桩基础课程设计

1工程概况1.1工程特点拟建场地位于某市市区，地势平坦，建筑场地为非震区拟建建筑物包括办公楼，现浇整体式框架结构。

1.2工程地质条件场地内岩土层分布依次为：杂填土，粉质粘土，粉土，粉质粘土，中砂，卵石。

就勘察资料表明，本桩基工程施工的岩土层地质条件较为复杂，从而给施工带来了较大困难。

1.3设计资料1.3.1场地工程地质资料：图1和表1。

某办公楼为现浇整体式框架结构，室内外高差0.3m，已知柱底荷载值（相应于荷载效应标准组合）：轴力F k=3480kN，x向弯矩M yk= 175kN·m（x向弯矩为平行于x轴、绕y 轴的弯矩，记为M yk）；柱截面尺寸为600mm×600mm。

试进行桩基础设计。

该建筑位于某城市市区，地势平坦，建筑场地为非震区。

场地地下水距离地表3.0m，地下水对混凝土无腐蚀性。

地基土层的分布情况及各土层物理力学指标见表1。

表1 地基土物理力学指标土层编号名称状态层底埋深/m天然重度rkN/m3压缩模量E s（kPa）桩侧阻力特征值q si/kPa a桩端阻力特征值q pa/kPa承载力特征值fk(kPa)1 杂填土 1.5 17.52 粉质粘土稍密9.0 18.0 4.4 24 1303 粉土中密19.0 18.2 10.2 20 1604 粉质粘土中密25.0 18.5 13.2 28 1200 1805 中砂密实30.0 19.0 32.9 40 2400 2506卵石密实19.5 80 4000 320根据上述地质资料描述可知，该地基土在沉积过程中分布不均，每层土的物理-力学性能指标有较大差异，容易产生不均匀沉降。

因此，需要在结构上采取必要的加强措施，以及在基础选型上选用比较合理的基础型式。

从地质剖面上来看，本工程场地上部土层较软，承载力较低，而且中部有软弱下卧层，故不宜作为天然地基，而下部有可作为持力层的坚实土层，故宜采用桩基础。

若采用筏型基础或交叉梁式基础，因本工程柱网尺寸较大，筏板及基础梁断面会很大，从经济角度考虑，不宜采用此种基础形式。

基础工程桩基础课程设计桩基础在工程中都有着极其重要的作用，它可以为建筑物提供承载和稳定性，从而保证建筑物的安全稳定等特质。

因此，优质的桩基础设计是建筑物的基础，在建设项目中有重要的地位。

针对桩基础课程设计，从理论基础知识、基本原理、设计依据、设计流程、施工技术等方面来分析，构建一套完整的基础工程桩基础课程设计框架。

一、理论基础知识桩基础知识的理论基础是物理学、地质学和力学知识，包括地质地基及其特性，地质力学原理、基础桩的类型和性能、桩的结构和形成机制、桩的试验方法等内容。

二、基本原理桩基础设计的基本原理有三个方面：1）地质力学原理：桩基础设计要考虑地质地基和地质力学特性，充分发挥桩基础特性，承载力和稳定性。

2）桩设计原理：根据建筑物的荷载和地质条件，确定桩的尺寸、施工方法、施工技术等，以保证桩的承载能力和稳定性。

3）研究原理：在设计基础桩时，要利用各种研究方法，最多可以使用计算机模拟分析技术。

三、设计依据桩基础的设计依据要素有：1）建筑物的荷载和重量：要考虑建筑物的静荷载、动荷载及风荷载等，并根据建筑物的荷载和重量，确定桩的尺寸、施工方法、施工技术等。

2）地质条件：要仔细调查地质条件，合理判断地质环境的承载能力，并考虑地质环境的变化对建筑物的影响，包括地质力学性质、坡度、深度等。

3）计算原理：要考虑桩基础承载能力、稳定性、刚度、挠度等参数，根据计算原理，运用计算机模拟分析技术来确定最佳设计方案。

四、设计流程基础工程桩基础设计流程包括：1）前期准备：对桩基础设计做初步调研，收集有关资料，完成前期准备工作；2）设计分析：测定建筑物的荷载和地质条件，确定桩的尺寸、施工方法和施工技术等，运用计算机模拟分析技术进行设计分析；3）施工计划：制定施工计划，包括工程周期安排、人力配置、桩基础施工工艺流程等；4）监理管控：对桩基础施工过程进行监理管控，以确保施工质量。

