桩基础设计实例

1、桩基础设计实例一、设计资料：建筑场地资料同任务书。建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表 1土 层 编 号土层名称层底 埋深(m层厚(m)V(KN/3 ) mew(%)Ilc (kpa) 2d),确定工程桩入土深度。承台底进入第层土，承台埋深-2.0m，确定桩基的有效桩长度。预制桩：桩截面尺寸选用边长 400mm500mm450mM 450mr)由 施工设备要求，桩分为两节，实际桩长比有效桩长大 1m这是考虑 持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。桩基及土层分布示意图见图1。3、确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基，采用经验参数法单桩承载力标准值：规范p

2、33Quk - QskQpk - uqsikhqpk Ap单桩竖向承载力特征值0.001-0.30111Yr4-i廿丁1- T 一1宀+ TK11XrL_XJz宀十丁1-卄rT11*rr L45010001000450图2五桩桩基础图1桩基及土层分布示意图4、确定桩数和承台底面尺寸以下各项计算均以轴线-A轴 柱为例。最大轴力组合的荷载：Fa =4239KN,MXa= 100KN-m, Qa= 52KN初步估算桩数：n _LI 二4239 1.1 =4.6 （根）R21015表3.33-1桩的最小中心距土类与成桩工艺排数不少于3排且桩数不少丁 9根的摩擦型桩桩基其他情况非挤十兼注粧3, Orf3

3、.Orf部分挤土桩P3.5d3（W挤土桩非饱和土4.0d3.5d饱和茹性土45d4M钻、挖孔扩底桩2D 或 D+2,0m （当L5 D 或 Z?+L5m（当 P2m）沉管夯扩、钻 孔挤扩桩非饱和土11D 且 4. Orf2.00 且 35d和黏性土15D 且 4.5d2.2D 且 4（W取 n=5,桩距 Sa 3d= 1.35m。桩位平面布置如图2,承台最小宽度不应小于2倍桩的直径或边长，且500mm。承台边缘至边桩的中心距不小于桩的直径或边长， 边缘挑出部分150mm条形基础150mm。承台厚度应300mm 承台底面尺寸为。5、确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属非端承桩，并n3,承台底面下

4、并非欠固结土、新填土 等，故承台底不会与土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用 效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。规范 p28: R=R+ cfakAc6、桩顶作用效应验算五桩承台：荷载取 A柱 Nnax组合：F= 4239KN M = 100KN-m Q = 52KN设承台高度H= 1.0m (等厚),荷载作用于承台顶面处。本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数1.0。桩顶受力：Nk = FkGkn min = 0.4%。其它构造钢筋可参见相关 标准图集。f cfcA fyAs) =1.0 (1.0 15 450 410 310 1017)桩身强度=3352.8KN R满足要求灌注桩

5、：按照m值法，计算最大弯矩。进行配筋预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30 采用静 压法沉桩时，可适当眸低（但不宜低于C20） 5预应力 泯凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40 o混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm 5预应 力混凝土菸制桩的嚴面边长不宜小于350mm ；谨应力 混凝土离心管桩的外径不宜小于300mm。预制桩的植身应定敎里的纵向兩筋主筋） 和籀筋。预制桩的最小配筋至一般不宜小于0戈。如 采用静压法沉桩时，其最小裁筋车不宜小于06%打入 桩桩顶以下45倍桩身直径长度范国内箍筋应加宏，并 设畫丽筋网片。主筋直径不宜小于混凝土保护层 应不小于30mm o&S* “*4(罷伙醉氓国扌

6、481胪 MERW 曽誹阳伙S哄&刖 10Mr.料书福哄国9-去0mm：a& 蚩 omm3llwKlM&JK 番哄區#岂3 笫序 #* T4MK3II匮陪(血mibw 奈CS3常) SSES S ta- aus S5-簷A*g50$ 伙ffiAe 工 *7kms3序席序 SSSSKS 即*,#4ssa*迪裁身44eBB 二 ,0一 一 一 rwl一TEUfers1MW对承受黄阻力和位于坡地岸边的基桩.应週长0遍.絃筋采用 睦*言妥用螺虞式氛筋：受水平就较大的桩基和抗察桩 基，桩糜d荊围内. 融应适当却密当舸筋笼长度超过4m甘.为加強其刚度.鱼每隔2m左右设一道桩身海餐土强度尊蹑不得小于U5.淘

