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土木工程（桩基础）毕业设计单桩竖向极限承载力设计值，kN一一单桩总极限侧阻力力标准值，Q.kN单桩总极限端阻力力标准值，kN——桩侧阻力分项抗力系数y,——桩端阻力分项抗力系数y zP所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值，即采用初步确定R=
760.142AN,桩数、确定桩数和承台底面尺寸4下面以
①一的荷载计算柱底荷载设计值如下.C最大轴力组合最大轴力弯矩剪力最大弯矩组合轴力6200kN,510kNem,285kN.最大弯矩剪力4715kN,670kN・in,385kN
①一柱桩数和承台的确定1c最大轴力组合的荷载F=6200kN,M=510kN*m,Q=285kN6200现在取L2的系数,-------x
1.2=xl.2=
7.25（根）
1.35/初步估算桩数，由于柱子是偏心受压，故考虑一定的系数，规范中建议取取根，正方形布桩,查书页表有桩距可取n=91614-9S4d=4xO.35m=L4m,S=
1.承台底面尺寸为假设承台高为桩顶伸入承台钢筋保护层4m
3.5mX
3.5m；
1.3m,60mm,取则承台有效高度为80mm,h=l.3-
0.08=
1.22m0如下图所示.■寸寸—装的布置图T7㊉㊉㊉LL㊉㊉㊉㊉㊉㊉.350]―3500—桩基平面图35013500计算桩顶荷载2取承台及其上士的平均为重度为r=20A7V/m3G_F+G_6200/
1.35+10x2x
3.52==K K桩顶平均竖向力n9满足要求=
537.51OKNR=
760.142KN、桩身结构设计计算
5、桩身结构设计计算1两端桩长各采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计吊立位置在距桩顶、
4.5m,桩端平面处，起吊时桩身最大正负弯矩其中
0.293LL=
4.5m Mmax=
0.0429=
1.3；K即为每延米桩的自重为恒载分项系数=
3.14x
0.352^4x25x
1.2=
2.885kN/m.
1.2o桩身长采用混凝土强度级钢筋，所以C30,1JM max=O.M29Kql}=
0.0429xl.3x
2.885x
4.52=
3.258kNm标3258x106=
36.368桩身受拉主筋A=九/
40.99537x300x300取桩身保护层的厚度则桩身截面有效直径痣根50mm,=
0.35-
0.05=
0.30所以按最小配筋率计算4=
0.4%x302x
3.14+4=
242.6mm2又由，二级建筑桩基，根据桩径大小配置根
①的桩顶与承台4〜810〜12连接钢筋，锚入承台至少倍主筋直径且伸入桩身长度不小于对于沿管灌305d,注桩，配筋长度不小于承台软弱土层层底深度;所以，4010A=4x
3.14x102+4=314mm
2242.6mm2s314配筋率为^°444%%%”%所以‘最终・
43.14x300^4其他构造要求配筋见施工图As=4x
3.14x102+4=3i42mm桩身强度.匕+故满足要求=L°x L0xl
4.3x
3.14x3002+4+300x314又=
1104.495R=
760.142/GV如下图所示:装的截面图350桩的剖面图[woo、确定复合基桩竖向承载力设计值2该桩基属于非端承桩，并〉承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底n3,不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值目前，考虑桩基的群桩效应的有两种方法《地基规范》采用等代实体法，《桩基规范》采用群桩效应系数法下面用群桩效应系数法计算复合基桩的竖向承载力设计值、九桩承台承载力计算
①一承台3C承台净面积4=
3.5224-4=
11.385m2承台底地基土极限阻力标准值q=2f=2x170=340KPack kaA=Qck c==430JWQck61=2s=
609.945ZJV以=72L219WQpk=ApQp7s=
7.=
1.65,/c=L7分项系数因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下:屋至=
0.886^^=
0.886=
2.9534v9x
0.35d y/nbq gR
0.389一=—=9I7s8,
1.67群桩效应系数查表得=-r/=pA A67c=承台底土阻力群桩效应系数才77——侧阻群桩效应系数一一端阻群桩效应系数771P〃一一承台土阻力阻群桩效应系数相——承台内区土阻力群桩效应系数如一一承台外区土阻力群桩效应系数九一一承台土阻力分项抗力系数—桩基中相应于每一根桩的承台底地基土极限抗力标准值Q—ck承台层承台宽度的深度范围内5,地基土极限抗QckkN,力标准值，可按《地基规范》中相应的地基土承载力标准值乘以取值，2kN;一一承台底地基土净面积/44——承台内区的净面积一一承台外区的净面积A承载力特征值，A——kPa承台外区净面积=
3.52-
3.5-
0.352=
2.3275m24=
9.057rn22承台内区净面积；・
2.3275A=A A=
3.52—
93.
