基础工程课程设计

1、.土木工程专业基础工程课程设计任务书桩基础设计一、设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有 6 个土层，各层土的物理力学指标参数见表 1。土层稳定混合水位深为地面下 1.0m，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。建筑桩基设计等级为乙级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载（作用在柱底即承台顶面）：Vk3200kN , M k400kNm ，H = 50kN ；柱的截面尺寸为： 400 400mm；承台底面埋深： d=1.5m。2、根据地质资料，以第 4 层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩3、承台设计资料：混凝土强度等级为 C20，轴心抗压强度设计值为 fc9600 kPa ，轴

2、心抗拉强度设计值为 f t 1100 kPa ，钢筋采用 HRB335级钢筋，钢筋强度设计值f y 300N / mm24、建筑桩基技术规范 (GJG94-2008)二、设计内容及要求：1 、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60 确定桩截面尺寸；2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；3 、确定桩数和桩的平面布置图；4 、群桩中基桩的受力验算；5 、软弱下卧层强度验算；6 、承台结构计算；7 、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明；8 、需要提交的报告：任务书、计算书和桩基础施工图。注： 1、计算书打印，按照 A4 页面，上下左右页边距设置为 2.0cm，字

3、体采用宋小四号2、图纸采用 3 号图幅，图纸说明即为图中的说明3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册4、将电子稿按班打包交上来，每人的电子稿名称按照学号+姓名命名.表 1层序123456地 基 土 物 理 力 学 指 标 设 计 参 数 表工程编号：工程名称：固 快法快剪法无侧建含土孔土塑液压限岩的的 液塑性性缩凝摩凝摩抗水隙压缩土重比限限指指系聚擦聚擦压量比模量名度重数数数力角力角强称度/ 层厚 (m)0e0GslpI PI L1-2ccquEs1-2(%)(kN/m3)(%)(%)(%)(%)(%)(MPa-1 )(KPa)( )(KPa)( )(KPa)(MPa)素填土 /1.5粉质

4、粘土38.718.31.0722.7341.024.816.20.8620.6118.18.349.93.2/3.0淤泥 /15.058.516.51.6322.7453.826.627.21.1811.295.52.08.08.816.11.9粉质粘土27.319.50.7882.7232.919.313.60.5920.3621.58.028.516.05.2/4.0淤泥质粉质42.917.61.2192.7341.226.114.51.1140.867.33.410.211.62.4粘土 /6.0粉砂 /10.08.5.桩基础设计计算书一、 按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60

5、确定桩截面尺寸；由地基土物理力学指标设计参数表，桩插入承台的深度50mm。选第四层粉质粘土为持力层，设桩进入持力层深度为1.95m。则桩的长度L=0.05+3.0+15.0+1.95=2.0m 。根据长径比 40-60 选定桩的截面边长b=450mm，显然 40=44.460 。二、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；= u+=40.45 (24 3+1415+1.95 32)+1600Ra= =472KN三、确定桩数和桩的平面布置图；初选桩的根数N=6.72 根，暂取 7 根。易知 4.5d=450 4.5=2025mm，取桩心距 s=2050mm。采用梅花桩，平面布置如下：承台的宽度和长

6、度分别为:=2050+450+450=5000mm=2050+450+450=5000mm.取承台埋深为 1.5m。承台及其上填土重，地下水位以下土的重度取浮重度。单桩的竖向作用力Nk=546kN Ra=472KN（不可行）当 n=8 根时，平面布置如下：Nk=478kNRa=472KN（不可行）当 n=9 根时，平面布置图如下：Nk=425kN Ra=472KN（可以）综上，应取 9 根桩。四、群桩中基桩的受力验算；1、 复合桩基竖向承载力特征值R 的计算。根据 Sa/d=2050/450=4.56 ，Bc/l=5000/20000=0.25 ，查表得 c=0.20.计算基桩所对应的承台底净

7、面积：=承台下 1/2 承台宽度且不超过5m的深度范围内土的地基承载力特征值为=75Kpa，得桩基的竖向承载力特征值R=Ra+cAc=472+0.19 75=508.7KN2、 桩基顶的竖向荷载。轴心力作用Nk=425kN偏心竖向力作用My=Mk+Hk=400+50=460kN作用在桩顶的最大、最小竖向力：=472=满足竖向承载力要求。3、桩基顶的水平荷载。单桩水平承载力特征值计算公式=0.75=10mm，m=4.4MN/mm，C30 混凝土的弹性模量为3N/，HPB335级钢筋的弹性模量2.0N/。b， =1.5b+0.5=1.5=1.175m钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：方形截面：.

8、=桩的抗弯刚度 EI=0.85, 换算截面惯性矩N/水平变形系数=0.4302 （1/m）换算深度查表得=2.441 ，所以，=0.7585.86KN单桩水平承载力（可以）五、软弱下卧层强度验算；桩心距 6d，可以将桩基础是为实体基础，软弱下卧层的计算公式为：淤泥质粉质粘土的孔隙比，故深度修正系数，地下水以下的土的浮重度，根据公式及=则浮重度=（=（=（.=（基础底面以上土的厚度加权平均重度=（203+7.39=8.74/按扩散作用基础底面处的附加应力：实体深基础底面积，查表的不考虑扩散作用时基础底面处的附加应力：1.0 ，取.=0.4667=1682.65k( 可以 )2、 承台受剪承载力计算。柱下桩基础独立承台斜截面受剪承载力按下式计算：V对 A-A 截面1.438 ( 介于 0.3 与 3 之间 )=0.917剪力系数=1.75/ （ 1.438+1） =0.7178=0.917=4090.7KN(535.9=1607.7KN(可以 )3、承台抗弯承载力计算计算柱边 x，y 方向的钢筋量。=535.9=2612