新版桩基础课程设计计算书样本
桩基础实例设计计算书
桩基础实例设计计算书桩基础设计计算书⼀：建筑设计资料1、建筑场地⼟层按其成因⼟的特征和⼒学性质的不同⾃上⽽下划分为四层，物理⼒学指标见下表。
勘查期间测得地下⽔混合⽔位深为,地下⽔⽔质分析结果表明，本场地下⽔⽆腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱⼦传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN mg，H = 50kN；柱的截⾯尺⼨为：400×400mm；承台底⾯埋深：D ＝。
2、根据地质资料，以黄⼟粉质粘⼟为桩尖持⼒层，钢筋混凝⼟预制桩断⾯尺⼨为300×300，桩长为3、桩⾝资料：混凝⼟为C30，轴⼼抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm ＝，主筋采⽤：4Φ16，强度设计值：fy＝310MPa4、承台设计资料：混凝⼟为C30，轴⼼抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝。
、附：1）：⼟层主要物理⼒学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表⼀：附表⼆：桩静载荷试验曲线⼆：设计要求：1、单桩竖向承载⼒标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平⾯布置图；3、群桩中基桩的受⼒验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施⼯图设计：包括桩的平⾯布置图，桩⾝配筋图，承台配筋和必要的施⼯说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施⼯图。
三：桩基础设计（⼀）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩⼟⼯程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下⽔⽆腐蚀性，Q —S 曲线见附表（⼆）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ?m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝⼟预制桩；2）、构造尺⼨：桩长L ＝，截⾯尺⼨：300×300mm 3）、桩⾝：混凝⼟强度 C30、cf＝15MPa 、m＝4φ16yf＝310MPa 4）、承台材料：混凝⼟强度C30、cf＝15MPa 、mf＝tf＝（三）：单桩承载⼒确定 1、单桩竖向承载⼒的确定：1）、根据桩⾝材料强度（?＝按折减，配筋φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ?''=+=+?=2）、根据地基基础规范公式计算：1°、桩尖⼟端承载⼒计算：粉质粘⼟，LI＝，⼊⼟深度为100800(800)8805pakPa q -=?= 2°、桩侧⼟摩擦⼒：粉质粘⼟层1：1.0LI17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘⼟层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2p ippasia Ra kPaqq lA µ=+=?++?=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载⼒试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载⼒550ukN Q=单桩承载⼒标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载⼒标准值275akN R单桩竖向承载⼒设计值1.2 1.2275330k kN R R ==?=4）、确定桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺⼨为 223m ? 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和⼟⾃重： 2(23)20240G kN == 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=?=?= 取 12n =根桩距：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==?= 取 1.0S m =2°、承台平⾯尺⼨及柱排列如下图：桩平⾯布置图1：100桩⽴⾯图（四）：单桩受⼒验算： 1、单桩所受平均⼒：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++===<2、单桩所受最⼤及最⼩⼒：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+??+=±=±=??∑3、单桩⽔平承载⼒计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<即 i V 与i H 合⼒与i V 的夹⾓⼩于5o∴单桩⽔平承载⼒满⾜要求，不需要进⼀步的验算。
基础工程课程设计计算书
