毕业设计某综合商业广场桩基础和基坑支护设计

毕业设计（论文）材料之二（1）安徽工程大学本科毕业设计（论文）专 业： 土 木 工 程 题 目： 某综合商业广场桩基 础和基坑支护设计 作 者 姓 名： 倪 楚 童 导师及职称：方新主(教高)王昌胜（助教）导师所在单位： 建筑工程学院 2014年 1月10日安徽工程大学本科毕业设计（论文）任务书 2014 届 建筑工程 学院 土木工程 专业学生姓名： 倪 楚 童 一、 毕业设计（论文）题目中文：某综合商业广场桩基础和基坑支护设计英文：Comprehensive commercial square pile foundation and foundation pit support design二、原始资料A、桩基础设计1、基本概况某多层建筑采用框架结构，柱截面为600400mm2，工程安全等级为二级。作用于某A柱柱底面(基础顶面)处的荷载基本组合设计值有两类：轴向力F=6260KN；弯矩M=640kNm)； H=255kN(i为编号)；：轴向力F=4660KN；弯矩M=705kNm)； H=340kN(i为编号)；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）。2、工程地质条件经工程勘察，场地土层可分为七层，A柱柱底各土层物理力学性质指标见表1。（1）人工填土：未完成自重固结。（2）淤泥质土：呈软塑状。（3）黏土：呈可塑状。（4）粉质黏土：呈硬塑坚硬状。（5）强风化岩：风化强烈。（6）软黏土：呈软塑可塑状。（7）坚硬岩：风化强烈。表1 各土层物理力学性质指标土层编号土 层名 称土层厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限液限(%)承载力fak(kpa)1人工填土0.8418802淤泥质土15.449.017.51.3124.039.5903黏土0.832.019.00.86425.343.51704粉质黏土1.531.818.90.82627.038.02205强风化岩7.2qsik=150kPa; qpk=5000kPa;Es=12MPa3006软黏土5Es=3.8MPa1107坚硬岩Es=40MPa3000地下水位离地表(1.35)m，且对混凝土无侵蚀性。3、设计的任务和要求桩型考虑选用预制的预应力混凝土管桩和灌注桩分别进行设计（预制的预应力混凝土管桩桩身设计从略），完成桩基平面布置及荷载、内力分析计算、承台的各项验算等；编写设计计算说明书，绘制施工图（应绘出设计方案的平面图及剖面图）；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份，施工图纸2张（建议用2号绘图纸，1:101:100）；编写施工组织设计。B、基坑支护设计1、基本概况某综合楼工程占地面积(163)(77)m2。上部结构由15层的高楼组成。高楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设3层地下室，挖深为(11.9)m。该建筑物西侧距街道仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管道及污水管道等市政公用设施。南边是一施工现场，其围墙局开挖最小距离为4m。东侧的靠南端分空地，靠北有一四层厂房(长20m)，间距约(11.6)m，北侧距长庆街约10m。2、工程地质条件该场地为原住宅拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为(2.3)m，其中上部土层透水性较好，水力坡度i取1/10。该场地40m深范围内土层的主要物理力学指标见表2。表2 各土层物理力学性质指标层序土层名称层厚/m天然含水量w()重度（kN/m3）内摩擦角()内聚力C(kPa)渗透系数K(cm/s)1杂填土层2.230.51810.055.410-42粉土层1.5i31.718.935.0105.5210-43粉土夹密实细砂层2.930.618.735.56.55.2510-44软黏土层1.334.118.911.215.64.5010-45黏土层8.419.219.330.256粉质黏土层2518.417.142.653、设计的任务和要求设计出降水方案；对不同段优化选取最佳支护方案，完成基坑支护平面布置图及各种方案的稳定分析计算，至少要采用两种及以上的不同支护方案；编写设计计算说明书，绘制施工图；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份，各方案施工图1份（建议用2号绘图纸，1:101:100）；编写施工组织设计。C、地基处理设计1、工程概况某石化工程位于海滨，计划建造2个8万立方米油罐，根据规划要求，两油罐同时建造同时储油。