樁基礎課程設計終稿注意要修改為新規(guī)范

1、2.1 設計資料 上部結構資料某教學實驗樓，上部結構為七層框架，其框架主梁、次梁、樓板均為現(xiàn)澆整體式，混凝土強度等級為C30。底層層高（局部10m，內有10t橋式吊車），其余層高，底層柱網平面布置及柱底荷載見附圖。 建筑物場地資料擬建建筑物場地位于市區(qū)內，地勢平坦，建筑物平面位置見圖2-1。 圖2-1 建筑物平面位置示意圖建筑物場地位于非地震區(qū)，不考慮地震影響。 場地地下水類型為潛水，地下水位離地表，根據已有資料，該場地地下水對混凝土沒有腐蝕性。建筑地基的土層分布情況及各土層物理、力學指標見表2.1.表2.1地基各土層物理，力學指標土層編號土層名稱層底埋深（m）層厚（m）1雜填土2灰褐色粉質粘

2、土331253灰褐色泥質粘土34954黃褐色粉土夾粉質粘土301405灰-綠色粉質粘土262102.2 選擇樁型、樁端持力層 、承臺埋深 選擇樁型 因為框架跨度大而且不均勻，柱底荷載大 ，不宜采用淺基礎。根據施工場地、地基條件以及場地周圍環(huán)境條件，選擇樁基礎。因轉孔灌注樁泥水排泄不便，為減少對周圍環(huán)境污染，采用靜壓預制樁，這樣可以較好的保證樁身質量，并在較短的施工工期完成沉樁任務，同時，當地的施工技術力量、施工設備以及材料供應也為采用靜壓樁提供可能性。 選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深依據地基土的分布，第層是灰色淤泥質的粉質粘土，且比較后，而第層是粉土夾粉質粘土，所以第層是比較適合的樁端持力層。樁

3、端全斷面進入持力層（>2d），工程樁入土深度為由于第層后，地下水位為離地表,為了使地下水對承臺沒有影響，所以選擇承臺底進入第層土，即承臺埋深為，樁基得有效樁長即為23.1-2.1=21m。樁截面尺寸選用：由于經驗關系建議：樓層<10時,樁邊長取300400,350mm×350mm，由施工設備要求，樁分為兩節(jié)，上段長11m，下段長11m（不包括樁尖長度在內），實際樁長比有效樁長長1m，圖2-2樁基及土層分布示意圖這是考慮持力層可能有一定的起伏以及樁需要嵌入承臺一定長度而留有的余地。樁基以及土層分布示意如圖2-2。2.3 確定單樁極限承載力標準值 本設計屬于二級建筑樁基，采用

4、經驗參數法和靜力觸探法估算單樁極限承載力標準值。根據單橋探頭靜力觸探資料Ps按圖2-3確定樁側極限阻力標準 圖2-3 曲線 圖2-4由于除去雜土外,第,層土都是粘土,則中的折線oabc來確定樁側極限阻力的標準值：即：時，時，樁端的豎向極限承載力標準值的計算公式 其中：u樁身截面周長，m。樁穿過第i層土的厚度。樁身橫截面積，擴底樁為樁底水平投影面積，樁端阻力修正系數，查表2.2。由于樁尖入土深度H=(15<H<30),查，由線性插值法求得修正系數表2.2 樁端阻力修正系數值樁入土深度（m）H<1515<H3030<H60為樁端全斷面以上8倍樁徑范圍內的比貫入阻力平均

5、值，計算時，由于樁尖進入持力層深度較淺，僅1m,并考慮持力層的可能起伏，所以這里不計持力層土的，為樁端全斷面以下4倍樁徑范圍以內的比貫入阻力平均值，故，為折減系數，因為，取1。根據靜力觸探法求，根據圖2-的數據（各層土的值）,有如下： 第二層：; 第三層：； 第四層：依據靜力觸探比貫入阻力值和按照土層及其物理指標查表法估算的極限樁側，樁端阻力標準值列于下表：表極限樁側、樁端阻力標準值層 序靜力觸探法經驗參數法粉質粘土15(h6)3635淤泥質粉質黏土4329粉質黏土111552200 按靜力觸探法確定單樁豎向極限承載力標準值：估算的單樁豎向承載力設計值（）按經驗參數法確定單樁豎向承載力極限承載

