资源描述
目 录1、工程概况12、塔吊布置13、塔吊荷载24、工程地质条件及土层物理力学指标：25、塔吊基础设计55.1计算依据55.2 1#塔吊基础设计65.2.1参数信息65.2.2塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算65.2.3矩形承台受力及弯矩的计算65.2.4矩形承台截面主筋的计算75.2.5水平力验算85.2.6矩形承台截面抗剪切计算95.2.7桩身承载力验算105.2.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算105.2.9抗倾覆验算115.3 2#塔吊基础设计135.3.1参数信息135.3.2塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算145.3.3矩形承台受力及弯矩的计算145.3.4矩形承台截面主筋的计算155.3.5水平力验算155.3.6矩形承台截面抗剪切计算175.3.7桩身承载力验算175.3.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算185.3.9抗倾覆验算195.4 3#塔吊基础设计215.4.1参数信息215.4.2基础最小尺寸计算215.4.3塔吊基础承载力计算215.4.4地基基础承载力验算235.4.5受冲切承载力验算235.4.6抗倾覆力矩计算245.4.7承台配筋计算255.5 4#塔吊基础设计215.5.1参数信息275.5.2塔吊基础承台顶面竖向力与弯矩计算.275.5.3桩顶竖向力与弯矩计算.285.5.4基础承台弯矩计算.295.5.5矩形承台截面主筋的计算.305.5.6矩形承台截面抗剪切计算.315.5.7桩身承载力验算.315.5.8桩竖向承载力验算及桩长计算325.5.9桩抗拔承载力计算.335.5.10桩身抗拉验算.335.5.11桩抗倾覆验算。346、技术要求267、验收要求271、工程概况拟建工程河源市富民工业园C区厂房及生活区建设工程，有员工宿舍A、B、C、D、E（7F）、商铺、食堂（1F）、单体厂房A1-A4、B1-B3（5F），均为框架结构，另有商业广场、集散广场，建筑占地总面积21539.0平方米。位于高新区技术开发区科技八路与兴业大道的交汇处北西侧。工程重要性等级二级，工程勘察等级为乙级。本工程塔吊采用人工挖孔桩基础，天然基础以及预制管桩。建设单位为河源市富民实业有限公司、河源市移民服务中心，设计单位为中山市第二建筑设计院，勘察单位为河源市明源地质勘察有限公司。施工单位为广东省第一建筑工程有限公司。本工程为满足垂直运输的要求，拟1#，2#和3#塔吊采用广东省建筑机械厂生产的QTZ40附着式塔吊，塔吊的吊臂长度均为47m；4#采用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的QTZ40（TC5610），起重臂最大安装幅度为56m。 1#塔吊由于距离ZK17钻孔最近，因此选取ZK17钻孔的地质资料为本工程塔吊基础设计的参考资料，同样2#塔吊由于距离ZK21钻孔最近，因此选取ZK21钻孔的地质资料为本工程塔吊基础设计的参考资料。现暂定1#塔吊下桩长为14.55米(承台底算起)，2#塔吊下桩长为13.85米，且均采用矩形单桩承台。3#塔吊采用天然基础。4#塔吊离ZK93号钻孔较近，因此选用ZK93号钻孔的地质资料为本工程塔吊基础设计的参考资料。2、塔吊布置根据现场勘察及甲方提供的施工图纸，本工程中，4#塔吊采用预制管桩，以强风化砂砾岩做为持力层；其余塔吊基础拟采用人工挖孔桩，以中风化砂砾岩做为持力层，1#塔基位于施工图中生活宿舍区D轴和轴交点沿D轴偏离建筑物4m处；2#塔基位于施工图中生活宿舍区D轴和轴交点沿D轴偏离建筑物4m处；3#塔基位于施工图中多层厂房A栋G轴和轴交点沿G轴偏离建筑物3m处；4#塔基位于施工图中多层厂房E栋F轴和轴交点沿F轴偏离建筑物3.4m处。塔吊臂长范围内场地空旷，附近无高层建筑，不影响塔吊施工运行，塔吊详细平面位置见附后图。1#，2#，3#塔吊均采用QTZ40，独立安装高度为29m，附墙后，最大起升高度可达120m，本工程拟安装高度35m；4#塔吊采用TC5610，独立安装高度为40m。1#，2#塔吊基础均采用一根1200人工挖孔灌注桩，桩身和承台砼强度均为C25；3#塔吊采用天然基础，承台砼强度为C30；4#塔吊采用预制管桩基础，基础承台砼强度为C35，预制管桩砼强度为C80。 1#，2#，3#塔吊基础承台宽度均为4.5m，厚度为1.35m，承台埋深为1.15m，承台下1.5m内土换填碎石夹土。4#塔吊基础承台宽度为5.0m，厚度为1.00m，承台埋深为0.9m 其具体情况见附图。，3、塔吊荷载QTZ40塔吊基础所受的荷载如下：载荷名称单位数值基础所受的垂直载荷KN280基础所受的水平载荷KN60.5基础所受的倾翻力矩KN.m611基础所受的扭矩KN.m98.6TC5610塔吊基础所受的荷载如下：载荷名称单位工作状态荷载数值非工作状态荷载数值基础所受垂直载荷KN511.2461.4基础所受水平载荷KN18.373.9基础所受倾翻力矩KN.m13351552基础所受的扭矩KN.m269.304、工程地质条件及土层物理力学指标：在钻探揭露深度内，场地岩土层划分为第四系人工填土层、冲积层、残积层及白垩系基岩层。现由上至下按层序分述如下：（1）第四系人工填土层(Qml)素填土 棕褐色，湿饱和，松散，粘性土为主，含砂及角砾，局部含中风化岩块石500mm，底部有薄层种植土，未固结。层厚1.5010.80m，全场区分布。（2）第四系冲积层（Qal）-1粉质粘土 浅灰色、黄色，可塑硬塑，粘粒为主，次为粉粒，含砂。