兰大《基础工程》离线作业.docx
基础工程命题作业：桩基础设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层，各层土的物理力学指标参数见表lo 土层稳定混合水位深为地面下1.0m,地下水水质分析结果说明，本场地下水无腐蚀性。建筑桩基设计等级为乙级，上部框架结构由柱子传来的荷载（作用在柱底即承台顶面 ）：V = 3200kN M = 400kNmk, k, H = 50kN；柱的截面尺寸为：400x400mm；承台底面埋深：d=1.5moi非星土的理力学恃标设计空加去工程隔号：工程驾杯:信 庠台 水9土 的 至 层扎比±的比索限曼 用里 性 拓 然茂 性 括压 将 至 致固快茫快的法无利 限 杭 压 处 发达W旧:显 黑力a 拌 角¥ 我 力惇 角后用 僧室培星 承我 力特 证而他，设柢般仲奇18施用 土厚 理力板H ±*我力r匕4F6t.瓦|«4心W阊0()5)00附3)()(,)30Ka)3787皿）1系B力】4L7.S2弱战贴士门03fl T18 31 OfT22 T341 024 B16 2o a&20 61IB.L8 349 93 2,re243制龙;遥09 51ft 51 02 T4S3 82A 62T 21 1811 M5 52 08 016 1L 96614Q粉质帖士人C27 319 5侬2 T232 919 313 6o。前21.58 028 516 05 210032IMO5的况质物质他L 儿042 917 61 219e T3中2» 1H 5l 1140 66? 33 Q10 211 62Q1516608 5250eo3X02、根据地质资料，以第4层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩f = 9600kPa3、承台设计资料：混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为 c,轴心f = I I QQkPa抗拉强度设计值为/,钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋强度设计值f = 300N / mmiy4、建筑桩基技术规范（GJG94-2008）设计内容及要求：1、请按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸；2、请计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；3、请确定桩数和桩的平面布置图；4、请进行软弱下卧层强度验算。注:1、请尽量不要采用附件形式提交；2、请写清楚计算过程；3、需要绘制示意图的一律不可省略；4、第三问可从9根开始试算；5、假设涉及迭代计算推荐使用excel表格计算。桩基础设计计算书一、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸；由地基土物理力学指标设计参数表，桩插入承台的深度50mm。选第四层粉质粘土为持力层，设桩进入持力层深度为L95m。那么桩的长度L=0. 05+3. 0+15. 0+1. 95=2. 0m。根据长径比40-60选定桩的截面边长b=450mm,显然40（迎444. 4<60。450二、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；Q：吟 qjskL+Apqpk=4X0. 45X (24X3+14X 15+1.95X32) +1600X0.452 = 943.92KNRa = Qu=943.92=472KNK 2三、确定桩数和桩的平面布置图；初选桩的根数辿36. 72根,Ra 472承台的宽度和长度分别为:b =2050x 2+450+450=5000mni ch =2050x 2+450+450=5000mm c取承台埋深为L5m。承台及其上填土重，地下水位以下土的重度取浮重度。Gk = y Ad = (20 x 1.0 + 0.5 x(20 - 10) x 5.0 x 5.0 =625KN当n=9根时，平面布置图如下：anqnuLTcrl匚 LT VNk=Fk+Gk _ 3200+625 =425kN<Ra=472KN （可以） n9综上，应取9根桩。四、软弱下卧层强度验算；桩心距<6d,可以将桩基础是为实体基础，软弱下卧层的计算公式为：o + Y z < fz m az淤泥质粉质粘土的孔隙比V0.85,液性质数L= 0.529 V 0.85,故深度修正系数 Ln = 1.6,地下水以下的土的浮重度，根据公式Y= Gs+e Y及丫 *=Y-dsat 1+w wsatY w那么浮重度丫- Y = （Gs+e -1） Ysat wi +wwy = （2,734-1.072% _ t）x 10 = 9.76kN/m321+0.378y = （271+L634。_ i）x 10 = 7.39kN/m331+0.585Y = （273+0.788。 1 ） x 10 = 11.43kN/m3414-0.273基础底面以上土的厚度加权平均重度Y = (20x 1.0 + 10 x 0.5 + 9.76 x3+7. 39x 15 + 11.43 x 1,95) /21.45 ml=8. 74 kN/m3按扩散作用基础底面处的附加应力P ：0kF +G' p = p - o = tL- oOk k C ac实体深基础底面积A = (a +2?tan±)(b +2 tan 查表的(I)= 23°0404A = (4.55 + 2 x 19.5 x tan-) (4.55 + 2 x 19.5 x tan2L.) = 71.86m2443200 + (19- 10)x 71.86 x 21.45 -”p = 8.74 x 21.45 = 50.11Kpaok71.86不考虑扩散作用时基础底面处的附加应力P ：0kF + G +G' 2(a + b )，q 2P = p _ 0= K k K 0 o sia yOk k Ca bml(14-d)0 03200 + 625 + 20 x 4.55 x 4.55 x 19.5 - 2 x 9.1 x 344.4 p = =- 8.74 x 21.45ok4.55 x 4.55<0 (不可行)软弱层顶面以上土的厚度加权平均重度Ym2=(2°x 1.0 + 10 x 0.5 + 9.76 x3+7. 39x 15 + 11.43 x 4) /23.5=8. 8. 97kN /m3两层土的弹性模量之比为3=注= 2.17,查表得桩端持力层的扩散角0 = 18.4。Es2 2.4实体基础的计算宽度和长度= a + 2/ tan也Bn = b + 2, tan， 44即有 Ao = B0 = 4.943m软弱层顶面 的附加应力 = 皿(Aq +2t tan 0)(BO +2t tan 0)(50.11x(4.943x4.943)(4.943+2x2.05xtan 18.4) x (4.943-1-2 x 2.05 xtan 18.4)=30. 78Kpa经深度修正后的地基承载力faz=fak+Tidym2 (d- 0,5) =75+1.6x8. 97x (23.5 - 0.5) =405. lOkpa易知,a + y z = 30.78 + 8.94 x 23.5 = 236.4kpa < f = 405.10kpa z maz下卧层满足承载力要求。