五、施工技术桩基础施工技术，包括：1）施工准备：定位桩、严格控制开挖深度、保持孔内湿度、确保桩周围稳定等；2）施工方法：地基支护、桩芯施工、浇筑、桩芯处理等；3）施工质量检测：取样检验、桩芯的分析试验、桩基础抗压实验等。

桩基础课程设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1桩基础课程设计一、设计资料1、地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，层厚约，稍湿，松散，承载力特征值fak=95kPa号土层：淤泥质土，层厚，流塑，承载力特征值fak=65kPa。

号土层：粉砂，层厚，稍密，承载力特征值fak=110kPa。

号土层：粉质黏土，层厚，湿，可塑，承载力特征值fak=165kPa。

号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值fak=280kPa。

3、岩土设计技术参数岩土设计参数如表和表所示．4、水文地质条件（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

（2）地下水位深度：位于地表下。

5、场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土。

6、上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构，长30m，宽。

室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

柱截面尺寸均为400mm×400mm，横向承重，柱网布置如图所示。

图柱网布置图7、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表所示，该表中弯矩M K、水平力VK均为横向方向。

上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表所示，该表中弯短M、水平力V均为横向方向。

题号F K（kN）M K（）V K（kN）A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1125617651564172169197123130112 2135019001640185192203126135114 3165020501810191197208132141120 4187521602080205204213139149134 5204022802460242223221145158148 6231026902970275231238165162153 7256832253170293248247174179165 8267035503410299264256183190170 9292038603720304285281192202191 10313039703950323302316211223230题号F K（kN）M K（）V K（kN）A 轴B 轴C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 1 1580 2630 1910 198 205 241 150 140 138 2 1840 2800 2200 205 210 243 154 145 140 3 2130 3080 2490 210 211 223 164 155 150 4 2320 3310 2780 215 214 238 181 166 174 5 2650 3560 3120 253 228 244 193 175 188 6 2910 3790 3430 286 251 266 204 188 196 7 3230 4180 3750 303 284 274 212 197 208 8 3360 4420 4010 332 315 269 225 224 216 9 3680 4690 4230 371 326 301 233 230 228 103970 5070 4520 393 354 325 242 236 2388、材料混凝土强度等级为C25～C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。

桩基础课程设计(1)一、概述桩基础是现代建筑中广泛应用的一种地基处理方式。

桩基础不仅具有承受建筑荷载的能力，而且可有效地降低地基沉降，防止地基侧移，提高建筑的抗震能力。

本课程旨在通过教授桩基础的原理、设计方法和施工技术，培养学生对桩基础的深刻理解。

二、课程大纲2.1 桩基础原理•桩基础的定义•桩基础的分类•桩基础的荷载传递机理•桩基础的作用2.2 桩基础设计•桩基础设计的基本原理和方法•桩基础的荷载-位移特性分析•桩基础的设计参数选择•不同种类桩基础应用场合与设计方法2.3 桩基础施工技术•桩基础施工前的准备工作•桩基础施工过程•桩基础施工质量控制•桩基础施工常见问题解决方法三、教学方法3.1 理论讲授本课程通过理论讲授，传授桩基础的原理、设计方法和施工技术，使学生对桩基础有系统、全面的了解，为后续的实践操作打下坚实的基础。

3.2 实践操作为了提高学生的实操能力和解决实际问题的能力，本课程安排了大量的实践操作环节，包括桩基础的施工现场观摩、桩基础施工质量检查和实操演练等。

四、考核方法考核方法主要包括两种方式：理论考试和实践操作。

4.1 理论考试理论考试采用笔试方式进行，考察学生对桩基础原理、设计方法和施工技术的掌握程度以及理论基础的扎实程度。

4.2 实践操作实践操作主要考察学生的实操能力和解决实际问题的能力，通过桩基础施工现场观摩和实操演练等方式进行。

五、教学资源为了保证教学质量，本课程所需要的教学资源包括：•一份通俗易懂的桩基础设计教材•一份桩基础设计软件——STAAD.Pro•一份桩基础施工操作手册六、教学成果通过本课程的学习，学生应掌握以下知识与技能：•理解桩基础的定义、分类和作用•掌握桩基础设计的基本原理和方法•能够分析和计算桩基础的荷载-位移特性•熟练掌握桩基础施工过程和质量控制方法•具备解决桩基础施工常见问题的能力七、桩基础是建筑结构中不可或缺的组成部分，学习桩基础课程对建筑专业学生具有重要意义。