层厚0.506.10m，层顶埋深3.8010.80m。-2 粉细砂 浅黄色、灰白色，饱和，稍密中密，粘粒含量约1520%。层厚0.604.80m，层顶埋深6.5011.10m。-3淤泥质土 浅黄色、灰色，软塑，粘粒为主，含少量有机质及砂。层厚0.802.40m，层顶埋深9.9010.80m，层顶标高28.0627.68m，分布于ZK92、ZK102号钻孔地段。-4中粗砂 浅黄色、灰白色，饱和，中密，含细砂及小卵石，粘粒含量约1015%。层厚0.504.50m，层顶埋深6.1013.20m，层顶标高32.9325.28m。-5卵石土 灰白色，饱和，稍密，卵石含量约5055%，粒径约2050cm，成分主要为砂岩、硅质岩等，充填物为砂、砾及细粒土等。层厚0.502.00m，层顶埋深10.0013.10m，层顶标高28.4525.45m。（3）第四系残积层（Qel）粘性土 棕褐色，硬塑，粘粒为主，含砾石及砂。层厚0.703.50m，层顶埋深3.508.50m，层顶标高36.1830.81m。（4）白垩系基岩层（K）-1全风化砂砾岩 棕褐色，风化裂隙极发育，岩质软，岩芯呈土状，用手捏易碎。层厚0.604.60m，层顶埋深1.5013.20m，层顶标高38.3025.68m。-2强风化砂砾岩 棕褐色，风化裂隙较发育，岩质较软，岩芯呈半岩半土状，用手折易断或锤击声哑。层厚0.605.50m，层顶埋深4.8014.90m，层顶标高34.8024.05m，全场区分布。-3 中风化砂砾岩棕褐色，砂、砾成分主要为石英、长石及砂岩等，泥质胶结，胶结良好，中厚层状构造，岩石完整，岩质稍硬，岩芯呈短柱状，局部中长柱状，锤击声较脆。该层未穿透，层顶埋深7.1018.00m，层顶标高32.7020.56m，全场区分布。根据富民C区场地勘察工程岩土工程勘察报告；由于1#、2#塔基分别距离ZK17及ZK21钻孔最近，因此选取ZK17及ZK21钻孔的地质资料为本工程1#、2#塔吊基础设计的参考资料，地质情况及土层物理力学指标如下表12所示：表1 ZK17钻孔地质情况及土层物理力学指标地质时代分层序号岩性厚度(米)层底深度(米)岩 性 描 述qsa(kpa)qpa(kpa)Qml素填土8.508.50棕褐色，湿饱和，松散，粘性土为主，含砂及角砾，底部薄层种植土，未固结。100Qal-1粉质粘土2.4010.90浅黄色、黄色，可塑硬塑，粘粒为主，次为粉粒，含砂。300Qal-2粉细砂0.6011.50浅黄色、灰白色，饱和，稍密中密，粘粒含量约1520%。120Qal-4中粗砂1.1012.60灰白色、浅黄色，饱和，稍密中密，砂质成份主要为石英、长石、含粘粒、粉粒。250Qal-5卵石土1.2013.80灰白色，饱和，稍密，乱石含量约5055%，粒径约2050cm，成分主要为砂岩、硅质岩等，充填物为砂、砾及细粒土等。400K-2强风化砂砾岩1.4015.20棕褐色风化裂隙较发育，岩质较软，岩芯呈半岩半土状，用手折易断或锤击声哑。700K-3中风化砂砾岩0.5015.70棕褐色，砂、砾成分主要为石英、长石及砾岩等，泥质胶结，胶结良好，中厚层状构造，岩石完整，岩质稍硬，岩芯呈短柱状，锤击声脆。RQD=55。1801500表2 ZK21钻孔地质情况及土层物理力学指标地质时代分层序号岩性厚度(米)层底深度(米)岩 性 描 述qsa(kpa)qpa(kpa)Qml素填土9.609.60棕褐色，湿饱和，松散，粘性土为主，含砂及角砾，底部薄层种植土，未固结。100Qal-4中粗砂2.8012.40灰白色、浅黄色，饱和，稍密中密，砂质成份主要为石英、长石、含粘粒、粉粒。250K-2强风化砂砾岩2.1014.50棕褐色风化裂隙较发育，岩质较软，岩芯呈半岩半土状，用手折易断或锤击声哑。700K-3中风化砂砾岩0.5015.00棕褐色，砂、砾成分主要为石英、长石及砾岩等，泥质胶结，胶结良好，中厚层状构造，岩石完整，岩质稍硬，岩芯呈短柱状，锤击声脆。RQD=55。1801500表3 ZK93钻孔地质情况及土层物理力学指标地质时代分层序号岩性厚度(米)层底深度(米)岩 性 描 述qsa (kpa)qpa(kpa)Qml素填土6.406.40棕褐色，湿饱和，松散，粘性土为主，含砂及角砾，底部薄层种植土，未固结。80Qal-1粉质粘土3.209.60浅灰色、黄色，可塑硬塑，粘粒为主，次为粉粒，含砂。350Qal-2粉细砂1.9011.50浅黄色、灰白色，饱和，稍密中密，粘粒含量约1520%。150Qal-4中粗砂1.1012.60灰黄色、浅黄色，饱和，稍密中密，砂质成份主要为石英、长石、含粘粒、粉粒。300Qal-5卵石土0.513.10灰白色，饱和，稍密，乱石含量约5055%，粒径约2050cm，成分主要为砂岩、硅质岩等，充填物为砂、砾及细粒土等。450K-2强风化砂砾岩0.516.20棕褐色风化裂隙较发育，岩质较软，岩芯呈半岩半土状，用手折易断或锤击声哑。9035005、塔吊基础设计5.1计算依据（1）富民C区场地勘察工程岩土工程勘察报告及施工图纸；（2）中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）（2）国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（3）广东省标准建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003）；（4）混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(2006年版)；（5）建筑、结构设计图纸；（6）塔式起重机使用说明书；5.2 1#塔吊基础设计5.2.1参数信息 塔吊型号:QTZ40,塔吊起重高度H=120.00m,塔身宽度B=1.50m 混凝土强度:C25,钢筋级别:级,承台边长Lc=4.50m 桩径d=1200mm，桩长14.55m，单桩承台，承台厚度Hc=1.35m 基础埋深D=1.15m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm。5.2.2塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 塔吊自重(包括压重)F1=280.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 Fk=1.2F1 =1.2280.00 =336.00kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4611=855.40kN.m5.2.3矩形承台受力及弯矩的计算（1）. 桩顶竖向力的计算 其中 Fk荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力； Gk桩基承台和承台上2自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力G=SH25.0=4.54.51.3525.0=683.44kN； Nk荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： = （336+683.44）+611/1.2=1528.61kN 最大拔力：N拔=1.2280+1.2683.44-1.4611/1.2=443.29 kN 所以根据计算说明本桩基础拔力不存在。（2）水平力计算 =60.5 kN其中 Hk荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平力； Hik荷载效应标准组合下，作用于第i基桩或复合基桩的水平力（3） 矩形承台弯矩的计算，根据受力分析 Hk1.35+M倾-M=0所以M=60.51.35+611=692.675 kN.m5.2.4矩形承台截面主筋的计算因为弯矩M=692.675kN.m，依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋采用HRB335，受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 经过计算得 s=692.675106/(1.011.9450013502)=0.007 =1-(1-20.007)0.5=0.007 s=1-0.007/2=0.997 Asx= Asy=692.675106/(0.9971350.00300.00)=1715.46mm2。所以实配双层双向16150，即3116钢筋, As=6229.76 mm2,符合要求。5.2.5水平力验算桩的水平变形系数：式中：m土的水平抗力系数的比例系数，按DBJ15-31-2003中表10.2.19-2取50MN/m4b0桩身计算宽度，按表10.2.19-3取1.98mEc桩身材料的弹性模量，取0.852.8104N/mm2=2.38107KN/m2I 桩截面惯性矩0.102m4，按弹性桩计算。由于： 满足要求！根据广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003)的第10.2.21条，桩身可不配抗弯钢筋，按广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003) 的10.3节规定配置构造钢筋即可。按广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003)的第10.2.22条计算单桩水平承载力特征值：式中单桩水平承载力特征值；桩水平变形系数，0.520；塑性系数，圆形截面2；桩身混凝土抗拉强度标准值；桩身最大弯炬系数，0.80.9260.741；桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值；桩身纵筋配筋率；桩顶竖向力影响系数，竖向压力取0.8，竖向拉力取-1；桩换算截面积，圆形截面为；桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取：0.175解得：上式计算的的值大于水平力60.5kN,所以满足要求!5.2.6矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范JGJ 94-2008的第5.9.10条，根据上述5.2.3的计算可以得到桩对承台的最大剪切力,记为V=1528.61kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：Vhsftb0h0=1.75/（+1.0） 其中 剪切系数, =1.75/（+1.0）=1.75/(3.0+1.0)=0.438 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.27N/ mm2 b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4.40m； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1259mm； hs受剪切承载力截面高度影响系数(有效高度h0小于800mm时h0取800；h0大于2000mm取2000，其间按线性内插法取值。