油罐直径D=80 m，高H=20m，两油罐中心间距为120m，两油罐边缘之间净间距为40m，灌体重约25000kN，相应基底压力为72kPa，储油最大高度为16，油罐基底最大压力为270kPa。按油罐设备对基础的变形控制要求有：平面倾斜（任意方向）不大于千分之三、罐周不均匀沉降每10m小于25mm、罐基础锥面坡度不小于千分之八和罐中心和边缘沉降差小于280mm。2、工程地质条件根据钻探揭露，该场地土层从上而下分为以下13 层（含亚层），该场地地下水埋深为0.9m1.7m，土层的物理力学性质指标见下表。其中32、33具有湿陷性.3、设计的任务和要求对该地基进行地基处理，满足设计要求。编写设计计算说明书，绘制施工图（应绘出设计方案的平面图）；要求设计合理，计算准确、全面，施工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份和相应施工图纸；编写施工组织设计。地基压缩层厚约0.5D，最不利局部失稳位于地下深h=0.1414D处。层序土层名称厚度（m）含水量（%）密度（g/cm）孔隙比压缩系数压缩模量渗透系数(10-6cm/s)固结系数(10-3cm2/s)三轴有效强度指标十字板强度（kPa）竖向kv水平kh竖向cv水平chC，(kPa)，(。)1填土2.928.41.790.9210.327.71.122.18.3424.8029.08.012粉质粘土1.733.51.870.9210.316.50.7851.728.3424.8035.041.131砂质粉土0.635.51.850.9760.238.961.21467.0430.3036.043.232砂质粉土部分粘质粉土1034.11.840.9670.306.927.12247.1228.8034.538.033砂质粉土粉砂2.129.21.880.8680.277.37.0430.3034.54淤泥质粘土3.446.31.741.3120.872.80.3941.153.0112.01218.537.851粘土4.642.51.771.2120.703.20.0600.114.3012.01219.046.752砂质粘土粘质粉土5.732.41.820.9410.238.85.111768.2242.0035.053粉质粘土3.933.01.810.9990.385.30.71672.28.2220.01630.16粘质粉土砂质粉土6.830.61.820.9450.326.415.937.97.8828.0034.07粘土26.838.31.791.2220.444.80.1155.597.2828.0035.08粉砂未穿23.81.930.7470.266.7三、 毕业设计（论文）任务内容1、毕业设计的意义根据上部结构的资料以及场地地质条件，合理地进行桩基础和基坑支护(或地基处理)方案的选择，进行各种力学和变形验算，计算地基基础的强度，完成设计方案；绘制出相关的施工图。通过本设计，可使学生综合土木工程专业各课程的知识，了解地基基础设计方法，熟悉地基基础设计与分析过程。2、毕业设计的主要进度安排（1）外文资料翻译、调研、复习相关主干课程、毕业设计开题寒假第1周（2）桩基础设计与计算第56周；（3）桩基础施工组织设计第7周；（4）基坑支护设计第811周；（5）基坑支护施工组织设计第12周；（6）地基处理设计第1315周；（7）地基处理施工组织设计第16周（8）电子版毕业设计文件的输入、打印和装订第916周；（9）指导教师审核，评阅教师审核，毕业设计答辩第17周。3、提交的成果（1）毕业设计开题报告（2）毕业实习报告（封面、实习日志、实习小结、毕业实习反馈表）（3）中期检查表（4）毕业设计（论文）文本毕业设计封面；毕业设计任务书；中英文题目、摘要及关键词；目录；插图清单；表格清单；引言；第1章：绪论；第2章：桩基础设计；第3章：基坑支护设计；第4章地基处理设计；结论与展望；致谢；参考文献（不少于15篇）；附录：专业外文文献及其译文（不少于3000字）、主要参考文献的题录及摘要。（5）图纸部分： 桩基础的平面布置图；（1:101:50、手绘图）；桩身和承台的结构配筋剖面图；（1:101:50、手绘图）；基坑设计及其降水布置的平面图（1:2001:300、手绘图）；各种支护方案的设计详图（1:101:50、手绘图）；地基处理碎石桩的平面布置图（1:2001:300、手绘图）。参考文献1基础工程，华南理工大学等编，中国建筑工业出版社，20082建筑桩基技术规范JGJ9420083建筑基坑支护技术规程JGJ12020124建筑地基基础设计规范GB5000720115.