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桩基础习题
第八章 桩基础8-1 某一般民用建筑，已知由上部结构传至柱下端的荷载组合分别为：荷载标准组合：竖向荷载k F =3040kN ，弯矩k M =400kN.m ，水平力k H =80kN ；荷载准永久组合：竖向荷载F Q =2800kN ，弯矩M Q =250kN.m ，H Q =80kN ；荷载基本组合：竖向荷载F =3800kN ，弯矩M =500kN.m ，水平力H =100kN 。
工程地质资料见表8-37，地下稳定水位为4-m 。
试桩（直径φ500mm ，桩长15.5m ）极限的承载力标准值为1000kN 。
试按柱下桩基础进行桩基有关设计计算。
表8-37 [例8-2]工程地质资料序号 地层名称 深度(m) 重度γ kN/m 3 孔隙比e 液性指数I L 粘聚力 c (kPa) 内摩擦 角)(︒ϕ 压缩模量 E (N/mm 2) 承载力 f k (kPa) 1 杂填土 0～1 162 粉土 1～4 18 0.90 10 12 4.6 1203 淤泥质土 4～16 17 1.10 0.55 5 8 4.4 110 4粘土 16～26190.650.27152010.0280【解】 （1）选择桩型、桩材及桩长由试桩初步选择φ500的钻孔灌注桩，水下混凝土用25C ，钢筋采用HPB235，经查表得c f =11.9N/mm 2，t f =1.27N/mm 2； ='=y y f f 210N/mm 2。
初选第四层（粘土）为持力层，桩端进入持力层不得小于1m ；初选承台底面埋深1.5m 。
则最小桩长为：5.155.1116=-+=l m 。
（2）确定单桩竖向承载力特征值R①根据桩身材料确定，初选%45.0=ρ，0.1=ϕ，8.0c =ψ，计算得：)9.0(s y ps c c A f A f R ''+=ψφ=4/5000045.02109.04/5009.118.022⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ππ=2035210N=2035kN②按土对桩的支承力确定，查表8-7，sk2q =42kPa ，sk3q =25kPa ，sk4q =60kPa ，查表8-8，q pk =1100kPa 则：∑+=+=P pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q=+⨯+⨯⨯12255.242(5.0π4732/946/uk a ===K Q R kN③由单桩静载试5002/1000/uk a ===K Q R kN小者，则取473a =R kN 。
桩基础例题
一、桩基础工程量清单编制例题例1：某工程采用标准设计预制钢筋砼方桩100根（JZH b－40－12、12 A），砼强度等级要求为C40，桩顶标高－2.5m，现场自然地坪标高－0.3m；现场施工场地不能满足桩基堆放，需在离单体工程平均距离350m以外制作、堆放；地基土以中等密实的粘土为主，其中含砂夹层连续厚度2.2m，设计要求5％的桩位须单独试桩，要求计算工程量及编列项目清单（不含钢筋）。
解：根据设计、现场和图集资料，确定该工程设计预制桩工程量及有关工作内容和项目特征如下打桩及打试桩土壤级别：二级土（含砂夹层连续厚度2.2m>1m）单桩长度：14＋14＝28m 桩截面：400mm×400mm混凝土强度等级：C40 桩现场运输距离：≥350m根数：因设计桩基础只有一个规格标准，可以按“根”作为计量单位，打预制桩：100－5＝95根打试桩：100×5％＝5根送桩：每只桩要求送桩，桩顶标高－2.5m，自然地坪标高－0.3m焊接接桩：查图集为角钢接桩，每个接头重量9.391kg每根桩一个接头，共100个（其中试桩接桩5个）按照以上内容，（不包括钢筋骨架）列出项目清单如下表：分部分项工程量清单表2－4例2：某工程110根C50预应力钢筋混凝土管桩，外径φ600、内径φ400，每根桩总长25m；桩顶灌注C30砼1.5m高；每根桩顶连接构造（假设）钢托板3.5kg、圆钢骨架38kg，设计桩顶标高－3.5m，现场自然地坪标高为－0.45m，现场条件允许可以不发生场内运桩。
