基础工程课程设计.docx
第I章柱下独立根底设计11.1 设计资料1地形1工程地质条件11. 1.3.岩土设计技术参数12. 1.4.水文地质条件23. 1.5.上部结构资料24. 1.6.上部结构荷载作用21.2 独立根底设计3选择根底材料31.2.2. 选择根底埋深31.2. 3.求地基承载力特征值31.2.4初步选择基底尺寸4验算持力层地基承载力5计算基底净反力5根底底板厚度确实定5变阶处抗冲切验算6配筋计算6根底配筋大样图71.2. 11确定®、©两轴柱子根底地面尺寸72、©两轴持力层承载力验算143设计图纸15第2章预制桩基设计102. I设计资料10设计荷载IO地层条件及其参数如下10水文地质条件H场地条件11上部结构资料11材料123. 2预制桩基的设计12单桩竖向极限承载力标准值12基桩竖向承载力特征值134. 2.3桩基竖向承载力的验算132. 3承台设计13承台内力计算13承台厚度及受冲切承载力验算错误!未定义书签.承台受弯承载力计算15承台构造设计153. 4桩身结构设计154. 5桩身构造设计162.6. 吊装验算162.7. 估算、©轴线柱下桩数16桩数估算16承台平面尺寸确定：172.8. 设计图纸错误!未定义书签。第3章重力式路堤墙设计183.1 设计资料18地形18地层条件及其参数18墙身及墙后填料材料参数18荷载参数183. 1.5水文地质条件184. 3主动土压力计算19求破裂角19求主动土压力系数：195. 4设计挡土墙截面20计算墙身重:及其力臂203.4.2滑动稳定性验算215.4. 3倾覆稳定性验算：错误!未定义书签。基底应力验算：21截面应力验算：21参考文献错误!未定义书签.第一章柱下独立根底设计1.1 设计资料地形拟建场地平整工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：杂填土，层厚约O.5m,含局部建筑垃圾。号土层：粉质黏土，厚度1.2m,软塑，潮湿，承载力特征值力k=130kPa。号土层：黏土，层厚L5m,可塑，稍湿，承载力特征值启k=180kPa。号土层：细砂，层厚2.7m,中密，承载力特征值启k=240kPa。号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值人k=300kPa。.岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。表1.1地基岩土物理力学参数土土重度/孔液性黏聚力C内摩压缩标推层的(kN/m3)隙指数(kPa)擦角模量ES准贯入击编名比40(MPa)数号称e）Q杂填土18粉质黏土200.650.8434137.56黏土1940.580.7825238.211细砂210.623011.616强风化砂质泥2218221.1.4.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1.5m<,1.1.5. 上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm×500mmo室外地坪标高同自然标高，室内外高差450mm。柱网布置图如以下图所示：1 16.上部结构荷载作用根据本次设计选题要求，选择4号题目，上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如下所示：(三)轴：居=ii50kN，Mk=21OkNm，Vk=7IkN；®轴："=1815kN，Mk=175kNm'Vk=73kN：©轴：冗=i370kN，Mk=271kNnvVk=67kN：和上部结构作用在柱底的荷载效应根本组合：(§)轴：M=1469kN，Mk=274kNnvVk=93kN=®轴：/7=2360kNMk=228kNm，Vt=95kN;©轴："=1782kN，Mk=353kNnrVk=88kN=12独立根底设计1.2. 1选择根底材料根底在用独立根底的形式，材料采用C25混凝土,HPB300级钢筋，布置形式如图1.2根底剖面图图Ll柱网平面图所示。1.2.2. 选择根底埋深根据柱下独立根底课程设计任务书要求和工程地质资料选取。本设计选择号土层为持力层，考虑取室外地坪到根底底面为0.5+1.2+0.5=2.2m<>由此可得根底剖面示意图，如图L2所示。1.2 .3.求地基承载力特征值力根底地面以上土的加权平均重度为如下:注意:地下水位以下土的有效重度为浮重度）根据号土层中黏土e=0.58,4=0.78,承载力特征值修正系数按照建筑地基根底设计标准(GB-50007-2023)规定，当根底宽度人3m或者根底埋置深度d>0.5m，用荷载实验或其它原位测试,经验值等方法确定的地基承载力特征值，安照下式对特征值力A进行修正：%=03,为=1.6。修正后的地基承载力特征值/(先不考虑对根底宽度的修正)为：上式中"按照室外地面算。12.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值："=1534kN,Mk=335kNm,Vk=IO9kN。计算根底和回填土重Gk时的根底埋置深度为：此处埋深"为室内外平d=22+/x045=2.425m均埋置深度。