建筑地基处理技术规范JGJ7920126混凝土结构设计规范GB5001020107建筑工程设计施工详细图集基础工程，中国建筑工业出版社，20008基坑工程手册指导教师（签字） 教研室主任（签字）批 准 日 期2014.01.10接受任务书日期2014.01.15完 成 日 期接受任务书学生（签字）倪楚童：某综合商业广场桩基础和基坑支护设计某综合商业广场桩基础和基坑支护设计摘 要 某综合商业广场桩基础和基坑支护设计，因为框架跨度大而且不均匀，桩底荷载大，不宜采用浅基础，根据施工场地，地基条件以及场地周围环境选用桩基础。桩基础包括承台和桩。根据施工方法的不同来选择桩的类型。灌注桩和预制桩各自有各自的使用范围，根据实际情况而定。预制桩采用静压预制桩这样可以保证桩身质量并且在较短工期完成。灌注桩采用沉管灌注桩。施工的质量很重要，他直接关系到施工人员的生命安全，和建筑物的质量，是否符合计算模型。基坑支护设计分别选用放坡加土钉墙，排桩，锚杆加排桩等方法进行设计，排水方法使用井点系统布置最终保证质量以及工期完成施工。基坑支护直接关系到施工的质量和进度。关键词：桩基础；预制桩；基坑支护Comprehensive commercial square pile foundation and foundation pit support designABSTRACTAn integrated commercial plaza pile foundation and excavation design, because the framework spans large and uneven pile load large, shallow foundations should not be used, according to the construction site, foundation conditions and the environment around the site chosen pile foundation. Including pile foundations and pile caps. According to different construction methods to select the type of pile. Precast piles and piles each have their own scope of use, according to the actual situation. Precast piles hydrostatic precast piles and pile quality so you can ensure completion in a shorter duration. Pile using immersed tube piles. Construction quality is very important, he is directly related to the safety of construction workers, and the quality of buildings, whether calculation model.Excavation designs were selected grading the soil nail wall, piles, anchor piles and other methods to increase the design, drainage method uses the well point system to ensure the quality and layout of the final period to complete the construction. Excavation is directly related to the construction quality and progress. Keywords: Pile foundation; precast piles; excavation目 录引 言1第1章 桩基础设计31.1 工程概况和研究内容31.3 桩基础设计计算31.4 施工组织15第2章 基坑支护设计172.1 工程概况172.2 本论文主要设计内容172.3 基坑支护设计计算182.4 基坑围护及支护方案设计192.5施工组织26结论与展望29致 谢30参考文献31附 录32附录A：专业外文文献及其译文32附录B：主要参考文献的题录及摘要41插图清单图1-1 灌注桩平面布置图4图1-2 换算后的灌注桩平面布置图6图1-3 预制桩平面布置图 单位10图2-1 建筑场地平面布置图 单位17图2-2 东侧和北侧支护受力简图23图2-3 锚杆长度计算简图24插表清单表1-1 各土层物理力学性质指标3表1-2 沉降量分层计算9表1-3 沉降量分层计算14表2-1 各土层主要物理力学指标17I安徽工程大学毕业设计（论文） 引 言1.