《基础工程》课程设计任务书

基础工程(道路专业)课程设计任务书《基础工程》课程设计题目：城市高架花瓶式桥墩桩基础设计时间：月日至月日共 1 周专业：土木工程（道路）班级：学号：姓名：指导教师：课程设计任务书本课程设计对象为某城市高架桥花瓶式桥墩下桩基础设计，包括基桩设计和承台设计。

一、设计资料1．上部结构及荷载资料上部结构为等跨的钢筋混凝土预应力梁桥,标准跨径为35m，公路-Ⅱ级汽车荷载，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下：2．地质资料桥位地形平坦，位于已有道路上，墩基处地层成层较规律。

地下水埋置较深，对工程建设无不良影响，无不良工程地质现象存在。

地层及其物理力学指标见下表。

桥位地层及参数二、设计内容及要求按给定的条件完成桥墩基础与地基的设计与检算。

具体要求如下：1.按给定的桥墩底面尺寸拟定承台平面尺寸；2.分析桥墩处地基土层情况确定承台埋深，初步拟定承台厚度；3.初步拟定桩径，及施工方式；4.根据荷载情况初步拟定桩长；5.单桩竖向承载力计算；6.基桩竖向承载力计算；7.基桩水平承载力计算8.基桩截面强度设计计算9.承台受弯、受剪、受冲切计算三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分：编制计算说明书一份，设计计算说明书用A4纸手写。

整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号、绘图规范和版面美观的要求。

2．图纸部分：绘制3号配筋图一张。

图纸应用AutoCAD制作或手工绘制，而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。

按说明书在前，图纸在后的顺序装订成册，交给指导老师评阅。

四、进程安排1．星期一：布置设计任务，查阅资料,完成设计内容的1-5项工作2．星期二：查阅资料，理解掌握考虑承台、基桩协同工作的土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基（弹性多排桩内力和变为计算方法），进行6-8项设计计算3．星期三：完成6-8项设计计算4．星期四：完成设计内容第9项工作5．星期五：绘图6．整理、上交设计计算说明书及图纸。

《基础工程》课程设计（2015级）班级：土木一班学生姓名：侯小超学号：5511150027指导教师：李彦龙土木工程学院《基础工程》课程设计任务书1 设计资料1）基础类型：柱下独立基础（阶梯型独立基础）。

2）拟建场地平整，无不良地质现象。

3）工程地质资料。

自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m ，含部分建筑垃圾，承载力特征值70ak f kPa =。

②粉土：厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值。

③黏土：厚约1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值。

④粉砂：厚约2.7m ，承载力特征值。

⑤砾砂：厚约3.0m ，承载力特征值。

⑥稍密卵石：厚约4.0m ，承载力特征值。

⑦中密卵石：厚约3.5m ，承载力特征值。

如图.1地层分布图所示：(单位：cm)图.1 地层分布图各层地基岩土物理力学参数见表.1所示130ak f kPa =180ak f kPa =195ak f kPa =240ak f kPa =440ak f kPa =700ak f kPa=4）水文资料：地下水对混凝土无侵蚀性，地下水埋藏很深。

5）上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，横向承重。

框架柱截面尺寸为，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

柱网如图2所示。

图2 柱网平面布置图6）上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值见表2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值见表3所示。

500500mm mm⨯表2 柱底荷载效应标准组合值7）材料：混凝土等级C30及C35，钢筋HRB335、HRB400级。

2 设计分组及要求题号0～9对应于学号最后一位；持力层可选择第③～④层土，l/b =1.0～1.3 学号尾数为0～3号的学生设计A轴柱下基础；学号尾数为4～6号的学生设计B轴柱下基础；学号尾数为8～9号的学生设计C轴柱下基础；3设计成果A 设计计算书1）确定地基持力层和基础埋置深度；2）确定基础底面尺寸，验算地基承载力；3）对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度；4）对基础进行正截面受弯承载力验算，确定基础底板配筋。

《基础工程》课程设计任务书一、课程设计说明（一）目的和任务课程设计是专业教学计划中的重要环节，通过该教学环节使学生对所学课程的理论知识有更全面系统的了解，并应用于实际工程设计，拓宽学生的知识面，巩固所学知识，提高学生分析问题，解决实际问题的能力。

