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本科毕业设计论文题目：西安万达商业广场区 桩基础及深基坑支护结构设计（B方案）院、 系： 建筑工程 学科专业： 土木工程 学 生： 刘丽 学 号： 040702129 指导教师： 赵 敏 2008年6月 前 言 前 言大学四年的时间是短暂的，学习的东西也是有限的。我们在校期间主要学习的是关于建筑基础和有关地质的一些最基本的知识。只有打好扎实的专业知识，才能为我们日后进行设计工作提供必要的准备。而毕业设计就给了我们一个将大学四年所基本知识应用于实践的机会。本次，我所设计的是西安万达商业广场III区的桩基础及深基坑支护结构设计。通过此次设计，不仅让我学会了如何查阅相关资料和建筑规范，更为可贵的是让我培养了一种做事认真负责，做事有理有据的态度。毕业设计与我们之前所做的学期课程设计不同，它是在老师的指导下，能独立系统的完成一项具体工程设计的全部过程。毕业设计具有实践性，综合性强的的显著特点。因而对培养我们的综合素质，创新能力和自学能力都具有其他环节无法替代的重要重用。在这一过程中，我们能够对以前所学的知识进行回顾，归纳与总结。同时，通过毕业设计还让我掌握了关于基础和支护设计的一些方法和思路。同时，在毕业设计过程中，我还学会了使用本专业的绘图软件，如CAD、天正等，使自己的制图能力有了一个质的飞跃。毕业设计是我们专业培养计划的最后，也是最重要的一个环节。它可以让我更好的了解本专业的基本知识，能较快的适应工作环境，解决具体的土木过程设计问题所需的综合能力和创新能力。因此，搞好本次设计，能够提高自身的各种能力和综合素质，为我今后的工作打下一个坚实的基础，也为以后的发展提供必要的前提。- I - 中文摘要 西安万达商业广场III区桩基础及深基坑支护结构设计（B方案）中文摘要在本设计中，我们主要根据地层条件和相应的设计任务进行桩基础和深基坑的支护结构设计。桩基础已越来越多的应用于高层建筑中。设计过程中，考虑到地层的土层条件和施工的方便，以及对周围环境的影响，该工程拟采用灌注桩，选用两类桩径和桩长不同的桩，并选择良好的持力层，如3.9m和8.9m厚的密实中砂层分别作为持力层，桩尖深入持力层深度分别为2.7m和3.6m,可以使桩基础能够充分发挥作用。同时进行合理的承台设计，承台采用块体，计算简便，易于施工，之后对桩基础进行合理配筋并进行承载力验算。考虑到基坑支护的重要性等级和基坑的深度、土层的性状、地下水情况、基坑开挖深度、开挖后边坡留置时间的长短，采用排桩进行基坑支护，用等值梁法计算排桩的嵌固深度，之后采用条分法进行排桩的整体稳定性验算，并用Kranz的简易算法进行锚杆破裂面的计算。由于地下水位在基坑底面以上，考虑各种因素条件采用管井降水。通过这些计算使工程达到安全效果，此设计也可为同类工程提供相关参考。关键字:桩基础 灌注桩 支护结构 排桩 整体稳定性 降水- II - 英文摘要 Pile foundation and deep excavation support structure design to The Wanda Commercial Plaza of Xian (B programme)AbstractIn this design, we will design the pile foundation and deep excavation of the support structure primarily basing on the formation conditions and the corresponding design tasks. Pile foundation have already been applicated in high-rise constructionmore and more. In the process of the design, we will adopt driven cast-in-place piletaking into account the formation of soil conditions and facilitaty of the construction, at the same time the impact on the surrounding environment.Then we should choose a good bearing stratum,such as the 3.9m and 8.9m thick dense in the sand,with a pile of sharp depth of the depth of 2.7 m, respectively, and 3.6 m, so that the pile foundation can fully play