桩基础设计案例

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1、桩基础设计框图17设计实例1.设计资料某多层建筑一框架柱截面为，承担上部结构传来的荷载设计值为:轴力，弯矩，剪力。经勘察地基土依次为：0.8m厚人工填土，1.5m厚粘土；9.0m厚淤泥质粘土；6m厚粉土。各层物理力学性质指标如下表所示。地下水位离地表1.5m。试设计桩基础。表各土层物理力学指标土层号土层名称土层厚度（m）含水量(%)重度(kN/m3)孔隙比液性指数压缩模量(MPa)内摩擦角（°）粘聚力(kPa)①人工填土0.818②粘土1.532190.8640.3635.21312③淤泥质粘土9.04917.51.341.613.2.81116④粉土6.032.818.90.8

2、00.52711.07183⑤淤泥质粘土12.04317.61.201.3493.11217⑥风化砾石5.0依据：承台的尺寸和结构17³1.0d³15cm10cm(1)形状方,矩型,三角形,多边形,圆形(2)最小宽度³50cm(3)最小厚度³30cm(4)桩外缘距离承台边³15cm边桩中心距离承台边³1.0D(5)桩嵌入承台大桩横向荷载³10cm,小桩³5cm,钢筋伸入承台30d(5)混凝土标号³C15cm,保护层7cm2设计计算172.1桩基持力层、桩型、承台埋深和桩长的确定由勘察资料可知，地基表层填土和1..5m厚的粘土以下为厚度达9m的软粘土，而不太深处有一层形状较好的粉土

3、层。分析表明，在柱荷载作用下天然地基难以满足要求时，考虑采用桩基础。根据地质情况，选择粉土层作为桩端的持力层。根据工程地质情况，在勘察深度范围内无较好的持力层，故桩为摩擦型桩。选择钢筋混凝土预制桩，边长，桩承台埋深1.2m，桩进入持力层④层粉土层2d，伸入承台100mm，则桩长为10.9m。2.2单桩承载力确定（1）单桩竖向极限承载力标准值的确定查相关表格：第②粘土层：,第③粘土层：,第④粉土层：,（2）桩基竖向承载力设计值。桩数超过3根的非端承桩复合桩基，应考虑桩群、土、承台的相互作用效应，由下式计算：因承台下有淤泥质粘土，不考虑承台效应。查表时取一栏的对应值。因桩数位置，桩距

4、也未知，先按查表，待桩数及桩距确定后，再验算基桩的承载力设计值是否满足要求。172.3桩数、布桩及承台尺寸2.3.1桩数由于桩数未知，承台尺寸未知，先不考虑承台质量，初步确定桩数，待布置完桩后，再计承台质量，验算桩数是否满足要求。取2.3.2桩距根据规范规定，摩擦型桩的中心矩，不宜小于桩身直径的3倍，又考虑到穿越饱和软土，相应的最小中心矩为4d，故取，边距取350mm2.3.3桩布置形式采用长方形布置，承台尺寸172.4计算单桩承受的外力2.4.1桩数验算承台及上覆土重满足要求。2.4.2桩基竖向承载力验算基桩平均竖向荷载设计值：17基桩最大竖向荷载设计值：作用在承台底的弯矩：均

5、满足要求。2.5软弱下卧层承载力验算因为按如下公式验算：各参数确定如下：，，；持力层厚度：；、分别为桩群外缘矩形面积的长和宽。17由《建筑地基基础设计规范》查得：下卧层顶以上的土的加权平均有效重度，，下卧层软土层埋深。软弱下卧层经深度修正后的地基承载力标准值按下式计算：本题中地基承载力标准值取84kPa，基础底面以下土的有效重度为，基础底面以上土加权平均重度，基础宽度和埋深修正系数查《建筑地基基础设计规范》，，，地基承载力修正系数，基础底面宽度，净桩长，内摩擦角，则＝3.56m满足要求。172.6承台板设计承台的平面尺寸为，厚度由冲切、弯曲、局部承压等因素综合确定，初步拟定承台厚

6、度800mm，其中边缘厚度600mm，其承台顶平台边缘离柱边距离300mm，混凝土采用C30，保护层取100mm，钢筋采用HRB335级钢筋。其下做100mm厚C7.5素混凝土垫层，如下图所示。172.6.1抗弯验算计算各排桩竖向反力及净反力①桩：净反力：②桩：净反力：③桩：净反力：④桩：净反力：因承台下有淤泥质土，即不考虑承台效应，故x-x截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算：17承台计算截面处的有效高度，有配置钢筋（）y-y截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算：承台计算截面处的有效高度，有配置钢筋（）2.6.2冲切验算①柱对承台的冲切验算柱截面为，柱短边到最近桩内边缘

7、的水平距离为：，取柱长边到最近桩内边缘水平距离：充跨比：17、满足0.2～1.2。冲切系数：柱截面短边，长边根据《建筑地基基础设计规范》，受冲切承载力截面高度影响系数在不大于800mm时取1.0，查《混凝土结构设计规范》，作用于柱底竖向荷载设计值冲切破坏锥体范围内各基桩净反力设计值之和作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：满足要求。②角桩对承台的冲切验算角桩内边缘至承台外缘距离：17在x方向，从角桩内缘引45冲切线，与承台顶面交点到角桩内缘水平距离在y方向，因柱子在该45冲切线内，