基础工程课程设计计算书1.1 选择桩型、桩端持力层、承台埋深1．选择桩型因框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件，选择桩基础。
因钻孔灌注桩泥水排泄不便，为了减小对周围环境的污染，采用静压预制桩，这样可较好地保证桩身质量，并在较短施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。
2．选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布，第④层土是较合适的桩端持力层。
桩端全断面进人持力层1.50(>2d)。
承台底进人第②层土0.5m ，所以承台埋深为2.0m ，桩基的有效桩长即为24.5m 。
桩截面尺寸选用450mm × 450mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长l2m ，下段长l2.5m(不包括桩尖长度在内)，实际桩长比有效桩长大lm ，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10-17。
1.2 确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料户，按图10-1确定桩侧极限阻力标准值： 1000s p kPa <时，0.05sk a q p = 1000a p kPa <时，0.0525sk a q p =+桩端阻力的计算公式为()1212skp sk p as as p p p p ααβ'==+ 根据桩尖人土深度(H =24.5m)，由表10-2取桩端阻力修正系数0.83P α=；1sk p 为桩端全断面以上8倍桩径范围内的比贯人阻力平均值，计算时，由于桩尖进人持为层深度较浅，并考虑持力层可能的起伏，所以这里不计持力层土的1sk p ，2sk p 为桩端全断面以下4倍桩径范围内的比贯人阻力平均值，故1860sk p kPa =，23440sk p kPa =；β为折减系数，因为21/5sk sk p p <，取1β=。
桩基础课程设计模板
目录一、设计资料 (2)二、选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (3)2.1选择桩型 (3)2.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (3)2.3确定单桩极限承载力标准值 (3)2.4确定桩数和承台底面尺寸 (4)三、承载力验算…………………………………………………………………………………………53.1桩基竖向承载力验算 (5)3.2软弱下卧层验算 (6)3.3桩基沉降验算 (6)3.4桩基负摩阻力验算 (6)3.5桩身结构验算 (6)四、承台设计 (7)4.1受弯计算 (7)4.2承台配筋 (7)4.3冲切验算 (7)4.4受剪计算 (8)一、设计资料1 、上部结构资料某机械厂粗加工车间上部结构（柱子——400㎜×400㎜）传至基础顶面的最大荷载为：轴力F k=2790KN，弯矩M k=300KN.m，剪力H k=20KN。
2 、建筑物场地资料建建筑物场地地势平坦，相差高度不足1m。
根据市地震小区划分规定，该建筑物地震烈度按6度设防。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表1.5米，丰水期会上升，但根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见下表：地基各土层物理，力学指标二.、选择桩型、桩端持力层 、承台埋深1、 选择桩型因为柱底荷载大 ，不宜采用筏基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，所以采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2 、选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第3层是软塑粘土，且比较薄，第4层是流塑淤泥质粘土，第5层是软塑粉土约为4.2m 厚，第6层是与地5层同硬度软塑粉土，所以第6层是比较适合的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层4m （>2d ），桩顶进入承台100mm ，桩尖取0.15m ，由于第1层厚0.3m ，地下水位为离地表1.5m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第2层土0.9m ，即承台埋深为1.2m ，桩长h 即为h=0.65+1.75+2.5+4.8+3.25+4-1.2+0.1+0.5=14.05m桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层<10时,桩边长取300～400,400mm ×400mm ，右 图为桩基及土层分布示意图。
桩基础工程-课程设计计算书