hs=（800/ h0）1/4=0.877计算截面的剪跨比，x= ax/ho，y= ay/ho；ax 、ay为柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距离，当0.3时取入=0.3；当3时取入=3取入=3所以 hsftb0h0=0.8770.43812704.401.259=2702.44KNV=1528.61kN 经过计算承台已满足抗剪要求。 5.2.7桩身承载力验算桩承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)的第8.5.9条，根据上述5.2.3计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取最大值Nk=1528.61kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： QA fcc 其中 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2； A桩的截面面积，A=1.1304m2c工作条件系数，预制桩取0.75,灌注桩取0.6-0.7(水下灌注桩或长桩时用低值)。 A fcc=1.130411.901030.6=8071.056kNNk=1528.61kN经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!构造规定：人工挖孔灌注桩主筋不应少于610，其净距不应小于60mm，配筋率可取0.65%0.2%!最小配筋率As=2260.82 ，所以实配：1616 As=3215.362，箍筋8150。5.2.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算（1）单桩承受的最大轴向力：Qk=1.2(F1+Q1+Q2)其中：F1塔吊未采用附着时基础所受的垂直力；Q1桩承台自重；Q2桩自重；Qk=1.2(280+4.54.51.3525.0+3.140.60.614.5525.0)=1649.54KN。（2）单桩竖向承载力特征值：其中：最大极限承载力；第i土层桩侧的摩阻力特征值(kpa)桩端持力层端阻力特征值(KN/m2)桩身截面周长，3.768m；桩端面积,取=2.54m2；第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下：土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)碎石夹土（填土）1.50500素填土5.85100粉质粘土2.40300粉细砂0.60120中粗砂1.10250卵石土1.20400强风化砂砾岩1.40700中风化砂砾岩0.501801500（说明:在承台底下1.5m范围内换填碎石夹土，并夯实，夯实系数0.95）由于桩的入土深度为14.55m(承台底算起)，所以桩端是在第8层土层。=3.768(501.5+105.85+302.4+120.6+251.1+401.2+701.4+1800.5)+2.541500.00=5604.32kN（3）单桩竖向承载力验算Qk=1649.54KN=5604.32kN 满足要求！（4） =1.2(280+683.44)+1.4611/1.21868.96KN1.25604.32KN由于Qikmax1.2，所以满足要求！5.2.9抗倾覆验算(1)桩身转角b0 桩身计算宽度，按表10.2.19-3确定：b00.9(d+1)=1.98mm 地基土水平抗力系数的比例系数，按表10.2.19-2取用m=50MN/m4C0 桩底持力层土的竖向抗力系数C0ml727.5MN/m3W桩底面抵抗矩(2)允许转动角度arctan(0.003)0.171887由于0.97110-5 满足要求！(3)桩底受拉压边缘的力矩a.桩的转动点位置 =10.29mb.桩顶面处水平位移x=z=102900.97110-5=0.099mm根据DBJ15-31-2003表10.2.19-2查得允许水平位移x=2mm由于x0 满足要求！5.3 2#塔吊基础设计5.3.1参数信息 塔吊型号:QTZ40,塔吊起重高度H=120.00m,塔身宽度B=1.50m 混凝土强度:C25,钢筋级别:级,承台边长Lc=4.50m 桩径d=1200mm，桩长13.85m单桩承台，承台厚度Hc=1.35m 基础埋深D=1.15m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm。5.3.2塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 塔吊自重(包括压重)F1=280.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 Fk=1.2F1 =1.2280.00 =336.00kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4611=855.40kN.m5.3.3矩形承台受力及弯矩的计算（1）. 桩顶竖向力的计算 其中 Fk荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力； Gk桩基承台和承台上2自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力G=SH25.0=4.54.51.3525.0=683.44kN； Nk荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： = （336+683.44）+611/1.2=1528.61kN 最大拔力：N拔=1.2280+1.2683.44-1.4611/1.2=443.29 kN 所以根据计算说明本桩基础拔力不存在。