140.3524—L XXmA；i e=
0.1114Ac
11.
38511.385查表得忒=7c=
0.14,那么，复合桩基竖向承载力设计值C R八八八一一Q.Q Q.
609.945—
721.
219430.1o pk〃+三辿=080x-----------+
1.67x----------+
0.1114x--------=
1053.876^九Y PY L
651.
651.70s P那么，复合桩基竖向承载力设计值C RR=
760.142KN桩顶作用验算，桩承台验算
①一承台4C荷载取柱的组合C=6200kN,M=510kN.m,Q=285kNFNmax承台高度设为等厚，荷载作用于承台顶面，桩顶伸入承台钢筋保护层
1.3m60mll1,取则承台有效高度为承台的平均埋深但因为基坑开80mm,ho=l.3-
0.08=
1.22m,d=2m；挖深度为米，地下水位埋深按米计算，所以承台埋置于地下水位以下本工程安63全等级为二级，建筑物的重要性系数加=
1.
0.则作用在承台底形心处的竖向力有、但是的分项系数取为F G,G
1.
2.F+G=
4592.593+
3.52x2xl0xl.2=
4886.593kNk k作用在承台底形心处的弯矩EM=510+
2851.3=
880.5ZNX桩顶受力计算如下工加义加_F+G
4886.
593880.5x
1.4〃+k k左=
647.776NQmax--------------------------------1o96xL42=
337.505ZN6xl.42F+G
4886.593k k符合要求=
542.955^R=
760.142KN左尺=Qmax=
647.776NvL
21.2x
760.142=
912.1704kN0Qmin左Q=
542.955N R=
760.142W满足要求x作用于承台底面的外力对通过群桩形心的轴的力矩设计值第，桩至入轴的距离・荷载取组合=4715kN,M=670kNm,Q=385kNFmax尸+G=4715+
3.52x2x10x
1.2=4715+294=5009ZN加Z=670+385x
1.3=
1170.5ZN桩顶受力计算如下:_F+G£M xymax=
556.556+
121.927=
678.483ZN------1------------
7、g096x16m ax I〃£5_F G£M5009+X ymax=
556.556-
121.927=434・629ZN/v•——---------------------6xl.62mm=迎=N=
556.556kN左
678.4834V vL2R=
1.2x
760.142=
912.1704NTV max=N min0N=
556.556kN R=
760.142左N满足要求、承台设计6承台混凝土强度等级采用承台是正方形，双向配筋相同C20,桩承台设计柱.C由于桩的受力可知，桩顶最大反力攵平均反力桩顶23=
678.483N,N=
556.556ZN,净反力9N/max=N--=
678.483-5x2xl°xl・2=_
32.667=
645.816kN678483rN/min=N——=
523.889kNn、柱对承台的冲切1承台厚度计算截面处的有效高度为承台底保护层H=l.3m,=1300-80=1220mm,厚度取80mm..
0.2—
1.0当％时，取出当%为时，取出=%,满足
0.20%=
0.20%;
4...O.2/z=244mma=1400-350/2-600/2=925mmh=1220mmo Ox0=925故取«ox nunO.2/z=244mma=1400-350/2-400/2=1025mm%=1220mmo Oy1025mm故取出,=/2=1200mm1025mm\a=an vY=925mm4/1即满足要求a y925侬=些=aoX
0.840即冲垮比比=4-=
0.758出回12201220二二
40.