目录一、设计资料、要求和分组 (4)二、确定桩的长度和承台埋深 (5)1、设计资料 (5)2、桩的长度验算 (5)3、验算 (5)三、单桩配筋设计和计算 (6)四、确定桩的平面布置 (6)五、承台结构计算（冲切、受剪、受弯） (6)1、桩顶荷载 (6)2、基础净反力设计值 (6)3、承台柱冲切验算 (7)4、承台角桩冲切验算 (8)5、承台受剪验算 (9)6、承台受弯验算及承台配筋 (8)7、承台局部受压验算 (11)六、桩基沉降验算 (11)1、地基变形计算深度 (11)2、考虑扩散作用 (11)3、不考虑扩散作用 (12)七、绘制桩及承台施工图 (12)一、设计资料、要求和分组1.分组单桩承载力：061班350KN；062班400KN；063班450KN，064班500KN。
桩数：2.采用沉管灌注桩，单柱（500×500mm2）下桩基础结构形式。
3.地质资料如下：土层状态厚度mγkN/m3ckPaφ度E sMPaq s i akPaq pakPa粉土e=0.831813201220150亚粘土I l=0.5121915211325200粘土I l=0.6较厚19162015302504.如果需要其他数据，可以参阅有关资料，但要在计算书中予以说明。
5.设计任务包括：(1) 确定桩的截面尺寸和长度，确定承台埋深；(2) 单桩配筋设计和计算；(3) 确定桩数和桩的平面布置；(4) 承台结构计算（冲切、受剪和受弯）及设计；(5) 桩基沉降计算(分别按考虑扩散和不考虑扩散计算实体深基础下的附加应力)；(6) 绘制桩及承台施工图。
6.参考资料(1)混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002.(2)建筑结构构造资料集.北京：中国建筑工业出版社，1998.(3)唐岱新孙伟民.高等学校建筑工程专业课程设计指导书.北京：中国建筑工业出版社，2000.(4)朱浮声.地基基础设计与计算.北京：人民交通出版社，2005.(5) 杨克己等.实用桩基工程.北京：人民交通出版社，2004. (6) 林图.地基基础设计.武汉：华中理工大学出版社，1996.二、确定桩的长度和承台埋深1、 材料信息：柱混凝土强度等级：30C桩、承台混凝土强度等级：20C 2/10.1mm N f t = 钢筋强度等级：235HpB 2/210mm N f y = 钢筋强度等级：335HRB 2/300mm N f y = 2、 桩的长度计算：单桩承载力特征值Ra 取500KN 承台底标高设为-1.500假设桩底位于粉土层底部，则：5.12025.014.3225.014.31502⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑i sia p p pa a l q A q R μkN kN 50054.76<=达不到承载力。
桩基础设计算例模板
设计主要步骤一、确定桩基持力层的位置1．基本要求（1）应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层；（2）持力层应有一定的厚度，既能保证桩端进入持力层的深度要求，又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层；（3）桩端全断面进入持力层的深度要求为：对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径），砂土不宜小于1.5d。
碎石类土不宜小于1d。
当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于3d；当持力层较厚、施工条件许可时，桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。
砂与碎石类土的临界深度为(3~10)d。
2．根据实际工程地质条件选择由表1工程地质条件可知，如果作用于柱上的荷载较小或采用的桩径较大，则可选择第④层粉质黏土为持力层；反之，可选择第⑤层中砂为持力层。
现选第⑤层中砂为持力层。
桩端进入持力层的深度为1.91m。
表1 土层参数1．根据表1地质条件和所选择的持力层可知，本桩基为摩擦型桩基。
2．当持力层确定后，桩截面尺寸应根据作用于柱上的荷载大小确定。
如果荷载较大，则应选择较大的截面尺寸。
本例假定作用在设计地面标高处的荷载为：轴力F k ＝104 kN ，剪力H k =600 kN ，弯矩m k =103 kN.m 。
因荷载较大，故选择的桩截面为Φ600，柱截面为900╳900，采用C40混凝土(抗压强度f c =21.1N/mm 2，抗拉强度f t =1.8N/mm 2）。
承台采用C25混凝土(抗压强度f c =11.9N/mm 2，抗拉强度f t =1.27N/mm 2）。
3．因桩端进入持力层的深度为1.91m>1.5d=1.5╳0.6=0.9m ，故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。
4．因现工程的场地设计地面标高为28.5m ，桩顶标高为26m ，故净桩长为26－4=22m 。
此外，根据预制桩与承台的连接要求(桩嵌入承台内的长度：大直径桩(d ≥800mm )不宜小于100mm ，中(800mm ≥d>250mm )、小(d ≤250mm )直径桩不宜小于50mm ），选择预制桩嵌入承台内的长度为50mm 。
桩基础设计计算书
1.确定桩的规格根据地质勘察资料，确定第4层粘土为桩端持力层。
采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm ×400mm ，桩长为22米。
承台埋深1.5米 ，桩顶嵌入承台0.1米，则桩端进持力层2.4米。