（2）水平力计算 =60.5 kN其中 Hk荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平力； Hik荷载效应标准组合下，作用于第i基桩或复合基桩的水平力（3） 矩形承台弯矩的计算，根据受力分析 Hk1.35+M倾-M=0所以M=60.51.35+611=692.675 kN.m5.3.4矩形承台截面主筋的计算因为弯矩M=692.675kN.m，依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋采用HRB335，受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 经过计算得 s=692.675106/(1.011.9450013502)=0.007 =1-(1-20.007)0.5=0.007 s=1-0.007/2=0.997 Asx= Asy=692.675106/(0.9971350.00300.00)=1715.46mm2。所以实配双层双向16150，即3116钢筋, As=6229.76 mm2,符合要求。5.3.5水平力验算桩的水平变形系数：式中：m土的水平抗力系数的比例系数，按DBJ15-31-2003中表10.2.19-2取50MN/m4b0桩身计算宽度，按表10.2.19-3取1.98mEc桩身材料的弹性模量，取0.852.8104N/mm2=2.38107KN/m2I 桩截面惯性矩0.102m4，按弹性桩计算。由于： 满足要求！根据广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003)的第10.2.21条，桩身可不配抗弯钢筋，按广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003) 的10.3节规定配置构造钢筋即可。按广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003)的第10.2.22条计算单桩水平承载力特征值：式中单桩水平承载力特征值；桩水平变形系数，0.520；塑性系数，圆形截面2；桩身混凝土抗拉强度标准值；桩身最大弯炬系数，0.80.9260.741；桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值；桩身纵筋配筋率；桩顶竖向力影响系数，竖向压力取0.8，竖向拉力取-1；桩换算截面积，圆形截面为；桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取：0.175解得：上式计算的的值大于水平力60.5kN,所以满足要求!5.3.6矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范JGJ 94-2008的第5.9.10条，根据上述5.3.3的计算可以得到桩对承台的最大剪切力,记为V=1528.61kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：Vhsftb0h0=1.75/（+1.0） 其中 剪切系数, =1.75/（+1.0）=1.75/(3.0+1.0)=0.438 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.27N/ mm2 b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4.40m； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1259mm； hs受剪切承载力截面高度影响系数(有效高度h0小于800mm时h0取800；h0大于2000mm取2000，其间按线性内插法取值。hs=（800/ h0）1/4=0.877计算截面的剪跨比，x= ax/ho，y= ay/ho；ax 、ay为柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距离，当0.3时取入=0.3；当3时取入=3取入=3所以 hsftb0h0=0.8770.43812704.401.259=2702.44KNV=1528.61kN 经过计算承台已满足抗剪要求。 5.3.7桩身承载力验算桩承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)的第8.5.9条，根据上述5.3.3计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取最大值Nk=1528.61kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： QA fcc 其中 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2； A桩的截面面积，A=1.1304m2c工作条件系数，预制桩取0.75,灌注桩取0.6-0.7(水下灌注桩或长桩时用低值)。 A fcc=1.130411.901030.6=8071.056kNNk=1528.61kN经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!构造规定：人工挖孔灌注桩主筋不应少于610，其净距不应小于60mm，配筋率可取0.65%0.2%!最小配筋率As=2260.82 ，所以实配：1616 As=3215.362，箍筋8150。5.3.