840.877———二
0.808冲切系数夕01=»°y2+
0.22+
0.
20.758+
0.
20.840+
0.2oyox截面高度影响系数当时，取当时，取hW800mm Bh=
1.0；2000mm Bu%其间按线性内插法取用；鼠h=
0.9,1-09受冲切承载力截面高度影响系数%=1-…Me1300-800=
0.968ZUUU—oUU混凝土的抗拉强度设计值f=U00kPatZ2=6200冲切力设计值£二尸—-
1760.142=
5439.858X kN桩基础设计2|_Ax]Azp/%》+々c++00y Ox=2X[
0.877X
0.4+
1.025+
0.808x
0.6+
0.925]x
0.968x1100x
1.22=
6448.3297GV
5439.8583F=t满足要求、角桩对承台的冲切2由图
9.
1.1,a\—aox—925mm;a=a,=1025mm\q=c=525mmx xv2角桩冲垮比乎==+=
0.758;4y=4,=
0.840为
40.
560.56056056=
0.585B\y=
0.538X+
0.
20.758+
0.22+
0.
20.840+
0.2\x角桩的冲切系数角桩的冲切系数;一一角桩冲跨比，其值满足九二乎，儿二等;4x，4y
0.2〜
1.0,h h一一从角桩内边缘至承台外边缘的距离根，此处应取桩的有效宽度；c„c2——从承台底角桩内边缘引一冲切线与承台顶面相交点，GQ a,a45lx iy至角桩内边缘的水平距离；当柱或承台边阶处位于该线以内时，取由柱边或变45阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线、%=1200mm=1025mm1即％/满足要求aa=925mm ay xy凡+争+%+争分外2J J、、10250925=
0.585x
0.525+-I2\2满足要求=
1478.602KNN=
678.483KN、斜截面抗剪验算3截面有效高度为=截面的计算宽度混凝土的抗
1.22%，d=
3.5-2x
0.08=
3.34m,压强度该计算截面的最大剪力设计值£=11XUN,截面高度影响系数九”4=800/4=800/1220/4=
0.9对于柱下正方形独立承台，只需要对柱的一个轴进行验算承台的斜截面抗剪承载力即可《桩基规范》规定，剪切破裂面为通过柱边和桩边连接线形成的斜截面，抗剪验算应满足式中匕垂直于方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪计算截面一侧X的桩顶净反力设计值总和kN垂直于方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪计算截面一y侧的桩顶净反力设计值总和kN垂直于方向的斜截面抗剪承载力设计值垂直于方向的X kNy斜截面抗剪承载力设计值kN71-----延轴方向一边的桩数不限队、％,V b%二瓦啰也，A剪跨比乙=乎=925mm;=
0.758;%剪切系数，
1751.75所以入=
0.758;=
0.9554+
1.u
0.758+
1.0当时，取当时，取2Vo.34=
0.3;/
123.
00.922V=3A^=3x
645.816=
1937.448kN JIII clX/ma、％=左BhsBfcb
0.9X
0.955xl l00x
3.34xl.22=
3852.520N V=3A^/maxJ c/茜足要求=3x
645.816=
1937.448kN7=1025mm;对〃-〃斜截面:ayL75=—S—=
0.951剪切系数剪跨比2y
0.8400=2+
1.
