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1、 课程名称：土力学与基础工程课程设计 设计题目： 重力式挡土墙设计 桩基础设计 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 年 级： 土木09 姓 名： 学 号：指导教师： 目录第一章 任务书和指导书41.1 设计任务书41.2 设计指导书51.2.1土力学设计的步骤51.2.2基础工程设计的步骤5第二章 重力式挡土墙设计62.1挡土墙设计题目62.2.挡土墙尺寸6 2.3.计算主动土压力Ea。72.4.抗倾覆验算72.5.抗滑移验算82.6.地基承载力验算9第三章 桩基础设计103.1.1桩基础设计资料103.1.2作用在承台底部的弯矩103.1.3（4）.材料、工程地质资料103.1.5.
2、桩基础图示113.2.桩基础的设计计算133.2.1.选择桩型、桩材及桩长133.2.2确定单桩竖向承载力133.2.3确定桩的数量及布桩143.2.4群桩中单桩竖向承载力验算. . . . . . . . . . . . .143.2.5承台设计153.2.5-a基桩净反力设计值153.2.5-b承台受柱冲切验算153.3.5-c承台受角桩冲切验算173.2.5-d承台受剪计算183.2.5-e承台受弯计算 21 第四章 参考文献22第1章 任务书和指导书1.1课 程 设 计 任 务 书 专 业 土木工程 姓 名 学号开题日期：2012 年 01 月 09 日 完成日期： 2012 年 01
3、 月 12 日题 目 重力式挡土墙设计 桩基础设计 一、设计的目的 (1) 掌握基础工程设计步骤，地基固结变形与承载力计算，挡土墙及边坡稳定性计算；掌握条形基础或桩基础的设计和计算过程。 (2) 熟悉我国现行的建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)和建筑桩基础设计规范(JGJ94-2008)等； (3) 通过课程设计使学生掌握和运用建筑物地基基础工程设计的基本理论、基本知识和基本技能，了解基础工程设计的一般规律，具有设计一般大中型建筑地基与基础工程的能力；具有运用标准、规范，查阅技术资料的能力和分析计算能力。以及运用计算机计算的能力。二、设计的内容及要求 (1) 挡土墙的平面、立面
4、、横断面设计，土压力计算，验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性等。根据所给的资料，完成以挡土墙和土坡设计内容计算与稳定性分析说明书，并绘制相关图纸。(2) 独立基础包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、强度计算，地基变形验算，确定基础高度、进行配筋计算，并满足构造设计要求，编写设计计算书。 (3) 绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。(4) 图纸完整、设计计算过程详细、表达条理清晰、整个课程设计符合要求 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 年 月 日 1.2 设计指导书1.2 .1土力学设计的步骤1.确定挡土墙设计题目2.挡土墙尺寸 3.计算主
5、动土压力Ea。4.抗倾覆验算5.抗滑移验算6.地基承载力验算1.2.2基础工程设计步骤：1、确定课程设计的题目,熟悉题目要求及场地工程地质条件，岩土特性参数资料，水文与气象资料，工程结构资料概况；2、选择持力层、确定基础埋深；3、确定基础类型及材料，进行基础的平面布置；4、按容许承载力确定基础尺寸；5、下卧层强度验算；6、分别计算柱基础沉降；7、按允许沉降量或沉降差调整基底尺寸；8、对基础进行结构内力分析、强度计算，基础高度验算；9、基础配筋计算，构造设计要求；10、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。第2章.重力式挡土墙设计2.1挡土墙设计题目：挡土墙高H=
6、5.0m，墙背垂直光滑，填土表面水平，挡土墙采用M5水泥砂浆，MU30毛石砌筑，砌体重度=22.0KN/m，填土内摩擦角=30，黏聚力c=0,填土重度=18.0KN/m，填土表面作用均布荷载q=2.50KPa，基底摩擦系数=0.5，地基承载力特征值fa=200kPa,试验算挡土墙的稳定性及地基承载力。2.2挡土墙尺寸如下图所示：图一图二2.3计算主动土压力Ea。 将地面荷载换算成土层厚度h=q=2.518=0.139，由于墙垂直光滑，故有 Ka=tan245-k2=tan245-302=0.333 hKa=180.1390.333=0.833kPa H+hKa=180.319+50.333=3
7、0.8kPa 30.8-0.833=29.97kPa Ea1=0.8335=4.17kN/m矩形面积 Ea2=1229.975=74.93kN/m三角形面积 Ea=Ea1+Ea2=4.17+74.93=79.1kN/m 2.4 抗倾覆验算： G1=122.50.2522=6.875kN/m G2=1224.7522=104.5kN/m G3=124.7522=52.25kN/m 抗倾覆安全系数 Kt为 Kt=6.8751.67+104.51.33+52.252.254.172.25+74.931.42=268.029115.78 =2.3151.6 满足设计要求。2.5抗滑移验算： tan0=
8、0.252.5=0.1 sin0=0.252.52+0.252=0.0995 cos0=2.52.52+0.252=0.995 Ealt=Ealcos0=4.170.995=4.149kN/m Ealn=Ealsin0=4.170.0995=0.415kN/m Ea2t=Ea2cos0=74.930.995=74.555kN/m Ea2n=Ea2sin0=74.930.0995=7.456kN/mG=G2+G2+G3=6.875+104.5+52.25163.625kN/m抗滑移安全系数Ks为 Ks=162.81+0.415+7.4560.54.149+74.555-16.281=1.3671
9、.3满足设计要求。2.6地基承载力验算： N=Gn+Ealn+Ea2n=162.81+0.415+7.456+170.68kN/m 合力N对O点的距离c为 C=268.029-115.78170.68=0.892 e=b2-c b=bcos0=2.50.995=2.513 e=b2-c=2.5132-0.892=0.365m eb6=2.5136=0.418m基底应力应呈梯形分布，其基底应力为 Pmax=Nb1+6eb=170.682.5131+60.3652.513 =67.921.871=127.08kPa0 满足设计要求。第3章 桩基础设计3.1.桩基础设计资料3. 1. 1几何参数。承
10、台边缘至桩中心距C500mm，承台根部高度H1000mm,承台端部高度h=1000mm,纵筋合力重心到底边的距离as 70mm,承台埋置深度h1.50m,矩形柱宽BC600mm ,矩形柱高HC400mm,圆桩直径DS500mm 。3.1.2荷载设计值（作用在承台顶部）。 竖向荷载FV =4000.00KN ,x向剪力VX 100.00KN, y向VY 0，绕x轴弯矩Mx0， 绕y轴弯矩My 600 KN m。3.1.3作用在承台底部的弯矩。 绕x轴弯矩： MOX=Mx-Vyh=0 绕y 轴弯矩： My=MX+Vxh=600.00+100.001.50=750.00KN3.1.4材料 1） 混凝土强度等级C20，fc=9.60N/mm2，ft=1.10N/mm2。 2）钢筋强度等级 HPB235，fy=210.00N/mm2。 3）单桩竖向静载实验得到的极限承载力为1200KN. (4) 工程地质资料如下表所示，地下水