2.确定单桩竖向承载力标准值Q 和桩基竖向承载力设计值R查表内插求值得按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +=+=∑＝4×0.4(24×2.0+14×15+32×2.4)+1600×0.4×0.4=791.68KN取=uk Q 791.68 kNQ 2uk R == 791.62＝395kN 3．确定桩数n 及其布置粗估桩数n 为n ＝F/R=3200/ 395=8.1根取桩数n ＝9根。
桩距，查表，桩距s=3.0b p =3×0.4=1.2m承台边：a=2×(0.4+1.2)=3.2承台高度h 为1.2m, 桩顶嵌入承台0.1m ，钢筋保护层取150mm ，则h 0=1.2-0.15=1.05m=105mm4.基桩承载力验算∑++=2max max iy x x M n G F N＝ 3200 3.2 3.2 1.5 20(40050 1.05)1.296 1.2 1.2+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯ ＝ 389+62.8 ＝451.8kN < 1.2R ＝1.2×395＝474 kN 且nG F N +=＝ 389 < R ＝395(满足) 5.软弱下卧层承载力验算 由Es1/Es2=3.2/1.9=1.68.z/b=2.5/2>0.5,查表得023θ=。
下卧层顶面处附加应力：()(2tan )(2tan )k c z lb p p p b z l z θθ-=++ 23.2 3.2(342.520 1.5)(3.2230.424)⨯⨯-⨯=+⨯⨯=96.9kpa 下卧层顶面处的自重应力：20 1.518.3(10.387)363.6cz σ=⨯+⨯-⨯=kpa 下卧层承载力：363.614.1/4.5czm KN m d z σγ===+ 75 1.214.1(4.50.5)142.68az f kpa =+⨯⨯-=>96.9kpa z p =（满足） 单桩水平力：1/ 5.6k k H H n kN ==(可以)相应于荷载效应基本组合时作用于桩底的荷载设计值为： 1.35 1.3532004320K F F KN ==⨯=1.35 1.35400540.K M M KN m ==⨯=1.35 1.355067.5K H H KN ==⨯=桩顶竖向设计值：480F N n==KN ()max maxmin 2iM Hh x N N x +=±∑ ()609350254067.5 1.2 1.2480480129.38{4 1.2+⨯⨯=±=±=⨯ 6.承台计算（1） 承台冲切计算：柱对承台的冲切，按下式计算：F 1.35320004320Ii l F N =-=⨯-=∑KN 受冲切承载截面高度影响系数hp β=1冲跨比λ与系数α的计算0000.80.76( 1.0)1.05a h λ===<00.840.880.760.2β==+ ()004b c hp t o a f h ββ⨯+()40.880.40.811100 1.05=⨯⨯+⨯⨯⨯ =4851>Fl角桩向上冲切，110.560.560.5830.20.760.2x βλ===++ ()102/2hp t c a f h ββ+()20.5830.60.8/211100 1.05=⨯+⨯⨯⨯ =1347.5>Nmax=609KN(可以)（2） 承台受剪计算1/408000.93hs h β⎛⎫== ⎪⎝⎭I －I 截面：00.76x λλ==175.1+=λβ＝1.75/（0.76+1）=0.994 00h b f t hs ββ=0.93×0.994×1100×3.2×1.05=3416.6 kN >2Nmax=2×609=1218满足要求(3) 承台受弯计算按式计算x 34800.375769.5.i i M N y KN m ==⨯⨯=∑ 60769.5102714.0.90.93001050x s y M A KN m f h ⨯===⨯⨯ 选用1814，=s A 27702mm ,沿x,y 均匀布置。
桩基础设计计算书
桩基础设计计算书1、研究地质勘察报告1.1地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。
1.2、工程地质条件 自上而下土层一次如下：① 号土层：素填土，层厚约为1.5m ，稍湿，松散，承载力特征值a ak KP f 95= ② 号土层：淤泥质土，层厚5.5m ，流塑，承载力特征值a ak KP f 65= ③ 号土层：粉砂，层厚3.2m ，稍密，承载力特征值a ak KP f 110=④ 号土层：粉质粘土，层厚5.8m ，湿，可塑，承载力特征值a ak KP f 165= ⑤ 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值a ak KP f 280= 1.3、 岩土设计参数岩土设计参数如表1和表2所示。
表1地基承载力岩土物理力学参数表2桩的极限侧阻力标准值sk q 和极限端阻力标准值pk q 单位KPa1.4 水文地质条件⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
⑵地下水位深度：位于地表下4.5m 。
1.5 场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化沙土、粉土。
