某商业广场桩基础及深基坑
支护毕业设计
目 录
前 言 ....................................................... I 中文摘要 ...................................................... II Abstract ..................................................... III 主要符号表 ..................................................... 1 1.设计说明 ..................................................... 1
1.1工程概况........................................................................................................................... 1
1.2 场地工程地质条件.......................................................................................................... 1
1.2.2 地层结构............................................................................................................... 1 1.2.3地下水.................................................................................................................... 1 1.3岩土工程特性指标........................................................................................................... 2
1.3.1地基土的一般物理力学性质指标........................................................................ 2 1.3.2黄土湿陷性............................................................................................................ 2 1.3.3地基土压缩性........................................................................................................ 3
2.桩基础设计 ................................................... 4
2.1桩类型、形式的选择....................................................................................................... 4
2.2持力层的选择和桩长的确定........................................................................................... 4 2.3根据工程地质资料确定单桩的承载力........................................................................... 6 2.4初步确定桩数................................................................................................................... 7
2.4.1 I类桩.................................................................................................................... 7 2.4.2 II类桩.................................................................................................................. 7 2.5桩的平面布置................................................................................................................... 7 2.6桩顶荷载效应的计算....................................................................................................... 8 2.7复合基桩承载力验算....................................................................................................... 9
2.7.1 I类桩.................................................................................................................... 9 2.7.2 II类桩................................................................................................................ 10 2.8承台计算......................................................................................................................... 12
2.8.1 I类桩.................................................................................................................. 12 2.8.2 II类桩................................................................................................................ 14 2.9 群桩竖向承载力的确定................................................................................................ 34
2.9.1 I类桩.................................................................................................................. 37
1
2.9.2 II类桩................................................................................................................ 37 2.10桩基础的沉降计算....................................................................................................... 34
2.10.1 I类桩基............................................................................................................ 36 2.10.2 II类桩基.......................................................................................................... 38 2.11 桩身验算...................................................................................................................... 42
2.11.1桩的配筋计算.................................................................................................... 42
2
2.11.2桩身承载力的验算............................................................................................ 43
3.支护结构设计 ................................................ 45
3.1.支护结构的选型............................................................................................................ 45
3.2支护结构的荷载计算..................................................................................................... 47
3.2.1.主动土压力的计算............................................................................................. 47 3.2.2.被动土压力的计算............................................................................................. 49 3.3支护结构的设计............................................................................................................. 47
3.3.1.弯矩零点hcl的计算............................................................................................ 50 3.3.2.计算支点力......................................................................................................... 50 3.3.3.嵌固深度hd的确定 ............................................................................................ 50 3.3.4.结构内力和支点力设计值的计算..................................................................... 52 3.3.5截面承载力的验算.............................................................................................. 53 3.3.6锚杆计算.............................................................................................................. 54 3.4支护结构的稳定计算..................................................................................................... 55
3.4.1支护结构的整体稳定计算.................................................................................. 55 3.4.2锚杆深部破裂面计算.......................................................................................... 63
4.基坑降水 .................................................... 66
4.1降水方案的选择............................................................................................................. 66
4.2降水计算......................................................................................................................... 67
4.2.1降水系统的布置.................................................................................................. 67 4.2.2确定基坑降水的计算图形面积及等效半径...................................................... 67 4.2.3确定管井的抽水影响半径.................................................................................. 67 4.2.4根据水位设计降深要求计算涌水量.................................................................. 68 4.2.5求算每根管井的极限涌水量q........................................................................... 68 4.2.6确定管井的数量、间距，并验算出水能力和降深值...................................... 68
5.施工和说明 .................................................. 70
5.1总体施工方案和顺序..................................................................................................... 70
5.2管井降水施工方案和措施............................................................................................. 70 5.3 支护结构施工................................................................................................................ 71
5.3.1排桩及冠梁施工.................................................................................................. 71 5.3.2锚杆施工.............................................................................................................. 71 5.3.3腰梁安装.............................................................................................................. 71 5.4桩基础施工方案............................................................................................................. 71
5.4.1灌注桩施工.......................................................................................................... 71 5.4.2承台施工.............................................................................................................. 73
致谢........................................................... 74 参考文献 ..................................................... .75
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主要符号表 主要符号表
Quk——极限承载力 Qsk——极限侧阻力
Qpk——极限端阻力 ?s——桩侧阻群桩效应系数
?p——桩端阻群桩效应系数 Es—压缩模量
ai—平均附加应力系数 s—沉降量
fa—修正后地基承载力特征值 pu—地基的极限承载力 pz—基底平均附加应力 ?c—土的自重应力
?z—土中竖向附加应力 E—变形模量
lf——自由段长度 la——锚固段长度
?——锚杆与水平面夹角 ka——主动土压力系数
kp——被动土压力系数 ?i、c—各土层的内摩擦角和粘聚力
d——锚孔直径 Wi——第i分条土重
bi——第i分条宽度 K—渗透系数
Cik——第i分条滑动面处固结不排水剪黏聚力标准值
?ik——第i分条滑动面处固结不排水剪内摩擦角标准值 ?i——第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角
Li——第i分条滑列面处弧长 S——计算土体单元厚度
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第一章 设计说明 1.设计说明
1.1工程概况
桩基础在很早以前已广泛的应用到桥梁、水利、房屋等各类土木建筑中。特别是20世纪中后期，我国在工程建设中已普遍采用了各种类型的桩基础。进入21世纪以来，随着高层超高层建筑的兴建，桩基础的应用更为普及。
本工程是西安是万达商业广场III区的桩基础和深基坑支护结构的设计，该建筑物上部29层,高100.6m，地下2层，深-10.9m，属高层建筑。各层地基土的特征、厚度、埋深和层底标高已在相应的地质勘察报告中。
该设计的工程等级，桩基础设计为甲级，支护结构设计为一级。
1.2 场地工程地质条件
场地地形平坦，略向东南倾斜，勘探点地面高程介于386.66～387.57m之间，相对高差最大为0.91m。 1.2.2 地层结构
拟建场地地基土的组成自上而下为：第四纪全新世耕植土，冲、洪积黄土状土，冲击粉质粘土，第四纪晚更新世冲击砂类土和粉质粘土、粉土，第四纪中更新世冲击砂类土和粉质粘土等。
根据岩土地质勘察报告的地层结构及岩性描述来确定各层土的厚度,层底标高及层底埋深，见表1.1。 1.2.3地下水
场地地下水属潜水类型。勘察期间地下水稳定水位埋深为-9m。场地地下水主要为砂类土及黏性土中的孔隙水。其补给方式为大气降水及地下水迳流补给，并通过自然蒸发、人工开采以及迳流排泄。勘察期间为平水期，地下水年变化幅度约为2m。
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