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1、土木工程专业课程设计岩土工程综合课程设计专业名称：岩土工程年级班级：1202班学生姓名：祝陆彬指导教师：马东方河南理工大学土木工程学院二一五年六月教育a目录第1章 柱下独立基础设计11.1 设计题目11.2设计资料11.2.1 地形11.2.2工程地质条件11.2.3基础设计技术参数11.2.4水文地质条件11.2.5 上部结构资料21.3 柱下独立基础设计31.3.1 选择基础材料31.3.2 选择基础埋置深度31.3.3 求地基承载力特征值31.3.4 初步选择基底尺寸41.3.5 验算持力层地基承载力41.3.6 计算基底净反力51.3.7基础高度（采用阶梯形基础）51.3.8 变阶处抗
2、冲切验算61.3.9 配筋计算71.3.10 基础配筋大样图91.3.11 确定两轴柱子基础底面尺寸91.3.12 两轴持力层地基承载力验算101.4设计图纸10第2章 桩基础设计112.1设计题目112.2设计资料112.2.1 地形112.2.2工程地质条件112.2.3 岩土设计技术参数112.2.4水文地质条件122.2.5上部结构资料122.2.6 上部结构作用122.3 灌注桩基设计132.3.1单桩承载力计算132.3.2基桩竖向荷载承载力设计值计算142.3.3桩基验算142.3.4承台设计152.2.4.1 承台内力计算152.3.4.2承台厚度及受冲切承载力验算162.3.
3、4.3承台受剪承载力计算172.3.4.4承台受弯承载力计算182.3.5桩身结构设计19 2.3.5.1桩身轴向承载力验算192.3.5.2桩身水平承载力验算192.3.5.3配筋长度计算212.3.6 估算轴线柱下桩数212.3.6.1 桩数估算212.3.6.2 承台平面尺寸确定222.4 设计图纸23参考文献24教育a教育a第1章 柱下独立基础设计1.1 设计题目取柱下独立基础课程设计任务书中1题号轴荷载，做柱下独立基础的设计。1.2设计资料1.2.1 地形拟建建筑场地平整1.2.2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0.6m，含部分建筑垃圾。 号土层：粉质粘土
4、，层厚1.0m，软塑，潮湿，承载力特征值。号土层：黏土，层厚1.4m，可塑，稍湿，承载力特征值。 号土层：细砂，层厚2.5m，中密，承载力特征值。 号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值。 1.2.3基础设计技术参数 地基岩土物理力学参数如表1.1所示。 1.2.4水文地质条件 （1）拟建场区地下水对混凝土结构无侵蚀性。 （2）地下水位深度：位于地标下2.0m。表1-1：地基岩土物理力学参数土层编号 土 的 名 称重度孔隙比e液性指数 黏聚力c（kPa）内摩擦角（。） 压缩 模量（MPa）标准贯入 锤击数N承载力特征值 （kPa）杂填土18粉质粘土200.650.8434137.56
5、130黏土19.40.580.7825238.211180细砂210.623011.616240强风化砂质泥岩2218223001.2.5 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。室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱网布置如图1.1所示。图1.1 柱网平面图1.2.6 上部结构作用本设计取 1号题轴柱底荷载： 1.柱底荷载效应标准组合值:，。2.柱底荷载效应基本组合值:，。持力层选用号土层，承载力特征值 1.3 柱下独立基础设计 1.3.1 选择基础材料基础采用混凝土，钢筋采用，预估基础高度。 1.3.2 选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资
6、料选取。本设计取号土层为持力层，基础地面高取至持力层下。所以考虑取室外地坪到基础底面为。由此得基础剖面示意图如下： VKMKFK 图1-2：基础剖面示意图1.3.3 求地基承载力特征值根据细沙土，查表1-1得 ，。基底以上土的加权平均重度。持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度修正） （上式按室外地面算起）1.3.4 初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：，.计算基础和回填土重时的基础埋深：基础底面积： 由于偏心不大，基础底面积按20增大，即： 初步选定基础底面面积，且不需要再对进行修正。1.3.5 验算持力层地基承载力回填土和基础重为： 偏心距为： ，满足要求。基底最大压力： 所以，最后确定基础
7、底面面积长，宽。1.3.6 计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计 。净偏心距为： 基础边缘处的最大和最小净反力： 1.3.7基础高度（采用阶梯形基础）柱边基础截面抗冲切验算（见图1-3） 图1-3 冲切验算简图 柱下冲切 变阶处冲切 ， 初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为400。 （有垫层），则 ，取 因偏心受压，取冲切力： = 抗冲切力： 满足要求1.3.8 变阶处抗冲切验算如图1-3，取，因此，可得冲切力： = 抗冲切力： =，满足要求。1.3.9 配筋计算 选用的HPB235 级钢筋， （1）基础长边方向如图1-4和1-5所示， 图1-4 配筋截面图 图1-5 偏心受压基底受
8、力分布图 -截面（柱边），柱边净反力： 悬臂部分净反力平均值： 弯矩： 对于- 截面（变阶处），有 比较和，应按配筋，实际配则钢筋根数：，（2） 基础短边方向。因为该基础受单项偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取 对于-截面（柱边） - 截面（变阶处） 比较和，应按配筋，实际配。则钢筋根数： ，满足要求。1.3.10 基础配筋大样图 基础配筋大样图如图1-6所示。教育a1.3.11 确定两轴柱子基础底面尺寸 由柱下独立基础课程设计任务书得，号题两柱子基底荷载分别如下：轴： 轴： 由前面计算得持力层承载力特征值 图1-6：基础配筋大样图计算基础和回填土重时的基础埋深轴
9、基础底面积为由于偏心不大，基础底面积按20增大，即： 初步选定基础底面面积，且不需要再对进行修正。轴基础底面积为由于偏心不大，基础底面积按20增大，即： 初步选定基础底面面积，且不需要再对进行修正。1.3.12 两轴持力层地基承载力验算轴持力层地基承载力验算回填土和基础重为： 偏心距为： ，满足要求。基底最大压力： 所以，最后确定基础底面面积长，宽。轴持力层地基承载力验算回填土和基础重为： 偏心距为： ，满足要求。基底最大压力： 所以，最后确定基础底面面积长，宽。1.4设计图纸 根据以上计算，绘制出基础平面布置图和轴柱子基础大样图，见柱下独立基础施工图。第2章 桩基础设计 2.1设计题目取课程
10、设计任务书中1题号轴荷载，进行灌注桩基设计。2.2设计资料 2.2.1 地形拟建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾2.2.2工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，层厚1.4m，稍湿，松散，承载力特征值 号土层：淤泥质土，层厚3.5m，流塑，承载力特征值号土层：粉砂，层厚6.4m，稍密，承载力特征值 号土层：粉质黏土，层厚4.0m，湿，可塑，承载力特征值 号土层：粉砂层，钻孔未穿孔，中密-密实，承载力特征值2.2.3 岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表2-1和表2-2所示。表2-1 地基岩土物理参数土层编号土的名称孔隙比e含水率W（）液性指数 L标注灌入锤击数（次） 压缩模量 （MPa）素填土5淤泥质土1.0462.41.083.8表2-1（续）土层编号土的名称孔隙比e含水率W（）液性指数 L标注灌入锤击数（次） 压缩模量 （MPa）粉砂0.8127.6147.5粉质粘土0.7931.20.749.2粉砂层0.583116.8表2-2 桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值 单位：土层编号土的名称桩的侧阻力桩的端阻力素填土22淤泥质土28粉砂45粉质粘土60900粉砂层