its role.In the end ,we will give a reasonable cap design.By using block Taiwan, the calculation is simple and easy to construction.After that we will give a reasonable basis for reinforcement and check the capacity. Taking into account the importance of supporting excavation and grading of the depth of excavation, the character of soil, groundwater, the depth of excavation, the slope after the excavation of the length of detention, we will use the piles row to support the excavation. We will calculate the embedded pile-row depth with the Beam method .The next step is to check the overall stability of piles with Swedish methodand and broken bolts of the calculation with Kranz simple algorithm. As the water table in the pit bottom is above the excavation ,we decide to use tube wells precipitation considering the various factors. Through these calculations we will make the project safety.This can also be designed to provide relevant information and similar projects.Keyword: pile foundation ，driven cast-in-place pile，supporting structure ，pile row ，overall stability ,precipitation- III - 目 录 目 录前 言I中文摘要IIAbstractIII主要符号表11.设计说明11.1工程概况11.2 场地工程地质条件11.2.2 地层结构11.2.3地下水11.3岩土工程特性指标21.3.1地基土的一般物理力学性质指标21.3.2黄土湿陷性21.3.3地基土压缩性32.桩基础设计42.1桩类型、形式的选择42.2持力层的选择和桩长的确定42.3根据工程地质资料确定单桩的承载力62.4初步确定桩数72.4.1 I类桩72.4.2 II类桩72.5桩的平面布置72.6桩顶荷载效应的计算82.7复合基桩承载力验算92.7.1 I类桩92.7.2 II类桩102.8承台计算122.8.1 I类桩122.8.2 II类桩142.9 群桩竖向承载力的确定342.9.1 I类桩392.9.2 II类桩392.10桩基础的沉降计算342.10.1 I类桩基362.10.2 II类桩基382.11 桩身验算422.11.1桩的配筋计算42- 1 -2.11.2桩身承载力的验算433.支护结构设计453.1.支护结构的选型453.2支护结构的荷载计算473.2.1.主动土压力的计算473.2.2.被动土压力的计算493.3支护结构的设计473.3.1.弯矩零点的计算503.3.2.计算支点力503.3.3.嵌固深度的确定503.3.4.结构内力和支点力设计值的计算523.3.5截面承载力的验算533.3.6锚杆计算543.4支护结构的稳定计算553.4.1支护结构的整体稳定计算553.4.2锚杆深部破裂面计算634.基坑降水664.1降水方案的选择664.2降水计算674.2.1降水系统的布置674.2.2确定基坑降水的计算图形面积及等效半径674.2.3确定管井的抽水影响半径674.2.4根据水位设计降深要求计算涌水量684.2.5求算每根管井的极限涌水量q684.2.6确定管井的数量、间距，并验算出水能力和降深值685.