融安县盛华半岛阳光住宅小区8#楼基础方案设计

桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 I 摘要摘要 桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造，是最古老、最基本的一种基 础类型；又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年来，由于 工程建设和工业技术的发展，桩的类型和成桩工艺，桩的承载力和桩体结构完整性的 检测，桩基的设计水平，都有较大的提高。然而，由于场地内土的变异性及桩基与土 相互作用的复杂性，迄今成桩质量的控制与检测，桩基的计算理论与方法，仍然是不 够完善而有待研究发展的。 本文以融安县盛华半岛阳光住宅小区 8#楼为例，结合工程地质剖面图与钻孔柱状 图，分析场地内土层与岩层的工程地质特性。在考虑桩侧摩擦阻力与桩端阻力作用下， 通过控制桩嵌入持力层深度，确定了桩入岩的单桩承载力特征值。通过考虑最不利工 况下偏心作用与荷载的分类，提出不同的布桩方案，并且控制承台的尺寸，使承台满 足受力要求，成功的对该小区进行了基础设计且各方面的计算结果均到达了设计要求。 关键字关键字: 桩长; 布桩形式; 桩基础; 桩直径; 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 II sunshine residential community of Rong An sheng Hua Student:Chen Xuan Teacher:Tan Jing-he Abstract：Pile foundation is the human on the soft foundation of building a kind of creation, is the oldest, the most basic one kind of basic types; and is widely used as a kind of very strong vitality, development is rapid, the foundation type. Come nearly twenty years, as a result of the construction and the development of industrial technology, the pile type and the process of forming piles, the bearing capacity of the pile and the pile body structure integrity testing, pile foundation design level, has greatly improved. However, due to the variability of soil and pile soil interaction complexity, so the pile quality control and detection of pile foundation, the calculation theory and method, is still not perfect and need to be research development. Based on such situation, based on the map of Rong An county sunshine Sheng Hua residential community district 8 # building as an example, combine engineering geological maps and borehole maps analyse engineering geological。Control Pile foundation size and make the pile load content the supporting design of pile foundation of the residential area, by choosing reasonable pile length, pile diameter and pile form, the success of the community is the basic design and all aspects of the calculation results are reached the design requirements. Key words: foundation ; Pile length; plie form; boring machine for pile foundation; post diameter; 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 III 目次目次 摘要摘要.I AbstractII 1 绪论绪论.1 1.1 选题依据 .1 1.2 基础工程的发展趋势 .1 1.3 