（二）设计要求1．必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容，严格遵守国家颁布的有关技术规范和规定；2．设计图件采用计算机绘制，要求线条清晰、整洁美观，符合有关制图规范；3．设计书一律用计算机打印,文句通顺、简明扼要，文中计量单位一律采用国际标准。

二、注意事项1. 每位同学应严格按所规定的题目和条件，独立完成设计计算书和设计图纸，严禁抄袭。

否则成绩以不及格计。

2. 计算书手写，图纸规格为2、3号，要求手绘图。

3. 做到图面整洁、布图合理，文字、数字及符号大小适当、书写规范。

4. 课程设计完成后，各人将设计图纸向内折叠好（图标部分向外翻出一角），并将设计计算书插入叠好的图纸内。

5. 设计资料上交截止时间：12月30下午3：00（由学委收齐交指导老师）。

三、参考文献（1）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），中国建筑科学研究院，中国建筑工业出版社，1994。

（2）桩基工程手册，史佩栋主编，中国建筑工业出版社，2008（3）基础工程，周景星等编，清华大学出版社。

（4）建筑地基基础设计规范（GBJ50007－2011），中华人民共和国建设部编，中国建筑工业出版社。

（5）地基及基础工程，顾晓鲁编，中国建筑工业出版社，2003。

（6）桩基础设计方法与施工技术，高大钊等编著，机械工业出版社，2002题目1：柱下独立基础设计一．设计资料 1地形拟建建筑地形平整2工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质粘土，层厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值ak f 130KPa =。

③号土层：黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值180ak f KPa =。

《基础工程》课程设计任务书开题日期：2014年5月26 日完成日期：2014年 6 月 1 日一、设计目的通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程，并逐步培养从事基础工程浅基础的设计能力。

二、设计内容（一）设计题目柱下钢筋混凝土独立基础（二）设计内容1、确定基础埋深；2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸；3、验算地基变形；4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行内力分析、强度验算和配筋设计，并满足构造设计要求；5、绘制基础施工图，包括基础平面图、立面图及配筋图。

三、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质资料自上而下依次为：①号土层填土：厚约0.5 m，含部分建筑垃圾；②号土层粉质黏土：厚1.2 m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130 kpa；③号土层黏土：厚1.5 m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180 kpa；④号土层，细砂，层厚2.7 m，中密，承载力特征值f ak=240 kpa；⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300 kpa。

3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1所示。

表1 地基岩土物理力学参数表4、水文资料为地下水对混凝土无侵蚀性；地下水位于地表下1.5 m 。

5、上部结构资料上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。

柱网布置见图1，图中仅画出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱子对称。

图1 柱网平面图重度 （γ） 孔隙比 （e ） 黏聚力 （c ） 内摩 擦角 （Φ） 压缩 系数 ( a 1-2)压缩 模量 （E s ）抗压 强度 （f rk ）承载力 特征值 （f ak ）kN/m³KPa度 1 MPaMPaMPaKPa① 杂填土 18 ② 粉质粘土20 0.65 34 13 0.20 10.0 130 ③ 粘土 19.4 0.58 25 23 0.22 8.2 180 ④全风化砂质泥岩 2122300.8240⑤ 强风化 砂质泥岩 22 20 25 3.0 300⑥ 中风化 砂质泥岩24 15 40 4.0 6206、上部结构作用：柱底的荷载效应标准组合值和荷载效应基本组合值分别见表2和见表3。

《基础工程》课程设计任务书1.1 本课程设计任务基础工程设计的任务通常包含：①方案设计：目的是确定地基基础的技术方案，包括地基持力层的选取和基础结构形式的确定。

②技术设计：包括地基检算和基础结构设计两者。

其任务是通过力学计算和结构措施两方面的手段来保证所设计的地基基础满足设计总体目标的要求。

本课程设计任务：①认真阅读岩土工程勘察报告，完成工程概况及地层介绍；②进行地基基础方案论证，选择切实可行的地基基础方案；③完成相应基础工程设计。

1.2 设计内容1.2.1设计计算（1）综合分析设计资料，对三种常用的房屋基础类型（刚性基础、钢筋混凝土扩展基础和桩基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。