按规范编制该管桩清单。
解：本例桩基需要描述的工程内容和项目特征有混凝土强度（C30），桩制作工艺（预应力管桩），截面尺寸（外径φ600、内径φ400），数量（计量单位按长度计算，则应注明共110根），单桩长度（25m），桩顶标高（－3.5m），自然地坪标高（－0.45m），桩顶构造（灌注C30砼1.5m高）。
工程量计算：110根或110×25＝2750m 编列清单如下表：分部分项工程量清单表2－5工程名称：XXX工程第X页共X页例3：某工程采用C30钻孔灌注桩80根，设计桩径1200mm，要求桩穿越碎卵石层后进入强度为280kg/cm2的中等风化岩层1.7m，入岩深度下面部分做成200mm深的凹底；桩底标高（凹底）－49.8m桩顶设计标高－4.8m，现场自然地坪标高为－0.45m，设计规定加灌长度1.5m；废弃泥浆要求外运5km处。
(完整版)桩基础习题.
、单桩承载力 例题1条件：有一批桩，经单桩竖向静载荷试验得三根试桩的单桩竖向极限承载力分别为 880kN 。
要求：单桩竖向承载力容许值。
答案：Q （ 6），（ 7 ）进行计算。
其单桩竖向极限承载力平均值为:858.3 R429.3kN2例题2求单桩竖向极限承载力 942条件：某工程柱下桩基础，采用振动沉管灌注桩，桩身设计直径为377mm ，桩身有效计算长度13.6m 。
地质资料如右图。
要求：确定单桩竖向承载力容许值。
答案：rA p qrk )kPa、单排桩桩基算例设计资料：某直线桥的排架桩墩由 2根1.0m 钢筋混凝土钻孔桩组成，混凝土采用载： N 5000kN , H 100kN , M 320kN m 。
其他有关资料如图所示，桥下无水。
试求出桩身弯矩的分布、桩顶水平位移及转角（已知地基比例系数m 8000kPa/m 2，2m 0 50000kPa/m ）1( n一(u 2 i 1 i l i q ikr A p q rk)1 [3.142 0.377(0.7 2.3 45 0.98.6 55 0.6 2.7 53)1丄[1.18 2(72.45425.7 85.86) 147.27]418.2kPaa0.6 3.1420.377 42200]830kN 、 860kN 和830 860 8803极差 880-830=50kN2575~3~858.3kN5.82% 30%，极差小于平均值的30%。
858.3根据《建筑地基与基础规范》附录查表粉质黏土，粉土，黏性土摩阻力标准值分别为 45kPa 、55 kPa 、53C20，承台底部中心荷—-A-J1——2.5■答案:(1) 桩的计算宽度b1b1 kk f(d 1) 1.0 0.9(1 1) 1.8(m)(2) 桩的变形系数2m 8000kPa/m ，b1 1.8(m)，E c 2.7 107kN /m21.04640.049 m45 mbEImb0.8E c I80000 1.85 0.8 2.7 107 0.049 °4234/m桩的换算深度h 0.4234 16 6.76 2.5，属弹性桩。
桩基础习题
0.211( 0.2)
0y
0.84
0y 0.2
0.84 0.211 0.2
2.044
2[0x (bc a0y ) 0y (hc a0x )]hp fth0
2[0.805(0.45 0.175) 2.044(0.6 0.7)]0.9921100 0.83
受剪切承载力截面高度影响系数hs
hs =
800 h0
1/ 4
800 830
1/ 4
0.991
对Ⅰ-Ⅰ斜截面
x 0x 0.843(介于0.3~3之间）
剪切系数 1.75 1.75 0.95 1.0 0.843 1.0
hs ftb0h0 0.9910.951100 20.83
W0
d
32
[d
2
2( E
1)
g
d
2 0
]
3.14 0.8 [0.82 2 (6.67 1) 0.0048 0.72 ] 32
0.052m3
桩身抗弯刚度：
EI
0.85E0 I 0
0.85E0
W0d 2
0.85 3 107
0.0520.8/ 2
769.5106 0.9 300 830
3433.7mm2
选用2314，As=3540mm2,沿平行于y轴方向均匀布置。
My = Nixi 2764.40.9 1375.9kN m
As
=
My 0.9fyh0