基础工程具有的特点 .2 1.4 基础工程中存在的问题2 1.5 本文的主要研究内容 .3 2 桩基础设计理论桩基础设计理论.4 2.1 桩基的作用4 2.2 桩承载力计算4 2.3 沉降计算理论及分析 .5 2.3 本章小结 .6 3 盛华半岛阳光住宅小区盛华半岛阳光住宅小区 8#楼工程实例楼工程实例7 3.1 工程简介 .7 3.2 场地工程地质条件 .7 3.3 岩土工程地质特征 .7 3.4 岩溶特征 .8 3.4.1 岩溶发育特征.8 3.4.2 岩溶地基稳定性评价.8 3.5 地下水情况 .8 3.6 土的腐蚀性和胀缩性 .9 3.6.1 土的腐蚀性.9 3.6.2 土的胀缩性.10 3.7 岩土工程分析评价 .10 3.8 场区稳定性和适宜性评价 .11 3.9 岩土层物理力学强度评价 .11 3.10 基础方案的选型 .12 3.11 地基强度验算 .12 3.12 本章小结 .13 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 IV 4 桩基础设计桩基础设计.14 4.1 桩基的作用 .14 4.2 桩基础设计参数 .14 4.2.1 双偏心最大弯矩作用下角柱 A-1 计算.15 4.2.1.1 单桩承载力计算16 4.2.1.2 桩数的确定16 4.2.1.3 三桩承台设计方案17 4.2.1.4 弯矩作用下荷载计算17 4.2.1.5 承台受柱冲切承载力验算19 4.2.1.6 角桩冲切承载力验算19 4.2.1.7 承台受剪切承载力计算20 4.2.1.8 承台受弯承载力计算21 4.2.2 单偏心最大荷载与弯矩作用下边柱 A-3 计算.22 4.2.2.1 单桩承载力计算22 4.2.2.2 桩数的确定22 4.2.2.3 双桩承台设计方案23 4.2.2.4 弯矩作用下荷载计算23 4.2.2.5 承台受柱冲切承载力验算24 4.2.2.6 角桩冲切承载力验算25 4.2.2.7 承台受剪切承载力计算25 4.2.2.8 承台受弯承载力计算25 4.2.3 最大轴心荷载作用下中柱 C-11 计算.26 4.2.3.1 单桩承载力计算26 4.2.3.2 桩数的确定26 4.2.3.3 三桩承台设计方案26 4.2.3.4 弯矩作用下荷载计算27 4.2.3.5 承台受柱冲切承载力验算28 4.2.3.6 角桩冲切承载力验算29 4.2.3.7 承台受剪切承载力计算29 4.2.3.8 承台受弯承载力计算31 4.2.4 桩身构造配筋.32 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 V 4.2.5 场地内柱下承台桩基布置.33 4.3 桩基础施工 .33 4.3.1 施工前的准备33 4.3.2 施工过程中的注意事项34 4.4.3 施工现场的安全措施.34 4.4 本章小结35 5 结论结论.36 致谢致谢.37 参考文献参考文献.38 附图: 1.场地平面布局图39 2.荷载平面分布图40 3.钻孔平面布置图41 4.工程地质剖面图（5 张）42 5.钻孔柱状图（6 张）47 6.三桩承台大样图53 7.三桩承台配筋图54 8.双桩承台大样图55 9.双桩承台配筋图56 10.桩身配筋图 57 11.承台桩基平面布置图 58 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 1 1 绪论绪论 1.1 选题依据选题依据 改革开放以来，随着社会经济的高速发展，城镇化的进程逐渐加快，地面上可供 开发使用的土地越来越少，高楼也是越来越高，同时大型地铁车站、大型桥梁结构和 地下市政设施的涌现，产生了大量的基础工程。目前基础工程的深度、规模不断增大， 这给其设计和施工工作带来显著困难。 毫无疑问，基础工程己逐渐成为工程界的热点及难点之一。基础工程作为一门综 合性很强、多种因素相互影响的系统工程，除了涉及强度、稳定与变形问题这三大土 力学中经典问题之外，还涉及支护结构与土体的共同作用效应、基础开挖时的时空效 应等问题。 基础工程的上述特性及基坑工程目前还比较滞后的施工技术，导致基础施工事故 时有发生，带来了巨大的经济损失和严重的社会影响，因此，本文以融安县盛华半岛 阳光住宅小区 8#楼为例，对该小区进行桩基础支护设计。 1.2 基础工程的发展趋势基础工程的发展趋势 随着人类社会的不断进步和发展，人类的生水平会不断的提高，同时世界范围内 的人口数量也在不断的增加，这就会导致人类的人均用地面积不断的减小。因此，为 了解决此种问题，世界范围内就会建造大量的高层建筑，同时也会伴随着大量基础工 程的出现，这种基础会对整个的设计及施工等多个方面提出更高的挑战。 因此，本文对基础工程在今后的整体发展方向进行了预测，具体如下： （1）智能化。计算机的出现必然会使基础工程的发展不断的走向智能化，并得益 于它的帮助会使基础工程走向智能化的速度会越来越快，这是因为计算机的出现会使 很多先进的计算方法（BP 神经网络模型及有限元计算法等）得以利用及发挥。 （2）机械化。由于基础工程的开挖深度及支护难度不断加大，导致对施工机械设 备的要求越来越高，很多以前的施工机械已经不能满足现在基础施工的要求。