（2）确定所选基础的类型，平面尺寸及埋深等；（3）完成该基础（包括地基）的计算。

1.2.2图纸（1）基础总平面布置图（假定所有基础均与自己设计的基础相同）；（2）基础结构图（应包含图纸说明和工程数量表）。

1.2.3设计计算说明书要求设计计算说明书通常应包含下述内容：（1）工程概况和设计任务。

包括：工程名称，场地位置，上部结构的类型、尺寸，本人承担的课程设计任务；（2）地质勘察资料介绍（勘查报告由老师提供）；（3）方案论证。

包括：基础选型，尺寸拟定，地基持力层的选取。

需要阐明自己的思路和考虑的因素并列出必要的说明；（4）计算说明。

包括：计算项目，计算过程和计算结果，方案调整的理由和结果。

需要阐明参数选取的理由、考虑的因素并列出必要的说明；设计计算说明书应制作成Word文档。

整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应用CAD制作而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。

说明书用16开纸张打印，和图纸一起装订成册，交任课老师评阅。

1.3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，20022．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，19954．建筑抗震设计规范（GB50011-2001）．北京：中国建筑工业出版社，20015．建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）．北京：中国建筑工业出版社，20026．《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。

《基础工程》课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为400*400mm2，F1=（700+学号后两位数字）kN，F2=（1400+学号后两位数字）kN，F1=（2000+学号后两位数字）kN。

F2F3F2F3（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。

地下水埋深为5m，无腐蚀性。

柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。

基础工程课程设计《基础工程》课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为400*400mm2，F1=（700+学号后两位数字）kN，F2=（1400+学号后两位数字）kN，F3=（2000+学号后两位数字）kN。

（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。

地下水埋深为5m，无腐蚀性。

（三）设计内容：设计两种方案方案一：钢筋混凝土柱下独立基础；方案二：柱下条形基础或桩基础柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。

柱下条形基础设计步骤及内容 1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.确定基础底面尺寸和剖面尺寸（软弱层强度验算及沉降量验算可不做）4.计算基础内力（倒梁法或静定分析法或文克勒地基法）5.计算配筋6.绘制施工图。

桩基础设计步骤及内容1.选择桩的类型（预制桩）及截面尺寸（方桩400*400mm 2）2.选择桩端持力层，承台埋深，从而计算单桩竖向承载力3.确定桩数、间距及平面布置4.桩身结构设计（省）5.承台设计6.绘制施工图柱下独立基础1. 持力层的选择地基持力层选在第2层，粉土上。

