东新教学区（食堂宿舍）桩基、防水板及地下室外墙计算书
某地块保障性住房项目桩基础计算书
Ⅰ、基础设计信息：
1、本工程±0.00相当于绝对标高10.000m，底板面标高为-4.900m。
2、本工程场地内多处存在强风化夹中风化、微风化岩层，采用旋挖灌注桩,桩径选用 ?800，桩身砼等级C30.
3、本工程桩端持力层选用强风化砂岩为持力层(层序号6-2), 局部强风化砂岩厚度不满足 13米时，直接以中-微风化为持力层（层序号6-3，6-4），中风化抗压强度frk=5000 kPa， 桩端进入持力层≥2米。 4、桩长选用≥13m. 5、选取桩孔各土层信息
根据地质报告中ZK121孔，6-2层层面绝对标高-14.02m；桩长17米，入强风化岩层7米 土层编号 层底高程（m） 分层厚度 桩极限侧阻力标准值桩侧土摩阻力标准值 （KPa） <1> -3.88 2.8 / / <3-1> 0.68 3.2 12 38.4 <4-1> -1.32 2 50 100 <6-1> -4.62 3.3 80 264 <6-2> -14.02 9.4 140 1316
根据地质报告中ZK116孔，6-3层层面绝对标高-6.55m；桩长13米，入微风化岩层 土层编号 层底高程（m） 分层厚度 桩极限侧阻力标准值桩侧土摩阻力标准值 （KPa） <3-1> 0.45 5 12 60 <4-1> -1.05 1.5 50 75 <4-3> -3.05 2 75 150
<6-2> -5.05 2 140 280 <6-3> -6.55 1.5 / /
根据地质报告中ZK123孔，6-2层层面绝对标高-10.27m；桩长13米 土层编号 层底高程（m） 分层厚度 桩极限侧阻力标准值桩侧土摩阻力标准值 （KPa） <2> 5.23 1 20 20 <3-1> 2.53 2.7 12 32.4 <4-1> 0.03 2.5 50 125 <4-2> -1.77 1.8 25 45 <6-1> -3.77 2 80 160 <6-2> -10.27 6.5 140 910
根据地质报告中ZK129孔，6-2-1层层面绝对标高-15.65m；桩长13米 土层编号 层底高程（m） 分层厚度 桩极限侧阻力标准值桩侧土摩阻力标准值 （KPa） <2> 5.35 0.5 20 10 <3-1> -0.65 6 12 72 <4-1> -1.55 0.9 50 45 <4-2> -2.95 1.4 25 35 <6-1> -5.35 2.4 80 192 <6-2-1> -15.65 10.3 / /
Ⅱ、详细计算结果如下：
1
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1、单桩竖向承载力验算：
a）选取钻孔ZK116，以中风化岩层为持力层，按嵌岩桩计算，桩长13m
Quk?Qsk?Qrk?u?qsikli??rfrkAp
据《建筑桩基技术规范》表5.3.9，取ζr=1
Quk=π0.8×（12×4+50×1.5+75×2+140×2）+1×5000π×0.82/4 =1390+2512=3902KN
Ra?1kQuk，取Ra=2000KN
b）选取钻孔ZK121，以强风化岩层为持力层，按摩擦桩计算，桩长按进入持力层7m
Quk?Qsk?Qrk?u??siqsikli??pqpkAp
据《建筑桩基技术规范》表5.3.6-2，取ψsi =1，ψp=1
Quk=π0.8×（12×3.2+50×2+80×3.3+140×7）+1500π×0.82/4 =3472.5888+753.6=4226KN
Ra?1kQuk，取Ra=2000KN
c）选取钻孔ZK129，以中风化岩层为持力层，按嵌岩桩计算，桩端进入持力层2.65m
Quk?Qsk?Qrk?u?qsikli??rfrkAp
据《建筑桩基技术规范》表5.3.9，取ζr=1.40
Quk=π0.8×（12×5.65+50×0.9+25×1.4+80×2.4）+1.40×5000π×0.82/4 =853.5776+3516.8=4370KN
R1a?kQuk，取Ra=2000KN
综上，单桩竖向承载力特征值取Ra=2000KN。
2、单桩抗拔承载力验算： a）ZK123，按桩长13m计算
Tuk???iqsikuili
=π0.8×（12×2.4×0.6+50×2.5×0.6+25×1.8×0.5+80×2×0.7+140×4×0.6） =1413.7KN
单桩抗拔承载力特征值，取Ta=650KN
b）ZK129，桩端进入持力层2.65m
Tuk???iqsikuili
=π0.8×（12×5.65×0.6+50×0.9×0.6+25×1.4×0.5+80×2.4×0.7） =551KN
单桩抗拔承载力特征值，取Ta=250KN
