高层公寓楼桩基础设计姓名：班级：学号：指导老师：目录一、工程概况---------------------------------------------2二、岩土工程勘察-----------------------------------------2三、桩基础方案选择---------------------------------------4四、桩型、桩长和桩的截面尺寸的选择-----------------------5五、桩基承载力验算（标准组合）---------------------------9六、桩基沉降验算（准永久荷载）---------------------------12七、桩身截面强度验算（基本组合）-------------------------15八、桩基承台验算（基本组合）-----------------------------18九、参考规及资料---------------------------------------23十、施工图-----------------------------------------------23一、工程概况拟建场地及其周围，除中细砂层为液化土外，未发现有影响场地稳定性的其他不良地质作用，也无洞穴、孤石、管线临空面等对工程不利的地下埋藏物，场地稳定，适宜拟建筑物建设。
二、岩土工程勘察根据钻探揭露，场地土层由素填土①、淤泥②、粉质粘土③、中细沙④、残积土⑤、全风化花岗岩⑥、强风化花岗岩⑦和中风化花岗岩⑧组成。
其中：素填土为新近填土，松散。
工程地质性能差；淤泥为流塑状，高压缩性，力学强度低，工程地质性能一般；粉质粘土呈可塑状，中压缩性，力学强度和工程地质性能一般；中细沙呈松散-稍密，饱和，局部会产生轻微液化，力学强度和工程地质性能一般；残积土呈可塑、硬塑状，中的-低压缩性，力学强度和工程地质性能一般；全风化花岗岩层力学强度和工程地质性能中等；强风化花岗岩层力学强度高，工程地质性能良好；中风化花岗岩力学强度高，工程地质性能良好，未钻穿。
综上所述，场地岩土体种类较多，但土层分布均匀，除中细沙局部会产生轻微液化外，各土层工程地质性能变化不大，场地综合性较好。
三、桩基础方案选择拟建高成建筑物，场地上部土层承载力较低，不具备天然地基的工程条件，应采用桩基。
根据场地图的工程特征和当地的施工条件，拟采用PHC管桩（C80）的桩基础方案。
选择残积土作为持力层。
考虑中细沙层，在地震时局部降产生液化的情况，因此设计时桩周摩阻力应按《建筑抗震设计规》（GB50021-2010）第4.43条规定折减，该层的桩周摩阻力乘以折减系数2/3。
地基基础设计参数四、桩型、桩长和桩的截面尺寸的选择1、桩型和截面尺寸的选择选用PHC 管桩（C80）,桩的规格为100500-φ，取桩径为500mm,桩身强度为2300kN,桩端进入残积土的深度不小于1m 。
初设计中承台埋深取d=2m 。
由于室外00.0±相当于黄海高层m 40.6+，故承台底面标高为m 40.4+。
桩的周长为：m D u p 57.15.014.3=⨯==π桩的截面积为：222196.05.014.34141m D A p=⨯⨯==π 2、桩长和单桩承载力确定 （1）桩长按钻孔的不同位置把柱可以分成以下几类：（2）单桩承载力和桩数的确定（用经验参数法可求得单桩总极限承载力标准值）1）选用ZK5钻孔土层剖面以柱1、2、3、4、6中的柱6来计算：kPaA q l q u Q Q Q ppk i sik pk sk uk 644.2481196.06500)3.11202.712328.1903.6604.312(57.16=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=+=+=∑即单桩承载力特征值：kPa k Q R uk a 822.12402644.248166=== 不考虑承台重量确定桩数：选用ZK5钻孔土层剖面以最大荷载柱6（N=4550KN ）为代表计算：667.3822.12404550461===a R N n 即取桩41=n 根 2）选用ZK1钻孔土层剖面以柱7、8、11、12、13中的柱8来计算：kPaA q l q u Q Q Q ppk i sik pk sk uk 216.27326500196.0)31204.612328.2908.460312(57.18=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=+=+=∑即单桩承载力特征值：kPa K Q R uk a 108.13662216.273288===不考虑承台重量确定桩数：选用ZK1钻孔土层剖面以最大荷载柱8（N=4650KN ）为代表计算：404.3108.1366465082===a R N n 取桩数为：42=n 根 3）选用ZK3钻孔土层剖面以柱5、9、10、14、15中的柱10来计算：kPaA q l q u Q Q Q ppk i sik pk sk uk 972.26546500196.0)5.21203.612325.3904605.3122.060(57.110=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+=+=∑即单桩承载力特征值：kPa K Q R uk a 486.13272972.26541010=== 不考虑承台重量确定桩数：选用ZK3钻孔土层剖面以最大荷载柱10（N=4950KN ）为代表计算：729.3486.13274950103===a R N n 取桩数为：43=n 根 综上：都取4根桩的布置。
