋率為： 滿足建筑樁基技術(shù)規(guī)范中對(duì)樁身的配筋要求。由于樁身的配筋率，且

10、為灌注樁，故單樁水平承載力特征值按式15計(jì)算： 15其中為樁的水平變形系數(shù)，；為樁橫截面模量塑性系數(shù)，由于本工程中采用圓形截面，故；為樁身混凝土抗拉強(qiáng)的設(shè)計(jì)值，；為樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的截面模量； 為截面換算面積，；為樁頂豎向力影響系數(shù)，本工程表現(xiàn)為壓力，故取由于 ，從地質(zhì)資料中可看出灌注樁周?chē)饕獮橛倌噘|(zhì)土，查取相應(yīng)規(guī)范取樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)圓形樁樁身的計(jì)算寬度，由于樁直徑小于1米即按式計(jì)算：根據(jù) 對(duì)C25混凝土 對(duì)HPB235級(jí)鋼筋 扣除保護(hù)層厚度后的樁直徑為 故 為樁身最大彎矩系數(shù)，由于樁長(zhǎng)為11m，樁與承臺(tái)的鏈接為固端；，通過(guò)樁基規(guī)范可知 換算截面積為： 取在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下

11、樁頂?shù)淖钚∝Q向力即，則故樁身的水平承載力滿足要求.1. 配筋長(zhǎng)度計(jì)算本工程中采用的基樁為端承摩擦型樁，其單樁的配筋長(zhǎng)度不小于樁長(zhǎng)的即，同時(shí)不小于，所以配筋長(zhǎng)度取8.0m。鋼筋錨入承臺(tái)應(yīng)不小于35倍的主筋直徑，即不小于，本工程取錨固長(zhǎng)度為420mm。2. 箍筋配置箍筋按構(gòu)造要求配置，即采用6220的螺旋式箍筋，柱頂下箍筋不再加密，由于鋼筋籠的長(zhǎng)度取值為8m，大于4.0m，故按構(gòu)造要求應(yīng)每隔2.0m設(shè)置一道12的焊接加勁肋。2.25估算A、B軸線柱下樁數(shù)1樁數(shù)估算設(shè)計(jì)A、B軸線下樁基礎(chǔ)的方法與C軸下相同，單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為702.6KN，基樁豎向承載力特征值為3351.3KN。A軸柱下荷載標(biāo)準(zhǔn)

12、組合值為根據(jù)A軸荷載初步估計(jì)A軸柱下樁數(shù)，即則A軸下設(shè)計(jì)樁數(shù)為5根。B軸柱下荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為根據(jù)B軸荷載初步估計(jì)B軸柱下樁數(shù)，即 則B軸下設(shè)計(jì)樁數(shù)為6根。.2承臺(tái)平面尺寸的確定 根據(jù)估算的樁數(shù)和承臺(tái)的構(gòu)造要求，設(shè)計(jì)A軸線承臺(tái)平面尺寸為2.2m2.2m，樁中心距取1.4m，樁心與承臺(tái)邊緣距離0.4m; B軸樁數(shù)與C軸相同 A軸承臺(tái)布置示意圖 2.26設(shè)計(jì)圖紙根據(jù)以上計(jì)算，可以繪制出樁基平面布置圖和樁基大樣圖，施工詳圖（02）所示 3.重力式擋土墻課程設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)資料 1.地形 平原山地過(guò)渡地帶，為一系列呈帶狀延伸的平行嶺谷分布區(qū)，以丘陵，臺(tái)地為主。 2.工程地質(zhì)條件 自上而下土層依次如下：1