施工和说明705.1总体施工方案和顺序705.2管井降水施工方案和措施705.3 支护结构施工715.3.1排桩及冠梁施工715.3.2锚杆施工715.3.3腰梁安装715.4桩基础施工方案715.4.1灌注桩施工715.4.2承台施工73致谢. 74参考文献.75- 2 - 主要符号表 主要符号表极限承载力 极限侧阻力极限端阻力 桩侧阻群桩效应系数桩端阻群桩效应系数 压缩模量 平均附加应力系数 s沉降量修正后地基承载力特征值 地基的极限承载力基底平均附加应力 土的自重应力土中竖向附加应力 E变形模量 自由段长度 锚固段长度锚杆与水平面夹角 主动土压力系数被动土压力系数 、各土层的内摩擦角和粘聚力锚孔直径 第i分条土重第i分条宽度 K渗透系数第i分条滑动面处固结不排水剪黏聚力标准值第i分条滑动面处固结不排水剪内摩擦角标准值第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角第i分条滑列面处弧长S计算土体单元厚度- 1 - 第一章 设计说明 1.设计说明1.1工程概况桩基础在很早以前已广泛的应用到桥梁、水利、房屋等各类土木建筑中。特别是20世纪中后期，我国在工程建设中已普遍采用了各种类型的桩基础。进入21世纪以来，随着高层超高层建筑的兴建，桩基础的应用更为普及。本工程是西安是万达商业广场III区的桩基础和深基坑支护结构的设计，该建筑物上部29层,高100.6m，地下2层，深-10.9m，属高层建筑。各层地基土的特征、厚度、埋深和层底标高已在相应的地质勘察报告中。该设计的工程等级，桩基础设计为甲级，支护结构设计为一级。1.2 场地工程地质条件场地地形平坦，略向东南倾斜，勘探点地面高程介于386.66387.57m之间，相对高差最大为0.91m。1.2.2 地层结构拟建场地地基土的组成自上而下为：第四纪全新世耕植土，冲、洪积黄土状土，冲击粉质粘土，第四纪晚更新世冲击砂类土和粉质粘土、粉土，第四纪中更新世冲击砂类土和粉质粘土等。根据岩土地质勘察报告的地层结构及岩性描述来确定各层土的厚度,层底标高及层底埋深，见表1.1。 1.2.3地下水场地地下水属潜水类型。勘察期间地下水稳定水位埋深为-9m。场地地下水主要为砂类土及黏性土中的孔隙水。其补给方式为大气降水及地下水迳流补给，并通过自然蒸发、人工开采以及迳流排泄。勘察期间为平水期，地下水年变化幅度约为2m。- 1 - 西安工业大学学士学位论文 表1 .1各土层厚度及埋深厚度（m）层底埋深（m）层底标高（m）地表面0.00.0387.35-耕植土Q4pd0.5-0.5386.85-黄土状土Q4al+pl3.4-3.9383.45-黄土状土Q4al+pl3.8-7.7379.65-粉质粘土Q4al3.2-10.9376.45-细砂Q3al1.3-12.2375.15-中砂Q3al4.1-16.3371.05-粗砾砂Q3al6.4-22.7364.65-1中砂Q3al3.9-26.6360.75-中砂Q3al8.9-35.5351.85-粉质粘土Q3al7.2-42.7344.15-中砂Q2al6.7-49.4337.451.3岩土工程特性指标1.3.1地基土的一般物理力学性质指标各个土层的物理力学指标如下表所示：表1.2 各土层的物理力学指标() Es fA/Kpa-黄土状土Q4al+pl231916.57.41150-黄土状土Q4al+pl242017.98.40160-粉质粘土Q4al262218.27.07180-细砂Q3al03218.930200-中砂Q3al03219.235240-粗砾砂Q3al03320.155350-1中砂Q3al03319.745350-中砂Q3al03319.850320-粉质粘土Q3al242218.710.082301.3.2黄土湿陷性根据土工试验成果报告，场地内分布的-黄土状土具湿陷性，部分土样据自重湿陷性。- 2 -黄土状土部分土样具湿陷性，个别土样具自重湿陷性。自重湿陷性的分布深度3.605.5m。拟建场地属非自重湿陷性黄土场地。各拟建物的黄土地基湿陷等级按I（轻微）级设计。1.3.3地基土压缩性根据土工试验结果、原位测试结果和工程经验等综合分析判定：场地内分布的-黄土状土属中高压缩性土，其余各层粘性土均属中压缩性土；-细砂层为中密状态，其余各层砂类土的密实度均为密实。各地基土的压缩模量见表1.3。表1.3 地基土的压缩模量统计表地层名称粘性土砂土地基土承载力ESESfak(kPa)-黄土状土Q4al+pl 7.41150-黄土状土Q4al+pl8.40 160-粉质粘土Q4al7.07 180-细砂Q3al30 200-中砂Q3al35 240-粗砾砂Q3al55350-1中砂Q3al45300-中砂Q3al50320-粉质粘土Q3al10.08 230-中砂Q2al50 300- 3 - 第二章 桩基础设计 2.桩基础设计2.1桩类型、形式的选择按施工方法来分，桩基础可分为预制桩和灌注桩。预制桩属于挤土桩，一般采用锤击法沉桩。当预制桩被打入松散的粉土、砂砾土层中时，由于桩周围及桩端的土体被挤密，桩侧摩阻力也因土体加密及桩侧法向应力的增大而提高，桩端阻力也相应增大。地基土越松散，采用预制桩成桩后，地基土承载力提高幅度愈大。