00.840+
1.0V=3N=3x
556.556=
1669.668kN=左BhFfbx%・9x
0.951x1100x
3.34x
1.22=3836383NV=3N满足要求=3x
556.556=
1669.668k N、受弯计算:4承台一截面处最大弯矩IM=3N2=3x
645.816x
1.4-
0.3=
1937.448x
1.4-
0.3=
2131.193kN.mv级钢筋相机U4=300N/2,ioo kPa.ft=1,M
2131.193xl062A=------:——=------------------=
6469.924mm$
0.9/%
0.9x300x1220v——混凝土的轴心抗压强度设计值；fcb%------构件截面面积；一一全部纵向钢筋的截面面积；
46469.924=
0.1588%p=
0.15%因为:min3340x1220——纵向钢筋的抗压强度设计值;fy所以A=
6469.924mm2s承台〃—〃截面处最大弯矩加I=3N=
1669.668x
1.4-
0.2=
2003.6^2kN.m级钢筋纵向钢筋的抗压强度设十值:混凝土的抗拉强度设计值II/=300N/mM,vf=UQOkPa.t
2003.602x106帆
6082.
58010.9x300x1220A_
6082.58=
0.1493%p=
0.15%因为:min3340x1220所以，选用间星巨为33
①16〜S=100mm,A=
6631.68mm
26469.924mm2（双向布置）如下图所示.截面桩基剖面图.X600截面桩基剖面图Y桩基础沉降验算
7.采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算由于桩基础的桩中心距所以可以采用分层总和法计算最终沉降量S=L4mv6d=6x
0.35=
2.bn,桩基的最终沉降量表达式为:〃1%一气川外一z=〃,匕S=W2e,S力瓦式中S桩基的最终沉降量（mm）;J i一一按分层总和法计算经验系数（）S mm;——按分层总和法计算经验系数，当无地区经验时，可参考:非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时，软土地区，且桩端无良好持=1；片⑼-力层时，当当根，/W25m,^=
1.7；/2527/-100S I------桩长（机）；匕一一桩基等效系数匕一一桩基等效系数定义为群桩基础按明德林解计算沉降量〃与按布氏解计算沉降量枭之比，可按下式简化计算:S,n-1nBh c+-，，We=C—（7T~nb=）c^n-1+c VLh2c式中………一反映群桩不同距径吟，长径町，及承台的长宽比人等因素的系数，可查《基础工程》的附录表，〃分别为矩纥IV LcB,,形承台的长、宽及桩数一一矩形布桩时的短边布桩数,当布桩不规则时可按%=隈,nh近似，当即计算值小于时，取%=11一一角点法计算点对应的矩形荷载分块数m场一一角点法计算点对应的第块矩形底面长期效应组合的附加力，jkN桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数£,一一等效作用底面以下第层土的压缩模量采用地基I（ME）；土自重压力至自重压力加附加应力作用时的压缩模量桩端平面第块何在计算点至第层土，第层土底j ii—1Z，ZT/面的距离（m）桩端平面第块荷载计算点至第层土，第层土底j I1面深度范围内平均附加应力系数，可按规范附录采用矩G形基础中心点沉降屋〃匕S=W2S=4・・式中见,即一一根据矩形长宽比/及深度比自=早，争=争b bB hBc c查附录地基沉降计算深度按应力比法确定，且处的附加应力与土G z“，Z”C的自重应力应该符合下式要求c5=
0.2%计算各层土的自重应力（-----第，层土底的自重应力，kPa第层土的厚度,hii/,一一第层土的重度，在地下水位以下用浮重度外1由于上=至=二1-=—=
25.711±=4B
3.5d
0.35d
0.35c=
1.603=
11.505查表得用内插法算得CCo=
0.061c.2叵+——至^一=3y/=c=
0.061+-----------------------------------=
0.197e0传—]L°C]1+Q l.603x3—1+
11.505c竖向荷载标准值F=4715/
1.35=
3492.593kNk基底自重应力:G=/J+Z=[2x19+3x
19.9+5x
20.5+1x21/11-10]x2+9=
111.2A:BkFk+Gi
3492.593+
3.52xl
11.2”,甘白从以上O1M/o基底处应力左Pk=--=--------------------------------=
396.31A ocA实体深基础基地处原有的土中自重应力（）基底处的附加应cr=/J+7）=[（2x19+3x
19.9+5x
20.5+1x21/11-10]x（2+9）=
111.c力兄=氏女尸-4=
396.310—
111.2=
285.110a桩端平面下的土的自重应力外和附加应力即）计算如下a（s=4一下不是特殊值用内插法计算a（下面中的/=机分别是小矩形的长与宽）b=
3.5/2=L25
①.当在桩基下时的自重应力Z=0^1=^/,A=19-10x2+
19.9-10x3+
20.5-10x5+
21.0-10x1=\\\2kPa在桩基下时的附加应力z=0即、、女尸当在桩基下%=1%=0,a=
0.25,=4=
40.