1375.9 106 0.9 300 830
第三章建筑工程 第二节 桩与地基基础工程习题
第三章建筑工程第二节桩与地基基础工程例题与习题例题【例 2.1】某工程采用钢筋混凝土方桩基础，用柴油打桩机打预制钢筋混凝土方桩14根，方桩尺寸如下图2-4所示。
混凝土强度等级为C30，现场预制，混凝土场外运输，运距为3km，场外集中搅拌50m3/h。
编制工程量清单，并进行清单报价。
图2-4 [例2.1]图解：（1）钢筋混凝土方桩工程清单的编制工程数量=18.80×14=263.20m，其工程量清单见表2.14。
表2.14 分部分项工程量清单与计价表工程名称：某工程标段：第 1 页共 1 页（2）预制钢筋混凝土方桩工程工程量清单报价的编制该项目发生的内容：混凝土制作、运输，桩制作，打桩。
1）工程量计算。
预制钢筋混凝土桩的定额工程量按设计桩长（包括桩尖）乘以桩断面积，以体积计算。
即：工程量=0.60×0.60×18.80×14=94.75m3<100m3属小型工程。
2）综合单价计算。
预制钢筋混凝土方桩制作：套4-3-1；打预制钢筋混凝土方桩（30m以内）：套2-3-3。
单位工程的预制钢筋混凝土桩基础工程量在100m3以内时，打桩相应定额人工、机械乘以小型工程系数1.05。
混凝土搅拌：94.75×1.015=96.17 m3。
混凝土场外集中搅拌50m3/h：套4-4-1；混凝土运输5km以内：套4-4-3。
依据定额子目4-3-1和本地区市场价可查得，完成每立方米预制钢筋混凝土方桩制作工程人工费为22.34元，材料费为164.27元，机械费为7.04元；依据定额子目2-3-3（换）和本地区市场价可查得，完成每立方米打预制钢筋混凝土方桩（30m以内）工程人工费为9.38元，材料费为5.03，机械费为92.87元；依据定额子目4-4-1和本地区市场价可查得，完成每立方米混凝土场外集中搅拌50m3/h工程人工费为1.68元，材料费为1.90，机械费为11.52元；依据定额子目4-4-3和本地区市场价可查得，完成每立方米混凝土运输5km以内工程机械费为27.47元。
桩基础的例题
【例题4-1】某柱下独立建筑桩基，采用400×400mm 预制桩，桩长16m 。
建筑桩基设计等级为乙级，传至地表的竖向荷载标准值为F k ＝4400kN ，M ky ＝800kN.m ，其余计算条件见图所示。
试验算基桩的承载力是否满足要求。
解：基础为偏心荷载作用的桩基础，承台面积为A ＝3×4＝12m 2，承台底面距地面的埋置深度为d =1.5m 。
1.基桩顶荷载标准值计算kN ndA F nG F N G k kk K 79365.112204400=⨯⨯+=+=+=γkNxx M nG F N N ik kk k k 6609261337935.145.180079322m axm inm ax =±=⨯⨯±=±+=∑2.复合基桩竖向承载力特征值计算按规范推荐的经验参数法计算单桩极限承载力标准值。
桩周长u ＝0.4×4＝1.6m ；桩截面面积A p ＝0.42＝0.16m 2。
软土层、粘土层和细砂层桩极限侧阻力标准值分别为q sk ＝25kPa ，60kPa ，60kPa 。
细砂层中桩端极限端阻力q pk ＝4200kPa 。
单桩极限承载力标准值为pk p ski i pk sk uk q A q l u Q Q Q +=+=∑＝1.6×（25×11.0＋60×4.0＋60×1.0）＋0.16×4200＝1592kN复合基桩承载力特征值计算时考虑承台效应。
c ak c ukc ak c a A f Q A f R R ηη+=+=2承台效应系数ηc 查表，41.1612===n A s a m ，B c /l ＝3.0/16=0.19，s a /d ＝1.41/0.4＝3.53。
查表4－11得ηc 取0.15，对于预制桩还应乘以0.7，即ηc 取0.15×0.7＝0.105。
桩基础计算例题1
土石方工程算例
例1-1：如图为某建筑物的基础图，图中轴线为墙中心线，墙体为普通黏土一墙砖，室外地面标高为-0.3m，求该基础人工挖三类干土的工程量。
例1-2：某工程如图所示，土质为坚土，试计算条形基础土石方工程量，确定定额项目。
（J1）J2基础详图