若建筑场地存在较厚的中密以上的砂砾土层时，为了提高桩基的承载力，一般宜将该砂砾土层作为持力层，且桩应进入砂砾土层一定深度。当然，预制桩的适用范围也有其局限性，例如，当需穿过较厚的硬夹层(硬塑粘性土层,中密以上砂土层)时,除非采用植桩、射水等辅助沉桩措施,否则难以穿过。由于预制桩需承受运输、起吊及锤击过程中的应力,混凝土的强度等级较高,含钢量也较大,所以其造价往往高于灌注桩。由于绝大多数预制桩是采用锤击法沉桩，施工过程中所产生的振动及噪声会影响周围环境，所以，预制桩在城市建设中的使用往往受到限制。灌注桩可以适用于不同的土层，桩长可因地改变，没有接头。成桩方法是采用钻、挖、冲击或沉管等方法就地成孔，并在孔内放置钢筋笼，然后灌注混凝土而成桩。由于桩身含钢量较低，又不需要预制，造价相对较低。施工时可根据不同的工程地质及水文地质条件选用不同的成桩工艺，在钻孔过程中能了解土层情况，使桩端较准确地支承在持力层上，并可根据持力层的起伏情况调整桩长。考虑到该工程施工对周围环境的影响以及勘察报告中各个土层的物理性质，桩所进入的土层多为中密密实以上的砂层，因此选择混凝土灌注桩，按照受力来说为端承摩擦桩，施工方便，桩的承载力易于得到保证。对受到较小竖向荷载的柱子，A、B、C、J柱下（I类桩）的桩径采用800mm,其他柱下（II类桩）的桩径采用1000mm。2.2持力层的选择和桩长的确定根据勘察报告，因桩基受到的荷载较大，持力层的选择I类桩在第7层7-中砂Q3al，II类桩在第8层-中砂Q3al较为理想。初步确定承台厚度为1.6m，承台埋深为-13.4m。按桩端需进入持力层的最小深度不小于2d的要求，确定I类桩的桩端进入持力层2.7m，II类桩的桩端进入持力层3.6m，桩顶钢筋嵌入承台为0.6m，则I类桩的有效桩长为12.0m，II类桩的有效桩长为16.8m。各柱子的分布及受力如图2.1所示。- 4 - 西安工业大学学士学位论文 图2.1 柱子分布及受力图工程地质剖面及桩埋深简图如图2.2所示。图2.2 工程地质剖面及桩埋深简图- 5 -2.3根据工程地质资料确定单桩的承载力因无试桩资料，按经验参数法确定单桩极限承载力。、由表查得：-中砂Q3al qsk=79kpa，-粗砾砂Q3al qsk=126 kpa，-1中砂Q3al qsk=82kpa，qpk=1500kpa ，-中砂Q3al qsk=83kpa，qpk=1800 kpa，-粉质粘土Q3al qsk=65 kpa，-中砂Q2al qsk=85 kpa。I类桩的单桩承载力： （式2.1） 其中砂土：, 则单桩极限承载力为：因为承台几何尺寸及桩间距未确定，确定基桩竖向承载力R是暂不考虑群桩效应，竖向承载力抗力分项系数查表的sp=1.65,则基桩竖向承载力设计值R为：II类桩的单桩承载力：其中砂土：, 则单桩极限承载力为：同I类桩，因为承台几何尺寸及桩间距未确定，确定基桩竖向承载力R是暂不考虑群桩效应，竖向承载力抗力分项系数查表的sp=1.65,则基桩竖向承载力设计值R为：- 6 -2.4初步确定桩数由于桩基承受竖向荷载作用，在未考虑承台底的土反力和群桩效应的情况下，采用竖向荷载设计值按公式来初步估算桩数。2.4.1 I类桩A： B：C：J：为统一和计算简便，以上四根柱子均采用四根桩。2.4.2 II类桩D：E：F： G：H：I： K：因此，可确定K柱采用两根桩，D、E、 G、 H 、I柱均采用四根桩，F柱用五根桩。2.5桩的平面布置根据规范规定，所采用的桩为非挤土灌注桩，其最小桩距应不小于2.5d，因此对于I类桩的桩距均采用3d即取2.4m，桩中心至承台边缘的距离为0.8m（图2.3a）；对于II类- 7 -桩的桩距均采用3d即3.0m，桩中心至承台边缘的距离为1.0m（图2.3b、c、d）。图2.3 桩平面布置图2.6桩顶荷载效应的计算先将承台顶面荷载换算成作用于承台底面的荷载，承台高为1.6m。按轴心竖向力作用下的公式计算，此时需考虑承台及承台上填土重，承台及填土平均重度取浮重度10kN/m3，荷载分项系数取1.2。I类桩：II类桩：- 8 - 2.7复合基桩承载力验算当所用的桩数大于3时，则需要考虑承台效应。2.7.1 I类桩承台宽=4m， L=11.7m, =4/11.7=0.342规则布桩，则Sa /d=3，查表得：1.2, 1.303, 0.138(承台内区), =0.63（承台外区）,承台底内区有效面积 =，承台底外区有效面积 =，承台底地基土净面积 =。- 9 -则 查表可得s=p=c= 1.65因此： （式2.2） 验算复合基桩的承载力:以上四根桩均满足复合基桩承载力的要求。2.7.2 II类桩有三种情况，D、E、G、H、I柱、F柱和K柱a:D、E、G、H、I柱承台宽=5m， L=16.8m, =5/16.8=0.298由Sa /d=3，查表得：1.2, 1.2890.130(承台内区), =0.63（承台外区）,承台底内区有效面积 =, 承台底外区有效面积 =B承台底地基土净面积 Ac=12.86+9=21.86 mm 2。