25285.110=
285.1104^.0加时z=2=Z%%=
111.2+2x
21.0-10=
133.2^即当在桩基下时%=1,%=%25=1・6,a=
0.U2,q=40=4x
0.112x
285.110=
127.729kPa
③.z=4m々3==
111.2+4x21-10=\552kPa
④当在桩基下时.%=1,%=/25=
3.2,a=
0.040,q=4=4x
0.040x
285.110=
45.6\SkPa.z=5m也・=1U2+5X21—10=
166.24Azb二=%=1,%=%25=4,°，a=0927,4ap=4x
0.027x
285.110=30J92kPa
⑤.当在桩基下时z=6m%=Z=1112+6x21T0=1712kPa%=歼左%=1,25=42=
0.019,%=4%）=4x
0.019x
285.ll=
21.668各层土的自重应力与附加应力成果表e=4k#深度n巴自重应力位置z lbUb ksi㈣区（叱）Z,
10010.
2500285.
110111.
2221.
610.
112127.
729133.
2343.
210.
04045.
618155.
245410.
02730.
792166.
2564.
810.
01921.
668177.2号位置砂土状强风化岩底的自重应力的倍与附加应力相当
40.
20.2CT4=0,2x
166.2=
33.24kPa左cr_=
30.792Pa
430.792=o
1850.
2166.2故沉降计算截止到号砂土状强风化岩4%=.1939,%=
0.1310oc^—
0.0967查规范得，当位置上的2,3,4,=4xlx
0.197x
285.110x2x
0.19394x
0.131-2x
0.19395x
0.0976-4x
0.13H----------------------1---------------------------------------------1------------------------------------------I
35.
035.
035.0加小于规范允许值，所次茜足要求=
3.13m目录前百
1、建筑设计资料
1、设计原始资料
2、建筑基地平面图
2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深
1、选择桩型
2、选择桩的几何尺寸以及承台埋深
3、确定单桩极限承载力标准值1确定单桩极限承载力标准值
4、确定桩数和承台底面尺寸1c
①一柱桩数和承台的确定2计算桩顶荷载
5、桩身结构设计计算
1、桩身结构设计计算
2、确定复合基桩竖向承载力设计值3C、九桩承台承载力计算
①一承台4C桩顶作用验算，桩承台验算
①一承台
6、承台设计
1、柱对承台的冲切
2、角桩对承台的冲切
3、斜截面抗剪验算
4、受弯计算
7.桩基础沉降验算
8.结论与建议结束语参考文献
1、建筑设计资料
（1）、设计原始资料拟建三明大酒店工程位于三明市东兴五路以南，其东临电子商城，西侧为居民住宅，房地产公司南侧为儿童服装设计公司拟建建筑物为一框架结构，地面以上层，地下层，总建筑面积基坑长约宽约基坑开挖深度9227000m2o60m,40m,本次设计主要是对酒店的某根柱进行桩基础设计，作用于该柱（）6m600mmX400mm柱底面（基础顶面）处的荷载基本组合设计值有两类:最大轴力组合轴向力柱底弯矩为,水平荷载F=6200kN,M=510kN・m V=285桩身采用的混凝土浇筑kN；C30最大弯矩组合轴向力柱底弯矩为，水平荷载F=4715kN,M=670kN・m V=385（、作用于柱的长边方向且均为从左指向右）kN；M H基坑周边无复杂管线，有利于基坑施工根据钻探揭露，拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地四周均无特殊情况分布在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层:层填土灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量
①-130-60%,
②层粉质粘土黄褐色,可塑硬塑，含少量铁镒结核，稍有光泽，无摇震反〜填龄大于年5
③层粉质粘土黄褐色,可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中应，干强度中等，韧性中等
④层细砂褐黄，黄色,细砂为主，含少量粘性土，分选性较好，成分多为石等，韧性中等
⑤砂土状强风化花岗岩（）浅肉红色，原岩结构基本保岩芯呈砂土（Y524英质，含云母，很湿~饱和，稍密状态V状，岩芯手可掰碎，遇水易散、易软化，干钻困难，岩体基本质量等级为级该层全场地分布，层厚
5.00T
6.50m测得孔内初见水位埋深稳定水位埋深地下水位埋
2.00〜
6.50m,
2.20〜
6.20m深按米计算，场地地下水对混凝土无腐蚀性影响3场地土体情况一览承土内载压粒、一渗/4类重含黏缩力重透度擦别度水液塑聚模标度序系力角率丫限力量准限九号数m血名kN以区值Ckk kNGPAm3°%称/m PaM fak//dPa kPa3\m1填土
1.
