基础工程课程设计最新版(孙锋军)_基础工程课程设计实例

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目录

1工程概况..............................错误！未定义书签。2 设计正文..............................................................................................错误！未定义书签。

2.1选定桩型、桩端持力层以及承台埋深...........................................错误！未定义书签。

2.1.1选定桩型................................................................................错误！未定义书签。2.1.２桩端持力层的确定...............................................................错误！未定义书签。2.1.３承台埋深...............................................................................错误！未定义书签。2.2 计算单桩水平力承载力特征值......................................................错误！未定义书签。2.3初选桩的根数...................................................................................错误！未定义书签。2.4初选承台尺寸...................................................................................错误！未定义书签。2.5计算桩顶荷载...................................................................................错误！未定义书签。

2.5.2单桩水平承载力计算............................................................错误！未定义书签。2.5.3单桩水平力............................................................................错误！未定义书签。2.6承台受冲切承载力验算...................................................................错误！未定义书签。

2.6.2角桩向上冲切........................................................................错误！未定义书签。2.7承台受剪切承载力计算...................................................................错误！未定义书签。2.8承台受弯承载力计算.......................................................................错误！未定义书签。

致谢..............................................................................................................错误！未定义书签。设计依据及参考文献.........................................................................错误！未定义书签。

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1工程概况

1.1工程特点

该工程为农村城镇一处居民住宅，建筑面积为400平方米,本建筑结构安全等级为二级。已知地下土质不均匀，工程造价预算100万元，工程建造期8个月。

1.2工程地质条件

场地内岩土层分布依次为：杂填土，灰色淤泥质土，灰黄色粘性土，灰黑色淤泥质土。就勘察资料表明，本桩基工程施工的岩土层地质条件较为复杂，从而给施工带来了较大困难，具体表现为：场地基岩白云岩岩溶裂隙较发育，含岩溶水丰富，且岩溶水与北湖水系连通，给桩基开挖入岩、降排水带来了较大困难。

1.3设计资料

1.3.1场地工程地质资料：见图1和表1。

图1地基土层分布概况

1.3.2柱端传至承台顶面处的荷载（相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载）为：轴力F=8400（KN），弯矩M=440（KN*m），水平力H=120（KN），（其中，M，H沿柱截面长边方向作用）。

1.3.3柱底面标高：-0.5m 1.3.4柱截面：600×450mm2 1.3.5柱基按安全等级：二级

1.3.6柱基沉降容许值：[s]=200(mm)1.3.7沉桩方式：静压

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含水量 重度 w γ(%)kN/m

338.2 16.0 18.5

比重

ds

2.73

液限 wL(%)38.2

塑限 wP(%)18.4

内聚力 c(kPa)

内摩擦角

φ（度）

压缩模量 Es1-2 MPa 3.54

承载力标准 fk kPa

土层名称 杂填土 灰色 淤泥质土 灰黄色 粘性土 黑色 淤泥质土 6.7 19.6 2.71 32.7 17.7 18 22 7.0 220 30.1 18.9 2.73 42.0 18.9 12 21 4.65 100

表1 地基各土层物理、力学指标设计正文

2.1选定桩型、桩端持力层以及承台埋深

2.1.1选定桩型

由工程地质条件知采用静压预制桩，而且采用C35混凝土，这样才可能保证桩身质量，并在规定的时间内完场任务。2.1.２桩端持力层的确定

依据地基土的分布，第二层是灰色淤泥质土，第三层是灰黄色粘性土，而且比较厚，第四层是灰黑色淤泥质土，所以只有第三层适合作为桩端持力层。桩端全截面进入持力层１.2ｍ（2d），工程桩入土深度ｈ＝11.6ｍ．桩截面尺寸选用600mm×600mm.桩基以及土层分布示意图如图2.1所示：

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2.1.３承台埋深

暂取承台埋深1.6m,承台高度h为1.1m,桩顶深入承台50mm，钢筋保护层70mm，则承台有效高度为：h0=1.1-0.07=1.03m=1030mm.2.2 计算单桩水平力承载力特征值

有规范查得灰色淤泥质土qsia=15kpa,灰黄色粘性土qsia=95kpa，qpa=1500kpa.则有Ra=qpaAP+uP∑qsiali

0.602+4×0.4×(15×10.4+95×1.2)

=1500× =1188kN 2.3初选桩的根数

n>Fk8400==8.5根，暂取9根。Ra11882.4初选承台尺寸

2.4.1桩距，按照规范，桩距s=3.0bp=3.0×0.6=1.8m 2.4.2由于是9根桩，承台可取为正方形 即a=b=2×(0.6+1.8)=4.8m桩的布局示意图如图2.2所示：

