桩基础设计
某场地土层情况如下，第一层为杂填土，厚度1m ，第二层为淤泥，流塑状态，厚度6.5m ，第三层为粉质粘土，IL=0.25，厚度大。
现需设计一框架柱，截面为300mm ×450mm ，桩预采用预制桩基础。
柱底在地面处的设计值为：轴向力Fk=2500KN ，弯矩Mk=180KN ·M ，水平力H=100KN ，水平力合弯矩方向均自沿长度方向左向右，初选柱截面350 mm ×350 mm ，桩基等级为二级。
试设计此桩基础。
1、建筑资料：第一层 杂填土 厚度1m 第二层 淤泥 厚度6.5m 第三层 粉质粘土 厚度大
柱底在地面处的设计值为：轴向力Fk=2500KN 弯矩Mk=180KN ·M ，水平力H=100KN ，水平力合弯矩方向均自沿长度方向左向右，初选柱截面350 mm ×350 mm ，桩基等级为二级
2、确定桩长及单桩竖向极限承载力标准值。
取承台埋深d=1m ，桩端进入粉质粘土层 3.5m （〉2d ），桩的计算长度l=6.5m+3.5m=10m
查表8-1得qsik 的值。
淤泥层：流塑状态的淤泥（偏好）可取qs1k=15kpa,,该层中心点埋深4.85〈5m,修正系数是 0.8。
得：qsik=15×0.8kpa=12kpa 。
粉质黏土层：埋深：2
213
+6.5+1=9.25m ，故修正系数为0.96，按照I1=0.25
得：qs2k=82×0.96kpa=78.7kpa 。
查表8-2取粉质黏土层的qpk 值：按I1=0.25和入土深度h=11m ，查表，近
似取qpk=4400kpa 。
单桩竖向极限承载力标准值为： Quk=Qsk+Qpk=u ∑qsikli+qpkAp
=0.35×4×(12×6.5+78.7×3.5)KN+4400×0.35²KN=1033.83KN
（2）确定基桩的竖向承载力设计值。
由于承台下为高灵敏度的淤泥，故不考虑承台效应，取ηC =0，按l
Bc
=0.2及
d
Sa
=3,查表得ηs =0.80，ηp =0.4, γP =γs =1.65，于是基桩（估计桩数超过3根）的竖向承载力设计值为：R=ηs Q sk /γs +ηp Q pk /γP =0.8×494.83/1.65KN+1.64×539/1.65KN=775.65KN
（3）初选桩的根数和承台尺寸。
桩的根数：n>F /R=2500/775.65=3.2 取n=4
取桩距Sa=3.0d=3.5×0.35m=1.225m, （4）基桩的竖向承载力验算。
N=(F+G)/n=(2500+1.2×20×1.75²×1)/4KN=643.4KN
Nmax=N+M y Xmax /∑X j ²=643KN+（81+100×1）×0.525/4×0.525²KN=776.7KN
γsaf N =1.0×643.4KN=643.4KN,<R=682.9KN γsaf N max =1.0×776.7KN=776.7KN 〈1.2R=819.5KN
重力式挡土墙
设计一浆砌快石挡土墙，墙高5m，墙背竖直，光滑，墙后填土水平，墙后两层土体，第一层土为碎石土，层厚2m，物理力学指标：重度γ=-15KN/m³，内摩擦角Φ=35°，粘聚力c=5KPa，第二层土为强风化泥质粉砂岩，重γ=22KN/m³，内摩擦角Φ=30,粘聚力C=10KPa，基底摩擦系数u=0.4,地基承载力设计值fa=300KPa。
1、初步确定挡土墙的顶宽、底宽和高度:
挡土墙截面尺寸的选择：根据规范要求可知H=5.则取顶宽0.8cm，底宽2.6m 2、挡土墙断面的初步设计：
(1) 主动土压力计算：根据朗肯土压力理论则 Kal
1， Kal
2：
Kal
1
＝ tan²（45°－35°/2）＝0.27
Kal
2
＝tan²（45°－30°/2）＝0.33 （2）墙顶土压力强度为：
σa ＝qka
1－2c
1ka1＝0×ka1－2c1ka1＝0－2×5×27
.0=-1027
.0
＝-5.2kpa
设临界深度为z
0，
则有
σ az
0＝γ
1
z
ka
1
＋qka
1
－2c
1ka1＝0
可得:18 z
0×0.27＋0－2×527
.0＝4.86 z
＋0－1027
.0＝0
4.86 z
－5.2＝0
z
＝1.07m
(3) 第一层底部土压力强度
σ
a ＝γ
1
h
1
ka
1
＋qka
1
－2c
1ka1
＝18×2×0.27kpa－2×527
.0＝4.52kpa 第二层顶部土压力强度
σ
a ＝γ
1
h
1
ka
2
＋qka
2
－2c
2ka2
＝18×2×0.33－2×1033
.0＝0.39kpa 第二层底部土压力强度
σ
a ＝(γ
1
h
1
＋γ
2
h
2
) ka
2
＋qka
2
－2c
2ka2
＝(18×2＋22×3) ×0.33－22×1033
.0＝22.171kpa
墙背上的主动土压力为
Ea＝1/2×4.52(2－1.07)kn/m＋0.39×3 kn/m＋1/2(22.171－0.39)×3 kn/m
＝35.94 kn/m
Ea的作用点距墙底的距离x为: x＝1/3×5＝1.67 m
挡土墙自重及重心：将挡土墙截面分成一个三角形和一个矩形，分别计算它们的
自重：Ｗ1＝1/2×(2.6－0.8) ×5×22 kn/m＝99 kn/m
Ｗ2＝0.8×5×22 kn/m＝88 kn/m
Ｗ1与Ｗ2的作用点离Ｏ点的距离分别为：a
1
＝2/3×1.4＝0.93 m
a
2
＝1.4m＋1/2×0.8＝1.8 m
3、 挡土墙的稳定性验算
（1）抗倾覆稳定运算：
Kt ＝（Ｗ1×a 1＋Ｗ2×a 2) /Ea Ｘ＝（99×0.93＋88×1.8）/（35.94×1.67）
＝4.17>1.6 满足条件
（2）抗滑动稳定运算：
Ks ＝〔（Ｗ1＋Ｗ2）×u 〕/ Ea ＝〔（99＋88）×0.4〕/35.94＝2.08>1.3
满足条件
4、挡土墙的排水设计
挡土墙应设置池水孔，其间距宜取2-3m ，外斜坡度宜为5％，孔眼尺寸不宜
小于Φ100mm 。
林宗元.岩石土层治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993
冯国栋.土力学[M].北京：水利电力出版社，1988.
张力霆. 土力学与地基基础桩基工程[M] . ,北京：高等教育出版社，2002
杨进良.土力学[M].2版.北京：中国水利电力出版社，2000.
黄生根,张希浩,曹辉.地基处理与基坑支护工程[M].北京: 中国地质大学出版社,1999.
夏明耀，曾进伦. 地下工程设计与计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999。