桩、基础垫层计算示例
1、某工程用截面400×400mm、长12m预制钢筋砼方桩280根，设计桩长24m （包括桩尖），采用轨道式柴油打桩机，土壤级别为一级土，采用包钢板焊接接桩，已知桩顶标高为－4.1m，室外设计地面标高为-0.30m，试计算桩基础的工程量。
2 某建筑物基础平面图及详图如下图所示，地面做法：20厚1：2.5的水泥砂浆，100厚C10的素混凝土垫层，素土夯实。
基础为Ｍ5.0的水泥砂浆砌筑标准粘土砖。
试求垫层工程量。
3600360036003600
3600
45004500180001209000
300*300300*300
J2
J1
J1J 1
J 1
图2-3基础平面图 ZJ
ZJ
240
图
360
3 打桩机打孔钢筋混凝土灌注桩，桩长14ｍ，钢管外径0.5ｍ，桩根数为50根，求现场灌注桩工程量，确定定额项目。
三七灰土
图2-3b
1210±0.000
-0.450
-1.500
1200
30050
240100
100
图1-10b(J1)J2
(900)1100
(1100)1300
-2.250
100
1800。
桩基础-例题
8、1某桩为钻孔灌注桩,桩径850d mm =,桩长22L m =,地下水位处于桩项标高,地面标高与桩顶齐平,地面下15m 为淤泥质黏土,15sk a q kP =,饱与重度317kN m γ=,其下层为中密细砂,80sk a q kP =,2500pk a q kP =。
地面均布荷载50a p kP =,由于大面积堆载引起负摩阻力,试计算下拉荷载标准值(已知中性点为00.8n l l =,淤泥土负摩阻力系数0.2n ξ=)。
【解】 已知00.8n l =,其中n l 、0l 分别为自桩顶算起的中性点深度与桩周软弱土层下限深度。
015l m =,则中性点深度00.80.81512n l l m ==⨯=。
桩基规范5、4、4条,中性点以上单桩桩周第i 层土负摩阻力标准值为'i ni n si q σξ=当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结与地下水降低时,''i ri σσ= 当地面分布大面积荷载时,''i ri p σσ=+式中,n si q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按上式计算值大于正摩阻力标准值q pk = 2500 kPa时,取正摩阻力标准值进行设计;ni ξ——桩周第i 层土桩侧负摩阻力系数,可按表5、4、4-1取值; 'i σ——桩周第i 层土平均竖向有效应力;'ri σ——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;i γ 、m γ——第i 计算土层与其上第m 土层的重度,地下水位以下取浮重度;i z ∆、m z ∆——第i 层土与第m 层土的厚度;p ——地面均布荷载。
当地面分布大面积堆载时,''i i p γσσ+=()1'11101710124222i i m m i i a m z z kP γσγγ-==∆+∆=+⨯-⨯=∑''504292i i a p kP γσσ=+=+='0.29218.4n si ni i a q kP ξσ==⨯= 15n si sk a q q kP >=,取15n si a q kP =基桩下拉荷载为:10.851512480.4nnn gsi i i Q u q l kN π===⨯⨯⨯=∑8、2 某钻孔灌注桩,桩径 1.0d m =,扩底直径 1.4D m =,扩底高度1.0m ,桩长12.5l m =。
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某桩为钻孔灌注桩，桩径 d 850mm ，桩长 L 22m ，地下水位处于桩项标高，地面标高与桩顶齐平，地面下15m 为淤泥质黏土，其下层为中密细砂， q sk15kP a ，饱和重度17 kN m 3 ，qsk80kP a ， q pk 2500kP a 。
地面均布荷载 p50kP a ，由于大面积堆载引起负摩阻力，试计算下拉荷载标准值（已知中性点为 l n l 0 0.8 ，淤泥土负摩阻力系数 n 0.2 ）。