3、抗拔桩裂缝配筋验算： a）、抗拔桩单桩抗拔承载力特征值Ra=500KN，设计值Rd=625KN，极限值Rk=1000KN。 配筋为1322，则fyAs=300×13×380=1482＞Rd deq=22，ftk=2.01N/mm2
dcr=2.7，cs=70mm，Es=2×105 N/mm2
ρte?13?380?4?8002?0.01
MCA?500?103?s??380?101.21N/mm2
S13??1.1?0.652.010.01?101.21??0.19，取0.2
?max?2.7?0.2?(133?176)?101.212?105?0.084mm＜0.2mm，满足要求
b）、桩径800的旋挖灌注桩抗压验算，特征值Ra=2000KN，设计值N=2500KN。
R??cfcAps?0.75?14.3?3.14?8002/4?5388KN＞N
满足要求
4、桩抗拔验算：
地下室深度5m，水浮力F=5×10=50KN/m2.
a）纯地下室区域：覆土600mm，柱跨7.2m×7.25m S=18×0.6+0.18×25+0.5×25 =27.8KN/m2
需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F－S=22.2KN/m2
每根柱子承受的拔力R=22.2×7.2×7.25=1160KN，650KN抗拔桩需要至少2根
b）塔楼部分：宿舍 S=0.12×6×25+0.18×25+0.5×25+2×6=47KN/m2 柱跨取7.2m×4.5m
需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F－S=3KN/m2
每根柱子承受的拔力R=3×7.2×4.5=97.2KN，650KN抗拔桩需要至少1根
食堂 S=0.12×4×25+0.18×25+0.5×25+2.5×4=39KN/m2 柱跨取8.5m×7.15m
需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F－S=11KN/m2
每根柱子承受的拔力R=11×8.5×7.15=668.525KN，650KN抗拔桩需要至少2根
柱跨取8m×6m
每根柱子承受的拔力R=11×8×6=525KN，250KN抗拔桩需要至少2根
2
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Ⅲ、防水板计算：
1、防水板按无梁楼盖设计
荷载计算
50mm厚细石混凝土面层 qs1=24×0.05=1.2KN/m2 500mm厚防水板 qs2=25×0.5=12.5KN/m2 地下水浮力 qsw=10×5=50KN/m2
由地下水浮力控制的内力组合中，防水板的荷载设计值为 qwj=1.4×50-1.0×（1.2+12.5）=56.3KN/m2 bcex=1.6m，bcey=3.68m，lx=8m，ly=8.5m Mx=qwjly（lx-2bcex/3）2/8
=56.3×8.5×(8-2×1.6/3)2 /8=2876KN.m My=qwjlx（ly-2bcey/3）2/8
=56.3×8×(8.5-2×3.68/3)2 /8=2058KN.m 取M=Mx=2876KN.m
防水板各截面的弯矩及计算配筋 截 面 位 置 边支座截面负弯矩 端 跨 跨中正弯矩 第一内支座截面负弯矩 中 跨 边支座截面负弯矩 跨中正弯矩 柱下板带 弯矩(KN.m) 949.1 747.8 1438 1438 517.7 计算配筋(mm) 1532 1207 2321 2321 836 2
1.2 荷载信息 土压力计算方法 土的内摩擦角(O) 静止土压力系数
跨中板带 弯矩(KN.m) 115 632 488.9 488.9 431.4 计算配筋(mm) 186 1021 789 789 696
竖向永久荷载标准值(kN/m) 竖向可变荷载标准值(kN/m) 地面可变荷载标准值(kN/m2) 永久荷载分项系数 可变荷载分项系数 可变荷载准永久值系数
1.3 钢筋混凝土信息 混凝土强度等级 外纵筋保护层(mm) 内纵筋保护层(mm) 泊松比 考虑p-δ效应 C40 50 20 0.20 ㄨ 钢筋级别 配筋调整系数 竖向配筋方式 裂缝最大限值(mm) 按裂缝控制配筋 HRB400 1.0 非对称 0.20 √ 50.00 50.00 12.00 1.35 1.40 0.50 2静止土压力 ---- 0.333 11.00 18.00 20.00 地下水的容重(kN/m3) 土的天然容重(kN/m3) 土的饱和容重(kN/m3) 2
防水板单位宽度的构造配筋面积Asmin=0.002×1000×500=1000mm2，柱下板带底面配筋为18@100（As=2545mm
2
＞2321mm），其余配筋均为18@200（As=1272mm2＞1207mm2＞Asmin）
2、防水板下设置50mm厚聚苯板垫层，强度不低于15KPa.