1.6 上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构，长30m ，宽9.6m 。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
柱截面尺寸均为400mm 400mm ，横向承重，柱网布置如图所示。
2. 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深根据地质勘查资料，确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。
采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，400mm ×400mm 桩长为15.7m 。
桩顶嵌入承台70mm ，桩端进持力层1.2m 承台埋深为1.5m 。
3. 确定单桩竖向承载力3.1 确定单桩竖向承载力标准值Q根据静载力触探法公式:p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +∑=+==4×0.4(×20×5.5+52×3.2+58×5.8+75×1.2)+2000×0.4×0.4 =1444.48 KN3.2 确定单桩竖向承载力设计值RaRa=K Q uk =248.1444=722.24 KN 式中安全系数K=24. 确定桩数n ，布置及承台尺寸4.1桩数n最大轴力标准值，KN F k 2280=初步估算桩数，由于柱子是偏心受压，考虑一定的系数，按规范取1.1～1.2。
(完整版)桥墩桩基础设计计算书
基础工程课程设计一．设计题目：某桥桥墩桩基础设计计算二．设计资料：某桥梁上部构造采用预应力箱梁。
标准跨径30m，梁长29.9m，计算跨径29.5m，桥面宽13m（10+2×1.5），墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。
1、水文地质条件：河面常水位标高25.000m，河床标高为22.000m，一般冲刷线标高20.000m，最大冲刷线标高18.000m处，一般冲刷线以下的地质情况如下：（1）地质情况c（城轨）：2、标准荷载：（1）恒载桥面自重：N1=1500kN+8×10kN=1580KN；箱梁自重：N2=5000kN+8×50Kn=5400KN；墩帽自重：N3=800kN；桥墩自重：N4=975kN；扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN（2）活载一跨活载反力：N5=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M1=3334.3 kN·m；两跨活载反力：N6=5030.04kN+8×100kN；（3）水平力制动力：H1=300kN，对承台顶力矩6.5m；风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩4.75m3、主要材料承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ‘=15kN/m3(浮容重)，桩基采用C30混凝土，HRB335级钢筋；4、墩身、承台及桩的尺寸墩身采用C30混凝土，尺寸：长×宽×高=3×2×6.5m 3。
承台平面尺寸：长×宽=7×4.5m 2，厚度初定2.5m ，承台底标高20.000m 。
拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径1.0m ，成孔直径1.1m ，设计要求桩底沉渣厚度小于300mm 。
5、其它参数结构重要性系数γso =1.1，荷载组合系数φ=1.0，恒载分项系数γG =1.2，活载分项系数γQ =1.46、 设计荷载（1） 桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.5m 初步拟定采用四根桩，设计直径1m ，成孔直径1.1m 。
桩基础设计实例计算书
桩基础设计实例某城市中心区旧城改造工程中，拟建一幢18层框剪结构住宅楼。
场地地层稳定，典型地质剖面图及桩基计算指标见表8-5。
柱的矩形截面边长为400mm ×500mm ，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为：5840=k F kN ，180=xk M kN ·m ，550=yk M kN ·m ，120=xk H kN 。
承台混凝土强度等级取C30，配置HRB400级钢筋，试设计柱下独立承台桩基础。
表8-5 地质剖面与桩基计算指标解：（1）桩型的选择与桩长的确定人工挖孔桩：卵石以上无合适的持力层。
以卵石为持力层时，开挖深度达26m 以上，当地缺少施工经验，且地下水丰富，故不予采用。
沉管灌注桩：卵石层埋深超过26m ，现有施工机械难以沉管。
以粉质粘土作为持力层，单桩承载力仅240~340 kN ，对16层建筑物而言，必然布桩密度过大，无法采用。
对钻（冲）孔灌注桩，按当地经验，单位承载力的造价必然很高，且质量控制困难，场地污染严重，故不予采用。
经论证，决定采用PHC400-95-A （直径400mm 、壁厚95mm 、A 型预应力高强混凝土管桩），十字型桩尖。
由于该工程位于城市中心区，故采用静力法压桩。
初选承台埋深d =2m 。
桩顶嵌入承台0.05m ，桩底进入卵石层≥1.0m ，则总桩长L=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+1.0≈25.3m 。