d=0.85 mp= 50 kPa15m淤泥质黏土 q sk = 15 kPar = 17 kN/m37m中密细砂 qsk= 80 kPaqpk= 2500 kPa【解】 已知 l n l 0 0.8 ，其中 l n 、l 0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱 土层下限深度。
l 0 15m ，则中性点深度 l n 0.8l 0 0.8 15 12 m 。
桩基规范 5.4.4条 ，中 性点 以上 单桩 桩 周第 i 层土 负 摩 阻力 标 准 值为n ' qsinii当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时，' ' iri当地面分布大面积荷载时，' p' irii 11'm zmz iiim 12式中， q n si ——第 i 层土桩侧负摩阻力标准值；当按上式计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值进行设计；ni ——桩周第 i 层土桩侧负摩阻力系数，可按表 5.4.4-1 取值；i '——桩周第 i 层土平均竖向有效应力； ri '——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起；i 、 m —— 第 i 计算土层和其上第m 土层的重度，地下水位以下取浮重度；z i 、 z m —— 第 i 层土和第 m 层土的厚度；p ——地面均布荷载。
当地面分布大面积堆载时，' p' ii' i 111i zi17 10 12 42kP aimz mm 122' p' 50 42 92kPa iin'0.2 92 18.4 kP aqsiniiq si nqsk 15 kP a ， 取 q sin 15 kP a基桩下拉荷载为：nQ g n u q si n l i0.85 15 12 480.4 kNi 1v1.0可编辑可修改某钻孔灌注桩，桩径 d 1.0m ，扩底直径 D 1.4m ，扩底高度 1.0m ，桩长l 12.5m 。
土层分布：0 ~ 6m 黏土，q sik40kP a； 6 ~10.7 m 粉土，q sik44kP a；10.7m 以下为中砂层，q sik 55kP a， q pk 5500kP a。
试计算单桩承载力特征值。
d=1.0m6m黏土 q中砂层q 4.7m siksik=40 kPa =55 kPa2d q pk = 5500 kPa0.8m粉土 q sik = 44 kPa1.0mD=1.4m【解】 d 1.0m0.8m ，属大直径桩。
大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为：Quk QskQpkusiqsikli pqpkAp（扩底桩变截面以上2d 长度范围不计侧阻力）大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为：桩侧黏性土和粉土：(0.8/ d )1/5 1/50.956si 0.8 1.0桩侧砂土和碎石类土：(0.8/ d )1/3 1/30.928si 0.8 1.0桩底为砂土：p (0.8/ D )1/3 0.8 1.4 1/30.830Q uk1.0 0.956 40 6 0.956 44－1 4.7+0.8 20.83 5500 1.421182 7027 8210kN4v1.0可编辑可修改单桩承载力特征值Q uk 8210R 4105kNK 2v1.0可编辑可修改某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1.2m，桩端进入中等风化岩1.0m，中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为41.5MPa ，桩顶以下土层参数见表，估算单桩极限承载力标准值最接近下列哪个选项的数值（取桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数r0.76 ）层底深度层厚qsikqpk层序土名（ m ）（ m ）（ kP a）（ kP a）①黏土32 /②粉质黏土40 /③粗砂75 /④强风化岩180 2500⑤中等风化岩/ /A． 