赤壁滨河花园住宅小区7#桩基础设计毕业设计.docx

华北水利水电大学毕业设计
目录
摘 要 1
Abstract 1
第1章 绪论 1
1.1 桩基础概念 1
1.2 桩基础特点 1
1.3 桩基础的用途 1
1.4 桩基础的发展 1
第2章 工程概况和基础选型 1
2.1 工程位置与场地概况 1
2.2 场地地理位置及地形地貌 1
2.3 场地岩土工程条件 1
2.3.1 场地岩、土层特征 1
2.3.2 岩石物理力学性质 1
2.3.3 场地水文条件 1
2.3.4 抗震防震烈度 1
2.5 场地岩土工程条件分析与评价 1
2.5.1 场地岩土层均匀性及场地稳定性分析 1
2.5.2 地基土评价 1
2.7 基础型式的选择 1
2.8 本章小结 1
第3章 桩基础设计 1
3.1 桩基础设计参数 1
3.2 桩的几何尺寸以及承台埋深的确定 1
3.3 单桩承载力的确定 1
3.3.1 确定桩身材料 1
3.3.2 确定单桩承载力 1
3.4 边柱桩基础的计算 1
3.4.1 确定桩数与布桩 1
3.4.2 单桩竖向承载力验算 1
3.4.3 承台抗冲切验算 1
3.4.4 承台受剪计算 1
3.4.5 承台受弯计算 1
3.5 中柱桩基础的计算 1
3.5.1 确定桩数与布桩 1
3.5.2 单桩承载力验算 1
3.5.3 承台抗冲切验算 1
3.5.4 承台受剪计算 1
3.5.5 承台受弯计算 1
3.6 柱下桩基础沉降计算 1
3.7 本章小结 1
第4章 施工组织设计 1
4.1 钻孔灌注桩施工主要技术措施 1
4.2 桩验收检测 1
4.3 本章小结 1
第5章 结论 1
致 谢 1
参考文献 1
附 录 1
1.外文翻译 1
2.毕业设计任务书 1
3.毕业设计开题报告 1

2

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 
指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日

指导教师评阅书

指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：

系主任： （签名）
年 月 日

赤壁·滨河花园住宅小区7#桩基础设计
摘 要
本文主要设计赤壁·滨河花园住宅小区7#楼的基础方案，该楼拟建17层，结构形式为钢筋砼框架结构，设计标高±0.00m相当于绝对标高34.5m。根据岩土勘察报告和实际情况，决定采取冲孔灌注桩方案。由于边柱和中柱轴向力不同，分别设计了四桩承台桩基础和六桩承台桩基础，承台尺寸分别为3m×3m和3m×4.8m。设计桩长为15.5m，桩径为600mm。
通过岩土勘察报告和桩基设计规范，进行了承台冲切验算、受剪验算、受弯计算，对桩基础整体进行沉降计算，并对桩身计算配筋，保证该设计方案的稳定性和安全性，防止对上部结构造成不利影响。
关键词：桩基础 承台 稳定性 沉降

7 # Pile Foundation Design of ChiBi, Riverside Garden Residential District
Abstract
In this paper,we design ChiBi,Riverside Garden Residential District 7 # building foundation scheme, the building planned 17 layer, structure form for reinforced concrete frame structure, design elevation ±0.00m is equal to the absolute elevation of 34.5 m. According to the geotechnical investigation report and the actual situation, decided to punch hole filling pile. Due to the side column and the column axial force is different, respectively designed four pile cap of pile foundation and six pile and pile cap, pile caps size respectively 3 m×3 m and 3 m ×4.8 m. Design of pile length is 15.5 m, diameter is 600 mm.
Through the geotechnical survey report and the pile foundation design specification, the pile caps is punching checking, shear of checking and calculation of the bending and settlement calculation for pile foundation as a whole, and the calculation of pile reinforcement, ensure that the stability and safety of the design scheme, to prevent adverse effects on the upper structure.
Keywords: Pile foundation Pile cap Stability Settlement