（2）确定单桩竖向承载力 ①按地质报告参数预估∑+=i sia P p pa a L q u A q R()4596910.1803.9105.3304.1061254.044.055002+=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯+⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=ππ =1150kN②按当地相同条件静载试验成果u Q 的范围值为2600 ~3000kN 之间，则 1500~13002/==u a Q R kN ，经分析比较，确定采用13502/==u a Q R kN 。
桩基础课程设计计算书76144
课程设计(论文)题目名称桩基础设计课程名称土力学学生姓名学号系、专业城建系土木房建指导教师年月日学院课程设计（论文）任务书年级专业05土木房建学生学号题目名称桩基础课程设计设计时间一周课程名称土力学与基础工程课程编号设计地点学院一、课程设计（论文）目的地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节，使设计的地基基础在预定的使用期限和规定的使用条件下能够安全正常地工作，在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。
基础工程是土木工程专业的学科基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。
课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用，也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。
因此，通过本次课程设计，同学们可以更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法，有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。
二、已知技术参数和条件1、上部结构资料某教学实验楼，上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。
底层层高3.4m（局部10m，有10t桥式吊车，其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示。
2、建筑物场地资料（1）拟建建筑物场地位于市区，地势平坦，建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图（2）建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表 2.1m，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
容提要本设计是某教学实验楼第○5—A号桩的设计，不考虑地震影响。
桩承台尺寸为2300mm×2300mm×1000mm，桩采用静压预制桩，桩长22米，分两段，每段长11米。
本设计的容涉及到桩承台承载力的计算、桩顶作用验算、桩基础沉降验算、桩身结构设计计算、承台设计以及预制桩的施工图的绘制等。
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【题1】某试验大厅柱下桩基, 柱截面尺寸为mmmm600400, 地质剖
面示意图如图1所示, 作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值
为F = 2035kN, M=330kN·m, H = 55kN, 荷载效应标准组合设计值
为F
k=1565kN, Mk=254kN·m, Hk
=42kN, 试设计桩基础。
表1 土的物理力学性质表
土层名称 厚度ih( m) 重度 )/(3mkN 孔隙比e 粘聚力c )(akP 液性指数L (%) 塑限P (%) 塑性指数 PI 液性指数
L
I
饱和度rS 压缩系数a )(1aMP 压缩模量
s
E
)(aMP
杂填土 1.7 16.0
粉质粘土 2.0 19.0 0.8 10 31 19 12 0.6 0.89 8.5
饱和软粘
土
4.5 18.4 1.1 8 42.6 24.1 18.5 0.97 1.0 0.95
粘土 >8.0 21.7 0.5 15 32.5 12.5 20 0.25 0.98 13.0
注: 各层土的平均内摩擦角
0
20
F
H
杂
粉质
饱和软
粘土
1.7
4.5m
2.0
图1 地质剖面
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1. 确定桩的规格
根据地质勘察资料, 确定第4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混
凝土灌注桩, 桩截面为方桩, 直径为400到500, 桩长为9米。承
台埋深1.7米 , 桩顶嵌入承台0.1米, 则桩端进持力层2.4米。初
步确定承台尺寸为2.4m×2.4m。
2. 确定单桩竖向承载力标准值Q
根据公式
查表内插求值得
层 序
深度( m)
L
I
qsik( kPa) q
pk
( kPa)
○2 粉质粘土 2 0.6 60
○3 饱和软粘土 4.5 0.97 38