于此同 时在基础施工的多个方面，都对机械设备的提出更高的挑战，比如地下连续墙的成槽 以及钢筋笼的下方、起吊等，这些施工难度的增加必将会促使我国施工机械设备不断 的更新及发展。 （3）信息化。未来基础工程施工的主要特征一定带有信息化，因为准确的信息采 集及处理分析可以对基础的施工情况进行真实的反应，这会对接下来的施工工作进行 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 2 有效的指导和帮助。因此，准确的信息采集及处理分析在未来的基础工程发展中一定 占有很重要的位置。所以基础工程信息化程度在未来一定是越来越高。 （4）规范化。施工过程规范化是保证基础施工安全的最基本前提，它包括多个方 面，比如施工设备规范化、施工理论规范化等。回顾这些年的基础工程发展，可以发 现无论是基础工程的理论，还是施工的硬件或软件，都变得越来越规范。因此，可以 相信未来的基础工程一定会变得更加规范化。 1.3 基础工程具有的特点基础工程具有的特点 基础工程是土建行业中的一个十分重要的组成部分，同时它又是土建行业中的一 个难点。因此，一定要了解基础工程具有的特点，现本文对其特点进行简单介绍： （1）危险大。基础在进行支护过程中存在着较大的危险性，这是因为在施工时， 有时需要采用临时性支护结构对基础进行支护，这种支护结构在设计时没有像永久性 支护结构那样考虑拥有较大的安全储备系数，并且这种支护结构与永久性结构相比， 不但其使用时间较短，再加之各种环境变化等不确定的因素，导致这种支护结构在实 际的工程中很容易出现危险。 （2）区域性强。基础在进行支护过程中，要根据该基础所在区域物理土体的力学 性质来对该基础进行支护，不能简单的照搬，因为不同地区土体的物理力学性质都存 在着很大的差别。 （3）独特性强。对基础进行支护设计时需要考虑太多的因素，例如，地下水情况、 排水管道的位置以及周边建筑环境等，这些都决定着基础在支护设计时选型的不同， 因此，基础的独特性很强。 （4）综合性强。基础工程是一个非常复杂的学科，所以它是非常全面的，它要求 设计者不但要掌握岩土工程方面的知识，而且还要懂得结构工程、地质工程等多方面 内容。 1.4 基础工程中存在的问题基础工程中存在的问题 目前，在深基础工程中，存在诸多问题，主要如下： 勘察方面：岩土工程勘察工作对于基础工程非常重要，但是许多勘察单位对于基 础的工程地质、水文地质勘察不够详细，勘测深度及勘察点的布置也不符合要求，有 的对于现场原位测试等工作也不开展，这些问题都将给接下来的设计和施工带来问题 和安全隐患。 设计方面：由于深基础支护与传统的挡土墙不同，目前并没有完善的土压力理论， 因此设计与实际存在误差。但是，如果不考虑实际工程情况，照搬硬套也会造成严重 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 3 的工程事故。因此，必须根据实际地面可能存在的荷载估计支护结构上的侧压力来进 行设计。 施工方面：在施工过程中，主要出现的问题有施工方为了追求利益修改工程设计， 偷工减料，降低安全度。并且施工现场管理混乱，地面施工堆载在局部位置过大等现 象屡见不鲜。 1.5 本文的主要研究内容本文的主要研究内容 本文的主要研究内容主要包括以下几点： （1）以融安县盛华半岛阳光住宅小区 8#楼为例，对该地基的基础进行设计 （2）通过分析多种基础形式及其试算，最终决定采用桩基础对该工程进行设计。 （3）通过采用合理的桩长、桩径以及布桩形式，来对该工程进行桩基础设计。 其中本论文的具体技术路线图如图 1.1 所示： 图 1.1 基坑技术路线简图 此图合理清晰的概括了本论文所要研究的内容。 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 4 2 桩基础设计理论桩基础设计理论 2.1 桩基的作用桩基的作用 高层建筑的主要特征是层数多、高度高、重量大，这样不仅造成竖向荷载大而集 中，而且风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩也成倍增长，因此要求基础和地基提供更 高的竖直与水平承载力，同时使沉降和倾斜控制在允许的范围内，并保证建筑物在风 荷载与地震荷载下具有足够的稳定性。桩是深入土层的柱型构件，桩与连接桩顶的承 台组成深基础，将上部结构的荷载，通过较弱的地层传到深部较坚硬的，压缩性小的 土层或岩层，它是通过作用于桩端的地层阻力和桩侧土层的摩阻力来支承轴向荷载， 依靠桩侧土层的侧向阻力支承水平荷载，因此，对于土质软弱层较厚的地基，桩基是 一种成熟，安全可靠的基础形式。 2.2 桩承载力计算桩承载力计算 桩顶竖向荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承受。在进行设计时，不仅要清楚单桩的 性状和承载力的变化规律、还需考虑群桩基础的群桩效应。 1、由桩身强度确定的单桩竖向承载力。 高层建筑的单桩使用荷载较高，特别是常采用端承桩或超长桩，以致桩身自身的 强度往往成为单桩竖向承载力的控制因素，因此，在高层建筑桩基设计中确定单桩竖 向承载力时不仅要考虑土对桩的支承能力，而且必须考察桩身强度所能提供的承载能 力。 