桩基础设计框图
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设计实例一
1. 设计资料
某多层建筑一框架柱截面为400?800mm，承担上部结构传来的荷载设计值为: 轴力F?2800kN.m，弯矩M?420kN.m，剪力H?50kN。经勘察地基土依次为：0.8m厚人工填土，1.5m厚粘土；9.0m厚淤泥质粘土；6m厚粉土。各层物理力学性质指标如下表所示。地下水位离地表1.5m。试设计桩基础。 表 各土层物理力学指标
土层号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 人工填土 粘土 淤泥质粘土 粉土 淤泥质粘土 风化砾石 土层 土层名称 厚度 （m） 0.8 1.5 9.0 6.0 12.0 5.0 含水重度 量 (%) 32 49 32.8 43 18 19 17.5 18.9 17.6 0.864 1.34 0.80 1.20 0.363 1.613. 0.527 1.349 5.2 2.8 11.07 3.1 13 11 18 12 12 16 3 17 孔隙比 液性指数 压缩模量 (MPa) 内摩擦角 （°） 粘聚力 (kPa) (kN/m3)
依据：承台的尺寸和结构
?15cm ? 1.0d 2
10 cm
(1) 形状 方,矩型,三角形,多边形,圆形 (2) 最小宽度 ?50 cm (3) 最小厚度 ?30 cm (4) 桩外缘距离承台边?15 cm 边桩中心距离承台边?1.0D (5) 桩嵌入承台 大桩横向荷载?10 cm, 小桩?5 cm,钢筋伸入承台30d (5) 混凝土标号?C15 cm,保护层7cm 2 设计计算
2.1 桩基持力层、桩型、承台埋深和桩长的确定
由勘察资料可知，地基表层填土和1..5m厚的粘土以下为厚度达9m的软粘土，而不太深处有一层形状较好的粉土层。分析表明，在柱荷载作用下天然地基难以满足要求时，考虑采用桩基础。根据地质情况，选择粉土层作为桩端的持力层。
根据工程地质情况，在勘察深度范围内无较好的持力层，故桩为摩擦型桩。选择钢筋混凝土预制桩，边长350?350mm，桩承台埋深1.2m，桩进入持力层④层粉土层2d，伸入承台100mm，则桩长为10.9m。 2.2 单桩承载力确定
（1）单桩竖向极限承载力标准值Quk的确定 查相关表格：
第②粘土层：qsik?75kPa, li?0.8?0.5?1.2?1.1m 第③粘土层：qsik?23kPa, li?9m
第④粉土层：qsik?55kPa, li?2d?2?0.35?0.7m
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qpk?1800kPa
Quk?u?qsikli?Apqpk?679kN
（2） 桩基竖向承载力设计值R。桩数超过3根的非端承桩复合桩基，应考虑桩群、土、承台的相互作用效应，由下式计算： Ra?Quk?339.5kN 2因承台下有淤泥质粘土，不考虑承台效应。查表时取Bc/l?0.2一栏的对应值。因桩数位置，桩距sa也未知，先按sa/l?3查表，待桩数及桩距确定后，再验算基桩的承载力设计值是否满足要求。
Ra?Quk??cfakAc 22.3桩数、布桩及承台尺寸 2.3.1桩数
由于桩数未知，承台尺寸未知，先不考虑承台质量，初步确定桩数，待布置完桩后，再计承台质量，验算桩数是否满足要求。
n?(1.1~1.2)2.3.2桩距sa
F?G?7.87~8.59 取n?8 R 根据规范规定，摩擦型桩的中心矩，不宜小于桩身直径的3倍，又考虑到穿越饱和软土，相应的最小中心矩为4d，故取sa?4d?4?350?1400mm，边距取350mm 2.3.3桩布置形式采用长方形布置，承台尺寸
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2.4计算单桩承受的外力 2.4.1桩数验算 承台及上覆土重
G??GAd?20?2.4?4.8?1.2?282.2kN
F?G2800?282.2??7.55?8 满足要求。 R480.42.4.2桩基竖向承载力验算 基桩平均竖向荷载设计值：
N?F?G2800?282.2??385.3kN?R?391.0kN n8基桩最大竖向荷载设计值：
作用在承台底的弯矩：Mx?M?Hd?420?50?1.2?480kN.m
Nmax?F?GMxymax?436.7kN ?????2Nmin?n?yi?333.9kNNmax?436.7?1.2R?1.2?391.0?469.2kN
均满足要求。 2.5软弱下卧层承载力验算 因为 sa?1.4m?6.0d?2.1m
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