桩基础 桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在建筑桩基技术规范中均有规定。1.1沉管灌注桩指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼），边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。沉管灌注桩成桩过程为：桩机就位锤击（振动）沉管上料边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管成桩。1.2预制桩 预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。钢桩主要是钢管桩和H型钢桩两种。2.基坑支护 中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120-99对基坑支护的定义如下：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡加固与保护措施。2.1各种形式 排桩或地下连续墙:适用条件:适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级;悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。水泥土墙:适用条件 基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kpa;基坑深度不宜大于6m。土钉墙:适用条件 基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地;基坑深度不宜大于12m;当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。逆作拱墙:适用条件 基坑侧壁安全等级宜为二、三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。放坡:适用条件 基坑侧壁安全等级宜为三级;施工场地应满足放坡条件;可独立或与上述其他结合使用;当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。有时几种方式混合使用第1章 桩基础设计1.1. 工程概况和研究内容1.1.1 工程概况某多层建筑采用框架结构，柱截面为600400mm2，工程安全等级为二级。作用于某A柱柱底面（基础顶面）处的荷载基本组合设计值有两类：最大轴力组合：轴力 F=6580KN；弯矩 M=320KNm；水平力 H=15KN最大弯矩组合：轴力 F=4980KN；弯矩 M=465KNm；水平力 H=20KN(M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右)。1.1.2 本论文主要设计内容桩型考虑选用预制的预应力混凝土管桩和灌注桩分别进行设计（预制的预应力混凝土管桩桩身设计从略），完成桩基础平面布置及荷载、内力分析计算、承台的各项验算等；编写设计计算说明书，绘制施工图（应绘出设计方案的平面图及剖面图）；要求设计合理，计算准确、全面，社工图设计技术措施可行，图纸表达正确、清晰；提交设计计算说明书一份，施工图纸2张（建议用2号绘图纸，1:101:100）；编写施工组织设计。1.2 工程地质条件经工程勘察，场地土层可分为七层，A柱柱底各土层物理力学性质指标见表1-1（1）人工填土：未完成自重固结。（2）淤泥质土：呈软塑状。（3）黏土：呈可塑状。（4）粉质黏土：呈硬塑坚硬状。（5）强风化岩：风化强烈。（6）软黏土：呈软塑可塑状。（7）坚硬岩：风化强烈。表1-1 各土层物理力学性质指标土层编号土 层名 称土层厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限液限(%)承载力fak(kpa)1人工填土0.5218802淤泥质土12.249.017.51.3124.039.5903黏土0.832.019.00.86425.343.51704粉质黏土1.531.818.90.82627.038.02205强风化岩5.6qsik=150kPa; qpk=5000kPa;Es=12MPa3006软黏土5Es=3.8MPa1107坚硬岩Es=40MPa3000 地下水位离地表0.55m，且对混凝土无侵蚀性。1.3 桩基础设计计算1.3.1 桩基础设计的主要内容桩基础设计的主要内容包括桩基平面布置及荷载、内力分析计算、承台的各项验算。验算后的设计参数不符合要求时，应重新设置设计参数，直至安全、可靠为止。