6、力標準值：估算的單樁豎向承載力設計值（）由于R1>R2,所以最終按經驗參數法計算單樁承載力設計值，即采用，初步確定樁數。2.4 確定樁數和承臺底面尺寸下面以B,C的荷載計算。B柱樁數和承臺的確定最大軸力組合的荷載：初步估算樁數,由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數，規(guī)范中建議取， 現(xiàn)在取1.1的系數，即：取n4根，樁距 ,樁位平面布置如圖2-5，承臺底面尺寸為2.C柱柱樁數和承臺的確定最大軸力組合的荷載初步估算樁數取n5根，取，則承臺底尺寸為樁位平面布置如圖2-6(四個角上的樁與中間樁的) 圖2-5四樁樁基礎 圖2-6五樁樁基礎2.5 確定復合基樁豎向承載力設計值該樁基屬于非端承樁，并n

7、>3,承臺底面下并非欠固結土，新填土等，故承臺底面不會于土脫離，所以宜考慮樁群、土、承臺的相互作用效應，按復合基樁計算豎向承載力設計值。目前，考慮樁基的群樁效應的有兩種方法。地基規(guī)范采用等代實體法，樁基規(guī)范采用群樁效應系數法。下面用群樁效應系數法計算B,C復合基樁的豎向承載力設計值四樁承臺承載力計算（B承臺） 圖2-7承臺凈面積：。承臺底地基土極限阻力標準值：分項系數因為樁分布不規(guī)則，所以要對樁的距徑比進行修正，修正如下：群樁效應系數查表得：承臺底土阻力群樁效應系數:承臺外區(qū)凈面積承臺內區(qū)凈面積m2 查表那么，B復合樁基豎向承載力設計值R:五樁承臺承載力計算（C承臺）承臺凈面積：承臺底地

8、基土極限阻力標準值：分項系數因為樁分布不規(guī)則，所以要對樁的距徑比進行修正，修正如下：群樁效應系數查表得：承臺底土阻力群樁效應系數:承臺外區(qū)凈面積承臺內區(qū)凈面積m2查表那么，C復合樁基豎向承載力設計值R:2.6 樁頂作用驗算四樁承臺驗算（B承臺）（1）荷載取B柱的組合： 承臺高度設為1m等厚，荷載作用于承臺頂面。 本工程安全等級為二級，建筑物的重要性系數.由于柱處于軸線，它是建筑物的邊柱，所以室內填土比室外高，設為，即室內高至承臺底，所以承臺的平均埋深。作用在承臺底形心處的豎向力有F,G,但是G的分項系數取為1.2.作用在承臺底形心處的彎矩樁頂受力計算如下： 滿足要求（2）荷載取組合： 樁頂受力

9、計算如下： 滿足要求五樁承臺驗算（C承臺）（1）荷載取B柱的組合：承臺高度設為1m等厚，承臺的平均埋深。作用在承臺底形心處的豎向力有F,G,但是G的分項系數取為1.2.作用在承臺底形心處的彎矩樁頂受力計算如下： 滿足要求（2）荷載取組合： 樁頂受力計算如下： 滿足要求2.7 樁基礎沉降驗算采用長期效應組合的荷載標準值進行樁基礎的沉降計算。由于樁基礎的樁中心距小于6d，所以可以采用分層總和法計算最終沉降量。 B柱沉降驗算 豎向荷載標準值基底處壓力 基底自重壓力 基底處的附加應力 樁端平面下的土的自重應力和附加應力（）計算如下：在z=0時：在時：在時：在時將以上計算資料整理于 表2.4 的計算結果