518.
528.
520.
727.
917.
70.005810粉质
26.
519.
02921.
328.
318.
20.
0820185.50125粘土粉质
3319.
929.
525.
028.
718.
10.
0725309.83170粘土4细砂
520.
530.
520.8—
1.
327015.90220砂土状强5风化
1221.0—————
332835.0270花岗岩、建筑基地平面图240X60m-一鲁民区一一区一北环路
2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深、选择桩型1因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础又因为灌注桩具有承载力能力高，施工方便，工期短，造价低，施工时无振动、无地面隆起或侧移,对周边建筑物危害小，使用范围大，适用于各种地质条件所以，根据施工场地属IWIK于市区，地基条件以及场地周围环境条件，应该选择灌注桩基础
2、选择桩的几何尺寸以及承台埋深因为基坑开挖深度为米；依据地基土的分布，第
①层灰色的填土，厚度为
61.5米，第
②层是黄褐色粉质粘土，厚度为米，既不用考虑;
6.5第
③层是黄褐色粉质粘土，厚度为米，承载力低，土层太薄，不宜做持力层;3第
④层是黄褐色、黄色细砂土，厚度为米，很湿~饱和，稍密状态，土层比较5第
⑤层浅肉红色砂土状强风化花岗岩⑶,厚度为米，桩端承载力也Y2c125薄，桩承载力不够，所以不宜做持力层;比较高;所以，综上各方面的情况应该选择第
⑤层为持力层桩端全断面进入持力层
1.0m故:/z=2+3+5+l=llm工程桩入土深度为2d,h选择承台埋深为桩基得有效桩长即为
2.0m,11-2=
9.0mo桩截面尺寸选用由于经验关系建议楼层〈时，桩边长取故取10300〜400,由施工设备要求，桩分为两节，上段长下段长不包括桩尖长度在d=350m,
4.5m,
4.5m内，实际桩长比有效桩长长这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入
0.5m,承台一定长度而留有的余地、确定单桩极限承载力标准值3确定单桩极限承载力标准值1本设计属于二级建筑桩基，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算Qsk+Qpk sikli+QpkAp单桩极限摩阻力标准值（）单桩极限端阻力标准值（）kN kNu---------桩的横断面周长（m）——桩的横断面底面积（〃/）桩周第层土的单位极限摩阻力标准值（死）iqJ-SIK桩周各层土的厚度）（m——桩底土的单位极限端阻力标准值（叱）Q kP经查《建筑桩基技术规范》得:层序经验参数法序数土状q’ik kPaq p/kpQ
③粉质粘土60
④细砂35砂土状强风化花岗
⑤2007500山石按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值+或二腐工/展+%派人.Quk-Qsk=
3.14xO.35x[60x3+35x5+200x1]+
0.352x
3.14^4x7500=
609.945+
721.219=
1254.234kN估算的单桩竖向承载力设计值九=/=
1.65口=5+@==
760.1427N
1254.234Ys Y1-65P。
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