基础工程课程设计计算书推荐文档

《基础工程》课程设计任务书

（一）设计题目 某宾馆，采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下桩基础，首层柱网布置如 附件所示，试按要求设计该基础。 （二）设计资料

1.场地工程地质条件 场地岩土层按成因类型自上而下划分：1、人工填土层（c m 1）; 2、第四系冲 积层（c a 1）; 3、残积层（c 1）; 4、白垩系上统沉积岩层（K 2）。 各土（岩）层特征如下: 1）人工填土层（Q m 1） 杂填土：主要成分为粘性土，含较多建筑垃圾（碎砖、碎石、余泥等） 层重度为16kN/nt 松散为主，局部稍密，很湿。层厚 1.50m 。 2）第四系冲积层（Q a 1） 。本 3.50m 。 ②-1淤泥质粉质粘土：灰黑，可塑，含细砂及少量碎石。该层层厚 其主要物理力学性质指标值为： 3 =44.36%; P = 1.65 g/cm 3 ; e= 1.30; I L = 1.27 ; Es=

2.49MPa ; C= 5.07kPa ，? = 6.07 ° 承载力特征值取f ak =55kPa 。 2.45m 。

②-2粉质粘土：灰、灰黑色，软塑状为主，局部呈可塑状。层厚 其主要物理力学性质指标值为： 3 = 33.45%; P = 1.86 g/cm 3 ; e= 0.918;1 L =0.78; Es=3.00 Mpa C=5.50k Pa,①=6.55 °。 ②-3粉质粘土：褐色，硬塑。该层层厚 3.4m 。其主要物理力学性质指标值 为：3 = 38.00% ; P = 1.98 g/cm 3 ; e= 0.60;I 3）第四系残积层（Q e 1

） L

=0.20; Es=10.2MPa 。

③-1粉土：褐红色、褐红色间白色斑点; 其主要物理力学性质指标值为：3 = 17.50% ;

密实，稍湿-湿。该层层厚2.09m 。

3

P = 1.99 g/cm ; e= 0.604 ; I L =0

?

0.24 ; Es=16.5 MP a;C= 41.24k Pa;①=22.63 °。

4）基岩一白垩系上统沉积岩层（K2）

本场地揭露岩层为白垩系上统沉积岩层，岩性以粉砂岩为主。根据岩石风化程度的不同将本区岩石划分为强风化、中风化岩、微风化岩。

④-1强风化层:

褐红色。厚度多在3.50?5.50m之间，平均为4.0m。其主要物理力学性质

3

指标值为：P = 2.30 g/cm ; Es=100.0 MPa。

本层取1个土样，作标准贯入试验3次，均在20cm出现标贯锤反弹现象, 击数N=3旷36击。

④-2中风化层:

褐红色；岩质较硬，节理、裂隙稍发育，岩芯多呈短柱状，碎块状。厚度

3.0m。Es=400.0MPa

④-3微风化层:

褐红色；岩石新鲜、坚硬，岩芯多呈长柱状。其饱和抗压强度值30.60MPa

2.场地水文地质条件

拟建场地已人工填土整平，无明显地表水体存在，仅在阴雨天气可在低洼处见少量地面积水。场地地基土中无明显的含水层，地下水主要为储存在杂填土中的上层滞水，补给来源为生活用水及大气降水。经观测，本场地地下水静止水位标高在11.30?11.89m之间。

3.上部结构资料

上部结构为钢筋混凝土框架结构，底层柱布置及上部结构传至±0.00m的荷载条件如附件。所有底层柱截面尺寸均为600mmX 600mm。柱子的混凝土强度

等级为C30。

（三）设计内容

（1）确定桩型、桩长;

（2）确定单桩或基桩竖向承载力;

(3) 确定桩数、承台尺寸及建筑物的桩基础平面布置;

桩沉降验算；

绘制施工图(包括基础平面布置图、桩的布置及承台平面图、桩基础剖

面图、承台配筋图、桩配筋图、施工说明等)

(四) 设计依据

(1) 《JGJ94-2008建筑桩基技术规范》 (2) 制图标准等其它规范、规程、标准。

(五) 设计要求

(1)设计符合施工图设计深度要求。

(2)计算书要求：书写工整、数字准确、图文并茂，任务书随计算书装订。 (3) 制图要求：所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图

纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为长仿宋字。

(4)图纸规格：A2 ;计算书：A4。 (5)设计时间：1.5周。

任务书附件:

(1)上部结构底层柱网平面布置图 (2)恒载作用下底层柱底的荷载作用标准值 (3) 活载作用下底层柱底的荷载作用标准值

(4桩基础承载力验算; (5) 承台及连梁设计计算;

(6

)

F =2645.4kN , M =11.3kN m ，

F =3846.1kN , M =8.2kN m ，V =47.6kN

1?设计资料

《基础工程》课程设计计算书

1.场地工程地质条件

建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表

1.1

1.2荷载组合

对28根桩荷载进行组合，根据荷载大小把柱分成

2组，第一组为①和13

轴，第二组为②-12轴。取各桩的最不利荷载，结果如下: 标准组合：用于进行桩的承载力计算，计算公式为：

S k =1.0恒载+1.0活载。

第一组：F =2742.80kN , M =11.10kN -m ，V =72.9kN 第二组：F =4009.1kN , M = 8kN ”m ，V = 46.5kN

基本组合：用于承台设计及桩身配筋，计算公式为：S = 1.35恒载+ 0.7咒1.4活载。

第一组: 第二组: 准永久组合: F =3587.3kN , M =15.3kN m ， F =5211.3kN , M =11.5kN -m ， 用于桩基沉降验算，计算公式为：

V = 53.3kN V =64.2kN

S q =1.0恒载+ 0.7活载。

第一组: 第二组: V =74.5kN

表1.1地基各土层物理，力学指标

2 2. 桩型选择和持力层确定

根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，采用预制混凝土管桩。桩 边长取 400mrK 400mm

选择第④层风化层作为桩端持力层，桩端全断面进入持力层

1.0m (>2d )桩

入土深度为h=12.94 + 1.0 =13.94m 。取承台厚度为1.0m,承台埋深为1.94m, 则桩长h =11.0m 。

3. 确定单桩承载力

根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)5.3.5 :用经验参数法确定单桩 极限承载力标准值：Q uk = Qsk + Q pk = u S qJ i + q pk A P

q

sik

为桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值。由《规范》表 5.3.5-1得各层土

的极限侧阻力标准值如表3.1

q pk 为极限端阻力标准值，由《规范》表 5.3.5-2得：q pk = 6

000

kp a

o

桩极限承载力标准值:

Q u k=Q sk +Q pk=u 瓦 qJ i +q pk A p

9

=4 X 0.4(30 X 3.06 + 57 X 2.45 + 88 咒 3.40 + 70 咒 2.09 + 220% 1.0)+ 6000% 0.42

=2396kpa

根据《规范》5.2.2 :单桩承载力特征值R^ = —Q uk , K 为安全系数，取K=2o

K

1

得：Ra = —X2396 =1198k pa

4.确定桩数和承台底面尺寸

4.1①和13轴柱桩数和承台的确定

取最大轴力组合的荷载F=2742.8kN

2

初步估算桩数，考虑偏心受压，取调整系数为1.1，即:

n x 即山需E=2.5

取门=3根，桩中心距 S a =1.4m A3d = 1.2m ，桩承台为等边三角形承台，桩 位平面布置见附图。

4.2②~12轴柱桩数和承台的确定

取最大轴力组合的荷载F=4009.1kN

初步估算桩数，考虑偏心受压，取调整系数为1.1，即:

n 上”4009127

R 1198

取门=4根，取桩中心距 S a =1.4m>3d=1.2m ，桩心距承台力缘取 500mm 承台底面尺寸为2400mrK 2400mm 桩位平面布置见附图。

5. 桩基承载力验算

5.1①和13轴柱桩单桩承载力

轴心竖向力作用下:

匚丄C 27428+20玄一咒2.4x2.2x1.94

Q k =宀 ----------------- 2

-------------- 偏心竖向力作用下

=948.4+

(12

.4 +49 咒

^

94

)咒 0.7 二 1025.2<1.2 R a =1437.6kpa ，满足要

求。

5.2②~12轴柱桩单桩承载力

轴心竖向力作用下

空空!理 10581

= 9484€R a =119&pa ，满足要求。 M yk X max F k +G k

Q

kmx

=

+ Z X i 2

2 咒 0.72