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算（1）单桩承受的最大轴向力：Qk=1.2(F1+Q1+Q2)其中：F1塔吊未采用附着时基础所受的垂直力；Q1桩承台自重；Q2桩自重；Qk=1.2(280+4.54.51.3525.0+3.140.60.613.8525.0)=1625.81KN。（2）单桩竖向承载力特征值：其中：最大极限承载力；第i土层桩侧的摩阻力特征值(kpa)桩端持力层端阻力特征值(KN/m2)桩身截面周长，3.768m；桩端面积,取=2.54m2；第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下：土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)碎石夹土（填土）1.50500素填土6.95100中粗砂2.80250强风化砂砾岩2.10700中风化砂砾岩0.501801500（说明:在承台底下1.5m范围内换填碎石夹土，并夯实，夯实系数0.95）由于桩的入土深度为13.85m(承台底算起)，所以桩端是在第5层土层。=3.768(501.5+106.95+252.8+702.1+1800.5)+2.541500.00=5511.25kN（3）单桩竖向承载力验算Qk=1625.81KN=5511.25kN 满足要求！（4） =1.2(280+683.44)+1.4611/1.21868.96KN1.26613.5KN由于Qikmax1.2，所以满足要求！5.3.9抗倾覆验算(1)桩身转角b0 桩身计算宽度，按表10.2.19-3确定：b00.9(d+1)=1.98mm 地基土水平抗力系数的比例系数，按表10.2.19-2取用m=50MN/m4C0 桩底持力层土的竖向抗力系数C0ml692.50MN/m3W桩底面抵抗矩(2)允许转动角度arctan(0.003)0.171887由于1.15510-5 满足要求！(3)桩底受拉压边缘的力矩a.桩的转动点位置 =9.785mb.桩顶面处水平位移x=z=97851.15510-5=0.113mm根据DBJ15-31-2003表10.2.19-2查得允许水平位移x=2mm由于x0 满足要求！5.4 3#塔吊基础设计5.4.1参数信息塔吊型号:QTZ40, 塔吊作用于基础的的竖向力F=1.2280KN，塔吊倾覆力M=611kN.m，塔吊起重高度H=120 m，塔吊独立安装高度为29米, 塔身宽度B=1.50m, 混凝土强度等级:C30，基础埋深D=1.15m，基础最小厚度h=1.35m，基础最小宽度Bc=4.50m。由于本塔吊基础在承台底以下1.5米内换填碎石夹土并夯实，夯实系数为0.95，根据广东省建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003) 的第4.4.2条查得其地基承载力特征值fak=400kPa。5.4.2基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.35m 基础的最小宽度取:Bc=4.50m5.4.3塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=1.2280=336kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD) =820.13kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=15.19m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4611.00=855.40kN.m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a=4.50/2-855.40/(336+820.13)=1.51m。 经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(336+820.13)/4.52+855.4/15.19=113.40kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin=(336+820.13)/4.52-855.4/15.19=0.78kPa 有附着的压力设计值 P=(336+820.13)/4.52=57.09kPa 偏心距较大时压力设计值 Pkmax=21156.13/34.501.51=113.43kPa5.4.4地基基础承载力验算 地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: 其中 fa修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak地基承载力特征值，取400.00kN/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取3.00； d基础埋深地基承载力修正系数，取4.40； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取4.50m； d基础埋深度,取1.15m。 解得地基承载力设计值 fa=622.00kPa 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=547.20kPa 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=113.40kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=113.43kPa，满足要求！