水利工程桩基设计计算书

水利工程桩基设计计算书1工程概况某提水泵站主厂房基础采用钻孔灌注桩基础。上部结构传至承台底面的荷载标准组合值为：竖向力Nk=5000kN，弯矩Mk=600kN·m，水平力Hk=200kN；准永久组合竖向力Nq=4500kN。承台埋深2设计依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）岩土工程勘察报告（本场区地层参数摘录）3地质条件及桩型选择3.1场地地层及桩侧、桩端阻力参数（摘录）层号岩土名称层底深度(m)厚度(m)钻孔灌注桩极限侧阻力标准值qsik极限端阻力标准值qpk①填土2.02.0不计—②粉质黏土10.08.050—③中砂17.07.070—④强风化砂岩22.05.0100—⑤中风化砂岩27.0（未揭穿）进入2.0m12030003.2桩型与几何参数桩型：泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径d=800桩长：设计桩顶标高为承台底标高（‑2.0m），桩端进入层⑤中风化砂岩2.0m，桩长L=25.0桩身混凝土：C30，fc=14.3N/mm2钢筋：HRB400，fy=fy4单桩竖向抗压承载力计算4.1单桩竖向极限承载力标准值Quk根据JGJ94-2008第5.3.5条，当桩径d≥800mm时，应考虑侧阻、端阻尺寸效应系数，对于大直径灌注桩（d=800mm正好为界限值，规范规定Q式中：u—桩身周长，u=ψsi—第i层土侧阻力尺寸效应系数，按规范表5.3.6-2，对于黏性土、粉土，ψsi=(0.8/d)1/5；对于砂土、碎石类土，ψqsik—第i层土的li—桩身穿过第i层土的ψp—端阻力尺寸效应系数，按规范表5.3.6-2，ψp=(0.8/D)1/3，其中Dqpk—Ap—桩端面积，A分步计算1.桩侧总极限侧阻力计算层②粉质黏土：ψs2=1.0，q层③中砂：ψs3=1.0，q层④强风化砂岩：ψs4=1.0，q层⑤中风化砂岩（侧阻部分）：桩进入该层2.0m，ψs5=1.0，qQ2.桩端总极限端阻力计算Q3.单桩竖向极限承载力标准值Q4.2单桩竖向承载力特征值Ra依据JGJ94-2008第5.2.2条，安全系数K=2R5桩基竖向承载力验算5.1作用于桩顶的荷载承台及其上土重标准值估算：承台体积5.6×2.8×1.2(厚1.2m)=18.816m³，混凝土重度25kN/m³，承台自重470.4kN；承台上覆土厚0.8m（至地表），土重度18kN/m³，土重5.6×2.8×0.8×18=225.79kN。承台及土重总和Gk-轴心竖向力作用下：N-偏心竖向力作用下（弯矩方向承台长边5.6m，最大桩距xmaxN4根桩两排，每排2根，桩位坐标xi=±1.2mNN5.2承载力验算轴心竖向力：Nk'偏心竖向力：Nk,6桩身承载力验算6.1桩身强度计算根据SL191-2008第9.5.1条，桩身正截面受压承载力按下式验算：N对于灌注桩，施工条件系数ψc=0.7；桩身计算长度按一端固定一端铰支，l0=0.7×25=17.5m，长细比l0/d=17.5/0.8=21.875，查混凝土规范得稳定系数φ=0.69；桩身全截面面积A=0.5027m2，核心区面积代入计算：φ取荷载基本组合设计值N=1.35Nk'≈1.35×1424.05=1922.47kN7单桩水平承载力验算7.1基本参数桩身配筋率ρg=0.5%，C30混凝土Ec=3.0×10I其中d0=800-2×50=700mm，弹性模量比αE=EsWW桩身抗弯刚度：EI地基土水平抗力系数的比例系数m取10MN/m4（中砂～强风化），桩的计算宽度b0α换算深度αh=0.483×25=12.08>4.0，按弹性长桩计算，桩顶水平位移系数νx=2.441，桩顶容许7.2单桩水平承载力特征值Rha按JGJ94-2008式(5.7.2-2)：Rα注意单位协调：χ0R7.3群桩水平承载力验算单桩所受水平力Hik=Hkn8桩基沉降计算采用等效作用分层总和法（JGJ94-20085.5.6条），等效作用面位于桩端平面，面积为承台投影面积，附加压力按准永久组合计。8.1计算参数准永久组合基底附加压力：承台及其上土重取准永久值Gq=696.19kNp基底自重应力σc=2.0×18=36kPap桩端平面下土体（层⑤中风化砂岩）压缩模量Es8.2沉降计算深度及应力分布等效作用面尺寸l=5.6m，b=2.8m，长宽比l/b=2.0，等效作用面处附加压力p0=295.5kPa。计算点位于桩端平面中心，分层总和法按规范5.5.8式计算，计算深度取桩端下取厚度Δz=1.0m，平均附加应力系数查规范附录D，l/b=2.0，深宽比z/b=0，沉降计算经验系数ψs根据Es按表5.5.11取0.2（当Es≥20MPas单位注意：Es以kPa计=100×10³kPa，p0s叠加更多分层，最终沉降量约为1~2mm，满足规范允许变形要求。结论：桩端持力层为中风化岩，沉降量极小，满足要求。9结论单桩竖向抗压承载力特征值Ra=2802.15kN，轴心及偏心荷载作用下均满足Nk桩身强度按C30混凝土配