则 查表可得s=p=c= 1.65- 10 -因此： b:F柱承台宽=6.3m， L=16.8m, =6.3/16.8=0.375规则布桩，则Sa /d=3，查表得：1.2, 1.313, 0.145(承台内区), =0.63（承台外区）,承台底内区有效面积 =，承台底外区有效面积 =，承台底地基土净面积 =。则 查表可得s=p=c= 1.65因此： 验算复合基桩的承载力:c:K柱- 11 -当所用的桩数小于3时，可不考虑承台效应。因此对于K柱不必考虑承台和土的相互作用。满足要求。2.8承台计算2.8.1 I类桩因为A、B、C、J四根柱子所采用的承台尺寸是一样的，因此只需要验算四根柱子中承受竖向荷载最大的柱，即J柱即可。计算简图如图2.4。(1)求复合基桩平均净反力：=(2)柱对承台的冲切计算：(因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.64m)冲切力：则：求算冲切系数： , , 图2.4 I类桩承台计算计算简图其中 ,- 12 -,因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C30，查表为1.43N/mm2 （式2.3）=承台受柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算按复合基桩最大净反力:,求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ， （式2.4）因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算- 13 -因,截面高度影响系数.求算斜截面最大剪力设计值V:由图可知,各桩均按平均净反力,且承台两边所受到的剪力相等。,求剪切系数,:剪跨比:, 求算剪切系数: （式2.5）因此,承台的边长满足抗剪要求。（5）受弯计算及配筋计算由图可知:, 净反力：X和Y两个方向的弯矩值相等，只需计算一个方向计算截面出弯矩设计值为：采用II级钢筋，,则采用22钢筋，钢筋根数：，取25根均匀布置，间距满足构造要求。2.8.2 II类桩根据各个柱不同的尺寸，不同的桩数和不同的受力特点，分以下几种情况进行承台计算：a：D柱（柱子尺寸，承台尺寸）。计算简图如图2.5。(1)求复合基桩平均净反力 - 14 -(2)柱对承台的冲切计算 分别自两柱底与承台交接处向下作45度延伸线形成两个锥体，该锥体相交，因此计算两根柱子共同对承台的冲切作用。(因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.8m)1)D1柱对承台的冲切计算冲切力：图2.5 D柱下承台计算简图则：1桩:求算冲切系数： , , 其中 ,因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.- 15 -采用混凝土强度等级为C40，查表为1.71N/mm2=，满足要求。2桩：求算冲切系数： , , 其中 ,取；因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C40，查表为1.71N/mm2=，满足要求。3桩：求算冲切系数： , , 其中 , 因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.- 16 -采用混凝土强度等级为C40，查表为1.71N/mm2=，满足要求。4桩：求算冲切系数： , , 其中 ,取；, 因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C40，查表为1.71N/mm2=，满足要求。2)D2柱对承台的冲切计算冲切力：则：求算冲切系数： , , 其中 ,- 17 -,因此,=承台受D2柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算按复合基桩最大净反力:,由桩顶向上引45度线，可得D1和D2的最危险冲切面。1)D1柱1桩：求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，满足要求。2桩：求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ,取；- 18 -，满足要求。3桩：求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，4桩：求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，取，- 19 -2)D2柱 求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算因,截面高度影响系数.