32200KN B. 36800KN C. 40800KN D. 44200KN【解】桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：Q uk Q sk Q rk u q sik l i r f rk A p1.2 32 13.70 402.30 75 2.00 180 8.850.76 41.5 103 1.22 8566.2 35652.8 44219 kN4某地下室采用单柱单桩预制桩，桩截面尺寸0.4m 0.4m ，桩长 l 22m ，桩顶位于地面下 6m ，土层分布：桩顶下 0 ~ 6m 淤泥质土， q sik 28kP a ，抗拔系数 i 0.75 ； 6 ~16.7 m 黏土， q sik 55kP a ，抗拔系数 i 0.75 ； 16.7 ~ 22.0m 粉砂，q sik 100kP a ， 抗拔系数 i0.6 ； 试计算基桩抗拔极限承载力。
【解】单桩抗拔极限承载力标准值为：Tuk iq siku i li0.75 28 (4 0.4) 6 0.75 55 (4 0.4) 10.7 0.6 100 (4 0.4) 5.3201.6 706.2 508.8 1416.6kN某丙级桩基工程， 12 桩承台，桩距 1.8m, 承台底面尺寸 6.8m 4.8m ，承台埋深2.0m ，钻孔灌注桩桩径 d 0.6m ，桩长 l12m ，桩周土性参数见表。
试计算群桩呈整体破坏与非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值比值（T gk T uk）。
层底深度层厚抗拔系数qsik层序土名（ m ）（ m ）i （ kP a）①填土②粉质黏土40③粉砂80④黏土50⑤细砂90 【解】群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值为：Tgk 1u l iqsikli n12 1.83 0.6 1.8 2 0.6 0.7 40 10 0.6 80 21212 6.0 4.2 0.7 40 10 0.6 80 2121.7 280 96 693.2kN群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值为：T uk i q sik u i l i0.7 40 0.6 10 0.6 80 0.6 2 708.3kNTgk Tuk 693.2 708.3 0.902某柱下六桩独立桩基，承台埋深3m ，承台面积 2.4m 4.0m ，采用直径 0.4m 的灌注桩，桩长 12m，距径比 s a d 4 ，桩顶以下土层参数如表所示。
根据《建筑桩基技术规范》（ JGJ94-2008），考虑承台效应（取承台效应系数c0.14 ），试确定考虑地震作用时的复合基桩竖向承载力特征值与单桩承载力特征值之比最接近于下列哪个选项的数值（取地基抗震承载力调整系数a 1.5 ）层底深度层厚qsikqpk层序土名（ m ）（ m ）（ kP a）（ kP a）②填土/ /②粉质黏土25 f ak 300kP a③粉砂100 6000④粉土45 800A B 1.11 C D (2009 年考题 )【解】考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值计算公式为：不考虑地震作用时R R a c f ak A c考虑地震作用时R R a a f ak A cc1.25A c ( A nA ps ) / nQuk QskQpk uqsikliqpkAp0.4 25 10 100 2 6000 0.42 1318.8kN4R a1318.8 2659.4kNA c A nA ps n 2.4 4.0 6 0.22 6 1.474m2不考虑地震作用时R1 R a c f ak A c 659.4 0.14 300 1.474 721.3kN 考虑地震作用时a1.5R 2 R a 1.25 c f ak A c 659.41.25 0.14 300 1.474 733.7kNR 2 R a 733.7 659.4 1.11。