沉管灌注樁樁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)————樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)資料1、建筑場(chǎng)地土層按其成因土的特征和力學(xué)性質(zhì)的不同自上而下劃分為五層，物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)下表?？辈槠陂g測(cè)得地下水位深為。樁基安全等級(jí)為2級(jí)，已知上部結(jié)構(gòu)由柱子傳來(lái)的荷載：相應(yīng)于荷載效應(yīng)組合時(shí)作用于柱底荷載為：Fk=6500kN,長(zhǎng)邊方向Mk=lOOkN?m、Hk=300kN；K yk k柱的截面尺寸為：400X400mm；2、根據(jù)地質(zhì)資料，以粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，沉管灌注樁樁徑為500mm;附：1〕土層主要物理力學(xué)指標(biāo)；附表土層名稱(chēng)厚度m含水量?%天然重度,satKN/mt孔隙比e液性指數(shù)IL直剪試驗(yàn)〔快剪〕壓縮模量EsMPa〕承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk(kPa)內(nèi)摩擦角。粘聚力C〔kPa〕1—1粘土281822221—2粘土3222222粘土401916153粉質(zhì)粘土302020404粉質(zhì)粘土>10351821三：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)〔一〕：必要資料準(zhǔn)備巖土工程勘察報(bào)告：見(jiàn)上頁(yè)附表〔二〕：外部荷載及樁型確定1、 選擇持力層：10.9~，粉質(zhì)粘土為樁端持力層，樁端進(jìn)入第三層粉質(zhì)粘土,取承臺(tái)埋深2、 樁型確定：1〕、樁為沉管灌注樁；2〕、構(gòu)造尺寸：樁長(zhǎng)L=11.0m,樁徑d=500mm3〕、樁身：混凝土強(qiáng)度C30、f=15MPa、

4?16 =300MPay三〕：?jiǎn)螛冻休d力確定1、單樁豎向承載力確實(shí)定：根據(jù)地基基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算：1°、樁端承載力計(jì)算：粉質(zhì)粘土，1 =0,入土深度為13.0m,q€4284kPaL3 pa2°、樁側(cè)土摩擦力：粘土層1：1€0.6,q€40?52kPa取47kPaTOC\o"1-5"\h\zL sa粘土層2：1 €0.85，q28~40kPa取35kPaL2 sa2粉質(zhì)粘土層1：1 €0.1,q€63~72kPa取68kPaL3 sa3樁周長(zhǎng)：卩=,d€3.14x0.5€1.57m樁截面積：A€,d2/4€0.196m2porQpk?Q=qA』…qlipappsiai€4284x,0.52/4+,x0.5x（47x3.6+35x5.3+68x2.1）€839.7+1.57x497.5€1620.8kPa單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：查表Y€丫€1.75sp1620.8 uk+Ys址€(wěn) €926.2kN uk+YsY1.75p2、2、樁數(shù)和樁的布置：1°、樁數(shù)和樁距6500F6500X926.2€7.7取n=9根nX926.2€7.7取n=9根Ra樁距：S=（3.5?4）d=（3.5?4）x0.5=1.75?2m取S=1.8m2°、樁的布置和承臺(tái)尺寸及柱排列如下列圖：承臺(tái)長(zhǎng)、寬：a€b€2x(1.8?0.5)=4.6，承臺(tái)高h(yuǎn)=,樁頂深入承臺(tái)80mm,保護(hù)層100mm,有效高度h二1.5—0.1二1.4m二1400mm0(四〕：?jiǎn)螛妒芰︱?yàn)算：1、單樁所受平均豎向力：Y€20kN/m3G

八F€G6500€20x4.6x4.6x2Q，—k k， ，816.3kPa<R，926.2kPaKn 9 a2、單樁所受最大及最小力max，816.3±(100€max，816.3±(100€吟1?…)x也>0Qmax，Q+kyk 6xU.82min k 6xU.82i3、 單樁水平承載力計(jì)算：3、 單樁水平承載力計(jì)算：HH 300H,—k, ,33.3kNin 9H 33.3 1 1， ， <即F 722.2 21.6 12F，晉，722.2kNF與H合力與F的夾角小于5°i i i…單樁水平承載力滿(mǎn)足要求,不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值：F，1.35F，1.35x6500，8775kNk…單樁水平承載力滿(mǎn)足要求,不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值：F，1.35F，1.35x6500，8775kNkM，1.35M，1.35x100，135kNkH，1.35H，1.35x300，405kNk扣除承臺(tái)和其上填土自重后的單樁頂豎向力設(shè)計(jì)值F8775N， ， ，975kNn,975±(135+405x1.5)x1.8,6x1.82五〕、承臺(tái)設(shè)計(jì)：承臺(tái)選用C25混凝土,1、承臺(tái)沖切驗(yàn)算：1〕、柱邊沖切：沖切力：F,F—工N,6500x1.35—975，7800kNLi受沖切承載力截面高度影響系數(shù)卩的計(jì)算:hp卩，1— 1—09x?1500—800…，0.942hp 2000—800，紅，135，0.96(<1.0…h(huán)1.40沖跨比<與系數(shù)a的計(jì)算： a0<，h，135，0.96(>0.2)0yh1.4000x€，嚴(yán)人+0.2 0.96+0.20x0x2「卩（b0.84 ，0.72，€0y)+€ (€，嚴(yán)人+0.2 0.96+0.20x0x2「卩（b0.84 ，0.72，€0y)+€ (h+c+a0xc0y 0y~0.72x(0.4+1.35…x2x0.942x1270，8441.4kN>Fa0xhpht0