桩是一种细长杆件，通常处干轴心受压状态，但其工作条件与一般压杆不同，桩 身处干具有一定强度与刚度的介质之中，既非完全自由状态，又非完全约束状态，变 形比较复杂。实践证明，一般情况下桩周土的侧向约束是以阻止桩的侧向变形与失稳， 可不考虑纵向弯曲问题，但若桩周土为可液化土构成的软土（地基承载力低于 30kPa）时，侧向约束可能丧失或极其微弱，因此必须计入桩的纵向弯曲的影响，因此， 设计时，需分这两种情况进行计算。考虑桩身纵向弯曲的计算:纵向弯曲的影响以一稳 定系数 反映， 是桩的长径比（Lc/d）的函数，桩的计算长度 Lc 可根据桩底支承条 件和桩顶嵌周情况来计算，计算方法可参见建筑桩基技术规范JGJ94-94 中所作的 规定。 2、按土的强度与变形确定的单桩竖向承载力 当桩身强度足够时，单桩承载力取决于土对桩的支承能力，这种支承能力主要包 括两方面：一是土的强度决定的最大支承力；二是土的变形性质决定的保证桩不发生 过大沉降的最大支承力。确定土对桩的支承力的方面有很多，但现今运用较广泛且技 术较成熟的是以下几种： 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 5 a、静载荷试验法： 由于桩的静载荷试验是在工程现场对足尺桩进行的，桩的类型、尺寸、入土深度、 施工方法、地质条件和荷载性质等都最大限度地接近于实际的情况。因此，单桩竖向 极限承载力的确定就其可靠性而言，仍是最高的，因此建筑桩基技术规范JGJ94- 94， （以后称桩基规范）中 5.2.4.1 明确规定“一级建筑桩基应采用现场静荷试验，并结 合静力触探，标准入等原位测试方法综合确定。 ”根据桩基规范，采用静载荷试验法确 定指的竖向承载力设计体公式为10-16： （2.1） uk sp Q R r 其中 Quk为单桩竖向极限承载力标准值 sp为桩侧阻端阻综合阻抗力分项系数 b、规范经验参数法 单桩竖向承载力特征值由可由下式估算： （2.2） apapsia i Rq Auq l 其中 Ra 为单桩竖向承载力特征值 qpa、qsia 为桩端及桩侧阻力特征值； Ap 为桩底横截面积 2.3 沉降计算理论及分析沉降计算理论及分析 桩基因其稳定性好，沉降小而均匀，且收效快，故其有较好的变形性能，随着建 筑物越来越高大，地质条件也日趋复杂，建筑物与周围环境的关系日益密切，特别是 考虑桩间土承担一部分荷载后沉降更成为一个控制条件，因此桩基的沉降计算日益重 要。而群桩沉降变形的性状与单桩沉降变形相比，有很大的不同，可归纳为以下几点： 1、群桩沉降变形中群桩效应表现得非常突出和重要，群桩效应改变了单桩 桩侧摩阻力、桩端阻力的大小和发展过程以及桩侧摩阻力的分析，迫使地基内的 受力状态发生变化，与单桩相比，桩群中存在着桩对土位移的加强效应。 2、群桩沉降的影响因素远比单桩多，群桩的几何尺寸，施工工艺和流程，工程地 质条件，荷载大小和持续时间，承台型式等等。 3、单桩沉降受桩的形状影响，而群桩沉降与桩的形状无关，变得远比平板基础和 单桩复杂，单桩的沉降计算方法多数不适用于群桩。 一般情况下，群桩的沉降包括： 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 6 桩身弹性压缩引起的桩顶沉降桩侧应力传递到桩端平面引起的桩端沉降，桩端应力引 起的桩端沉降，各桩相互影响引起的桩端附加沉降。低承台群桩的沉降就发生的部位 可划分为桩间土的压缩变形和桩端平面以下地基土的整体压缩变形。 通过对群桩沉降 的性状研究，国内外得到以下认识： a、打入群桩与钻孔群桩两者的沉降构成成分不同。在小荷载情况下，打入群桩的 沉降以地基压缩变形为主，钻孔群桩的沉降则以桩间土压缩变形为主；而在大荷载 （Q/Qu 接近 100%）的情况下则反之。 b、关于地基整体压缩变形比率随荷载变化的趋势，打入群桩与钻孔群桩二者的表 现也不相同。在低承台条件下，对于打入群桩，该比率随荷载的增加而减少；对于钻 孔群桩，该比率随荷载的增大而增大。在高承台条件下，打入群桩的表现与低承台时 相似；对于钻孔群桩，在 Q/Qu50%的范围内，该比率随荷载的增大呈增大的趋势， 而在 Q/Qu50%之后，该比率则变为随荷载增大呈减少的趋势。 c、尽管群桩沉降的形成和发展与单桩不同，但若采用简单的土体理想化模型，并 假定群桩对土位移的加强效应可略去不计，则可以把单桩的分析扩展到群桩。 d、粘性土中群桩的沉降包括弹性沉降和固结沉降；非粘性土中群桩的沉降只有弹 性沉降（瞬时沉降） 。 2.3 本章小结本章小结 本章首先对桩基在实际施工中的作用以及特点进行了简单介绍，本章重点是对桩 基础的计算理论的阐述，在实际工程中一定要对该计算理论的各个公式熟悉掌握，确 保基础设计的准确性。 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 7 3 盛华半岛阳光住宅小区盛华半岛阳光住宅小区 8#楼工程实例楼工程实例 3.1 工程简介工程简介 本文以盛华半岛阳光住宅小区 8#楼工程为例，场地平面概况可见附图 1。 同时由勘察报告可知，该基础地面以上 12 层，每层楼高 4.5m 左右，总高 54m ， 具体设计参数见表 3.1 所示： 表 3.1 工程概况统计表 地上层数地下层数 层高 （m） 地面整平标高 （m） 基础类型结构类型 10F145128.30桩基础框架 3.2 场地工程地质条件场地工程地质条件 场地位于吉祥路东侧。