基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

土木工程專業(yè)基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書————樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料1、某建筑場地在鉆孔揭示深度共有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，地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑樁基設(shè)計(jì)等級為乙級，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載（作用在柱底即承臺頂面VkN,M400，H=50kN；k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(jì)資料：混凝土強(qiáng)度等級為，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為f9600，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為f1100kPa，鋼筋采用HRB335級鋼筋，鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值300/t4筑樁基技術(shù)規(guī)》(GJG94-2008)二、設(shè)計(jì)容及要求：1、按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比確定樁截面尺寸；2、計(jì)算單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值和特征值；3、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；4、群樁中基樁的受力驗(yàn)算；5、軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算；6、承臺結(jié)構(gòu)計(jì)算；7、承臺施工圖設(shè)計(jì)：包括樁的平面布置圖，承臺配筋圖和必要的圖紙說明；8、需要提交的報(bào)告：任務(wù)書、計(jì)算書和樁基礎(chǔ)施工圖。注：1、計(jì)算書打印，按照頁面，上下左右頁邊距設(shè)置為2.0cm，字體采用宋小四號2、圖紙采用3號圖幅，圖紙說明即為圖中的說明3、任務(wù)書、計(jì)算書和樁基礎(chǔ)施工圖裝訂成一冊4、將電子稿按班打包交上來，每人的電子稿名稱按照學(xué)號命名

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表1

地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)表工程編號：

工程名稱：層序

巖土名稱

含水量

土的重度

孔隙比

土的比重

液

限

塑限

塑性指數(shù)

液性指數(shù)

壓縮系數(shù)/層厚(m)

ω0

γe0

Gsωl

ωp

IP

IL

α1-2(%)

(kN/m

3

)(%)(%)(%)(%)(%)(MPa

-1

)(123

素填土/1.5粉質(zhì)粘土/3.0淤泥/15.0

38.758.5

18.31.0722.7341.024.816.20.8620.6116.51.6322.7453.826.627.21.1811.294

粉質(zhì)粘土/4.0

27.3

19.50.7882.7232.919.313.60.5920.36256

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/6.0粉砂/10.0

42.9

17.61.2192.7341.226.114.51.1140.86

樁礎(chǔ)計(jì)算一、照持力埋深確定樁，按照徑比40-60確定樁面尺寸由地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)表樁插入承臺的深度50mm選第四層粉質(zhì)粘土為持力層，設(shè)樁進(jìn)入持力層深度為1.95m。則樁的長度L=0.05+3.0+15.0+1.95=2.0m。根據(jù)長徑比40-60選定樁的截面邊長b=450mm顯然40<二、計(jì)單樁豎向承力極限準(zhǔn)值和特征；=u+=4×0.45×(24×3+14×15+1.95×32)+1600×Ra===472KN三、確樁數(shù)和樁的面布置；初選樁的根數(shù)N==6.72根，暫取7根。易知4.5d=450×4.5=2025mm，取樁心距s=2050mm采用梅花樁，平面布置如下：

=44.4<60。承臺的寬度和長度分別為:=2050=2050

+450+450=5000mm+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。

單樁的豎向作用力Nk=當(dāng)n=8根時，平面布置如下：

546kN〉Ra=472KN（不可行）Nk=478kN〉Ra=472KN（不可行）當(dāng)n=9根時，平面布置圖如下：Nk=綜上，應(yīng)取9根樁。

425kNRa=472KN（可以）四、群樁中基樁的受力驗(yàn)算；1、復(fù)合樁基豎向承載力特征值R的計(jì)算。根據(jù)Sa/d=2050/450=4.56，Bc/l=5000/20000=0.25查表得ηc=0.20計(jì)算基樁所對應(yīng)的承臺底凈面積：=承臺下1/2承臺寬度且不超過5m的深度圍土的地基承載力特征值為=75Kpa，得樁基的豎向承載力特征值

R=Ra+ηc2、樁基頂?shù)呢Q向荷載。

Ac=472+0.1975=508.7KN軸心力作用Nk=偏心豎向力作用My=Mk+Hk

425kN=400+50=460kN3、

作用在樁頂?shù)淖畲蟆⒆钚∝Q向力：=472=滿足豎向承載力要求。樁基頂?shù)乃胶奢d。單樁水平承載力特征值計(jì)算公式=0.75=10mm，m=4.4MN/mm混凝土的彈性模量為

3N/，HPB335級鋼筋的彈性模量

2.0N/。b，

=1.5b+0.5=1.5

=1.175m鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值：方形截面：=樁的抗彎剛度EI=0.85

,換算截面慣性矩N/水平變形系數(shù)換算深度

==0.4302（1/m）

查表得所以，

=2.441，=0.7585.86KN單樁水平承載力五、軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算；

（可以）樁心距〈6d，可以將樁基礎(chǔ)是為實(shí)體基礎(chǔ)，軟弱下臥層的計(jì)算公式為：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的孔隙比，地下水以下的土的浮重度，根據(jù)公式則浮重度==（=（=（=（基礎(chǔ)底面以上土的厚度加權(quán)平均重度=（203+7.39=8.74/①按擴(kuò)散作用基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力：

及

，故深度修正系數(shù)=實(shí)體深基礎(chǔ)底面積，查表的②不考慮擴(kuò)散作用時基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力：

<0（不可行）軟弱層頂面以上土的厚度加權(quán)平均重度=（20=8.8.97/兩層土的彈性模量之比為實(shí)體基礎(chǔ)的計(jì)算寬度和長度即有軟弱層頂面的附加應(yīng)力==30.78Kpa經(jīng)深度修正后的地基承載力

3+7.39，查表得樁端持力層的擴(kuò)散角。=+=75+1.68.97=405.10kpa易知，下臥層滿足承載力要求。六、承結(jié)構(gòu)計(jì)算；

相應(yīng)于荷載標(biāo)效應(yīng)組合時作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：F=1.35=1.35M=1.35

=1.35H=1.35Hk=1.35扣除承臺和其上填土自重后的柱頂豎向設(shè)計(jì)值：N=在偏心荷載作用下=N=480=1、承臺受沖切承載力驗(yàn)算①柱對承臺沖切的承載力計(jì)算。首先對柱邊沖切進(jìn)行計(jì)算=4320-480=3840KN取

mm取同理，，

=1.0

由線性插法的2[

]=5197.2KN滿足要求。②角樁對承臺的沖切計(jì)算。，

=1625mm=

=1625/1130=1.44>1.0，取=0.4667[

]=[

]=1682.65k>2、承臺受剪承載力計(jì)算。

(可以)柱下樁基礎(chǔ)獨(dú)立承臺斜截面受剪承載力按下式計(jì)算：V對A-A截面1.438(介于0.3與3之間)=剪力系數(shù)=0.917=4090.7KN>(535.93、承臺抗彎承載力計(jì)算計(jì)算柱邊x，y方向的鋼筋量。

=0.917=1.75/（1.438+1）=0.7178=1607.7KN(