桩基础课程设计任务书
1 设计资料
1.1 上部结构资料
某办公大楼，该建筑物上部为七层框架结构，柱子截面尺寸为500mm×500mm，底层柱网平面布置（B1=6m，L1=9m，L2=2.7m）及柱底荷载见图 。
抗震设防要求不考虑。
1.2 设计原始资料
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表3.1米，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.1. 地基各土层物理，力学指标： 土层 土层名编号 1 杂填土 灰褐色2 粉质粘土 灰褐色3 泥质粘土 4 中密粉砂 密实砂土 26.7 5.2 19.7 0.83 30 0 35.8 8.6 210 3.44 21.5 12.8 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.86 8.7 7.2 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.72 称 层底埋深 （m） 1.5 层厚 ?3(kN/m)（m） e ?(%) IL c(kPa) ???? Es(MPa) Ps (kPa)（MPa）fk1.5 17.5 5 >26.7 6.0 19.7 0.72 23 0 37.6 11.5 310 6.23 2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深
2.1 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。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。因钻孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深
依据地基土的分布，第⑤层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m（>2d），工程桩入土深度为27.7m 。 承台底进入第②层土0.6m，所以承台埋深为2.1m，桩基得有效桩长即为27.7-2.1=25.6m。 桩截面尺寸选用450×450㎜，由于施工设备要求，桩分为两截，上段长13.3m，下端长13.3m（不包括桩尖长度），实际桩长比有效桩长长
1m。这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。 桩基以及土层分布示意如图。
3 确定单桩极限承载力标准值
本设计属于二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。 根据单桥探头静力触探资料Ps按图确定桩侧极限阻力标准：
140120b.45002ps+610.02ps0.0155p2.025+s125ecqsk(kPa)1008060100fa5psg00.04020dhps(kPa)6001000200030004000500060007000
2
图3-1 图3-2
由于除去杂土外,第②,③,④,⑤层土都是粘土,则采取图3.1中的折线oabc来确定桩侧极限阻力的标准值：
即：Ps?1000kPa时，qsk?0.05Ps Ps?1000kPa时，qsk?0.025Ps?25
桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式 Quk?Qsk?Qpk?u 其中：Psk??qskiil??PskAp
1(Psk1??Psk2) 2 u――桩身截面周长，m。 li――桩穿过第i层土的厚度。
Ap――桩身横截面积，扩底桩为桩底水平投影面积，m，?――桩端阻力修正系数，查表2.2可得。
由于桩尖入土深度H=27.7m(15 表3桩端阻力修正系数?值 桩入土深度（m） H<15 15 Quk?Qsk?Qpk?u?qskili??PskAp ＝1774kN估算的单桩竖向承载力设计值（?s??p?1.60） R1 ?2 ＝4?0.45?(20?1.5＋20?7.2＋20?12.8＋50?5.6＋80?1)＋0.45?900 Qsk?s?Qpk?p?1774?1108.75kN 1.6按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值： Quk?Qsk?Qpk＝4?0.45?（20?1.5+30?7.2＋20?12.8＋80?1）＋0.452?900 ＝1774kN3 估算的单桩竖向承载力设计值（?s??p?1.65） R2 ?Qsk?s?Qpk?p?1774?1075.15kN 1.65由于R1>R2,所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值，即采用R?R2?1075.15kN，初步确定桩数。 4 确定桩数和承台底面尺寸 4.1 A柱桩数和承台的确定 最大轴力组合的荷载： FA＝3000kN, MA=10kN?m，QA＝10kN 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1.1~1.2，现在取1.1的系数，即： n?F3000R?1.1?1075.15?1.1?3.072?根? 取n＝5根，桩距 Sa?3d＝1.35m, 桩位平面布置如右图4-1，承台底面尺寸为2.9m?2.9m。 4.2 B柱桩数和承台的确定 最大轴力组合的荷载： FB=4000kN, MB=0kN?m，QB＝10kN 初步估算桩数n?F4000R?1.1?1075.15?1.1＝4.09（根） 取n＝5根，取Sa?1.4m，则承台底尺寸为2.9m?2.9m。 桩位平面布置如图4-2 4.3 C柱柱桩数和承台的确定 最大轴力组合的荷载： FC=4000kN, MC=0kN?m，QC＝10kN，柱位布置同B柱。 4 图4-1 4.4 D柱柱桩数和承台的确定 FD=3000kN, MD=10kN?m，QD＝10kN，柱位布置同A柱。 5 确定复合基桩竖向承载力设计值 该桩基属于非端承桩，并n>3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，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。 图4-2 5.1 A柱承台承载力计算 承台净面积：A2c?2.92?5?0.452?7.4m。 承台底地基土极限阻力标准值：qck?2fk?2?125?250KPa QckAc250?7.4ck?qn?5?370kN Qsk?u?qskl?i1i465.2k N Qpk?Apq?p182.25k N 分项系数?s??p?1.65,?c?1.70 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： Sa?0.886Aed?0.8582?6.29nb0.45? 2.55 Bcl?2.925.?60.11 3 群桩效应系数查表得：?s?1.2,?p?1.28 承台底土阻力群桩效应系数:?iAieceAcc??cA?? ccAc 承台外区净面积Aec?2.92?(2.9?0.45)2?2.41m2 承台内区净面积Aic?Ac?Aec?7.4?2.41?4.99m2 查表?ic?0.11,?ec?0.63 ?Aiecc??icA??eAc?4.99?0.63?2.41c?0.11?0.28 cAc7.47.4 5