某高層公寓樓HC管樁基礎(chǔ)設(shè)計及計算書

高層公寓樓樁基礎(chǔ)設(shè)計姓名：班級：學號：指導老師：目錄工程概況2巖土工程勘察2樁基礎(chǔ)方案選擇4樁型、樁長和樁的截面尺寸的選擇5樁基承載力驗算（標準組合）9樁基沉降驗算（準永久荷載）12樁身截面強度驗算（基本組合）15樁基承臺驗算（基本組合）18九、參考規(guī)范及資料23十、施工圖23一、工程概況擬建場地內(nèi)及其周圍，除中細砂層為液化土外，未發(fā)現(xiàn)有影響場地穩(wěn)定性的其他不良地質(zhì)作用，也無洞穴、孤石、管線臨空面等對工程不利的地下埋藏物，場地穩(wěn)定，適宜擬建筑物建設(shè)。巖土工程勘察根據(jù)鉆探揭露，場地土層由素填土①、淤泥②、粉質(zhì)粘土③、中細沙④、殘積土⑤、全風化花崗巖⑥、強風化花崗巖⑦和中風化花崗巖⑧組成。其中：素填土為新近填土，松散。工程地質(zhì)性能差；淤泥為流塑狀，高壓縮性，力學強度低，工程地質(zhì)性能一般；粉質(zhì)粘土呈可塑狀，中壓縮性，力學強度和工程地質(zhì)性能一般；中細沙呈松散-稍密，飽和，局部會產(chǎn)生輕微液化，力學強度和工程地質(zhì)性能一般；殘積土呈可塑、硬塑狀，中的-低壓縮性，力學強度和工程地質(zhì)性能一般；全風化花崗巖層力學強度和工程地質(zhì)性能中等；強風化花崗巖層力學強度高，工程地質(zhì)性能良好；中風化花崗巖力學強度高，工程地質(zhì)性能良好，未鉆穿。綜上所述，場地巖土體種類較多，但土層分布均勻，除中細沙局部會產(chǎn)生輕微液化外，各土層工程地質(zhì)性能變化不大，場地綜合性較好。樁基礎(chǔ)方案選擇擬建高成建筑物，場地上部土層承載力較低，不具備天然地基的工程條件，應(yīng)采用樁基。根據(jù)場地圖的工程特征和當?shù)氐氖┕l件，擬采用PHC管樁（C80）的樁基礎(chǔ)方案。選擇殘積土作為持力層。考慮中細沙層，在地震時局部降產(chǎn)生液化的情況，因此設(shè)計時樁周摩阻力應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50021-2010）第4.43條規(guī)定折減，該層的樁周摩阻力乘以折減系數(shù)2/3。地基基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)巖土名稱重度γ壓縮模量Es((1-2))地面承載力特征征值fak預制樁鉆（沖）孔灌注注樁側(cè)阻力標準值端阻力標準值側(cè)阻力標準值端阻力標準值KN/m3MPakPaqsi/kpaqpi/kpaqsi/kpaqpi/kpa素填土18.0②淤泥16.96.4601210③粉質(zhì)粘土19.020.61506050④中細砂18.518090420075⑤殘積土18.618.92501206500100⑥全風化花崗巖203038016510000135⑦強風化花崗巖215050020013500165⑧中風化花崗巖23四、樁型、樁長和樁的截面尺寸的選擇1、樁型和截面尺寸的選擇選用PHC管樁（C80）,樁的規(guī)格為，取樁徑為500mm,樁身強度為2300kN,樁端進入殘積土的深度不小于1m。初設(shè)計中承臺埋深取d=2m。由于室外相當于黃海高層，故承臺底面標高為。樁的周長為：樁的截面積為：樁長和單樁承載力確定（1）樁長按鉆孔的不同位置把柱可以分成以下幾類：柱土層層粉質(zhì)粘土淤泥質(zhì)土粉質(zhì)粘土中細沙淤泥質(zhì)土殘積土樁長ZK5以柱1,,2,3，4，6入土的厚厚1.93.56.31.87.2121.7-2==19.77取20ZK1以7,88,11,,12,113入土的厚厚1.83.24.82.86.4120-2=18取20ZK3以5,99，10，14，15入土的厚厚2.23.543.56.3120.5-2==18.55取20單樁承載力和樁數(shù)的確定（用經(jīng)驗參數(shù)法可求得單樁總極限承載力標準值）選用ZK5鉆孔土層剖面以柱1、2、3、4、6中的柱6來計算：即單樁承載力特征值：不考慮承臺重量確定樁數(shù)：選用ZK5鉆孔土層剖面以最大荷載柱6（N=4550KN）為代表計算：即取樁根選用ZK1鉆孔土層剖面以柱7、8、11、12、13中的柱8來計算：即單樁承載力特征值：不考慮承臺重量確定樁數(shù)：選用ZK1鉆孔土層剖面以最大荷載柱8（N=4650KN）為代表計算：取樁數(shù)為：根選用ZK3鉆孔土層剖面以柱5、9、10、14、15中的柱10來計算：即單樁承載力特征值：不考慮承臺重量確定樁數(shù)：選用ZK3鉆孔土層剖面以最大荷載柱10（N=4950KN）為代表計算：取樁數(shù)為：根綜上：都取4根樁的布置。各樁下承臺的平面尺寸因為以柱6、柱8和柱10為代表的柱均為4根樁，所以承臺取正方形，不設(shè)計階梯狀，樁的中心距取；承臺邊緣至樁中心的距離不小于樁直徑，取邊樁中心至承臺邊緣的距離500mm，則承臺的長寬，根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)，取承臺高度為，如圖承臺平面布置圖樁基承載力驗算（標準組合）由《建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008》規(guī)范知，在考慮承臺效應(yīng)的復合基樁豎向承載力特征值R在考慮地震作用時：其中由，由《建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008》規(guī)范確定由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010》知：承臺下1/2承臺寬度且不超過5m深度范圍內(nèi)各層土的地基承載力特征值按厚度加權(quán)的平均值：只要滿足柱10即可：以柱6、柱8和柱10為代表的三類樁均為四樁承臺，柱10所受的荷載最大，只要柱10的驗算滿足了，其它的就均滿足了。