桩基础课程设计背景简介桩基础作为一种常用地基加固方式，其通过将桩筒嵌入地下，通过桩身承担建筑物荷载，使地基承载力得到提升。

在工程实践中，合理的桩基础设计是确保建筑物安全稳定的前提条件。

课程目标本课程旨在通过介绍桩基础的基本原理、设计方法及案例实践，培养学生对桩基础设计的理解和技能，使其具备以下能力：•掌握桩基础的基本原理和分类；•熟悉桩基础设计的计算方法及规范；•能够独立进行桩基础设计；•具备一定的桩基础设计案例解决能力。

课程大纲第一章桩基础概述1.1 桩基础的基本原理•地基承载力和变形特性；•桩筒与土体的相互作用。

1.2 桩基础的分类及特点•钢筋混凝土桩；•钢管桩；•预应力桩；•组合桩等。

第二章桩基础设计原理2.1 桩基础设计的基本步骤•地质勘探与原始数据处理；•设计荷载计算；•桩型选择；•长度计算；•根据实际情况的轴心力计算。

2.2 桩基础设计的各种荷载状态•压桩荷载；•撑挡荷载；•摩擦荷载等。

2.3 桩基础设计的横向稳定性分析•土中作用力的计算；•悬臂梁理论分析；•抗倾覆和抗滑稳定分析。

第三章桩基础的设计实践案例3.1 高层建筑桩基础设计•四合院宾馆；•广州国际贸易中心等。

3.2 桥梁桩基础设计•长江大桥桥墩；•大广高速公路钢管桩。

学习方式本课程使用面授+实验的教学方式，着重于实践环节的培养。

在课程期间，学生将参与桩基础设计的实践项目，独立进行桩基础类型选择、计算、设计及施工等一系列环节的操作，帮助学生更加深入地理解桩基础设计的基本原理和技能。

参考资料1.GB 50007——2011《建筑地基基础设计规范》；2.《桩基础设计及应用》（乌鲁木齐：新疆科学技术出版社，2004）；3.《桩基础设计手册》（北京：人民交通出版社，2006）；4.《桩基础设计流程及实例分析》（合肥：安徽建筑大学出版社，2013）。

2.1 设计资料2.1.1 上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。

底层层高3.4m（局部10m，内有10 t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。

2.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置见图2-1。

图2-1 建筑物平面位置示意图建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。

场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。

建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1.表2.1地基各土层物理，力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP（）1 杂填土 1.8 1.8 17.52灰褐色粉质粘土10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.723灰褐色泥质粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.864 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.445 灰-绿色粉质粘土>27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.822.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.2.1 选择桩型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。

