桩基础课程设计某机械加工车间桩基设计截面尺寸：400×400mm2荷载设计值：轴力ＦK=4200kN弯距MK=200kN.m剪力ＨK=35kN土的物理力学性质指标表层次土层名称含水量ω%重度γ(kN/m3)液性指数IL塑性指数IP孔隙比e压缩模量Es(Mpa)内摩擦角Φ(℃)地基承载力特征值fak(kpa)桩端端阻力特征值qpa(kpa)桩侧阻力特征值qSa(kpa)1杂填土2软可塑粉质粘土3019.30.7512.51.16.57.37119/203软塑粘土36.718.50.919.21.14.014.080/19.24流塑淤泥质粘土34.918.31.111.31.153.59.070/12.55软塑粉土33.518.60.86.70.977.24.612050019.36同一硬度粉质粘土24.919.40.2515.60.917.78.0190145037地层岩性：根据钻探编录，室内试验和标准贯入试验将场地内所揭露的地层分为六层。其岩性自上而下为：表土、软而可塑粉质粘土、软塑粘土、流塑淤泥质粘土、软塑粉土、同一硬度粉质粘土，现分述如下：A、表土：以橘黄色粉土为主，局部为杂填土，含植物根、砖渣等，分布场地表面，厚度约0.5m（因为有高低之分，所以以剖面为准），据目测有机含量不高。可塑湿中－压缩性B、软可塑粉质粘土：褐黄色，褐灰色，含少量的铁质浸染和结核，含植物根，腐殖根，厚度约为1.6m，全区均有分布。软－流塑湿－饱和高－中压缩性C、软塑粘土：褐色，含少量的生物碎屑及铁质结核，厚度约为2.8m，分布于全区。软－流塑饱和高－中压缩性D、流塑淤泥质粘土：呈黑灰色，含多量的有机质，有臭味夹有薄层粉砂或细砂，偶见贝壳，为三角洲冲积物。厚度约为5.4m。软塑饱和E、软塑粉土：褐黄色，灰黄色，含砂质团块，自上而下颜色逐渐变深，有淡臭味，含少量的生物碎屑，云母片，该层厚约4.7m,区内均有分布。（大于5d可做持力层但需考虑。）软－流塑、饱和、中等压缩性F、同一硬度粉质粘土：呈棕红色，有紫红色和白色斑点，层厚很深。硬塑稍湿⑶水文地质条件据外业施工期间，测得地下水埋深约为0.5m其类型属于潜水，地下水流向自东北向西南。由于现在是枯水季节，到丰水期时，地下水位还会上涨约0.2m，场地内局部会渗出地表。据邻近资料判断，该水不具侵蚀性。1、确定桩形、截面根据结构类型和层数，荷载情况、地质条件和施工能力等，选择预制桩，其截面尺寸为400400mm2。初步设定承台尺寸暂取桩顶伸入承台的长度为50mm，承台埋深1.5m，承台高度1.0m，钢筋保护层厚度35mm。则承台有效高度为：h0=1.0-0.05-0.35=0.6m桩距s=3.5b=3.5x0.4=1.4m承台长边：2x(1.4x2+0.4)=6.4m承台短边：2x(1.4+0.4)=3.6m即底面标高为-1.50m,承台底面面积为6.4mx3.6m桩的混凝土强度为C30，承台的混凝土强度等级为C20。选择桩长桩顶进入承台：50mm中间段：15-1.5=13.5m桩端进入持力层厚：1~3b即，0.3m~0.9m,取0.8m桩尖：（1.3~1.5b）即，0.39~0.45m,取0.45m初估算：桩长L=0.05+13.5+0.8+0.45=14.8m确定单桩承载力可根据下式初步估算单桩竖向承载力特征值：=1450x0.4²+4x0.4x(20x0.6+19.2x2.8+12.5x5.4+19.3x4.7+37x3)=767.9κPa确定桩数轴心受压时：偏心受压时：根数适当增加10％～20％故：n≥1.2x[4200+（20-10）x4.4x2x1.5]/767.9=6.7根根据偏心受压时：根数适当增加10％～20％故最后暂时选取8根桩的平面布置根据桩数对于承台长边和短边进行调整即：承台长边：a=2×(0.7+1.4+0.4)=5m承台短边:b=2×(0.7+0.4)=2.2m7、单桩承载力验算7.1桩顶平均竖向力：=541.5+48.96=590.46符合要求7.2水平荷载下：7.3软弱下卧层验算由于轴心受压时持力层不存在软弱下卧层，故不需要进行软弱下卧层的验算。7.4桩基沉降验算由于本设计是属于丙级建筑物，当所选的土层为持力层合适，故不需要进行桩基沉降验算。7.5桩基的负摩阻力验算由于桩周围的土体下沉并不大于桩的沉降，故可不进行桩基的负摩阻力验算。8、桩身结构验算根据构造要求：打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%，静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%，故取该桩的配筋率为0.8%。取420，箍筋：中间区段，桩顶和桩