5.4.5受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.50+(1.50 +21.30)/2=2.80m； h0承台的有效高度，取 h0=1.30m； Pj最大压力设计值，取 Pj=113.43kPa； Fl实际冲切承载力： Fl =113.43(4.50+4.20)0.2/2=98.68kN。 允许冲切力： 0.70.951.572950850=2617955.38N=2617.96kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！5.4.6抗倾覆力矩计算 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=336kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD) =820.13kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； M1倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4611.00=855.40kN.m； 根据已知条件可计算出抗倾覆力矩MM=1/2(FG)Bc=1/2（336+820.13）4.5=2601.28KNM/M1=2601.28/855.40=3.041.6所以本塔吊基础抗倾覆力矩满足要求。5.4.7承台配筋计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 1.抗弯计算，计算公式如下: 式中a1截面I-I至基底边缘的距离，取 a1 =1.51m； P截面I-I处的基底反力: P=113.43(31.51-1.5)/(31.51)=75.87kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.50m。 经过计算得 M=1.52(24.50+1.50)(113.43+75.87-2820.13/4.52)+( 113.43-75.87)4.50/12=244.91kN.m。 2.配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 经过计算得 s=244.91106/(1.0014.304.510313002)=0.002 =1-(1-20.002)0.5 =0.002 s=1-0.002/2=0.999 As=244.91106/(0.9991300300.00)=628.60mm2。 由于最小配筋率为0.15%，所以实配双层双向16150，即3116钢筋，As=6229.76mm2，经验算符合要求。6、技术要求塔吊基础混凝土强度为C25，塔机安装，基础混凝土强度不应低于90%，并做好基础的排水工作。并且在塔吊基础承台底面以下1.5m内填碎石夹土，夯实系数为0.95。基础必须做好接地措施，要求接地电阻4。浇注前，先将螺栓定位框穿好地脚螺栓与螺母，然后吊入基础地坑内，调整定位框的位置，并用水准仪检查定位框底板上端面，使其平面度达到不大于1/500的要求后，才可以将地脚螺栓与基础配筋用铁丝固定，底板和螺栓固定必须牢固可靠，不得因浇注混凝土而松动。特别注意：地脚螺栓禁止采用焊接固定。浇筑混凝土时注意保护好地脚螺栓螺纹，以便装拆螺母。塔吊基础的地脚螺栓必须由正规专业的厂家生产，产品必须有合格证。 塔吊基础节安装时必须保证承台中心与塔吊基础中心重合。 7、验收要求(1)人工挖孔桩施工必须及验收应严格执行广东省建筑地基基础施工及验收规程(DBJ15-201-91) ；塔吊基础隐蔽验收记录；塔吊基础验收等。(2)桩端持力层必须达到本方案要求方可终孔。(3)钢筋笼必须进行隐蔽验收，浇筑桩身及承台混凝土时必须留置足够的试件。(4)塔吊基础完成后必须进行专项验收合格后方可进行塔吊安装工作。5.5 4#塔吊基础设计5.5.1参数信息塔吊型号：QTZ263（TC5610），塔身宽度B=1.50；承台基础混凝土标号C35，钢筋级别II级，承台边长Lc=5.00m（或Bc），承台厚度Hc=1.35m，基础埋深D=1.15m，承箍筋间距S=200mm，保护层厚度50mm；预制桩外径d=0.5m，壁厚0.1mm，桩间距a=3.5m，桩混凝土标号C805.5.2塔吊基础承台顶面竖向力与弯矩计算（1）工作状态塔吊自重（包括压重）F1=511.2KN 作用于桩基础承台顶面的竖向力F=1.2511.2=613.44KN塔吊倾覆力矩M=1.41445=1869 KN.m工作状态（2）非工作状态塔吊自重（包括压重）F1=461.4KN 作用于桩基础承台顶面的竖向力F=1.2461.4=553.68KN塔吊倾覆力矩M=1.41552=2172.8KN.m5.5.3 桩顶竖向力与弯矩计算（1）算工作状态时桩顶竖向力计算桩顶竖向力的计算（依据建筑地基基础设计规范）DBJ15-31-2003第10.2.1条Ni=其中:F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=613.44KNG桩基承台的自重，G= SH25.0= 5.021.3525.0=843.75KNMx My 承台地面弯矩设计值（KN.m）xi ，yi 单桩相对承台中心轴的XY方向的距离（m）Ni 单桩桩顶竖向力设计值（KN）经计算 单桩桩顶竖向力设计值：桩顶最大压力N=2（52）2=628.62 KN桩顶最大拔力N=2（52）2=99.98 KN（2）非工作状
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