交通基礎工程課程設計(樁基礎)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1部分 樁基礎設計任務書1</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O計題目1</b></p><p><b>　?。ǘ┰O計內(nèi)容2</b></p><p><b>　?。ㄈ┰O計要求2<

2、/b></p><p><b>　?。ㄋ模﹨⒖假Y料2</b></p><p>　　第2部分 樁基礎設計5</p><p>　?。ㄒ唬┍匾馁Y料準備5</p><p>　　（二）選定樁型、樁長和截面尺寸5</p><p>　　（三）確定單樁豎向及水平承載力特征值，確定樁數(shù)并進行樁的布

3、置6</p><p>　?。ㄋ模渡斫Y(jié)構(gòu)設計6</p><p>　?。ㄎ澹痘休d力驗算7</p><p><b>　?。┏两涤嬎?</b></p><p>　　（七）承臺設計13</p><p>　?。ò耍├L施工圖、施工說明15</p><p>　　第1部

4、分 樁基礎設計任務書</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O計題目</b></p><p>　　某試驗大廳柱下基礎形式擬采用樁基，試驗大廳中結(jié)構(gòu)設計給出的柱截面尺寸為。同時，在進行樁基設計之前進行了詳細的勘察工作，根據(jù)勘察的資料得知，該柱下35m范圍內(nèi)的土層基本可劃分為五層，各地層的情況如下：</p><p>　　勘查期間測得地下水水位深為2.

5、0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑安全等級為2級，不考慮地震的影響，且已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載：V=3010kN ，M=350kNm，H=60kN（荷載參數(shù)根據(jù)學號詳見附表選用）。</p><p>　　請根據(jù)上述的地質(zhì)資料，選擇合理的持力層，樁的類型及樁長，樁身及承臺的材料可結(jié)合《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》，《建筑地基基礎設計規(guī)范》及《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》選取合適等級的鋼筋及混凝土。</

6、p><p>　　建議：基礎設計可采用樁基礎。基礎形式可采用柱下現(xiàn)澆獨立基礎、沉管灌注樁基礎或預應力管樁基礎等。設計樁基時不宜采用大直徑樁（如大直徑灌注樁），而宜采用小直徑樁（如預應力管樁）。在樁基礎設計時，樁徑或邊長建議取值范圍為300～400mm，即選擇樁徑（或邊長）為300mm、350mm、400mm的圓樁（方樁）。</p><p><b>　?。ǘ┰O計內(nèi)容</b>

7、</p><p>　?。?）搜集工程地質(zhì)資料和設計資料</p><p>　?。?）選擇樁型、樁端持力層及樁身截面</p><p>　?。?）確定單樁豎向承載力標準值和設計值</p><p>　　（4）初步選擇承臺尺寸</p><p>　?。?）確定樁數(shù)及其平面布置</p><p>　?。?）單樁

8、承載力驗算和樁身結(jié)構(gòu)驗算</p><p>　?。?）承臺結(jié)構(gòu)設計及驗算</p><p>　　（8）進行軟弱下臥層（若存在）驗算和樁基中心點沉降計算</p><p>　?。?）基礎施工圖設計，包括樁的平面布置圖，樁身配筋圖，承臺配筋和必要的施工說明。</p><p><b>　?。ㄈ┰O計要求</b></p>

9、<p>　?。?）計算書要求 書寫工整、數(shù)字準確、圖文并茂。</p><p>　?。?）制圖要求 所有圖線、圖例尺寸和標注方法均應符合新的制圖標準，圖紙上所有漢字和數(shù)字均應書寫端正、排列整齊、筆畫清晰，中文書寫為仿宋字。</p><p>　?。?）設計時間 一周半。</p><p><b>　　（四）參考資料</b></p&g

10、t;<p>　　[1] 中華人民共和國行業(yè)標準.建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2] 中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[3] 莫海鴻等. 高校土木工程專業(yè)指導委員會規(guī)劃推薦教材.基礎工程. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，