南北侧为临街道路，场地原为斜坡洼地，后拆旧建新。8# 楼位于本小区中部，小区周边地面标高为 130.0136.0m。现整个场地已基本挖至地下 室底板标高，8#楼孔口标高 124.00124.82m，高差 0.82m。场区宏观地貌属融安岩溶 平原，查广西区域地质系列图集 ，本区第四纪以来未发现新构造活动迹象，区域和 场地稳定性良好。 3.3 岩土工程地质特征岩土工程地质特征 场地上覆地层主要为第四系冲积层（Q4al） ，下伏为上泥盆统桂林组白云质灰岩 （C2d）勘察查明，在钻探所达深度范围内，拟建勘察场地岩土地层构成及特征，自上 而下可分为 2 层，描述如下： 第 1 层 Q4al上部为棕黄色，下部为棕褐色，局部含粉质及砾石颗粒，土体结构致 密，土质均匀，切面稍光滑。硬塑状，可重新搓成细条,摇震无反应,干强度及韧性较高。 本层全场均有分布，揭露厚度 7.3012.5m。本层取土样 6 组 12 件做常规+不固结不排 水三轴剪切试验，加作胀缩性试验 6 件，土的腐蚀性分析 2 件。据土工试验结果，土 的压缩系数 a1-2 为 0.180.30 MPa-1，平均 0.22 MPa-1，属中压缩性土。 第 2 层 C2d 白色，细晶结构，岩芯多呈 1030cm 柱状, 钻进时缓慢，岩石坚硬程 度为较硬岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为级。本层于基岩孔中有揭露, 顶板埋深 7.3010.60m（标高 117.09-114.17m）揭露厚度 5.0014.40m。此层取岩样 18 件作岩石饱和抗压强度试验，根据试验结果，岩石饱和单轴抗压强度标准值 frk=49.6MPa。 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 8 3.4 岩溶岩溶特征特征 3.4.1 岩溶发育特征岩溶发育特征 本次勘察施工钻孔 6 个， 全部钻达基岩面 5.5 米以上。在入岩的 6 个钻孔中仅 ZK6 号钻孔遇到两层溶洞，ZK2 号孔局部裂隙较发育。基岩面标高为 117.09113.97m，高差 8.10m，岩面总体较平缓，局部较陡，如 1-1剖 ZK3-ZK4 岩面 坡度达 27%。 溶洞分布情况详见表 3.2。钻孔遇洞率为 20.0%，线岩溶率为 5.7%，场地以浅层溶 蚀为主, 岩溶发育特征主要表现为岩面、浅部局部发育，按广西壮族自治区岩土工程 勘察规范(DBJ/T45-022-2011)第 11.1.3 条，岩溶发育等级为中等。 表 3.2 溶洞分布情况表 顶板岩石 孔号 洞顶埋深 （m） 洞高（m） 厚度 （m） 完整性 厚高比充填物 15.01.04.4较完整4.4可塑状黏土 ZK4 17.61.41.6较完整1.14可塑状黏土 3.4.2 岩溶地基稳定性评价岩溶地基稳定性评价 本场区的溶洞埋藏较深，上部覆盖层较厚，洞内有可塑状黏土充填，钻探过程中 未发现有塌孔现象，在天然条件下溶洞塌陷的可能性小。本高层建筑如采用桩基，桩 端下受力范围内有溶洞时，应验算溶洞顶板是否满足荷载要求，如不满足桩端应穿越 溶洞到达稳定岩层。 3.5 地下水地下水情况情况 根据地下水赋存条件及水动力特征，场区地下水类型主要为白云质灰岩岩溶裂隙 孔洞水。 本场地原为林业局办公用地，本次勘察于 ZK1 号孔 6.30m 和 ZK4 号孔 4.6m 处各 取一组水样作水质分析，钻孔内地下水腐蚀性受地层渗透影响，环境类型属类，为 弱透水层中的地下水，按岩土工程勘察规范2009 年版表 12.2.212.2.4 有关标准， 水的腐蚀性指标判别如表 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 9 附表 3.5 水的腐蚀性指标 根据附表 3.6，结合当地建筑经验及区域水文地质资料综合判别，场地地下水对混 凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,可按照正常情况设计施工。 3.6 土的腐蚀性和胀缩性土的腐蚀性和胀缩性 3.6.1 土的腐蚀性土的腐蚀性 据调查场地附近无污染源分布，本次勘察在第层土中共取 2 件土样做腐蚀性分 析，该层土的腐蚀性受环境类型和地层渗透性影响，环境类型属类，渗透类型为 B 类，按岩土工程勘察规范2009 年版表 12.2.112.2.4 有关标准，土的腐蚀性指标判 别如表 3.4。 水对砼结构的腐蚀性评价 钢筋的腐蚀性 评价 按环境类型进行评价 （环境类型为类） 按地层渗透性评价 （B 类弱透水层） 干湿交替 SO42- (mg/L) Mg2+ (mg/L) NH+ (mg/L) OH- (mg/L)pH 值 侵蚀性 CO2（mg/L） Cl- (mg/L) 取样 编号 数值平均数值平均数值平均数值平均数值平均数值平均数值平均 ZK1-18.00 2.45 0.08 0.00 7.00 25.08 10.85 ZK4-11.00 4.50 1.23 1.84 0.06 0.07 0.00 0.00 7.54 7.27 41.79 33.44 1.81 6.33 腐蚀性 评价 微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀 水质类型均为： HCO3-1Ca2+ 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 10 表 3.6 土的腐蚀性各判别指标 根据上表，结合当地建筑经验及区域水文地质资料综合判别，场地土质对混凝土 结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，可按照正常情况设计施工。 