柱10的標準組合受力為：豎向承載力驗算(地震作用和荷載效應(yīng)標準組合)軸心豎向力作用下：偏心豎向力作用下：2、水平承載力驗算所使用的鋼筋為HPB335，其樁身配筋率不小于0.65%，則預制樁單樁水平承載力特征值可由下式估算且取，混凝土保護層厚度為35mm，所以。即：由《建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008》知：所以：由群樁樁基礎(chǔ)的基基樁水平承承載力特征征值應(yīng)考慮慮由承臺、群群樁、土相相互作用產(chǎn)產(chǎn)生的群樁樁效應(yīng)，可可按下列公公式確定：：考慮地震作用且且時：由于最大水平力力，所以：：六、樁基沉降驗驗算（準永永久荷載）1、根據(jù)《建筑樁樁基技術(shù)規(guī)規(guī)范JGJ994-20008》知：對對于樁中心心距不大于于6倍樁徑的的樁基，其其最終沉降降量采用等等效作用分分層總和法法等效作用用面位于樁樁端平面，等等效作用面面積為樁承承臺投影面面積，等效效作用附加加壓力近似似取承臺底底平均附加加壓力。等等效作用面面以下的應(yīng)應(yīng)力分布采采用各向同同性均質(zhì)直直線變形體體理論。選擇柱下最大荷荷載的樁基基計算沉降降，由數(shù)據(jù)據(jù)知準永久久荷載最大大的柱為柱柱10（N=46650KNN），則：：承臺的底面應(yīng)力力：承臺底面附加應(yīng)應(yīng)力：樁端面處土的自自重壓力：：附加應(yīng)應(yīng)力計算如如下：(Mpa)(mm)(kPa)0.70.2310.24450.24850.17400.174018.94.833505.30006.72.2310.07000.16551.10890.93492024.152144.66779310.0450.13691.23210.1232501.27393.000所以，因為：即總沉降：而查《建筑樁基技技術(shù)規(guī)范JGJ994-20008》知：由和查《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范范JGJ994-20008》知：所以承臺中心點點沉降：即滿足要求2、沉沉降差計算算差異沉降與柱110相比較大大的為柱1（N=36650KNN），柱1是為以柱6為代表的的一類柱，則則基底處附附加壓力：：樁端平面下的土土的自重應(yīng)應(yīng)力和附加加應(yīng)力（）計算：(Mpa)(mm)(kPa)1.90.6310.22000.24250.46080.460818.99.888356.88994.61.5310.12150.19750.90850.4477206.052197.10009310.0450.13691.23210.3236502.62573.000所以，因為：即總沉降：而查《建筑樁基技技術(shù)規(guī)范JGJ994-20008》知：由和查《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范范JGJ994-20008》知：所以承臺中心點點的最終沉沉降：即滿足要求由柱10和柱5的沉降可知沉降降差:所以沉降差滿足足樁基設(shè)計計要求七、樁身截面強強度驗算（基基本組合）樁型選用PHCC管樁（C80）（）,樁長L=122m的A型樁，箍箍筋為HPB2235級鋼筋，，鋼鋼筋保護層層為35mm。1、樁身起吊驗算算按兩個起吊點考考慮，根據(jù)據(jù)起吊時樁樁身跨中正正負彎矩相相等原則即即確定起吊吊點，如下下圖A點：由即得樁的主筋計算：：每一米樁樁的自重（1.2為恒載分分項系數(shù)）控制彎矩為點歷歷史的動力力系數(shù)為K=1..5樁身截面有效高高度選用的HRB3335的鋼筋，且且配筋率為且同時所以滿足切抗裂彎矩：查《預制樁吊樁樁驗算》知知：即：沿周邊邊均勻配置置縱向鋼筋筋的環(huán)形截截面偏心受受壓構(gòu)件其其正截面受受壓承載力力應(yīng)滿足：：查《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)范范》知：因為：綜上樁身截面強強度滿足驗驗算八、樁基承臺驗驗算（基本本組合）承臺高，底層柱柱子截面尺尺寸為，承承臺底鋼筋筋混泥土保保護層成厚厚度取100mmm，混凝土土強度等級級為C60，取，受力鋼筋筋采用HRB3335級鋼筋，。柱10的力最大大，只要柱柱10的滿足則則其他的也也可以。而而柱10的數(shù)據(jù)如如下：、、、、。四樁平面布置圖圖1、四樁承臺受沖沖切承載力力驗算不計承承臺和其上上填土自重重后的樁頂頂豎向力設(shè)設(shè)計值：邊樁對承臺的沖沖切承載力力力計算把圓樁換算成方方樁，即：：沖切力力受沖切切承載力截截面高度影影響系數(shù)，由由《建筑樁樁基技術(shù)規(guī)規(guī)范JGJ994-20008》知：，取取由上圖知且所以邊樁的沖垮垮比：邊樁的沖切系數(shù)數(shù)：所以：即承臺沖切承載載力滿足要要求角樁對承臺的沖沖切承載力力計算由圖知：且且即角樁的沖跨比比：角樁的沖切系數(shù)數(shù)：則：所以角樁對承臺臺的沖切承承載力滿足足