1.3.2 灌注桩设计计算建筑物基础设计方案采用混凝土沉管灌注桩，拟采用直径500mm的混凝土沉管灌注桩，以5号土层强风化岩为持力层，桩尖深入持力层0.88m（对于砂土不少于1.5d=750mm），设计桩长为14.5m，预制桩尖长0.5m，初步设计承台高1.2m，承台底面埋置深度-1.40m，桩顶伸入承台50mm。1.3.2.1 单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高-1.40m，桩底标高-15.9m，桩长为14.5m，单桩竖向极限承载力标准值1 Q_uk=Q_sk+Q_pk =upqsikli+Apqpk =3.140.51.570+0.840+0.88150+11.3223+ 0.253.140.525000 =1812.3KN1.3.2.2 基桩竖向承载力设计值计算承台底部地基土为淤泥质土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，取，则 R=Ra=QukK=906.15KN根据上部荷载初步估计桩数为 n=FkRa=65801.35906.15=5.37则初步设计桩数为6根。图1-1 灌注桩平面布置图（单位：mm） 1.3.2.3 桩基的验算根据桩数设计承台尺寸为4.02.5m2，如图1-1 第一类组合Nk=Fk+Gkn=65801.35+4.02.51.5206=856.5KNRa=906.15KNNk max=Nk+（Mk+Hkh）xmaxxi2=856.5+（3201.35+151.21.35）1.541.52 =898.220第二类组合Nk=Fk+Gkn=49801.35+4.02.51.4206=661.48KNRa=906.15KNNk max=Nk+（Mk+Hkh）xmaxxi2=856.5+（4651.35+201.21.35）1.541.52 =916.8KN0故满足要求，初步设计是合理的。1.3.2.4 承台设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为4.02.5m2，预设承台厚1.2m，承台选用C30,ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2，承台钢筋选用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2承台内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为第一类组合N=Fn=65806=1096.6KNNmax=N+（M+Hh）xmaxxi2=1096.6+56 =1152KNNmin=N-（M+Hh）xmaxxi2=1096.6-56=1040KN第二类组合N=Fn=49806=830KNNmax=N+(M+Hh）xmaxxi2=830+（465+401.2）1.541.52 =830+81.5=911.5KNNmin=N-M+Hhxmaxxi2=830-81.5=748.5KN 故取第一类组合进行计算。1.3.2.5 桩基换算2承台底保护层厚度为50mm，则h0=1150-50=1150mm，由于基桩为圆形桩计算时应将界面换算成方桩，则换算成方桩截面边宽为：bp=0.8d=0.8500=400mm，换算后的桩平面布置图如图1-2所示。 图1-2 换算后的灌注桩平面布置图（单位：mm)上图所示承台计算简图中的桩基础即是换算后边长为400mm的方形桩。1.3.2.6 柱边冲切验算承台受桩冲切的承载力应满足下式 Fl20xbc+a0y+0y（hc+a0x）hpfth0Fl=F-Ni=6580-0=6580KN其中hp=0.965，a0x=1.0，a0y=0.35则 0x=a0xh0=1.01.15=0.869 0y=a0yh0=0.351.15=0.3043冲切系数为 0x=0.840x+0.2=0.840.869+0.2=0.785 0y=0.840y+0.2=0.840.3043+0.2=1.665故20xbc+a0y+0y（hc+a0x）hpfth0=20.7850.4+0.35+1.665（0.6+1.0）0.96511501430 =10772KN6580KN （满足要求）1.3.2.7 角桩冲切验算承台受角桩冲切的承载力应满足下式Nl1XC2+a1Y2+1y（C1+a1x2）hpfth0其中 C1=C2=0.7 a1x=a0x=1.0 a1y=a0y=0.35 1x=0x=0.869 1y=0y=0.30421x=0.561x+0.2=0.560.869+0.2=0.52381y=0.561y+0.2=0.560.3042+0.2=1.110故1XC2+a1Y2+1y（C1+a1x2）hpfth0=0.52380.7+0.352+1.11（0.7+1.02）0.96514301150=2964KNNl=Nmax （满足要求）1.3.2.8 承台受剪承载力验算3受剪切承载力截面高度影响系数 hs hs=800h00.25=80011500.25=0.9132对于-截面 y=0y=0.3043剪切系数 =1.75+1.0=1.750.3043+1.0=1.346则 hsftb0h0=0.9031.34614304.01.15 =7995KN3N=31096=3288KN （满足要求）对于-截面 x=0x=0.869 （在0.33之间）剪切系数 =1.75+1.0=1.750.869+1.0=0.936则 hsftb0h0=0.9030.93614302.51.2 =3615KN2Nmax （满足要求）1.3.2.9 承台受剪承载力验算对于-截面，取基桩净反力最大值Nmax=1152 Mx=Niyi=211521.2=2764.8.00KNm As1=Mx0.9fyh0=2764.81060.93601150=7420mm2因此，承台长边方向选用16根直径为25mm的HRB400级钢筋，As=7854mm2对于-截面 My=Nixi=31093.330.55=1803.99KNm As2=My0.9fyh0=1803.991060.93601150=4856mm2因此，承台短边方向选用10根直径为25mm的HRB400级钢筋，As=4909mm21.3.2.10 桩身结构设计沉管灌注桩选用C30混凝土，预制桩尖选用C30混凝土，钢筋选用HRB400级。根据建筑桩基技术规范，桩顶轴向压力应符合下列规定NmaxcfcAps第一类组合 Nmax=F+Gn+（M+Hh）xmaxxi2 =6580+1.354.02.51.5206+（320+301.2）1.541.52 =1198KN第二类组合 Nmax=F+Gn+（M+Hh）xmaxxi2 =4980+1.354.02.51.5206+（465+201.25）1.541.52 =948.6KN计算桩基轴心抗压强度时，一般不考虑压屈影响，故取稳定系数=1.0，c=0.65，C30级混凝土fc=14.3Nmm2 cfcA=10.6514.31030.253.140.52 =1824.14KNNmax=1198KN故桩身轴向承载力满足要求1.3.2.11 沉降验算计算基底附加压力 P=Fk+Gk-2（a0+b0）qsikhia0b0其中 a0=3.5 b0=2.0 qsikhi=qsikli2=264.68KN Fk=65801.35=4874.07KN Gk=2042.51.5=280KN P=4874.07+280-2（2+3.5）264.682.03.5=320.37KPa确定计算厚度 Zn=b2.5-0.4lnb=22.5-0.4ln2=4.45m取Zn=5m b=2.02 故取 Z=0.3m分层计算沉降量见表1-2表1-2 沉降量分层计算ZilbzbEsiSiSi01.75040.25=1011.75140.2333=0.93320.93320.93321224.9124.9121.75240.1932=0.77281.54560.61241216.3541.2531.75340.1583=0.63321.89960.3540129.4550.7041.75440.1323=0.52922.11680.2172125.7956.494.71.754.740.1182=0.47282.22220.1052122.80859.2951.75540.1130=0.45202.26000.038121.2560.34Si=1.25fak 故取 s=0.61875计算地基最终沉降量 S=ss=0.6187560.34=37.938mm1.3.2.12 软弱下卧层验算4由于Es1Es2=3.16 zb0.5 查表得 =23.16 tan23=0.428 z=Fk+Gk-1.5（A0+B0）qsikliA0+2ttan（B0+2ttan） =17.5KPa m=0.5218+0.0317.5+12.177.5+0.89+1.58.9+5.69.820.61 =8.56KNm3 fa=fak+bb-3+dm（d-0.5） =110+0+4.48.5615.9-0.5=690KPa mZ=8.5620.61=176.507KPa z+mZ=17.5+170.507=176.507KPa2d）工程入土深度 h=0.52+12.2+0.8+1.5+1.40=16.5由于地下水位离地表0.55m，且对混凝土无侵蚀性，故选择承台埋深为1.4m，则桩基的有效桩长为 16.5-1.4=15.1m桩截面尺寸由经验建议，选择桩边长400400mm2，由于施工设备要求，桩分为两节，上段长8m，下段长为8m（不包括桩尖长度在内）。实际桩长比有效桩长长1m，这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。