：求算斜截面最大剪力设计值V:由图可知，平行于Y轴方向净反力取最大值，平行于X轴方向净反力取平均值。即：平行于Y轴：，平行于X轴D1柱：因D1柱不是位于承台中心，因此四个边上的剪力都要计算；边：求剪切系数,:剪跨比:，因此取 求算剪切系数:- 20 -因此,承台此边长满足抗剪要求。边：剪跨比:， 求算剪切系数:边：剪跨比:， 求算剪切系数:边：剪跨比:， 求算剪切系数:D2柱：剪跨比:， 求算剪切系数:，(5)受弯计算及配筋计算由简图计算可知:, 按最大净反力- 21 -X轴方向计算截面处弯矩设计值为：采用II级26钢筋，,则钢筋根数：,取36根，均匀布置，间距满足构造要求。采用II级28钢筋，,则钢筋根数：,取37根，均匀布置，间距满足构造要求。b：E、G、H柱（柱子尺寸，承台尺寸） 计算简图如图2.6。因为E、G、H三根柱子所采用的承台尺寸是一样的，因此只需要验算三根根柱子中承受竖向荷载最大的柱，即E柱。(1)求复合基桩平均净反力 =(2)柱对承台的冲切计算 (因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.8m)冲切力：- 22 -图2.6 E、G、H柱下承台计算简图则：求算冲切系数： , , 其中 ,因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C30，查表为1.43N/mm2=承台受柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算- 23 -按复合基桩最大净反力:,求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算因,截面高度影响系数.求算斜截面最大剪力设计值V：各桩均按平均净反力,且承台两边所受到的剪力相等。,求剪切系数,:剪跨比:, 求算剪切系数:因此,承台的边长满足抗剪要求。(5)受弯计算及配筋计算- 24 -由计算简图可知:, 净反力：X和Y两个方向的弯矩值相等，只需计算一个方向计算截面出弯矩设计值为：采用II级钢筋，,则E柱: 采用28钢筋，钢筋根数：,取30根均匀布置，间距满足构造要求。G、H柱下承台钢筋同E相同。c： I柱（柱子尺寸，承台尺寸）计算简图如图2.7。(1)求复合基桩平均净反力 =(2)柱对承台的冲切计算 (因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.8m)图2.7 I柱下承台计算简图冲切力：则：- 25 -求算冲切系数： , , 其中 ,因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C30，查表为1.43N/mm2=承台受柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算按复合基桩最大净反力:,求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，- 26 -因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算因,截面高度影响系数.求算斜截面最大剪力设计值V:由图可知，各桩均按平均净反力,且承台两边所受到的剪力相等。,求剪切系数,:剪跨比:, 求算剪切系数:因此,承台的边长满足抗剪要求。(5)受弯计算及配筋计算由简图计算可知:, 净反力：X和Y两个方向的弯矩值相等，只需计算一个方向计算截面出弯矩设计值为：采用II级22钢筋，,则钢筋根数：,取35根均匀布置，间距满足构造要求。d：F柱（柱子尺寸，承台尺寸）(1)求复合基桩平均净反力 =图2.8 F柱下承台计算简图(2)柱对承台的冲切计算 (因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.8m)冲切力：则：求算冲切系数： , , 其中 ,因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C40，查表为1.71N/mm2=- 29 -=承台受柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算按复合基桩最大净反力:,求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算因,截面高度影响系数.求算斜截面最大剪力设计值V:由图可知，各桩均按平均净反力,且承台两边所受到的剪力相等。 ,求剪切系数,:剪跨比:, 求算剪切系数:- 30 -因此,承台的边长满足抗剪要求。