交通基础工程课程设计(桩基础).doc

目 录第1部分 桩基础设计任务书1（一）设计题目1（二）设计内容2（三）设计要求2（四）参考资料2第2部分 桩基础设计5（一）必要的资料准备5（二）选定桩型、桩长和截面尺寸5（三）确定单桩竖向及水平承载力特征值，确定桩数并进行桩的布置6（四）桩身结构设计6（五）桩基承载力验算7（六）沉降计算9（七）承台设计13（八）绘施工图、施工说明1515第1部分 桩基础设计任务书（一）设计题目某试验大厅柱下基础形式拟采用桩基，试验大厅中结构设计给出的柱截面尺寸为。同时，在进行桩基设计之前进行了详细的勘察工作，根据勘察的资料得知，该柱下35m范围内的土层基本可划分为五层，各地层的情况如下：土层编号土层名称层底埋深（m）层厚(m)(KN/m3 ）ew(%)ILc(kpa) (o)ES(Mpa)fk(kpa)ps(Mpa)1杂填土1.51.518.52卵石20.520.020.03粉质粘土5.83.819.30.819260.613811.26.431401.604淤泥质粘土16.310.517.21.34954.61.581232.0700.755粉质粘土36.820.519.70.72260.4636.526.88.81852.806淤泥质土39.02.216.919.87卵石很深20.2勘查期间测得地下水水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。建筑安全等级为2级，不考虑地震的影响，且已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V=3010kN ，M=350kNm，H=60kN（荷载参数根据学号详见附表选用）。请根据上述的地质资料，选择合理的持力层，桩的类型及桩长，桩身及承台的材料可结合混凝土结构设计规范，建筑地基基础设计规范及建筑桩基技术规范选取合适等级的钢筋及混凝土。建议：基础设计可采用桩基础。基础形式可采用柱下现浇独立基础、沉管灌注桩基础或预应力管桩基础等。设计桩基时不宜采用大直径桩（如大直径灌注桩），而宜采用小直径桩（如预应力管桩）。在桩基础设计时，桩径或边长建议取值范围为300400mm，即选择桩径（或边长）为300mm、350mm、400mm的圆桩（方桩）。（二）设计内容（1）搜集工程地质资料和设计资料（2）选择桩型、桩端持力层及桩身截面（3）确定单桩竖向承载力标准值和设计值（4）初步选择承台尺寸（5）确定桩数及其平面布置（6）单桩承载力验算和桩身结构验算（7）承台结构设计及验算（8）进行软弱下卧层（若存在）验算和桩基中心点沉降计算（9）基础施工图设计，包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明。（三）设计要求（1）计算书要求 书写工整、数字准确、图文并茂。（2）制图要求 所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。（3）设计时间 一周半。（四）参考资料1 中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范JGJ94-2008. 北京：中国建筑工业出版社，20082 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范GB50007-2011. 北京：中国建筑工业出版社，20113 莫海鸿等. 高校土木工程专业指导委员会规划推荐教材.基础工程. 北京：中国建筑工业出版社，20034 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范GB50010-2010. 北京：中国建筑工业出版社，20105 刘辉等. 基础工程. 北京：人民交通出版社，2008（五）附表学号VMH学号VMH31006031012900280 180 31006032012080 17012031006031022868 274 175 31006032022099 171 120 31006031032837 269 171 31006032042118 173 121 31006031042806 263 166 31006032052137 174 121 31006031052775 257 161 31006032062156 176 121 31006031062745 252 157 31006032072176 177 122 31006031072715 246 152 31006032082196 179 122 31006031082685 241 148 31006032092215 180 123 31006031092655 236 143 31006032102236 182 123 31006031102626 230 139 31006032112256 183 124 31006031112597 225 135 31006032122276 185 124 31006031122568 220 130 31006032132297 187 124 31006031132540 215 126 31006032142318 188 125 31006031142512 210 122 31006032152339 190 125 31006031152484 205 118 31006032162361 192 126 31006031162456 200 113 31006032172382 194 126 31006031172429 195 109 31006032182404 195 127 31006031182402 190 105 31006032192426 197 127 31006031192375 185 101 31006032202448 199 128 31006031212349 180 97 31006032212471 201 128 31006031222323 175 93 31006032222494 203 129 31006031232297 171 89 31006032232516 205 129 31006031242271 166 86 31006032242540 207 130 31006031252245 161 82 31006032252563 209 130 31006031262220 157 78 31006032262587 211 131 31006031272195 152 74 31006032272610 214 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(o)ES(Mpa)fk(kpa)ps(Mpa)1杂填土1.51.518.52卵石20.520.020.03粉质粘土5.83.819.30.819260.613811.26.431401.604淤泥质粘土16.310.517.21.34954.61.581232.0700.755粉质粘土36.820.519.70.72260.4636.526.88.81852.806淤泥质土39.02.216.919.87卵石很深20.2勘查期间测得地下水水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。建筑安全等级为2级，不考虑地震的影响，且已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V=2759kN ，M=309kNm，H=88kN。（二）选择桩型、桩端持力层及桩身截面设计为沉管灌注桩。根据GM50007-2011 8.5.2.4：桩基宜选用中、低压缩性土层作桩端持力层。故选择第五层粉质粘土作为桩端持力层。根据GM50007-2011 8.5.3.10取桩顶嵌入承台100mm，选择桩截面为方桩，为400mm400mm，根据GM50007-2011 8.5.3.10知桩端嵌入持力层为1d-3d故选择3d。材料：混凝土，C30级，=14.3；钢筋，二级钢筋，=300。承台用C30及混凝土，=14.3；=1.43，钢筋保护层取50mm。基础埋深选择在卵石层之上，故基础埋深在1.5m。故桩身长度为16.1m。 （三）确定单桩竖向及水平承载力特征值，确定桩数并进行桩的布置 =0.5（1.610.5150+1.613.851.6+1.610.513+10.163000）=566KN初步确定承台尺寸为1m4.0m2.4m。 桩基承台和承台以上土自重设计值为G2.44.01.521.25306 kN粗估桩数n为n1.1(F+G)/R= 1.1(2759+306)/ 566=5.96根取桩数n6 根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为4.0m2.4m，承台高度为 1.0m，桩身拟采用c30混凝土，桩顶作用力为 F+G=3065KN计算桩宽b1=1.5b+0.5=1.1m （四）桩身结构设计箍筋采用8200,在桩顶和桩尖应适当加密，具体第九页图。桩尖长1.5b=1.50.4=0.6m，取，桩顶设置三层850钢筋网。保护层厚度为50mm（五）桩基承载力验算主要影响深度hm=14.8m单桩平均轴向作用力单桩最大轴向作用力基桩水平力设计值桩顶水平位移系数，h=0.6116.1=9.824取h=4，则=0.940，一般取10mm=81.41kN 所以符合要求。 桩长为16.1m，采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。桩身采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计按。两个起吊点