因转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。

2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。

桩基础课程设计1. 引言桩基础是建筑工程中常用的基础形式之一，它能够分散建筑物的重量并传递到稳定的土层中。

本文将讨论桩基础的设计过程。

我们将从桩基础的类型、设计要求、计算方法和施工步骤等方面进行探讨。

2. 桩基础类型桩基础可分为以下几种类型： - 摩擦桩：通过桩与周围土壤的摩擦力来传递荷载。

- 立桩：通过桩与土壤的承载力来传递荷载。

- 预应力桩：在施工过程中施加预应力，以增加桩体的抗弯能力。

- 钢管桩：由钢管组成的桩，具有较高的强度和抗侧向力能力。

3. 桩基础设计要求在进行桩基础设计时，需要考虑以下几个方面的要求： - 承载力要求：根据建筑物的重量和荷载要求，确定桩的承载力。

- 稳定性要求：确保桩在承受荷载时不会发生倾覆和滑移。

- 抗浮托要求：应对桩基础可能遭受的浮托力进行抗浮托设计。

- 碰撞考虑：考虑桩基础在施工过程中可能发生的与其他结构或设备的碰撞情况。

4. 桩的计算方法4.1. 摩擦桩计算方法：摩擦桩的承载力主要由桩侧面土壤的摩擦力和桩端阻力共同承担。

根据土的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。

4.2. 立桩计算方法：立桩的承载力主要由桩端的承载力来传递。

根据桩端土壤的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。

4.3. 预应力桩计算方法：预应力桩的抗弯能力是通过施加预应力来提高桩体的承载能力。

预应力桩的设计中需要考虑桩的长度和预应力的大小。

4.4. 钢管桩计算方法：钢管桩的设计需要考虑桩的截面形状和钢管的材料强度。

通过计算桩的承载力和桩体的变形来确定钢管桩的设计参数。

5. 桩基础施工步骤5.1. 桩基础设计阶段：根据建筑物的荷载要求和土壤的性质，确定桩基础的类型和设计参数。

5.2. 桩基础施工准备：准备施工现场，测量和标记桩位，并进行土壤勘探。

5.3. 桩基础施工过程：按照设计要求进行桩的打桩、拔桩或钻孔设桩的工艺。

5.4. 桩基础质量控制：进行桩基础的质量监测，包括钢筋的布置情况、混凝土的振捣和强度的检测等。

12根桩的桩基础课程设计（原创实用版）目录1.桩基础课程设计的概述2.12 根桩的设计要求3.设计过程与方法4.设计成果与分析5.总结与展望正文【1.桩基础课程设计的概述】桩基础课程设计是土木工程专业中的一项重要课程，它涉及到桩基础理论、设计方法、计算技巧等多方面的知识。

本次设计的任务是设计一个由 12 根桩组成的桩基础，以检验学生对桩基础设计知识的掌握程度。

【2.12 根桩的设计要求】本次设计的 12 根桩基础，要求满足以下设计要求：（1）桩的数量：共设计 12 根桩，其中 8 根主桩，4 根副桩。

（2）桩的类型：主桩采用预制混凝土方桩，副桩采用预制混凝土管桩。

（3）桩的尺寸：主桩尺寸为φ600mm×3000mm，副桩尺寸为φ500mm ×2500mm。

（4）桩的基础深度：主桩基础深度为 20 米，副桩基础深度为 15 米。

（5）桩的布置方式：主桩布置间距为 5 米，副桩布置间距为 3 米。

【3.设计过程与方法】设计过程主要包括以下几个步骤：（1）确定设计参数：根据设计要求，确定桩的类型、尺寸、基础深度等设计参数。

（2）选型与方案比选：对可选的桩类型进行方案比选，从经济性、技术性、可行性等方面进行综合评价，确定最佳方案。

（3）桩基础设计计算：根据选定的方案，进行桩基础的设计计算，包括桩的承载力、沉降量、稳定性等方面的计算。

（4）绘制设计图纸：按照设计计算结果，绘制桩基础的设计图纸，包括桩的布置图、详图等。

【4.设计成果与分析】经过以上设计过程，我们得到了 12 根桩的桩基础设计方案。

根据设计计算，该方案在承载力、沉降量、稳定性等方面均满足设计要求，且具有较好的经济性和可行性。

【5.总结与展望】本次 12 根桩的桩基础课程设计，使学生对桩基础设计理论和方法有了更深入的理解，提高了学生的设计能力和实际操作能力。

基础工程课程设计桩基础一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握桩基础的定义、分类及构造，理解其在基础工程中的应用；2. 使学生了解桩基础的设计原理，掌握设计桩基础的基本步骤和方法；3. 引导学生了解桩基础施工技术，了解桩基施工过程中的质量控制要点。

技能目标：1. 培养学生运用桩基础设计原理解决实际工程问题的能力；2. 提高学生分析桩基础施工过程中质量问题的能力；3. 培养学生运用专业软件或工具进行桩基础设计和施工方案制定的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程专业，树立从事工程建设的职业理想；2. 增强学生的团队协作意识，培养在工程实践中沟通、协作的能力；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，注重工程质量、安全和环保。

课程性质：本课程为基础工程课程的实践环节，以桩基础为研究对象，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。

学生特点：本课程面向大学本科土木工程专业三年级学生，学生已具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践操作欲望。

教学要求：结合学生特点，本课程要求教师采用案例教学、现场教学等多元化的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其自主学习能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后从事工程建设打下坚实基础。