依据建筑地基根底设计标准(GB50007-2023),"所有建筑物的地基计算均应满足承载力"的根本原那么，按照持力层的承载力特征值计算所需的根底地面尺寸，要求符合下式要求：式中P*一相应于荷载效应标准组合时，根底底面处的平均压力值，kPa；Pfcmax一相应于荷载效应标准组合时，根底边缘的最大压力值，kPa：/一修正后的地基承载力特征值，kPa:轴心荷载下根底底面积为：根据偏心距的大小，将根底底面积增大10%到30%,由于偏心不大，根底底面积按20%,即以适当比例选定根底长F度和宽度"为根底的长宽比，一般对于矩形截面取1.22.0初步选定bx，=2×3.8=7.6n?,且b=2<3m不需要对力进行修正。1.2.5验算持力层地基承载力根底和回填土重为：偏心距为:那么 Pmin >0。q=%210Fk +Gk 1150 + 315.4= 0.143<- = 0.633m6基底最大压力和最小压力分别为:12.6计算基底净反力取柱底荷载效应根本组合设计值：F为荷载效应根本组合时，上部结构传至根底顶面处的竖向荷载值，kN。净偏心距为：274+93x1L根底边缘处的最大和最综。-N一1496小基底反力分别p富二£(1±.也)=×(+60<45)kpaIb/2×3.83.8'口皿1.2. 7根底底板厚度确实定根据建筑地基根底设计标准（GB-50007-2023）规定，扩展根底的计算应符合以下规定：（1）对柱下独立根底，当冲切破坏锥体落在根底地面以内时，应验算柱与根底交接处以及根底变阶处的受冲切承载力；2）对根底底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍有效高度的柱下独立根底，以及墙下条形根底，应验算柱（墙）与根底交接处的受剪切承载力：（3）根底底板的配筋，应按抗弯计算确定;（4）当根底的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下根底顶面的局部受压承载力；先假定根底底板厚度为1m,然后验算冲切能力，对于矩形根底，柱的短边一侧冲切破坏较长边一侧危险，所以一般只需要根据短边一侧冲切破坏条件来确定根底底板厚度，即要求对矩形截面柱的矩形根底，应验算柱与根底交接处以及根底变阶出的受冲切承载能力。（见图1-3冲切验算简图）柱边根底截面抗冲切验算如图1-4所示：图1-4柱边冲切验算筒图冲切力为：（注:在偏心荷载中".可用p直接代替）抗冲切力为：显然满足要求。1.2.8变阶处抗冲切验算受冲切破坏锥体面积如以下图所示：图1-5变阶处冲切示意图变阶处显然满足冲切要求。1.2.9配筋计算配筋计算如图1-6所示（1）柱边（1-1截面）：对于此处偏心荷载P“可以取“|和P“max的平均值柱边（2-2图1-6配筋验算示意图截面“根底短边方向，因为该根底单向偏心荷载作用，所以，在根底短边的基底反力可按均匀分布计算，取（3）阶梯高度变化处（3-3截面）：对于此处偏心荷载P"可以取P"3和Pamax的平均值。（4）阶梯高度变化处（4-4截面）：根底短边方向，因为该根底单向偏心荷载作用，所以在根底短边的基底反力可按均匀分布计算，取综上综上所述比拟4和A"应该按照进行配筋，可采用2010180,实际配筋面积为157Omm2；比拟A2和A/应按照4?进行配筋，可采用1210150,实际配筋面积为942mm，1.2. 10根底配筋大样图如以下图所示：1.2 .11确定®、两轴柱子根底地面尺寸由柱下独立根底设计任务书可得、©两轴柱子基底荷载分别为:（B）:6=1815kN,Mk=I75kNm,Vk=73kN©:G=1370kN,Mk=271kN-m,Vk=67kN由前面得知持力层承载力特征值Z,=224.15kPa,计算根底和回填土的重Gk时的根底埋深d=2.425m，®轴根底底面积为：根底底面积增大1.2倍，即:初步选定根底底面积为A=/x=4x3=12n?,且占=3m，不用在对上进行修正。©轴根底底面积为:根底底面积倍，即：A=T1370224.15-0.7x10 + 1.725x20=7.5mm增大1.2初步确定根底底面面积A=/xb=3x3=9m+且Z?=3m，不用在对九修正。1.3 .12、两轴持力层承载力验算轴根底和回填土重为:偏心距为:互+5175八"? A 5那么"=0.0756 < = 0.67 Pmin 1815 + 4986>0基底最大压力为:显然满足要求。©轴根底和回填土重为:偏心距为:基底最大压力为:PmaIl二（1+吗工空±卫兰（1+Z）=25455kPa4/93Pa<L2力=268,98显然满足要求。12.13设计图纸根据以上计算，可以绘制出根底平面布置图和®轴柱子根底大样图以及设计说明见附图。第二章预制桩基设计2.1 设计资料2.1.1 设计荷载：柱底荷载效应标准组合值和柱底效应根本组合值分别如任务中表4.3、4,4所示。1）题号：1号（2）柱底荷载效应标准组合值如下。Q）轴荷载:l=1256kN,Ml=172kNm,Vk=123kN轴荷载:=1765kN,Mk=l69kNm,Vk=130kN轴荷载：6=1564kN,Mk=I97kNm,Vk=I12kN（3）柱底荷载效应根本组合值如下。Q）轴荷载：Fk=158kN,Mk=I98kNm,Vli=150kN轴荷载：l=263OkN,Mli=205kNm,Vk=140kN©轴荷载：&=1910kN,Mk=241kNm,Vk=138kN设计®轴柱下桩