3、各桩下承台的平面尺寸因为以柱6、柱8和柱10为代表的柱均为4根桩，所以承台取正方形，不设计阶梯状，桩的中心距取 m d s a 0.25.044=⨯==；承台边缘至桩中心的距离不小于桩直径，取边桩中心至承台边缘的距离500mm ，则承台的长宽m b l 0.3==，根据表格提供的数据，取承台高度为m mm 5.11500=，如图承台平面布置图五、桩基承载力验算（标准组合）由《建筑桩技术规JGJ94-2008》规知，在考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值R 在考虑地震作用时：c ak c aa A f R R ηζ25.1+= 其中22054.24196.043m n nA A A psc =⨯-=-=由5.02,15.0203===d s l B a c ，由《建筑桩技术规JGJ94-2008》规确定16.0=c η由《建筑抗震设计规GB50011-2010》知：3.1=a ς承台下1/2承台宽度且不超过5m 深度围各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值：kPa f ak 4.11051508.2602.2=⨯+⨯=只要满足柱10即可：kPaA f R R cak c aa 220.1365054.24.11016.025.13.1486.132725.110=⨯⨯⨯+=+=ης以柱6、柱8和柱10为代表的三类桩均为四桩承台，柱10所受的荷载最大，只要柱10的验算满足了 ，其它的就均满足了。
柱10的标准组合受力为：m H H m kN M m kN M kN N y x y x 10,0,.30,.45,4950=====1、竖向承载力验算(地震作用和荷载效应标准组合) 轴心竖向力作用下：)(525.170625.1500.132742332049501满足kN R kN n G N N k k k =<=⨯⨯⨯+=+=偏心竖向力作用下：求所以竖向承载力满足要013050.10.145.110300.10.14454233204950830.2047220.13655.15.113500.10.145.110300.10.1445423320495022min 22max max2max 22>=⨯⨯⨯+-⨯⨯-⨯⨯⨯+==⨯=<=⨯⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯⨯+=±±+=∑∑kN N kNR kN N x x M y y M n G N N k k i iyk i i xkk k k2、水平承载力验算所使用的钢筋为HPB335，其桩身配筋率不小于0.65%，则预制桩单桩水平承载力特征值可由下式估算oa xhaEIR χνα375.0=且kPaE kPa E s 87c 100.2,108.3⨯=⨯=范》知：由《混凝土结构设计规 263.5108.3100.2])1(2[3221,85.0,782020000050=⨯⨯==-+====c s E g E c E E d d d W d W I I E EI EI mb αραπα 取mm m kN m a g 10,/4000%,9.004===χρ，混凝土保护层厚度为35mm ，所以mm d 465355000=-=。
即：539.010895.9125.1400010895.9465.0014.0108.3425.02185.085.0014.0]465.0009.0)1263.5(25.0[325.014.3])1(2[32125.1)5.05.05.1(9.0)5.05.1(9.0b 1d 545047000220200=⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯===⨯⨯-+⨯⨯=-+==+⨯⨯=+=≤EI mb d W E I E EI d d dW m d mm c c g E αραπ时，当 由《建筑桩基技术规JGJ94-2008》知：441.24h ,48.1020539.0==>=⨯=x h υαα时：所以取 所以：kN EIR a xha 608.4701.0441.210895.9539.075.075.0403=⨯⨯⨯⨯==χυα由群桩基础的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、群桩、土相互作用产生的群桩效应，可按下列公式确定：ha h h R R η= 考虑地震作用且6≤d s a 时：l r i h ηηηη+=kNR R JGJ R n n h B m n n d s ha h h l r i h ha c c a l n a i 901.112608.47371.2371.2709.005.2811.005.22008-94709.0608.472225.10.301.040002811.09.121.0215.0)5.02(9.11.015.0)(r 2212'045.02015.02145.0015.02=⨯===+⨯=+===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===+⨯+⨯=++=+⨯+ηηηηηηχηη》知：查《建筑桩基技术规范由于最大水平力kN H x 45=，所以：)(901.11225.11445求基桩水平承载力满足要kN R kN n H h x =<== 六、桩基沉降验算（准永久荷载）1、根据《建筑桩基技术规JGJ94-2008》知：对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，其最终沉降量采用等效作用分层总和法等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力。