11、2003</p><p>　　[4] 中華人民共和國國家標準.混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010-2010. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[5] 劉輝等. 基礎工程. 北京：人民交通出版社，2008</p><p><b>　　（五）附表</b></p><p>　　第2部分 樁基礎設計<

12、;/p><p>　　(一) 資料準備工作</p><p>　　某試驗大廳柱下基礎形式擬采用樁基，試驗大廳中結(jié)構(gòu)設計給出的柱截面尺寸為。同時，在進行樁基設計之前進行了詳細的勘察工作，根據(jù)勘察的資料得知，該柱下35m范圍內(nèi)的土層基本可劃分為五層，各地層的情況如下：</p><p>　　勘查期間測得地下水水位深為2.0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑安全等

13、級為2級，不考慮地震的影響，且已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載：V=2759kN ，M=309kNm，H=88kN。</p><p>　?。ǘ┻x擇樁型、樁端持力層及樁身截面</p><p>　　設計為沉管灌注樁。根據(jù)GM50007-2011 8.5.2.4：樁基宜選用中、低壓縮性土層作樁端持力層。故選擇第五層粉質(zhì)粘土作為樁端持力層。根據(jù)GM50007-2011 8.5.3.10取樁頂嵌入

14、承臺100mm，選擇樁截面為方樁，為400mm×400mm，根據(jù)GM50007-2011 8.5.3.10知樁端嵌入持力層為1d-3d故選擇3d。材料：混凝土，C30級，=14.3；鋼筋，二級鋼筋，==300。承臺用C30及混凝土，=14.3；=1.43，鋼筋保護層取50mm。基礎埋深選擇在卵石層之上，故基礎埋深在1.5m。故樁身長度為16.1m。 </p><p>　?。ㄈ┐_定單樁豎向及水平承載力特

15、征值，確定樁數(shù)并進行樁的布置</p><p>　　=0.5×（1.6×1×0.5×150+1.6×1×3.8×51.6+1.6×10.5×13+1×0.16×3000）</p><p><b>　　=566KN</b></p><p>

16、　　初步確定承臺尺寸為1m×4.0m×2.4m。 </p><p>　　樁基承臺和承臺以上土自重設計值為</p><p>　　G＝2.4×4.0×1.5×21.25＝306 kN</p><p><b>　　粗估樁數(shù)n為</b></p><p>　　n＝1.1×

17、(F+G)/R= 1.1×(2759+306)/ 566=5.96根</p><p>　　取樁數(shù)n＝6 根，樁的平面布置為右圖所示，承臺面積為4.0m×2.4m，承臺高度為 1.0m，</p><p>　　樁身擬采用c30混凝土，</p><p>　　樁頂作用力為 F+G=3065KN</p><p>　　計算樁寬b1=1

18、.5b+0.5=1.1m </p><p><b>　?。ㄋ模渡斫Y(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　箍筋采用8@200,在樁頂和樁尖應適當加密，具體第九頁圖。樁尖長1.5b=1.5×0.4=0.6m，取，樁頂設置三層8@50鋼筋網(wǎng)。保護層厚度為50mm</p><p>　?。ㄎ澹痘休d力驗算</p><

19、;p>　　主要影響深度hm=14.8m</p><p><b>　　單樁平均軸向作用力</b></p><p><b>　　單樁最大軸向作用力</b></p><p><b>　　基樁水平力設計值</b></p><p>　　樁頂水平位移系數(shù)，h=0.61×16

20、.1=9.82>4取h=4，則=0.940，一般取10mm</p><p><b>　　=81.41kN</b></p><p><b>　　所以符合要求。 </b></p><p>　　樁長為16.1m，采用雙點吊立的強度計算進行樁身配筋設計。</p><p>　　樁身采用雙點吊立的強度計

21、算進行樁身配筋設計按。兩個起吊點考慮，根據(jù)起吊時樁身跨中正負彎矩相等原則即確定起吊點， </p><p><b>　　， </b></p><p>　　由 即 =得 a=0.207L=0.207×16.1=3.33 m</p><p>　　所以起吊點的位置分別為距離頂端3.33m和12.77m處。</p><p&g