Ⅳ、地下室外墙计算：
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》
钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料 1.1 几何信息
2 计算内容
（1）荷载计算 （2）内力计算 （3）配筋计算 （4）裂缝验算
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3 计算过程及结果 单位说明：
弯矩：kN.m/m，竖向力：kN/m，钢筋面积：mm2/m，裂缝宽度：mm 荷载说明：
永久荷载：土压力荷载，竖向荷载
可变荷载：地下水压力，地面荷载，竖向荷载 3.1 荷载计算 3.1.1 竖向荷载
竖向荷载基本组合：N=1.40×50.00+1.35×50.00=137.50kN/m 竖向荷载准永久组合：Nq=0.50×50.00+50.00=75.00kN/m 3.1.2 侧压力荷载 （1）土压力：
按静止土压力计算，静止土压力系数Kb = 0.333
p?Kbh
（2）地面荷载导算侧压力：
pk = 0.333×12.00 = 4.00kN/m2 （3）侧压力荷载计算表(kN/m2) 部位 标高 地面荷载标准值 土压力标准值 水压力标准值 基本组准永久组合 合 顶边 -0.05 4.00 0.30 0.00 6.00 2.30 地面 0.00 4.00 0.00 0.00 5.59 2.00 地下水-0.05 4.00 0.30 0.00 6.00 2.30 位 底边 -4.90 4.00 14.84 53.35 100.31 43.51
3.2 内力计算
3.2.1 竖向压力计算
竖向压力基本组合：137.50kN/m 竖向压力准永久组合：75.00kN/m 3.2.2 弯矩计算
（1）弯矩正负号规定
内侧受拉为正，外侧受拉为负 （2）计算类型
按双向板(Lx = 8.000m，Ly = 4.850m)计算 （3）荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 基本组合 准永久组合 水平-左边 0.00 0.00 跨中 29.58 12.75 右边 0.00 0.00
竖直-顶边 0.00 0.00 跨中 67.65 29.10 底边 -155.18 -66.93
3.3 配筋计算
3.3.1 计算配筋面积
竖向按压弯构件计算，水平向按纯弯构件计算 3.3.2 裂缝控制配筋
不进行裂缝控制配筋计算 3.3.3 配筋及裂缝计算表 部位 Mq(kN.m/mNq(kN/mAs(mm2) 选筋方案 实配裂缝(mm) ) ) As(mm2) 水平左边-外0.00 ----- 641 E14@200 770 0.00 侧 跨中-内12.75 ----- 641 E14@200 770 0.02 侧 右边-外0.00 ----- 641 E14@200 770 0.00 侧 竖直顶边-外0.00 75.00 600 E16@200 1005 0.00 侧 -内----- ----- 600 E16@200 1005 0.00 侧 跨中-外29.10 75.00 600 E16@200 1005 0.00 侧 -内----- ----- 895 E16@200 1005 0.03 侧 底边-外-66.93 75.00 2246 E18@200/2277 0.06 侧 E16@200 -内----- ----- 600 E16@200 1005 0.00 侧 说明:
（1）弯矩及配筋计算以每米板宽为计算单元； （2）计算As=-1时表示计算超筋。
3.4 裂缝计算(参见 配筋及裂缝计算表)
裂缝计算根据《混凝土规范》第7.1.2条 计算
最大裂缝宽度0.06mm ≤ 0.20mm，符合要求
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