二、教学内容1. 桩基础概述：介绍桩基础的定义、分类、构造及其在基础工程中的应用，对应教材第3章第1节；- 桩的分类及特点；- 桩基础的构造及受力特点。

2. 桩基础设计原理：讲解桩基础的设计原理、设计方法及步骤，对应教材第3章第2节；- 桩基础设计的基本原理；- 桩基础设计的基本步骤；- 桩基础设计的方法。

3. 桩基础施工技术：阐述桩基础施工技术及质量控制要点，对应教材第3章第3节；- 桩基础施工工艺；- 桩基施工过程中的质量控制；- 桩基施工常见问题及处理方法。

桩基础课程设计目录（一）、计算部分1.确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深2.估算单桩竖向承载力3.确定桩数及桩的平面布置4.确定桩基竖向承载力设计值并验算5.基变形验算6.桩身结构设计7.承台设计8.绘制桩身及承台施工图（二）、施工部分一、选择施工方法和施工设备、确定桩型二、组织方案一、计算部分1•确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深根据荷载和地质条件，以第④层粘土为端持力层，釆用截面尺寸为300mmX300mm的预制钢筋混凝土方桩，桩端进入持力层1. 5m, 桩长为8. 0m,承台埋深1. 7m o2.估算单桩竖向承载力根据下列公式估算单桩竖向承载力Q』Q-k + (2贰=知工％/ + qpkApA p = 0.3 x 0.3 = O.O9m2u p =4x0.3 = 1.2m2Q U k= Q* + Qpk = % 工q』i+q』p=2500x 0.09 x (60x 2.0+38x4.5 + 82x1.45) xl.2 = 716.88RN单桩竖向承载力标准值他冰/2 = 716.8/2 = 358kN单桩竖向承载力设计值RJ2艮=430kN3.确定桩数及桩的平面布置1)桩数：先不计承台和承台上覆土重，因偏心荷载(M)桩数,根据规：标准值二设计值/I. 35初定y 空仝= 1.1 X 20/1二巧"3取桩数n=6根R4302）桩的中心距挤土预制桩（3〜4） d二0. 9'1.2 取s=l. 0m3）采用行列式方式布置，如下图：4）桩承台设计A.桩承台尺寸，根据桩的排列，桩的外缘毎边向外延伸净距d/2=150mm,则承台长度a二1000X2+150X2X2二2600mm,承台宽度b二1000+150X2X2二1600mm,承台埋深1. 7m。

B.承台及上覆土重，去承台及上覆土的平均重度y = 20kN/m3 则承台及上覆土重G& =2.6x1.6x17x20 = 141.4灯V4.确定桩基竖向承载力设计值并验算①按中心荷载计算：N 严 2820/1.35+ 141.4 6 = 3hkN<R = 430kN 所以满足设计要求。

基础工程课程设计—-桩基础设计指导老师:班级：学号：姓名：日期：土木工程与力学学院目录1.设计资料 (1)1.1地质资料 (1)2计算 (1)2. 1选择桩型桩端持力层承台埋深 (2)2. 2确定单桩极限承载力标准值 (2)2. 3确定桩数和承台底面尺寸 (5)2. 4确定桩基竖向承载力特征值 (5)2. 5桩顶作用验算 (6)2. 6桩基础沉降验算 (7)2. 7桩身结构设计计算 (9)2. 8承台设计 (10)3.参考文献 (12)《基础工程》课程设计1设计资料1.1地质资料：地下水位离地表1. 0m;表1各层土的物理性质及力学指标N=5800+50n(kN)M=680+5n ( kNn)n=601・3柱截面尺寸：600mM 800mm2计算2.1选择桩型、桩端持力层、承台埋深2. 1. 1选择桩型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。

因转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. 1. 2选择桩的几何尺寸以及承台埋深桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层〈10时，桩边长取300-400, 400mrrK 400mm 由施工设 备要求，桩分为两节，上段长10m 下段长10m （不包括桩尖长度在内） 。

图2-2桩基及土层分布示意图依据地基土的分布，第一层为褐黄色粉质粘土但离地面太近不能作为持力层。

而二三四六层都是流塑或软塑的粘土，五层是暗绿草黄色粉质粘土，是可塑的，所以选择第五层为持力层。

但持力层不是非常厚不能满足桩端全断面进入持力层深度到达该土层桩端阻力的临界深度。

选用低承台基础（低承台桩基础，一般初选d 二广2 m ）,因为地下水是埋深是lm 而上部荷载较大，初选 承台埋深为2m 。