7、餐土玫创桩尖侵度尊级不得 小于C30：为保证桩头具有设计程度施工时应超港50 cm氏上咲除 掉 iOS 土 面处主筋的混废土保护层印度不应小于55mm.水下尬注惑土桩的 保护层厚度不紹小子0 9、承台设计计算承台混凝土强度等级采用C2d以-A轴柱为例：由单桩受力可知，桩顶最大反力Nma洽976.6KN,平均反力6004756751 N -938.6KN，故桩顶的净反力为G454Nj =Nmax =976.6上一 = 885.8KNJ maxmaxn5-G454N 二 N 938.6847.8KNJn5(1)柱对承台的冲切由图 3, aox = aoy= 475mm 承台厚度图3五桩承台结构计算

8、简图H= 1.0m,计算截面处的有效高度ho= 1.0 0.07 = 0.93m,(承台底主筋的保护层厚度取7cm)。冲跨比：二 a / h 二 475/9300.840.2冲切系数:h 空 800mm, hp =1.0 h _ 2000mm, hp = 0.9其余值采用线性内插法。A柱截面尺寸be x ac = 600mM 600mm混凝土的抗拉强度设计值 ft = 1100kpa。冲切力设计值 F = F刀 QI = 4239-847.8 = 3391.2KNUm:承台冲切破坏椎体一半有效高度处的周长。F|- hp 0Um ft h0(2)角桩对承台的冲切由图3,a1x = ay = 47

9、5mm,c = c2 = 675mm,角桩冲跨比:P75 页。5. 9.8对位于柱（墙）冲切破坏锥体以外的基桩.可按F列规 定计算承台受基桩冲切的承载力：1四桩以上（含四桩）承台受角桩冲切的承载力可按下列 公式计算（见图5. 9. 8-1）：M W Lj3ix（Q +a】y/2） +0iy （c】+ax/2）0hp/o（5. 9.8-1） (5. 9-8-2) (5. 9.8-3)式中M不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩（含复合基桩）反力设计值;01X、Ply 角桩冲切系数；冬、 从承台底角桩顶内边缘引45。冲切线与承台顶 面相交点至角桩内边缘的水平距离；当柱 （墙）边或承台变阶

10、处位于该45。线以内时，则hAlx Aly取由柱（墙）边或承台变阶处与桩内边缘连线 为冲切锥体的锥线（见图5* 9- 8-1）； 承台外边缘的有效髙度*角桩冲跨比，Au =屁，Aiy = aly/h0 其值均应满足25-L 0的要求。:|i图5. 9. 8-1四桩以上（含四桩）锥形承台：Cb）1y角桩冲切系数：f 1x（C2承台角桩冲切计算示意 阶形承台 0.480.20.5160.20.48 = 0.670诗）9 号Jftho0.475 =2 0.67 （0.675） 1100 0.92F237.4KNoNj -885.8KNo J max（3）斜截面抗剪验算计算截面为I - I,截面有效高

11、度ho=0.92m,截面的计算宽度bo=2.9m,混凝土的轴心抗压强度 fc = 10000kpa,该 计算截面上的aix满足要求最大剪力设计值 V= 2Nmax = 2X 885.8 = 1771.6KN。由图3,ax = ay = 475mmax 0.475x - y-0.516剪跨比：ho0.92桩基承合翦切磁赫面为T过桂()边与驻边谨线赵成斡歳国-柱下尊厚度卓自.箕沏蓝受胡题力按下式IML(4)受弯计算由图3,承台I - I截面处最 大弯矩为：M= 2Nmaxy = 1771.6 X 0.7 = 1240.12KN-m。钢筋 fy = 300N/mm 故：M0.9fyh1240.12 1060.9 300 9202二 4992mm采用2018（双向布置）。（配筋图见图4）（5）承台局部受压验算已知A柱截面面积 A = 0.6 X0.6 = 0.36m2,混凝土局部受压净 面积An = A = 0.36m；局部受压 时的计算底面积Ab= 3X0.6 X3X 0.6 = 3.24m2,混凝土局部受压00004300*r图4承台配筋图牧000tOOQ L450厂0O严冠1r14i h J-JSt丄1L-IJk混凝土强度影响系数（3 c=1.01.353 c3 Lf CAn ln = 1.35 X 1.0 X 3X 10000X 0.36 = 14