1.3.3.3 确定单桩承载力特征值 Quk=Qsk+Qpk =upqsikli+Apqpk =40.411.3225+0.840+1.570+1.48150+0.425000 =1790.9KN Ra=QukK=1790.92=895KN1.3.3.4 确定桩数和承台底面尺寸最大轴力组合的荷载 F=6580KN M=320KNm H=15KN初步估算桩数，由于珠子是偏心受压，故考虑一定的系数，规范中建议取1.11.2，现在取1.1的系数，即 n1.1FRa=1.16580895=8.08 取 n=9桩距 Sn3d=3.00.4=1.2m 故选择承台边长a=b=3.2m 1-3 预制桩平面布置图 （单位：mm）1.3.3.5 确定群桩基础中单桩承载力验算第一类组合Qk=Fk+Gkn=65801.35+3.23.21.4209=573.4KNRa=898.80KNQk max=Qk+（Mk+Hkh）xmaxxi2=573.4+（3201.35+151.251.35）1.261.22 =573.4+33.2=6060单桩水平力 Hk=151.359=1.23KN，此值较小可不验算单桩水平承载力第二类组合Qk=Fk+Gkn=49801.35+3.23.21.4209=441.7KNRa=895KNQk max=Qk+（Mk+Hkh）xmaxxi2=441.7+（4651.35+201.21.35）1.261.22 =483KN0单桩水平力 Hk=201.359=1.64KN，此值较小可不验算单桩水平承载力1.3.3.6 抗弯计算与配筋设计对于承台的进一步设计为，取承台厚1.25m，下设100mm的混凝土垫层，保护层厚为50mm，则h0=1.2m，混凝土强度C30，ft=1.43Nmm2，承台钢筋选用HRB400级钢筋，fy=360Nmm2。扣除承台和其上填土的自重后的桩顶竖向力设计值5第一类组合N=Fn=65809=731.1KNNmax=N+（M+Hh）xmaxxi2=731.1+（320+151.2）1.261.22 =778KNNmin=N-（M+Hh）xmaxxi2=731.1-46.9=684.1KN第二类组合N=Fn=49809=553.3KNNmax=N+(M+Hh）xmaxxi2=553.3+（465+201.2）1.261.22 =553.3+67.9=485.4KNNmin=N-M+Hhxmaxxi2=553.3-67.9=485.4KN故选取第一类组合进行计算，则 Mx=Niyi=3553.31.0=1659.9KNm As1=Mx0.9fyh0=1659.91060.93601150=4454.91mm2选用12根直径12的HEB400级钢筋，As=4561mm2，平行于y轴布置 My=Nixi=3610.90.9=1676.43KNm As2=My0.9fyh0=1676.431060.93601150=4499mm2选用9根直径25的HEB400级钢筋，As=4561mm2，平行于x轴布置1.3.3.7 柱下冲切验算承台受桩冲切的承载力应满足下式Fl20xbc+a0y+0y（hc+a0x）hpfth0 Fl=F-Ni=6580-728.89=5831.11KN 其中hp=0.9666，a0x=0.7，a0y=0.8 则 0x=a0xh0=0.608 0y=a0yh0=0.695冲切系数为 0x=0.840x+0.2=0.840.583+0.2=1.0396 0y=0.840y+0.2=0.840.695+0.2=0.9385故20xbc+a0y+0y（hc+a0x）hpfth0=21.03960.4+0.8+0.9385（0.6+0.7）0.9666614301150=7844.75831.11KN （满足要求）1.3.3.8 角桩冲切验算承台受角桩冲切的承载力应满足下式Nl1XC2+a1Y2+1y（C1+a1x2）hpfth0其中 C1=C2=0.6 a1x=a0x=0.7 a1y=a0y=0.8 1x=0x=0.608 1y=0y=0.6951x=0.561x+0.2=0.560.608+0.2=0.6931y=0.561y+0.2=0.560.695+0.2=0.6156故：1XC2+a1Y2+1y（C1+a1x2）hpfth0=0.6930.6+0.82+0.6156（0.6+0.72）0.966614301150=2046KNNl=Nmax=778KN （满足要求）1.3.3.9 承台受剪承载力验算6受剪切承载力截面高度影响系数 hs hs=800h00.25=800112000.25=0.9036对于-截面 x=0x=0.6087 （在0.33之间） 故取 x=0.6087剪切系数 =1.75+1.0=1.750.6087+1.0=1.0878则： hsftb0h0=0.90361