2.5计算桩顶荷载

2.5.1 取承台及其上的土的平均重度γG=20kN/m

桩顶平均竖向力：

3QKFKGK8400204.84.81.61015.3KNRa1188KN n9maxQkkminQK(MKHKh)Xmax(4401201.1)1.81015.361.82Xi21067.9KN1.2Ra{

962.03KN

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2.5.2单桩水平承载力计算

由设计资料可知混凝土的弹性模量Ec=31.510Mpa

桩的计算宽度b01.5b0.51.50.50.51.4m(b1m)，bh0.6m0.6m 灰色淤泥质土的土水平抗力系数的比例常数m13MNm,h17.9m 灰黄色粘性土m25MNm4,h25.1m，hm2(b1)2(0.61)3.2m 两层土的平均水平抗力系数比例常数

44m1h12m2(2h1h2)h237.925(27.95.1)5.1m70.3MNm422hm3.2bh30.60.63I00.0108m41212EI0.85EcI00.8531070.0108275400KNm2

5amb0EI570.31031.40.81

275400oa10mm,X2.441(ah0.811310.53m4)3EI0.813275400RHa0a10103740.23KNX2.441

2.5.3单桩水平力

H1k=HK／n=120／9=13.3KN

此值远小于单桩水平承载力特征值，可以忽略不计。

相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：

F=1.35FK=1.35×8400=11340KN

M1.35MK1.35440596KN.m

H1.35HK1.35120162KN

扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：

N=F／n=8400／9=1260KN maxNminN(MHh)Xmax(5941621.1)1.81331.68KN1260{61.821188.32KN Xi第页

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2.6承台受冲切承载力验算

2.6.1柱边冲切，冲切力 Fl=F－∑Ni=11340-0=11340 KN 受冲切承载力截面高度影响系数hp计算

hp110.9(1100800)0.975

2000800

冲垮比与系数的计算

0x0xh01.21.165（0x>1）取0x  h0得0x1 1.0 0x0.840.840.7

0x0.210.2

0y0yh00.0750.073（0y

0y0.840.842.10y0.20.20.2

2ox(bcoy)oy(hcox)hpfth020.7(0.4500.075)2.1(0.61.03)

=11952.8KN>Fl11340KN(可以)2.6.2角桩向上冲切

C1=C2=0.9m a1xa0x,1x0x,a1ya0y,0y1

1x0.560.560.4671x0.210.2

1y0.560.561.41y0.20.20.2

1y1x)fh3813(C)(C.7KN3813.7KNN1260KN1x21y1hpt022

(可以)2.7承台受剪切承载力计算

2.7.1剪跨比与以上冲垮比相同。受剪切承载力截面高度影响系数hs计算

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4hs=800800==0.939

1030h014

对Ⅰ-Ⅰ截面

x0x1(介于0.3~3之间）剪切系数

 1.751.750.875

1.01.01.0hsftb0h00.9390.87515704.81.036377.5KN3N3780KN（可以）

对Ⅱ-Ⅱ截面

y0y0.2(y0.3)可以取y0.31.751.751.346剪切系数

1.00.31.0

hsftb0h00.9390.87515704.81.036377.5KN3N3780KN

2.8承台受弯承载力计算

MxNiyi312601.5755953.5KN

Mx5953.5106As121407.8mm20.9fyh00.930010302

即选用35根直径为28mm的二级钢筋，As=21553mm，沿平行y轴方向均匀布置。

MyNixi312601.55670KN

5670106As220388.3mm20.9fyh00.930010302My

即选用34根直径为28mm的二级钢筋，As=20937.2mm，沿平行x轴方向均匀布置。配筋率验算：配筋率 =

As1As22155320937.21.3% A3240000由于静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.600，所以合格。配筋图如图2.3所示：

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致谢

本课程设计在进行过程中得到张勤玲老师的悉心指导。论文行文过程中，张老师多次帮助我分析思路，开拓视角，在我遇到困难想放弃的时候给予我最大的支持和鼓励。张老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我终生受益。再多华丽的言语也显苍白。在此，谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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设计依据及参考文献

[1]岩土工程勘察规范（GB50021-2001）．北京：中国建筑工业出版社，2002 [2]建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002 [3]建筑桩基技术规范（JGJ94-94）．北京：中国建筑工业出版社，1995 [4]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001 [5]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002 [6]《基础工程》，华南理工大学、浙江大学、湖南大学等编，中国建筑工业出版社，2008年9月第二版

[7]《基础工程》，周景星等编，清华大学出版社，1996年9月 [8]《地基及基础工程》，顾晓鲁编，中国建筑工业出版社，2003年 [9]《基础工程学》，陈仲颐、叶书麟，中国建筑工业出版社，1990

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