灌注桩基础工程课设

1、华中科技大学土木工程与力学学院基础工程设计原理课程设计任务及指导书（土木工程专业） 姓 名： 学 号： 班 级： 二O一四年四月题目. 柱下钢筋混凝土桩基础设计一、设计资料1. 场地工程地质资料：见图1和表1表1 各层土的物理性质及力学指标土层名称含水量w(%)重度(kN/m3)比重ds液限wL(%)塑限wP(%)内聚力c(kPa)内摩擦角（度）压缩模量ES1-2(MPa)承载力fak(kPa)杂填土16.0灰色淤泥质土38.218.52.7338.218.41053.5460灰黄色粘性土6.719.62.7132.717.718207.0220黑色淤泥质土30.118.92.7342.018

2、.912144.65100 2.柱端传至承台顶面处的荷载（设计值）为： 轴力F=5600（kN）， 弯矩M=500（kN-m）， 剪力V=140（kN）3. 柱底面标高：0.5 m4. 柱截面：5. 桩基安全等级：二级二、设计计算内容 1.桩基础的类型及平面布置 选用灌注桩，干作业成孔，桩径0.6m，初选承台埋置深度：1.5m桩穿入灰黄色粘性土深度：lC=2.7m2.5d,则桩的有效长度l=9.0m 2.单桩承载力设计值 按照规范经验公式法，查建筑桩基础技术规范（JGJ94-2008）, 桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)为: 杂填土取24kPa； 灰色淤泥质土取24kPa； 灰黄色粘性土

3、取94kPa； 干作业挖孔灌注桩极限端阻力标准值qpk(kPa)取2700kPa； 则单桩的竖向承载力特征值为（安全系数K=2）： 3.确定装数和布置桩位 偏心受压的桩基： 暂取桩数为9，并采用三排布置柱距取中心距：Sa=2.0m 承台厚取1.0m，桩边缘距承台边200mm 承台平面尺寸为5.05.0mm2（d=1.0m）： 4.桩基础验算（按实体深基础模型） 1）.桩基竖向承载力验算 中心荷载作用下： 偏心荷载作用下： 所以： 2）.水平荷载作用下，由于： 因此不考虑水平承载力的验算。 3）.桩尖平面处地基承载力验算 取如图实体深基础模型： 所以： 承载力按深度和宽度修正： 查表可得=0.3

4、，=1.6 所以： 综上所述，桩尖持力层承载力满足要求 4）.桩尖平面处软弱下卧层承载力验算 设计条件为s6d的群桩基础， 取实体深基础模型，如图： a0=4.6m，b0=4.6m 求基底附加应力： 取： 得： 综上所述，软弱下卧层承载力满足要求。 5）.桩基沉降验算 .求基底附加压力p0k 不考虑扩散作用的方法，易知基底附加应力。 按考虑扩散作用的方法， 用如图模型计算： 取 近似取，则：所以： .桩基沉降验算-桩顶沉降 .桩端平面处的计算沉降量-分层总和法 取分层厚度； 利用角点法确定附加应力，将桩端分为四个正方形。 ，沉降计算结果如下。沉降计算表 010.00 0.2500 0.00 0

5、.00 70000.00 100010.32 0.2483 248.28 248.28 700010.97 200010.65 0.2404 480.75 232.47 700010.27 300010.97 0.2266 679.83 199.08 70008.79 400011.29 0.2101 840.52 160.69 70007.10 500011.61 0.1934 967.03 126.51 70005.59 600011.94 0.1774 1064.52 97.50 70004.31 700012.26 0.1635 1144.29 79.77 70003.52 80001

6、2.58 0.1511 1208.40 64.11 70002.83 900012.90 0.1401 1260.90 52.50 46503.49 1000013.23 0.1302 1301.90 41.00 46502.73 1100013.55 0.1218 1339.53 37.62 46502.50 1200013.87 0.1143 1371.12 31.60 46502.10 1300014.19 0.1075 1397.57 26.45 46501.76 1400014.52 0.1014 1419.60 22.04 46501.47 1500014.84 0.0973 14

7、60.10 40.50 46502.69 1520014.90 0.0951 1445.52 -14.58 4650-1600015.16 0.0912 1458.88 -1.22 4650- 按规范规定的采用“变形比法”确定分层总和法地基压缩层深度，由该深度向上取的计算厚 度，则相应于，土层变形量理论计算为负，小于，则计算到12m计算可行。持力层，取桩基础沉降计算经验系数。 桩基等效沉降系数： 查表得： 基础最终沉降量： 5.单桩结构设计 1）.混凝土： 混凝土标号选C30，满足水下要求和预制桩尖。 混凝土保护层厚度取50mm，满足水下要求。 2）.钢筋： 单桩的最大轴向压力为： 只需按构造

8、配筋，安全等级为二级； 主筋用6根12，入承台锚固长度取，伸入桩身全长9m； 箍筋用300,且用螺旋箍筋。6.承台设计 1）承台构造 承台形式为柱下独立版式承台； 尺寸（方形）：，承台边距最近桩边； 承台埋深； 承台混凝土强度等级取C30，取； 配置HRB335级钢筋，取； 钢筋保护层取，有效高度； 柱子截面尺寸； 桩顶嵌入承台深度。 2）承台受冲切承载力验算： 承台受弯承载力计算： 则 柱边冲切，计算模型如下图 冲切力： 受冲切承载力截面高度影响系数： 冲跨比与系数计算： 满足要求 角柱冲切 则： 角柱抗冲切满足要求。 承台受剪承载力计算 受剪切承载力截面高度影响系数计算 .对斜截面： 剪切系