第1章 绪论
1.1 桩基础概念
桩基础是一种承载性能高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震能力强以及能适应各种复杂地质条件且适用范围广的基础型式。在高耸及高重建筑、建筑桥梁、港口码头护岸工程、近海钻采平台结构、支挡结构以及抗震等工程中得到愈来愈广泛的应用，用于承受竖向抗压荷载以及侧向风力、波浪力、土压力、地震力、车辆制动力和竖向抗拔力。桩的作用就是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压塑性小的土层或岩层上，从而保证建筑物满足地基稳定和变形允许值的要求。
桩基础由桩和承台两部分组成。绝大多数桩基的桩数不止一根，桩群有承台在上部联接成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给各根桩，桩群再把荷载传给地基。桩基一般承受竖向荷载，还可承受一定的水平荷载，有专门承受上拔力因此桩基运用十分广泛。
1.2 桩基础特点
与天然地基上的浅基础相比较，包括桩基础在内的深基础至少有三个特点：（1）在施工上，深基础应采用特定的施工机械或手段，吧基础结构植入深部较好土层中；（2）从传力特点看，深基础的入土深度（桩长l）与基础结构的宽带（桩径d）的比值—长径比l/d较大，因此在决定深基础的承载力时，基础侧面的摩阻支撑力，不但不能忽略，有时甚至其主要作用;（3）浅基础下的地基可能有不同的破坏模式，但在深基础下却往往只发生刺入（即冲切）剪切破坏。
1.3 桩基础的用途
基础设计常进行多种方案遴选，下列情况下往往适宜采用桩基础：
（1）高重建筑物下的天然地基承载力与变形不能满足要求；
（2）地基软弱，而采用地基加固处理措施，技术上不可行或经济上不合理；
（3）地基软硬不均匀或荷载分布不均匀，天然地基上不能满足结构物对差异沉降限制的要求；
（4）地基土性不稳定，如液化土、湿陷性黄土、季节性冻土、膨胀土等，需要采用桩基础将荷载传至深部稳定土层中；
（5）建筑物受相邻建筑物或地面堆载影响，采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜；
（6）需要抵抗上拔力或倾覆力的结构基础，如地下水位以下的受上浮力的作用筏基或箱基应采用桩筏或桩箱基础；
（7）振动机器的基础，采用桩基础可提高机器基础下地基的刚度，以控制震动的振幅和系统自振频率；
（8）桥墩存在潜在冲刷危险，采用桩基础并深入冲刷线以下，可以提高安全度。
1.4 桩基础的发展
桩基础作为一种工程结构不断向前发展，特别是大直径扩底桩、墩基础的运用，使得单桩承载力不断提高。今年来在桩工技术包括工艺与设备等方面更有长足的进步，使得人们在地质条件较差的场地上修建更高更重的建筑物有了可能。同事大量的工程实践也推动桩基的设计和施工提高到一个新的水平。但是桩基础由于其传力机理复杂，目前许多问题尚待研究，即使在常规工作中，由于勘察不详或设计施工不当导致发生工程事故的实力也并非罕见。至于从技术、经济上看不合理的工程就更多了。因此详细勘察、慎重选型、合理设计、精心施工，仍然是桩基工程赢遵循的原则。

第2章 工程概况和基础选型
2.1 工程位置与场地概况
赤壁陆水河航电开发有限公司拟建的赤壁·滨河花园住宅小区位于赤壁市区里,东侧紧临莼川大道,南侧为宝塔小区,交通便利。拟建建筑物由11幢住宅楼(编号1#～11#)组成，规划用地面积约为38221m2。场地的整平标高未知，建筑物的基础埋深待定，各拟建建筑物的概况详见下表1。
拟建建筑物的主要数据和特点 表1
建筑物
名称
结构
形式
地上
层数
±0.00
（m）
基础埋深
中柱荷重（kN）
边柱荷重（kN）
拟采用
基础形式
建筑物基底每平方米荷重
（kN/m2
2、3＃
钢筋砼框架结构

