蘭大《基礎(chǔ)工程》離線作業(yè)

《基礎(chǔ)工程》命題作業(yè):樁基礎(chǔ)設(shè)計資料1、某建筑場地在鉆孔揭示深度內(nèi)共有6個土層，各層土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)見表1。土層穩(wěn)定混合水位深為地面下1.0m，地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。（面：V 3200kN M 400kNmk , k ，H=柱的截面尺寸為：400×400mm；承臺底面埋深：d=1.5m。2、根據(jù)地質(zhì)資料，以第4層粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，采用鋼筋混凝土預(yù)制樁3、承臺設(shè)計資料：混凝土強度等級為C20，軸心抗壓強度設(shè)計值為

f 9600kPac ，軸心抗拉強度設(shè)計值為

f 1100kPat ，鋼筋采用HRB335 級鋼筋，鋼筋強度設(shè)計值f 300N/mm2y4、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GJG94-2008)設(shè)計內(nèi)容及要求：1、請按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比40-60確定樁截面尺寸；2、請計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值和特征值；3、請確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；4、請進(jìn)行軟弱下臥層強度驗算。注：1、請盡量不要采用附件形式提交；2、請寫清楚計算過程；3、需要繪制示意圖的一律不可省略；4、第三問可從9根開始試算；5、若涉及迭代計算推薦使用excel表格計算。樁基礎(chǔ)設(shè)計計算書一、按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比40-60確定樁截面尺寸；50mm1.95m。則樁的長度L=0.05+3.0+15.0+1.95=2.0m。40-60b=450mm40<2000=44.4<60450二、計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值和特征值；Qu=u∑qiskli+APqpk=4×0.45×(24×3+14×15+1.95×32)+1600×0.452=943.92KNRa=Qu=943.92=472KNK 2三、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；初選樁的根數(shù)承臺的寬度和長度分別為:

N=VkRa

3200=6.72根，472bc=2050×2+450+450=5000mmhc=2050×2+450+450=5000mm取承臺埋深為1.5m。承臺及其上填土重，地下水位以下土的重度取浮重度。Gk=γAd=（20×1.0+0.5×(20?10)）×5.0×5.0=625KN當(dāng)n=9根時，平面布置圖如下：Nk=Fk+Gkn

=3200+6259

=425kN<Ra=472KN（可以）9樁心距〈6d，可以將樁基礎(chǔ)是為實體基礎(chǔ)，軟弱下臥層的計算公式為：mσz+γz≤fazm淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的孔隙比<0.85，液性質(zhì)數(shù)IL=0.529<0.85，故深度修正系數(shù)η=1.6，地下水以下的土的浮重度，根據(jù)公式

=Gs+eγ及γ‘=γ ?dγw則浮重度γ‘=γ

?γ=（Gs+e?1）γ

sat

1+w

satsat

w 1+w wγ‘=（2.73+1.072%?1）×10=9.76kN/m32 1+0.378γ‘=（2.74+1.634%?1）×10=7.39kN/m33 1+0.585γ‘=（2.73+0.788%?1）×10=11.43kN/m34 1+0.273基礎(chǔ)底面以上土的厚度加權(quán)平均重度γ=（20×1.0+10×0.5+9.76×3+7.39×15+11.43×1.95）/21.45m1=8.74kN/m3①按擴散作用基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力p：0kp=p?σ0k k C

F+G′= K K?σA c實體深基礎(chǔ)底面積A=(

+2tanφb+2tanφ)，查表的φ=23°0 4 0 4A=(4.55+2×19.5×tan23°)(4.55+2×19.5×tan23°)=71.86m24 4p=3200+?10)×71.86×21.45?8.74×21.45=50.11Kpa0k 71.86②不考慮擴散作用時基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力p：0kp=p?σ

F+G= K

+G′?2(aK

+b)∑q?0 sia ?γ0k k C ab0

m1(l+d)p=3200+625+20×4.55×4.55×19.5?2×9.1×344.4?8.74×21.450k 4.55×4.55<0（不可行）軟弱層頂面以上土的厚度加權(quán)平均重度γm2=（20×1.0+10×0.5+9.76×3+7.39×15+11.43×4）/23.5=8.8.97kN/m3兩層土的彈性模量之比為ES1=Es2

5.22.4

=2.17，查表得樁端持力層的擴散角θ=18.4°。實體基礎(chǔ)的計算寬度和長度A0=a0+2?tanφ，B0=b0+2?tanφ。即有A0=B0=4.943m軟弱層頂面的附加應(yīng)力σz=

4 4p0k×(A0+B0)(A0+2ttanθ)(B0+2ttanθ)= (50.11×(4.943×4.943)(4.943+2×2.05×tan18.4)×(4.943+2×2.05×tan18.4)=30.78Kpa經(jīng)深度修正后的地基承載力faz=fak+ηdγm2（d?