樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工地進(jìn)程案例

1、、計(jì)算書中需要完成的內(nèi)容1、工程地質(zhì)條件某工程位于軟土地區(qū)，采用樁基礎(chǔ)。建筑場地土層厚度及物理力學(xué)指標(biāo)如表11所示。地下水位位于地表下2.0m處。土層的主要物理力學(xué)指標(biāo)表1-土層代號(hào)名稱厚度m含水量w(%)天然重度(kN/m3)孔隙比eqskkPaqpkkPa承載力特征值fk(kPa)液性指數(shù)Il(直快)壓縮模量Es(MPa)內(nèi)摩擦角粘聚力c(kPa)1雜填土2.02018.8226.0902淤泥質(zhì)土938.218.91.02221.021124.8803灰黃色粉質(zhì)粘土526.719.60.756020000.6020167.02204粉砂夾粉質(zhì)粘土>1021.620.10.547022

2、000.425158.22602、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料建筑樁基安全等級(jí)為二級(jí)。已知柱截面800X500mm2。由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的荷載值見表1。采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，預(yù)制樁斷面尺寸自選。樁身材料：混凝土為C30,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=15MPa,彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=16.5MPa。承臺(tái)材料：混凝土為C30,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=15MPa,彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=16.5MPa；抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.5MPa。三根試樁現(xiàn)場靜載試驗(yàn)結(jié)果為Qu1=520kN,Qu2=500kN,Qu3=550kN。設(shè)計(jì)該樁基礎(chǔ)。3、1、樁型選擇與樁長的確定2、確定單樁承載力特征值3、樁數(shù)與布樁4、群樁承載

3、力驗(yàn)算5、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、承臺(tái)設(shè)計(jì)各樁樁頂反力計(jì)算抗彎計(jì)算抗沖切計(jì)算1)柱對(duì)承臺(tái)的沖切2)角樁對(duì)承臺(tái)的沖切抗剪切驗(yàn)算7、繪制樁基礎(chǔ)施工圖(3#圖1張)樁基礎(chǔ)詳圖樁的構(gòu)造配筋圖8、成果提交需提交的成果：計(jì)算說明書和樁基礎(chǔ)施工圖二：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1：外部荷載可由表1得Fk(kN)=3860Mk(kN.m)=285Vk(kN)=2022:樁類型以及尺寸：課題已給出樁類型為鋼筋混凝土預(yù)制樁。樁長L=10m,截面尺寸400mmX400mm3:樁身、混凝土強(qiáng)度等級(jí)：混凝土為C30,軸心抗壓弓S度設(shè)計(jì)值fc=15MPa,彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=16.5MPa。4:承臺(tái)材料：混凝土為C30,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc

4、=15MPa,彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=16.5MPa；抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.5MPa。三:單樁承載力確定1、單樁豎向承載力的確定：1)、根據(jù)樁身材料強(qiáng)度(=1.0,配筋4巫16)R(fcApf'yA's)1.0(15400A2300803.8)2641.14KN2)、根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范公式計(jì)算：、樁尖土端承載力計(jì)算：粉質(zhì)粘土，JL=0.60,入土深度為12.0m由書105頁表4-4知，當(dāng)h在9和16之間時(shí)，當(dāng)JL=0.75時(shí)，qpk1500kPa,當(dāng)JL=0.5時(shí)，qpa2100,由線性內(nèi)插法:21001500qpk15000.50.750.60.75qpk1860kPa、樁側(cè)

5、土摩擦力：灰色粘土層1：JL1.0,由表4-3,qsik=3650kPa,由線性內(nèi)插法，取36kPa灰黃色粉質(zhì)粘土層2：JL0.60,由表4-3,qsik=5066kPa,由線性內(nèi)插法6650qqik50,_可知，-sk,qsik59.6kPa0.50.750.60.75QukqpkApuqsikli218600.4240.4936159.6911.36kN3)、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：課題已給出條件：三根試樁現(xiàn)場靜載試驗(yàn)結(jié)果為Qui=520kN,Qu2=500kN,Qu3=550kN。所以Qu=(Qu1+Qu2+Qu3)3=523kN單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：RkQu25232261.5KN根據(jù)以上

6、各種條件下的計(jì)算結(jié)果，取單樁豎向承載力特征值Ra=261.5KN4)、確定樁數(shù)和樁的布置：、初步假定承臺(tái)的尺寸為3X4m2上部結(jié)構(gòu)傳來垂直荷載：F=3860KN承臺(tái)和土自重：G23420480kN樁數(shù)可取為n=1.1x(F+G)/Ra=1.1x(3860+480)/261.5=16.59取n=16樁距：S(34)d=(34)X0.4=1.21.6m取S=1.5m、承臺(tái)平面尺寸及樁排列如下圖:5300400I1500I1500I1500I400jt««*jtAI承臺(tái)平面布置圖1:100(四)：單樁受力驗(yàn)算：1、單樁所受平均作用力：Qi=(F+G)/n=(3860+5.3*5.