3.6.2 土的胀缩性土的胀缩性 本次勘察于第 1 层取 6 件土样作胀缩性分析，其判别指标见表 3.5。 表 3.5 土层胀缩性判别指标表 层 号 名称 土体 基色 50kPa 相对膨胀率%自由膨胀率% 胀缩总率（%） 0.0500.00019382.8605.790 1 硬塑状 黏土 黄色 平均 0.03平均 27.7平均 4.66 按广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程DB45/T3962007 表 1表 3 按 B2 亚类判别指标进行判别，场地土不属于膨胀土。 3.7 岩土工程分析评价岩土工程分析评价 根据勘察单位根据提供的*住宅小区 8#楼钻孔土层剪切波速和场地类别评定报 告 ，结合建筑抗震设计规范(GB50011-2010)的规定。本次勘察在 ZK3、ZK5 作波 速测试，试验结果如下表 3.6。 土对砼结构的腐蚀性评价 土对钢筋砼结构中钢筋 的腐蚀性评价 按环境类型进行评价 （环境类型为类） 按地层渗透性评价 （B 类弱透水层）B 类硬塑状黏土 SO42- (mg/L)Mg2+ (mg/L)pH 值Cl- (mg/L) 取样编号 数值平均数值平均数值平均数值平均 ZK1-115.00 6.206.779.05 ZK9-120.00 17.50 6.20 6.20 6.80 6.79 9.05 9.05 腐蚀 性评价 微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 11 表 3.7 建筑场地抗震评价表 序号评价要素评价依据等效剪切波速 m/s评价结果 1 覆盖 层剪 切波 速 第层硬塑 状黏土 依据 ZK3、ZK5 号钻孔 实测值 278.80中硬土 2 土层等效剪切波速 Vse(m/s) 以 ZK3、ZK5 号钻孔实 测 271.1286.60 平均 278.8 中硬土 3覆盖层厚度钻孔资料7.312.5 4建筑场地类别依据规范表 4.1.6类 5设计地震分组依据规范附表 A第一组 6抗震设防烈度依据规范附表 A6 度 7 抗震设防设计基本 地震加速度 依据规范附表 A0.05g 8建筑设计特征周期依据规范表 5.1.4-20.35s 9抗震设防类别 依据（GB50223-2008） 规范 3.0.2 条 丙类 10 建筑抗震有利、一 般、不利和危险地 段划分 依据(GB50011-2010)规 范 属对建筑抗震一般场地 3.8 场区稳定性和适宜性评价场区稳定性和适宜性评价 据区域地质资料，拟建场区内无活动断层经过，融安县城第四系以来亦未发现明 显的新构造运动迹象，对场区现场踏勘，也未发现地表开裂现象，钻探过程中在钻孔 控制点位上，也未发现土洞等不良地质问题，场地和地基稳定性良好，适宜拟建建筑 物的兴建。 3.9 岩土层物理力学强度评价岩土层物理力学强度评价 本次勘察土样的岩土物理力学参数根据室内土工试验、原位测试结果，按规范进 行数理统计，从统计结果看，除 1 层土的液性指数及凝聚力变异系统稍大外，其余各 项物理力学指标的变异系数均小于 0.3，说明所取土样及原位测试具有代表性，分层合 理，各项岩土参数可靠适用。根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001） （2009 年版） 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 12 、 广西壮族自治区岩土工程勘察规范(DBJ/T45-002-2011)及工程地质手册 （第四 版）有关表格，按建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 3.0.3 条的要求，按室 内土工试验、现场原位测试并结合地方经验，综合确定各土层的有关参数如表 3.7。 表 3.9 各岩土参数建议值 三轴抗剪强度 （标准值） 按标贯 确定承 载力 按室内 试验确 定承载 力 承载力 特征值 建议值 压缩模量建议值 CkKfkfkfakEs1-2 Es2-3Es3-4 Es4-8 岩土层 编号及 名称 天然重度 (KN/m3 ) (kPa)()(kPa)(kPa)(kPa)MPaMPaMPaMPa 硬塑 状黏土 19.135.337.83196182.81909.0110.9813.25 16.75 微风 化白云 质灰岩 99207000 勘察结果表明：第 1 层土 fak为 190kPa，力学强度较高，厚度也较大，可作为多层 建筑及地下室的天然地基持力层，但能否满足高层建筑的下卧层强度及变形要求需进 行验算；第 2 层白云质灰岩承载力特征值为 fak=7000kPa，满足下卧层要求，也是理想 的桩基持力层。 