22、t;　　吊點位置在距樁頂、樁端平面處，起吊時樁身最大正負彎矩</p><p><b>　　樁身截面有效高度</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　樁身受拉主筋配筋量：</p><p>　　選用214（），因此整個截面的主筋為414（615），其配筋率<﹪</

23、p><p>　　故按構(gòu)造配筋，取。則截面的主筋為420（1256） </p><p><b>　　樁身強度：</b></p><p>　　其他構(gòu)造鋼筋見施工圖，樁的吊裝圖如下圖所示</p><p><b>　　（六）沉降計算</b></p><p>　　樁基礎沉降驗算基底壓

24、力和基底附加壓力</p><p><b>　　基底壓力：</b></p><p><b>　　基底附加壓力：</b></p><p>　　=476.562-(18.51.5+20.0×0.5)=281.521</p><p><b>　　沉降計算 </b></p

25、><p>　　hi≤0.4b=0.4×2.4=0.96 m ,所以取低級分層厚度為0.9 m</p><p>　　樁端平面下的土的自重應力和附加應力（）計算如下：</p><p>　　(1)．當z=0時：</p><p>　　(2)．當z=0.9m時：</p><p>　　(3)．當z=1.8m時：</p&

26、gt;<p>　　(4)．當z=2.7m時：</p><p>　　(5)．當z=3.6m時：</p><p>　　(6)．當z=4.5m時：</p><p>　　(7)．當z=5.4m時：</p><p>　　(8)．當z=6.3m時：</p><p>　　(9)．當z=7.2m時：</p>

27、<p>　　(10)．當z=8.1m時：</p><p>　　在z=8.1m處，，所以取計算沉降量。</p><p><b>　　所以總沉降量：</b></p><p>　　矩形布樁時的短邊布樁數(shù)，，長徑比，承臺的長寬比，查表：</p><p>　　所以，六樁樁基礎最終沉降量</p><p

28、><b>　　=符合要求。</b></p><p><b>　　軟弱下臥層驗算</b></p><p>　　當樁端平面以下受力層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層，則作用于軟弱下臥層頂面的附加應力</p><p><b>　　z = </b></p><p>　　承臺底面以上各層土重度

29、（地下水位以下取浮重度）按土層厚度計算的加權(quán)平均值</p><p><b>　　m= </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　承臺埋深h= 2.00m</p><p>　　基礎長度樁群外緣矩形面積的長邊長A0 = 3.6m</p><p>　　

30、基礎長度樁群外緣矩形面積的短邊長B0 = 2.0m</p><p>　　51.63.8+1310.5+71.42=476.14kN</p><p><b>　　，</b></p><p>　　查表5.4.1取 = 12°;</p><p>　　堅硬持力層厚度t = 18.5m;</p><p

31、><b>　　z = </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　即無附加應力,則承載力滿足要求</p><p><b>　?。ㄆ撸┏信_設計</b></p><p>　　承臺高1m，樁頂伸入承臺100mm，鋼筋的保護層取50mm，則承臺有效高度

32、： 。</p><p>　　假設該樁基礎荷載基本組合值為永久荷載效應控制，則</p><p>　　F=1.35V=3724.65kN, M=1.35MK=417.15kN·m, H=1.35HK=118.8kN</p><p>　　則樁基礎最大凈反力設計值和平均值分別為</p><p>　　承臺受沖切承載力驗算 </p>

33、<p><b>　　柱邊沖切</b></p><p>　　有公式可求得沖垮比與沖切系數(shù)：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　因h=1000mm，故可取。</p><p>　

34、　>F=3721.65kN(滿足)</p><p><b>　　角柱向上沖切</b></p><p>　　從柱角內(nèi)邊緣至承臺外邊緣距離，</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　承臺受剪承載力計算</b></p><p>

35、;　　剪跨比與以上沖垮比相同，故</p><p><b>　　截面 ，</b></p><p><b>　?。M足）</b></p><p>　　承臺受彎承載力計算 </p><p>　　選用，，沿平行于y軸方向均勻布置。</p><p>　　選用，，沿平行x軸方向均勻布置