桩基础设计案例.doc

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1、桩基础设计框图设计实例1.设计资料某多层建筑一框架柱截面为400x800mm,承担上部结构传来的荷载设计值为：轴力F=2800kN.m,弯矩M=420kN.m,剪力H=50kN0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名称djg厚度(m)量(%)(kN/m3)孔隙比液性指数(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•2.81116

2、④粉土6.032.81&90.800.52711.07183⑤淤泥质粘土12.04317.61.201.3493」1217⑥风化砾石5.0依据：承台的尺寸和结构⑴形状方，矩型，三角形,多边形，圆形⑵最小宽度＞50cm⑶最小厚度＞30cm⑷桩外缘距离承台边A15cm边桩中心距离承台边＞1.0D(5)桩嵌入承台大桩横向荷载＞10cm,小桩cm,钢筋伸入承台30d⑸混凝土标号AC15cm保护层7cm2设计计算2.1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层。分析表明，在柱荷载作用下天然地基难以满足

3、要求时，考虑采用桥基础。根据地质情况，选择粉土层作为桥端的持力层。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350x350mm,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2人的确定查相关表格：第②粘土层：qsik=75kPa,/.=0.8+0.5-1.2=l」m第③粘土层：qsik=23kPa,=9m第④粉土层：qsik=55kPa,I.=2d=2x0.35=0.7mqpk=1800kPa厶冰=679kN(2)桩基竖向承载力设计值7?。桩数超过3根

4、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：心=莖=339.5kN“2因承台下有淤泥质粘土，不考虑承台效应。查表吋取B//<0.2-栏的对应值。因桩数位置，桩距匚也未知，先按s(l/l=3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。Ra+2.3桩数、布桩及承台尺寸2.3.1桩数由于桩数未知，乐台尺寸未知，先不考虑乐台质量，初步确定桩数，待布置完桩后，再计乐台质量，验算桩数是否满足要求。F+G/?=（1」~1.2）=7.87~8.59取/?=8R2.3.2桩足巨兀根据规范规定，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

5、中心矩为4d,故取sa=4d=4x350=1400mm,边距取350mm2・3・3桩布置形式釆用长方形布置，承台尺寸2.4计算单桩承受的外力2.4.1桩数验算承台及上覆土重G=%4d=20x2.4x4.8xl.2=282.2kNF+G2800+282.2「乂o+门曲+==7.55<8泗足要求。R480.42.4.2桩基竖向承载力验算基桩平均竖向荷载设计值:4900zF+G2800+282.2__DaniniMN===385.3kN

6、‘；〔333.9kN7Vimx=436.7<1.2/?=1.2x391.0=469.2kN均满足耍求。2.5软弱下卧层承载力验算因为》=1.4mv6.0d=2.1m按如下公式验算：/o(F+G)-2(Ao+B°)工qsiklt6='(Ao+2ttan&)(B()+2ttan0)oz+yizO.5Bo=0.5x2.05=1.03m由《建筑

7、地基基础设计规范》查得：&=23.5°工仏也=Qsk/u=4593/(4x0.35)=3260kPa下卧层顶以上的土的加权平均有效重度，=9.01kN/m3,下卧层软土层埋深〃二17.3m。d+〃=—(2800+282.2)-2(4.55+2.05)x328.0—+9()lx叶=i35.5kPa°(4.55+2x5.3tan23.57°)(2.05+2x5.3tan23.57°)软弱下卧层经深度修正后的地基承