3.10 基础方案的选型基础方案的选型 拟建建筑物 8#楼地面以上楼高 12 层，地面整平标高为 128.30m，基础埋深取 0.6，加上筏板厚 2.0m 计为 2.6m，其基底标高为 125.7m，从剖面图上可见，基底基本 位于 1 层黏土上。本工程首先选用筏板基础对该场地进行设计。 3.11 地基强度验算地基强度验算 8#楼共 12 层，由勘察报告得出，硬塑状黏土 fak=190kPa。若采用筏板基础，按整 平标高为 128.30m,其基底标高为 123.10m。 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011） 第 5.2.2 条,按偏心荷载考虑,则 8#楼: kPaPk262)6.112.33/(2630227max 3 1 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 13 1、根据（GB 50007-2011）第 5.2.4 条进行深宽修正确定地基承载力特征值，则第 1 层土： fa=fak+ （b-3） （d-0.5）=190019.1（6-3）1.019.0（2.6- bdm 0.5）=229kPaPkmax=262kPa 不满足强度要求。 2、根据（GB 50007-2011）第 5.2.5 条，按土的抗剪强度指标确定地基承载力特征 值（土层参数为：19.1 KNm3，Ck=35.33kPa，k=7.83。 fa=Mbb+Mdmd+McCk =0.173219.161.536419.02.63.911335.33 =233.93kPa Fl=2341 kN（可以） ，其中 bc，hc 为柱的边长。 4.2.1.6 角桩冲切承载力验算角桩冲切承载力验算 建筑地基基础设计规范8.5.19-3 c1=1.004 c2=1.004，a11=1.040，a12=1.074， 11=1.040h0=0.845 12=1.074h0=0.873 11=0.56(11+0.2)=0.536 12=0.56(12+0.2)=0.522 底部角桩 11(2C1+ a11)hpft h0=1848N1=1462（满足） 2 60 tan o 顶部角柱 12（2C2+ a12）hpft h0=1821N3=607（满足） 2 60 tan o 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 20 其他角柱或者轴心大荷载作用下，角桩冲切承载力不满足时候，选定冲垮比 与 冲切系数 ，加大承台厚度 h0，冲跨 a=h0，通过冲切承载力验算通过即可得到合理 尺寸。 4.2.1.7 承台受剪切承载力计算承台受剪切承载力计算 受冲切承载力截面高度影响系数 hs计算 建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）8.2.9 898.0） h 800 （ 4/1 0 hs 承台受剪验算建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）8.5.21 V hsftb0h0（8.5.181） 1.0 75.1 Y 方向上自柱边到计算一排桩的桩边的水平距离：aoy 长= 1.275m 桩距离 S=3.032m 计算截面处承台宽度： b=(2B/3By/2)A/B2CS/BLsA/2B =(1.750.25)1.5152.625+20.453.0322.625+0.51.5155.25=2.04m By 柱在 y 方向的截面尺寸 Ls 方柱边长（m） aoy=1.2751.23=1.03（取 1） 875.0 1.0 75.1 )( )( aoy aoy 2925252.3326 10 Nhft hs Y 方向上自柱边到计算最近一排桩水平距离：aoy 短= 0.4m 桩距离 S=3.032m 计算截面处承台宽度 b=(2B/3+By/2)A/B+2CS/B+（B-Ls/2）A/B 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 21 =(1.75+0.25)1.5152.625+20.453.0322.625+（2.6250.25）1.515.625=3.56m aoy=0.41.23=0.325 32.1 1.0 75.1 aoy aoy 210 8891NNhft hs X 方向上自柱边到计算二排桩的桩边的水平距离：aox= 1.04m 桩距离 S=3.032m 计算截面处承台宽度 b=(Ls/2+CS/B)B/A+3C+B/2 =(0.52+0.453.0322.625)2.6251.515+30.45+2.6252=2.65m aox=1.041.23=0.68 04.1 1.0 75.1 aox aox 146220.4754 10 Nhft hs 4.2.1.8 承台受弯承载力计算承台受弯承载力计算 建筑地基基础设计规范8.5.18-2 M承台形心至承台边缘距离范围内的弯矩设计值 Nmax扣除承台和其上填土自重后的三桩中相应的基本组合时最大单桩竖向力设 计值 S桩距（m） C 方柱子边长（m） ，圆柱时，取 0.886D 圆柱直径 取 HRB400，fy=360N/mm 08.1372 )5.0 4 3 35.1( 3 1462 4 3 3 max CS N M 2 6 0 94.3442 12303609.0 1008.1372 9.0 mm hf M As y x 每条板带底筋布置 11 根 HRB400D20 钢筋， As=3454mm2 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 22 截面布置宽度 875+450-250-70-10=995mm，伸入柱底 1/4C 长度 125mm 间距（995+125）10=112mm 第一根钢筋从承台边缘方向 70mm 处开始布置。 