10、（B柱）Z(m)01021132461在z=處，所以本基礎取計算沉降量。計算如計算沉降量（B柱）Z(mm)0100200011150028001311500430015411500S=59.1+7.1+9.3=樁基礎持力層性能良好，去沉降經驗系數。短邊方向樁數，等效距徑比，長徑比，承臺的長寬比，查表：所以，四樁樁基礎最終沉降量= 滿足要求2. C柱沉降驗算豎向荷載標準值 基底處壓力 基底自重壓力 基底處的附加應力樁端平面下的土的自重應力和附加應力（）計算于如下：表2.6 的計算結果（C柱）Z(m)01048112246151在z=5m處，所以本基礎取計算沉降量 計算如表2.7 計算沉降量（C柱

11、）Z(mm)01002300124057115004300111500500015228600S=67.88+15.58+5.20=樁基礎持力層性能良好，去沉降經驗系數。短邊方向樁數，等效距徑，長徑比，承臺的長寬比，查表：所以，四樁樁基礎最終沉降量= 滿足要求兩樁基的沉降差兩樁基的中心距變形允許值 滿足要求樁身結構設計計算兩端樁長各11m,采用單點吊立的強度進行樁身配筋設計。吊立位置在距樁頂、樁端平面0.293l(L=11m)，起吊時樁身最大正負彎矩，其中K=1.3; 。即為每延米樁的自重（為恒載分項系數）。樁身長采用混凝土強度C30,II級鋼筋，所以：樁身截面有效高度樁身受拉主筋選用，因此整

12、個截面的主筋胃，配筋率為>。其他構造要求配筋見施工圖2-10。樁身強度 滿足要求2.9 承臺設計承臺混凝土強度等級采用C20四樁承臺設計（B柱）由于樁的受力可知，樁頂最大反力，平均反力,樁頂凈反力：（1）柱對承臺的沖切 由圖2-8，承臺厚度H=,計算截面處的有效高度，承臺底保護層厚度取80mm.沖垮比沖切系數B柱截面取，混凝土的抗拉強度設計值沖切力設計值(2)角樁對承臺的沖切 由圖2-8， 角樁沖垮比 角樁的沖切系數 滿足要求（3）斜截面抗剪驗算 計算截面為I-I，截面有效高度，截面的計算寬度，混凝土的抗壓強度，該計算截面的最大剪力設計值 剪跨比 剪切系數 滿足要求（4）受彎計算 承臺I

13、-I截面處最大彎矩II級鋼筋 每米寬度范圍的配筋，選用 整個承臺寬度范圍內用筋根，取14根，而且雙向布置，即（雙向布置）（5）承臺局部受壓驗算 B柱截面面積，局部受壓凈面積，局部受壓計算面積混凝土的局部受壓強度提高系數 滿足條件五樁承臺設計（C柱） 由于樁的受力可知，樁頂最大反力，平均反力,樁頂凈反力：（1）柱對承臺的沖切 由圖2.9，承臺厚度H=,計算截面處的有效高度，承臺底保護層厚度取80mm.沖垮比沖切系數B柱截面取，混凝土的抗拉強度設計值沖切力設計值(2)角樁對承臺的沖切 由圖， 角樁沖垮比 角樁的沖切系數（3）斜截面抗剪驗算 計算截面為I-I，截面有效高度，截面的計算寬度，混凝土的抗

14、壓強度，該計算截面的最大剪力設計值 剪跨比 剪切系數 滿足要求（4）受彎計算 承臺I-I截面處最大彎矩II級鋼筋 每米寬度范圍的配筋，選用 整個承臺寬度范圍內用筋根，取16根，而且雙向布置，即（雙向布置）（5）承臺局部受壓驗算B柱截面面積，局部受壓凈面積，局部受壓計算面積混凝土的局部受壓強度提高系數 滿足條件圖2-8四樁承臺結構計算圖 圖2-9五樁承臺結構計算圖3、 參 考 文 獻【1】 中華人民共和國國家標準· 建筑樁基礎技術規(guī)范（JGJ9494） ·北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002【2】 中華人民共和國國家標準· 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500072002） ·北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002【3】 中華人民共和國國家標準· 混凝土結構設計規(guī)范（GB200102002） ·北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002【4】 丁 星 編著·樁基礎課程設計指導與設計實例·成都：四川大學建