(5)受弯计算及配筋计算由简图计算可知:, 净反力：X和Y两个方向的弯矩值相等，只需计算一个方向计算截面出弯矩设计值为：采用II级32钢筋，,则钢筋根数：,取36根均匀布置，间距满足构造要求。e：K柱（柱子尺寸，承台尺寸）计算简图如图2.9。(1)求复合基桩平均净反力 =(2)柱对承台的冲切计算 (因所采用的桩为圆形截面，因此换算成周长相等的方桩，相应的方桩的边长为0.8d,即0.8m)冲切力：则：图2.9 K柱下承台计算简图- 31 -求算冲切系数： , , 其中 ,取为0.2因此,因承台高度h800mm，则截面高度影响系数hp按线性内插法求得为0.933.采用混凝土强度等级为C30，查表为1.43N/mm2=承台受柱冲切的承载力满足要求.(3)角桩对承台的冲切计算按复合基桩最大净反力:,求算角桩冲切系数： ， 角桩冲跨比： ，取0.2，- 32 -因此，承台边缘厚度满足要求。(4)承台抗剪计算因,截面高度影响系数.求算斜截面最大剪力设计值V:由图可知，各桩均按平均净反力。，求剪切系数,:剪跨比:, 求算剪切系数:因此,承台的边长满足抗剪要求。(5)受弯计算及配筋计算由简图计算可知:, 净反力：只有Y轴受到弯矩，计算截面弯矩设计值为：采用II级18钢筋，,则钢筋根数：,取27根均匀布置，间距满足构造要求，短边方向按构造配筋，采用1418，通常配置。- 33 -2.9 群桩竖向承载力的确定群桩竖向承载力的确定采用等代墩基法，各个土层的重度如表1.2所示2.9.1 I类桩， （式2.7）其中， （式2.8）896.828,(满足)2.9.2 II类桩有三种情况a： D、E、G、H、I柱（承台尺寸）1142.4- 34 -，(满足)b： K柱（承台尺寸）1142.4,(满足)c：F柱（承台尺寸）1179.5，(满足)2.10桩基础的沉降计算按建筑桩基技术规范来计算地基最终沉降量。其计算公式为：- 35 - （式2.9）其中桩基沉降计算经验系数，非软土地区桩端有良好持力层时，取桩基等效沉降系数， ，其中为矩形布桩时的短边布桩数，其中、分别为矩形承台长、宽及总桩数，、是根据群桩的、值确定的参数值计算简图如下：图2.10 桩基沉降量计算简图2.10.1 I类桩基 A柱：求基础底面附加压力： 计算地基的变形时取荷载效应的准永久组合，为使计算简单并偏于安全，基底附加压力采用对应荷载标准值的数值，取分项系数为1.2，即。基础底面压力：基础的自重应力： =140.12kN- 36 -基底附加压力：确定沉降计算深度：压缩模量和平均附加应力系数如下表：表2.1 土层压缩模量和平均附加应力系数0011.01.20.31450.9677.81.951500.4545计算桩基等效沉降系数：由， ， ， 查表得 ，则 因此中心点的最终沉降量为：同理，B柱基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为- 37 -同理，C柱基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为同理，J柱基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为2.10.2 II类桩基有三种情况a：D、E、G、H、I柱D柱：D柱承受偏心荷载，可将其化为等效的轴心受力的均布荷载。基础底面压力：基础的自重应力： =185.96 基底附加压力：- 38 -确定沉降计算深度：压缩模量和平均附加应力系数如下表：表2.2 土层压缩模量和平均附加应力系数表0011.05.31.061500.6679.281.856110.080.47计算桩基等效沉降系数：由， ， ， 查表得 ，则 因此中心点的最终沉降量为同理，E柱：基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为同理，G柱：基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为同理，H柱：基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为- 40 -同理，I柱：基础底面压力：基底附加压力：因此中心点的最终沉降量为b：F柱求基础底面附加压力： 计算地基的变形时取荷载效应的准永久组合，为使计算简单并偏于安全，基底附加压力采用对应荷载标准值的数值，取分项系数为1.2，则，基础底面压力：基础的自重应力： =185.96kN基底附加压力：确定沉降计算深度：压缩模量和平均附加应力系数如下表：表2.3 土层压缩模量和平均附加应力系数0011.05.30.841500.75911.11.76110.080.49计算桩基等效沉降系数：由， ， ， - 40 -查表得 ，则 因此中心点的最终沉降量为c：K柱求基础底面附加压力： 计算地基的变形时取荷载效应的准永久组合，