13、號(hào)土層：人工填土，層厚約0.7m，黃褐色，含雜質(zhì)較多。 2號(hào)土層：含砂粉質(zhì)粘土，層厚2.1m，地基容許承載力R=250kPa。 3號(hào)土層：中風(fēng)化泥巖，厚度未揭露，地基容許承載力R=500kPa。 3.墻身及墻后填料材料參數(shù) 墻身容重，截面容許應(yīng)力 ，。填料容重，?；啬Σ料禂?shù)f=0.4.填土邊坡1：1.5。4.荷載參數(shù) 車(chē)輛荷載換算等代土層厚度為0.84，布置在7.5m全寬路基上。5.水文地質(zhì)條件 本次勘探未見(jiàn)地下水，可以不考慮地下水的影響。3.2設(shè)計(jì)要求 每人根據(jù)所在組號(hào)和題號(hào)，完成各自要求的擋土墻設(shè)計(jì)。要求分析過(guò)程詳細(xì)，計(jì)算步驟完整，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)應(yīng)具有條理性，圖紙整潔清晰。3.3設(shè)計(jì)內(nèi)

14、容 1.設(shè)計(jì)公路擋土墻，包括確定擋土墻土壓力，擋土墻尺寸，擋土墻基礎(chǔ)和擋土墻結(jié)構(gòu)，對(duì)擋土墻進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，擋土墻基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算以及擋土墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，強(qiáng)度計(jì)算，并滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)要求，編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)。 2.繪制擋土墻施工圖，包括擋土墻立面圖，擋土墻大樣圖，并提出必要的技術(shù)說(shuō)明。3.4設(shè)計(jì)成果 1.設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)包括以下內(nèi)容：1) 土壓力計(jì)算。2) 確定擋土墻截面3) 滑動(dòng)、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算4) 基底應(yīng)力驗(yàn)算5) 截面應(yīng)力驗(yàn)算 2.設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙包括以下內(nèi)容：（1） 擋土墻立面圖（2） 擋土墻大樣圖（3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明重力式擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1. 設(shè)計(jì)題目本次課程設(shè)計(jì)的題目：漿砌片重力式路堤墻設(shè)

15、計(jì)。2. 地層條件及其參數(shù)（1） 題號(hào)：重力式路堤墻課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中第8組第三題（墻高6.5m，墻后填土高度3.0m）。（2） 地層：地基埋置深度不小于1.0m，持力層為號(hào)土層含粉質(zhì)粘性土層，地基容許承載力R=250kPa。（3） 載荷資料：車(chē)輛荷載換算等代土層厚度為0.84m，不知在7.5m全寬路基上（4） 其他設(shè)計(jì)參數(shù) 填料容重，?；啬Σ料禂?shù)f=0.4，墻身容重，截面容許應(yīng)力，。填土邊坡1：1.5。根據(jù)給定設(shè)計(jì)資料，初步確定墻身尺寸如下：擋土墻高6.5m，墻身仰斜1：0.25。墻身為平行于墻背的直線，墻頂寬1.54m，墻身分段長(zhǎng)10m。為增大墻身抗滑穩(wěn)定性，設(shè)置基底按坡度0.2：1內(nèi)傾。

16、3. 主動(dòng)土壓力計(jì)算1. 破裂角假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，按表計(jì)算，a=3m，b=4.5m，H=6.5m,=0.84m，tan=0.25即則 驗(yàn)核破裂面位置如下：堤頂破裂面矩墻踵距離為 荷載內(nèi)邊緣矩墻踵距離為 荷載外緣至墻踵距離為 6.125m<6.612m<13.625m,故破裂面交于荷載內(nèi)，與設(shè)計(jì)相符，可采用所選計(jì)算公式。2.求主動(dòng)土壓力系數(shù)K和K1 主動(dòng)土壓力系數(shù)K和K1計(jì)算如下： 由于 3.求主動(dòng)土壓力E及其作用點(diǎn)位置 主動(dòng)土壓力E為 主動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)位置為 4.設(shè)計(jì)擋土墻截面 由于墻面平行墻背，基底傾斜0.2：1。通過(guò)試算，選墻頂。1.計(jì)算墻身重G及其力臂z 墻身重G及其力臂計(jì)算結(jié)果，列于下表體積V（）自重G（kN）力臂 （