○4 粘土 2.4 0.25 82 2500
按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值:
ppkisikpkskuk
AqlquQQQ
＝
4×0.4(60×2.0+38×4.5+82×1.5)+2500×0.4×0.4=902.4KN
取ukQ902.4 kN
3. 确定桩基竖向承载力设计值R并确定桩数n及其布置
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按照规范要求, dSa3, 取dSa4, cb＝2m, l＝9m故
l
b
c
0.22查
表得, sp0.97。查表得, sp1.60先不考虑承台效应, 估算基桩
竖向承载力设计值R为
sp
uksp
Q
R
=1.60902.40.97 ＝547.08 kN
桩基承台和承台以上土自重设计值为
G＝2.4×2.4×1.7×20＝195.84 kN
粗估桩数n为
n＝1.1×(F+G)/R=
(1565+195.84)/ 547.08=3.22根
取桩数n＝4 根, 桩的平面布置为右图所
示, 承台面积为2.4m×2.4m, 承台高度为 0.9m, 由于n > 3, 应该
考虑群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值R
由dSa＝4 ; lBc＝0.25
查表得
ic＝0.155 , e
c
＝0.75
由
icA＝4 m², ＝2.4²－e
c
A
2²＝1.76 m²得
ceccec
i
c
i
c
c
AAA
A
＝76.576.175.076.54155.0＝0.337
由kf60, 得kckfq2120 kPa, 查表得c1.7, 因此考虑承台底土
的抗力为
n
AqQQQ
Rccckcspukspcckcspuksp
＝(0.97×902.4÷1.60)+(0.337×120×2.4×2.4)÷(4×1.7)=581.34kN
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按桩的静载荷试验取R＝581.34kN
根据经验公式得
ppkisikukAqlquQ
＝4×0.4(60×2.0+38×4.5+82×1.5)+2500×0.4×0.4=902.4KN
这说明, 按桩的静载荷试验取R＝581.34 是合理的。
4. 基桩承载力验算
2maxmaxiyxxMnGFN
＝
0.80.84.801.7)42(254420 1.72.4 2.41565
＝ 440.21+101.69
＝541.9 kN < 1.2R＝1.2×581.34＝697.608 kN
且
n
GFN
＝ 440.21 < R＝581.34 满足要求。
5. 承台计算
承台底钢筋混泥土保护层成厚度取10cm, 混凝土强度等级为
C20, 采用HRB335级钢筋。各桩净反力计算如下:
A桩: 2idaxMxnFN＝＝
0.80.84.801.7)55(33042035
=508.75-132.34=376.41 kN
B桩: 2icbxMxnFN＝0.80.84.801.7)55(33042035＝
508.75+132.34=641.09kN
C桩: 2idcxMxnFN＝376.41 kN
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D桩: 2icdxMxnFN＝641.09 kN
（1） 承台受弯计算
kNF2035, mkNM330, kNH55
对承台进一步设计为: 承台厚
度m9.0, 保护层为mm500, 则
mh85.0
0
, 混凝土强度等级为C20, 混
凝土的抗拉强度为
2
/1.1mmNft
, 钢筋选用HRB335级,
2
/300mmNfy
, 如图所示
I－I截面:
IM
2×bN×0.5=2×641.09×0.5=641.09 kN·m
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II－II截面:
)(baIINNM
×0.95=376.41+641.09=1017.5 kN·m
钢筋抗拉强度设计值yf300, 承台有效高度0h1.6m
09.0hfMA
y
I
Is
16003009.0
10641.09
6
1484 mm²
09.0hfMA
y
II
IIs
16003009.0
105.0171
6
2355 mm²
综上,I－I截面sA1484 mm²配筋,沿承台X方向每米长所
需配筋
sA´=1484 / 2.4=618.3mm²,选用14@250(sA
616 mm²)
II－II截面sA 2355 mm²配筋,沿承台Y方向每米长所需
配筋sA´2355/2.4=981.25mm²,选用10@80(
sA
981
mm
²
)
沿承台X方向按I－I截面配筋 14@ 250(
sA
616
mm
²
)
沿承台Y方向按I－I截面配筋 10@ 80(
sA
981 mm²)
（2） A.承台冲切计算:
柱对承台的冲切, 按下式计算:
00)]()([2hfahabFtoxcoyoycoxl
式中: oxa＝0.3mm ox=
0
haox=6.1
3.0
=0.1875<0.2 ,取ox=0.2
oy
a
＝0.3mm oy= 0haoy=6.13.0=0.1875<0.2 ,取oy=0.2
其中
)(bailNNFNFF
＝2035-( 376.41+641.09) ＝