7、3*2*20)/16=311.47<Ra2、單樁所受最大及最小力：Qimax=340.87KN<1.2RaQimin=282.07KN>03、單樁水平承載力計(jì)算：Vi=3860/16=241.25KNVi=V/N=202/16=12.625KNHi/Vi=0.052<<1/12即Vi與Hi合力與Vi的夾角小于5單樁水平承載力滿足要求，不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。（五）：群樁承載力驗(yàn)算：1、根據(jù)實(shí)體基礎(chǔ)法進(jìn)行驗(yàn)算：2120 1m1）、實(shí)體基礎(chǔ)底面尺寸計(jì)算:樁所穿過的土層的摩擦角:一i21取5.25,tan0.0919442邊樁外圍之間的尺寸為：4.94.9m實(shí)體基礎(chǔ)底面長、

8、寬均為：4.92100.09196.74m2）、樁尖土承載力設(shè)計(jì)值：、實(shí)體基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土的平均重度18.8218.910919.6101010.6kNm3、實(shí)體基礎(chǔ)底面粉質(zhì)粘土修正后的承載力特征值為：查表得取八0.3,H1.6bdfafakbb3d0d0.52200.39.66.7431.610.6120.5425.8kPa3.3、取c20kN/m,10kN/m,G'm'基礎(chǔ)自重為：G6.746.7422010106359.9kN、實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算：當(dāng)僅有軸力作用時(shí)：Po=(F+G)/A=(3860+6359.9)/6.74A2<fak考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算：Pma

9、x=(F+G)/A+M/W=(3860+6359.9)/6.74A2+(285+202*1.5)*1.6/6.74A2<1.2fak由以上驗(yàn)算，單樁及整體承載力滿足要求。（六）、承臺(tái)設(shè)計(jì)：承臺(tái)尺寸由圖1所示，無墊層，鋼筋保護(hù)層厚取100mm。進(jìn)行承臺(tái)沖切、抗剪及抗彎計(jì)算時(shí)，均應(yīng)采用單樁凈反力設(shè)計(jì)值（對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合，按S1.35SK）。1、單樁凈反力的計(jì)算：單樁凈反力，即不考慮承臺(tái)及覆土重量時(shí)樁所受的力1）、單樁凈反力的最大設(shè)計(jì)值：5.35.320Qmax271.251.35318.785kN162）、平均單樁凈反力：Qi1.352、承臺(tái)沖切驗(yàn)算：1）、柱邊沖切：28501

10、6240kN沖切力：FLFNi2850kN受沖切承載力截面高度影響系數(shù)hp的計(jì)算：當(dāng)h0800mm=1.0,當(dāng)hp，h02000mm,hp=0.9，由線性內(nèi)插法可知hp=0.95沖夸比與系數(shù)的計(jì)算:0xa。*h。30014000.2140y0x0.840x0.20.840.2140.22.030y20xbca0y0yhca0xhpfth022.035003002.035003000.951.5140012959.4755kNFL滿足要求。邊柱:a0xb3x1800mmh0,取a0xb0xh01400mm0xh00y0x20xbc20.70.8410.20.70ya0y0yhc5001400a0

11、xhpfth00.750014000.951.5140010613.2867kNFL滿足要求。3、角樁向上沖切:C1c20.6m,ayax0.75m,1y1x0.750.7511x1y0.5891x0.56C2G0.58920.95maxhpfth01.510001636.36kNN292.2kN滿足要求。4、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算:V& hs ftboho，axay0.3。1.7511.750.3 11.35,hs0.3m,1800 414000.31.40.8690.214 ,因?yàn)?.3,所以取A-A截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:邊上一排樁凈反力最大設(shè)計(jì)值Qimax3

12、18.785kN,按4根樁進(jìn)行計(jì)算。剪力V4Qimax4318.7851275.14kN承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸為:hsftb0h00.8691.3515004.821.411874.54kNV滿足要求175175邊樁：一一0.875111hsftb0h00.8690.87515004.821.47738.42kNV滿足要求B-B截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：-2850邊排樁單樁凈反力平均值Qi1.35240kN,按4根樁計(jì)算。16剪切力 V 4Qi240960kN承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸為:h1bx2bx0 1 0.51 by1h0bx15000.511400260053005300 4.82m, h0 1.

13、4mhsftb0h00.8691.3515004.821.411874.54kNV滿足要求。175175邊樁：L751750.8751111.4 7696.46kN Vhsftboh。0.8690.87515004.82滿足要求5、承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算:1）、承臺(tái)彎矩計(jì)算：A-A截面，按4根樁計(jì)算：M4318.7852.40.40.53187.85kNmB-B截面，按4根樁計(jì)算：M42402.40.40.52400kNm2）、承臺(tái)配筋計(jì)算：取h0 1.4m, K 1.4配筋:M0.9h°fy3187.85 1060.9 1400 30028433.46mm2選配以222002As 379.9 25 9497.5mm2M09h°fy2400 1060.9 1400 30026349mm920200As379.9186838.2mm2承臺(tái)配筋圖：（七）、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算樁的截面尺寸為400mm400mm,樁長為10.0m,配筋為4916,為通長配筋,鋼筋保護(hù)層厚度選40mm。因樁的長度不大，樁吊運(yùn)及吊立時(shí)的吊點(diǎn)位置宜采用同一位置，如下圖所示，控制彎矩為