每条板带构造腰筋 bh00.2%=112012300.2%=2755.2mm2，实配腰筋 10 根 D20， 每一侧 5 根。 构造面筋 bh00.2%=2755.2mm2，9 根 HRB400D20 钢筋等间距布置 构造箍筋的配置 b10000.15%=1680mm2，1680314=5.3（取六肢箍） 三桩承台配筋图见附图 7。 4.2.2 单偏心最大荷载与弯矩作用下边柱单偏心最大荷载与弯矩作用下边柱 A-3 计算计算 结构荷载数据 Fk=2556kN Mxk=388.5kNm Vyk=28kN 4.2.2.1 单桩承载力计算单桩承载力计算 A-3 柱点处土层厚度 10m，一层地下室 4.5m，承台埋深 0.6m，承台厚度初步定为 1.3m 保护层厚度 0.07m，桩经过土层厚度 3.6m.桩入岩长度 1.35m Ra=70003.14(0.45/2)2+353.140.453.6+5003.140.451.35=2369kN 4.2.2.2 桩数的确定桩数的确定 初步选桩根数 n (4.2) ge a k R F n 考虑偏心荷载的增大系数，取 1.2 e 考虑承台及以上覆土重的增大系数，取 1.1 G 根据公式 4.2 可知，将 Fk 及 Ra 代入公式 4.2 中，可求出 n=25561.21.12234=1.51 取整数 2 根，沿 y 轴向布置。 4.2.2.3 双桩承台设计方案双桩承台设计方案 双桩承台布置为矩形，桩距取 1.155m，桩心至承台边缘取桩径 0.475m，暂定取承 台厚度 1.3m，桩伸入承台 0.05m， ，保护层厚度取 0.07m,则 h0=1.3-0.07=1.23m 采用 C20 混凝土，双桩承台大样图见附图 8。 4.2.2.4 弯矩作用下荷载计算弯矩作用下荷载计算 承台面积 S=1.42.86=4m2 QK=(FK+GK) n=(1734+2041.9) 2=1347Fl=3450 kN（可以） ，其中 bc，hc 为柱的边长。 4.2.2.6 角桩冲切承载力验算角桩冲切承载力验算 建筑地基基础设计规范8.5.19-3 c1=0 c2=0.75，a1x=0，a1y=0.43， 1x=0(取 0.25) 1y=0.43h0=0.35 1x=0.56(1x+0.2)=1.24 1y=0.56(1y+0.2)=1.02 1x (C2+a1y/2)+ 1y(C1+a1x/2)hpfth0 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 25 =1.24(0.75+0.432)+1.21(0+0)0.94117101.23 =2376.8kNNmax=1953.9kN 如果出现不满足冲切的情况下，控制 1y=0.35 通过计算，加厚承台计算厚度 h0， 加大 aoy与 C2 可以加强角桩部位的抗冲切抵抗力 4.2.2.7 承台受剪切承载力计算承台受剪切承载力计算 受冲切承载力截面高度影响系数 hs 计算 898.0 800 4/1 0 h hs 承台受剪验算： 计算公式：建筑地基基础设计规范 （GB 500072002） V hsftb0h0（8.5.181） 0.1 75.1 b=2.86m aoy=0.431.23=0.35 0.1 75.1 aoy aoy kNNkNhbft hs 051.19487004 max00 4.2.2.8 承台受弯承载力计算承台受弯承载力计算 Mx=Niyi=21948.050.905=3525.88kNm 2 6 0 48.8847 12303609.0 1008.3525 9.0 mm hf M As y x X 方向均匀布置 29 根 HRB400 直径 20 钢筋 截面布置宽度 1400-2(70+10）=1240mm 底筋间距 124028=44mm 第一根钢筋从承台边缘 x 正轴方向 80mm 处开始布置 每条板带构造腰筋 bh00.2%=140012300.2%=3444mm2，实配腰筋 12 根 D20， 每一侧 6 根。 构造面筋 bh00.2%=3444mm2，12 根 HRB400D20 钢筋等间距布置 构造箍筋的配置 b10000.15%=2100mm2，2100314=6.7（取七肢箍） 桂林理工大学博文管理学院毕业设计桂林理工大学博文管理学院毕业设计论文论文 26 双桩承台配筋图见附图 7 4.2.3 最大轴心荷载作用下中柱最大轴心荷载作用下中柱 C-11 计算计算 结构荷载数据 Fk=4354kN Mxk=8