6
假设标高34.5
待定
3000kN
2000kN
天然基础或桩基
160
1、4、8、9、11＃
钢筋砼框架结构
11
假设标高34.5
待定
6600kN
4400kN
天然基础或桩基
85
5、6、7＃
钢筋砼框架结构
17
假设标高34.5
待定
7200kN
4800kN
天然基础或桩基
260
拟建物重要性等级为二级，场地的复杂程度为二级，地基的复杂程度为二级，按照《岩土工程勘察规范（2009版）》 （GB50021-2001）3.1节的规定岩土工程勘察等级为乙级。
2.2 场地地理位置及地形地貌
拟建场区为新建场地，原场地属于丘陵地貌单元，至钻机进场时，场地已进行了回填整平处理，现在已经平整至现有标高31.10-35.30m.，场地地势相对平坦。
2.3 场地岩土工程条件
2.3.1 场地岩、土层特征
勘察表明，拟建场地下部岩土大体可分6层，自地面向下各层情况如下所述：
①杂填土（Q4ml）：灰黄色、黄褐色，土体稍湿，其结构松散，主要由粉质粘土和建筑垃圾组成，系人工回填形成的，其均匀性差，具高等压缩性，回填年限小于5年，自重固结尚未完成。主要分布在3#～7#和10#～11#,其中3#和4#的平均厚度约为0.3m,5#～7#和10#～11#分布的厚度约为3m；该层的厚度为0.20米～3.7米，平均厚度为2.00米，层面最高处标高为35.30米，层面最低处标高为30.70米。
②耕表土（Q4ml）：灰褐色，较湿，结构松散，主要由粉质粘土组成，含有少量的植物根茎，为人工耕织层，具高等压缩性。主要分布在1#～4#；该层的厚度为0.30米～0.50米，平均厚度为0.39米，层面最高处标高为34.10米，层面最低处标高为31.60米。
③淤泥质粘土（Q4）：灰白色、较湿—饱和状态，呈流塑至软塑状,主要成分为淤泥质粘土，有嗅味，由鱼塘底的塘泥构成，具高压缩性。主要分布在6#～11#：该层的厚度为2.00米～5.30米，平均厚度为4.39米，层面最高处标高为32.40米，层面最低处标高为27.02米，平均标高为89.41米。
④粉质粘土（Q4el）：灰褐、黄褐色，土体稍湿，呈可塑状为主，部分硬塑状，主要为成分为黏性土及一定量的粉粒，含有少量的铁锰氧化物以及灰白色的高岭土，具中等偏高压缩性，是残积形成的。塑性指数IL平均值为14.4，压缩系数平均值为0.33，压缩模量平均值为5.86。除是3#楼西侧外，全场均有分布；厚度为3.40米～6.70米，平均厚度为4.69米,层面最高处标高为34.1米，层面最低处标高为21.70米。
⑤强风化泥岩（J）：褐红色，呈坚硬土状及碎块状，岩芯手易折断，其构造不清晰，节理裂隙非常发育，岩芯呈块状，取芯率较低。除3#楼西侧外,全场均有分布；该层的厚度为0.20米～0.70米，平均厚度为0.36米，层面最高处标高为28.00米，层面最低处标高为21.40米，见于ZK57号孔。
⑥中风化泥岩（J）：红褐色，泥质结构，中厚层状构造，裂隙较发育，裂隙已经被铁质渲染。岩芯较完整，呈中长柱状为主，节长5～25cm，岩芯采取率较高，其完成程度属较完整，坚硬程度属极软岩至软岩，基本质量等级为IV～V级。全场地分布；该层揭露的厚度为3.00米～14.60米，平均厚度为7.01米，层面最高处标高为34.70米，层面最低处标高为15.10米。
2.3.2 岩石物理力学性质
本次勘察采用室内土工试验及现场原位测试相结合，以获得场地岩土层物理力学性质指标。室内土工试验所获得的结果详见附表：《湖北省地矿局颚南实验研究所土工试验报告》和《岩石力学试报告验》。
标准贯入试验锤击数N值统计表 表2
地层
编号
地 层
名 称
试验次数n
基本值
标准
差σ
变异
系数δ
统计修
正系数ψ
标准值
N (击)
max
min
μ
③
淤泥质粘土
32
4.6
1.8
3.2
0.695
0.211
0.936
3.0
④
粉质粘土
24
11.5
7.2
8.8
1.172
0.132
0.953
8.4

土层物理力学性质统计表 表3
岩土名称
统计
项目
含水量
w
%
容重
γ
kN/m3
孔隙比
e
压缩系数
a1-2
MPa-1
压缩模量
Es
Mpa
快剪
内摩擦角Φq度
内聚力Cq kPa
④粉质粘土
n
32
32
32
32
32
32
32
max
40.0
20.6
1.112
0.660
15.58
24.1
42.5
min
17.6
18.1
0.566
0.100
3.20
20.3
15.9
µ
27.7
19.7
0.774
0.334
5.86
22.5
19.2
σ
4.748
0.604
0.118
0.104
2.224
1.030
4.508
δ
0.172
0.031
0.152
0. 311
0.380
0.046
0.235
标准值
29.1
19.5
0.801
0.366
5.18
22.2
17.8

岩石物理力学性质统计表 表4
层号
岩土名称
统计数
n
最大值
(MPa)
最小值(MPa)
平均值
μ(MPa)
标准差σ
变异系数δ
修正系数ψ
标准值(MPa)
试验
状态
⑥
中风化泥岩
20
50.20
5.00
14.02
11.626
0.829
0.674
9.45
天然

本次勘察通过土工试验及标准贯入试验等勘察手段所取得的资料，经综合统计分析，按湖北省《建筑地基基础技术规范》表E.0.1-11提出场地各岩土层承载力特征值fak和压缩模量Es1-2如下表：
承载力特征值fak及压缩变形模量Es1-2变形模量（E0）建议值表 表5
地层
编号
地层
名称
土工试验
标准贯入试验
（（岩性特征查表）
岩石力学
试验
综合建议值
fak (kPa)
Es1-2 (MPa)
fak (kPa)
Es1-2 (MPa)
fa
(kPa)
E0 (MPa)
fak
(kPa)
Es1-2 (E0)
(MPa)
③
淤泥质粘土
---
---
70
2.5
--
--
65
2.5
④
粉质粘土
183
5.86
188
---
--
--
185
5.86
⑤
强风化泥岩
---
---

--
--
400
43
⑥
中风化泥岩
---
---
---
---
1800

1500
---