x1.4，7800kN（滿(mǎn)足要求…l2〕、角樁向上沖切：c，c，0.75m,a，a,九，九,a11x 0x 1x 0x 1y,a九，九0y,1y 0y.0.56€，空1x瓦+0.2 0.96+0.21x，0.483，€1y_€?c+a/2)+€(c+a/2-1x 2 1y 1y 1 1x，_0.483x(0.75+1.35/2)x2」x0.942x1270x1.4，2305.6kN>N,1043.8kN(滿(mǎn)足要求…。max)]€fhhpt02、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算vwB€fbh,€hs t0 0(800]4'0“(8001400“14，0.869I—I截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：邊上一排樁凈反力最大值N=1043.8kN,按3根樁進(jìn)行計(jì)算。max剪力V,3N ,3x1043.8，3131.4kNmaxa1.35承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸近似的定為：h=L4m人=-h0*= =°960 0x h1.4001.751.751.75€， ， ，0.893九+1.0 0.96+1.0V，€€fbh，0.896x0.893x1270x4.6x1.4，6350.1kN>V(可以…c hs t0 0II—II截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：邊排樁單樁凈反力平均值N，975kN,按4根樁計(jì)算。剪切力V,3N，3x975，2925kN斜截面上受壓區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度為：1.75 1.75， 175 ，0.893九+1.0 0.96+1.0V，卩€fbh,0.896x0.893x1270x4.6x1.4，6350.1kN>V(可以…chst0 0

3、承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算：多樁承臺(tái)的彎矩可在X，Y兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算：h€1.4m0M=工NyM=工Ny€3x975xxiiAMA€09hf0€4680kN?m4680x106-€ €12381mm20.9x1400x300y選配26?25A選配26?25AM=工NxyiiMA=y€ €13254.6mm2s0.9hf0.9x1400x3000y選配10?22+20?25A€490.9x20+380.1x10=13619mm2,s€3x91043.8x€5010.2kN?m400x106€490.9x26€12763mm2,沿平行于y軸方向布置s沿平行于x軸方向布置六〕：群樁承載力驗(yàn)算：1、根據(jù)實(shí)體基礎(chǔ)法進(jìn)行驗(yàn)算：1〕、實(shí)體基礎(chǔ)底面尺寸計(jì)算：樁所穿過(guò)的土層的摩擦角： €21。（9m）,申€20。（1m）129一取9一取<€亍=~4€5.25。21。tan<€0.919邊樁外圍之間的尺寸為：2.3x3.3m2實(shí)體基礎(chǔ)底面寬：2.3+2x10x0.0919=4.14m實(shí)體基礎(chǔ)底面長(zhǎng)：3.3+2x10x0.0919=5.14m2〕、樁尖土承載力設(shè)計(jì)值：1°實(shí)體基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土的平均重度〔地下水位下取有效重度〕€10.6kN18.8x2+(18.9-10)x9+(19.6-10)x1

12€10.6kN2°實(shí)體基礎(chǔ)底面粉質(zhì)粘土修正后的承載力特征值為：根據(jù)書(shū)上表2—5取耳€0.3 ,耳€1.6bd/€/+^Y(b—3)+耳Y(12?0.5,aakb dm€220+0.3x0.9x(4.14—3，+1.6x10x(12—0.5)=407.3kPa,Y€10kN/m3m3°取丫€20kN/m,Y€10kN/m3mG基礎(chǔ)自重為：

G，4.14x5.14x(2x20?10x10)=2979kN4°實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算Q當(dāng)僅有軸力作用時(shí)：P，F(xiàn)?G，3200?2979,290.4kPa…f，407.3kPa

aA4.14x5.14 aQ2考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算F±G?M,3200?2979?400?50x1?5x6maxAW4.14x5.14 4.14x5.14max?2f，1.2x407.3，488.8kPaa由以上驗(yàn)算，單樁及整體承載力滿(mǎn)足要求。七〕、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算樁的截面尺寸為300x300mm2，樁長(zhǎng)為10.0m，配筋為4機(jī)6，為通長(zhǎng)配筋,鋼筋保護(hù)層厚度選40mm。因樁的長(zhǎng)度不大，樁吊運(yùn)及吊立時(shí)的吊點(diǎn)位置宜采用同一位置，如下列圖所示，控制彎矩為吊立時(shí)的情況：2.0“80，宀取