取基础埋深2.0m2. 计算地基承载力特征值，并修正按规范承载力确定，由表可知，标准贯数为12，由《基础工程》表2—4得，对于粉砂，fak(N=10)=140Kpa, fak(N=15)=180Kpa,由内插法得：fak(N=12)=(180-140)×（12-10）/(15-10)+140=156kpa由于d=2m>0.5m,则进行修正，由表2—5得，b η=0.5 、d η=2.0 , 承载力计算公式：)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη (1) 深度修正 )5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη=156+2.0*20.2*(2.0−0.5)=216.6kpab 为基础底面宽度当小于3m 时按3m 取值；3. 确定基础尺寸（1）对于A1、A4、C1、C4四个柱子基础为第一类 1.基础取方形，边长为b1 b1hWrW d rG fa Fk **1+-≥=0.2*2.206.21674.0*725-=1.74m则取b=2.0m<3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算K F =Fk+Gk=725⨯0.74+2.0×2.0×2.0×20.2=696.8KNK P =AF K=696.8/4=174.2KPa<fa=216.6KP 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0322()394.0320.2()0.22.202.174(0.20.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=28.1kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=28.1+101=129.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 （2）对于A2、A3、C2、C3、B1、B4六个柱子基础为第二类 1.基础取方形，边长为b2 B2hWrW d rG fa Fk **2+-≥=0.2*2.206.21674.0*1425-=2.44m则取b=2.44m<3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=1425+2.0×2.5×2.5×20.2=1307KNK P =AF K=1307/（2.5×2.5）=208.72KPa<fa=216.6KPa 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2.5=1.2>0.5查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0325.2()394.0325.2()5.22.207.208(5.25.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=41.8kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=41.8+101=142.8kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求（3）对于B2、B3二个柱子基础为第三类 1.基础取方形，边长为b3 b1hWrW d rG fa Fk **3+-≥=0.2*2.206.21674.0*2025-=2.91m则取b=3.0m=3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=2025⨯0.74+2.0×3.0×3.0×20.2=1858.5KNK P =AF K=1858.5/9=206.5KPa<fa=216.6KPa 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0320.3()394.0320.3()0.32.205.206(0.30.3⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=45.6kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=45.6+101=146.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 4.沉降验算0462.088.00.284.01E -120211=⨯⨯-==r b ωμδ，0370.088.05.284.01E -120222=⨯⨯-==r b ωμδ0308.088.00.384.01E -120233=⨯⨯-==r b ωμδ，0056.088.0684.01E -1202=⨯⨯-==r kj r ωμδmm F F S 3.490056.0142527250462.0221111=⨯⨯+⨯=⨯∙+∙=δδmm F F F S 2.720056.020257252(14250370.02312222=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=）δδδ mm F F F F S 1.760056.014252025725(14250370.02312222=⨯+++⨯=∙+∙+⨯∙+∙='）δδδδmm F F F S 7.970056.020*******(20250308.03323333=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=）δδδ则mm mm S S 1223-1212>==∆，mm mm S S 1227-1212>='='∆，mm mm S S 1225-2323>==∆，则基础均需要进行调整。

土木工程专业《基础工程》课程设计指导书一、设计目的《基础工程》是土木工程专业重要的专业技术课之一，具有很强的理论性和实际应用性。

通过课程设计，可以使学生较系统地掌握基础的设计理论和计算方法，培养学生综合利用所学的理论知识分析解决实际问题的能力、利用和查阅资料的能力、独立工作的能力以及计算机应用能力，为使学生成为合格的工程师或设计师打下扎实的基础。

二、设计任务完成某工业厂房○B 轴线柱下条形基础设计，并绘制基础施工图一张。

三、设计内容及步骤：（一）根据建筑物荷载大小、地基土质情况等，合理选择基础类型和材料。

（二）根据工程地质条件、建筑物使用要求以及地下水影响等因素、确定基础埋深。

首先根据工程地质条件，可初步选择基础持力层，建筑地基基础设计规范规定，基础埋深不得小于0.5 m 。

对于寒冷地区，确定外墙基础埋深时，应考虑地基土冻胀的影响。

主要根据持力层土质情况、冻前天然含水量、及冻结期间地下水位距冻结面的最小距离、平均冻胀率等因素，确定地基土的冻胀性。

再根据土的冻胀性、基础形式、采暖情况、基底平均压力，确定基底下容许残留冻土层厚度max h ，然后计算基础最小埋深（还需考虑土的类别、环境对冻深等因素的影响）即：m ax m in h z d d -=选择外基础埋深时，要求基础埋深d ＞min d ，内墙基础埋深不必考虑地基土冻胀的影响，可以适当浅埋。

（三）根据工程地质条件，计算地基持力层和下卧层的承载力。

如果地基下卧层是软弱土层（淤泥或淤泥质土），必须进行软弱下卧层承载力验算，并要求满足：az cz z f p p ≤+（四）根据修正后的地基承载力特征值a f 以及相应于荷载效应标准组合上部结构传至基础顶面的竖向力K F ，按下式计算柱下条形基础宽度：Ld f F B G a K).(γ-∑≥（五）对于柱下钢筋混凝土条形基础，通常根据抗弯刚度条件确定基础梁高度h ，取41(=h ~l )81，l 为柱距，同时还要考虑其构造要求。

基础工程》课程设计指导书和任务书土木工程系电厂建筑2009级设计时间：1周编写单位：建筑工程学院土木工程教研室编写人：郝冬雪2012年4月印制基础工程》课程设计指导书一、课程设计的性质与任务《基础工程》课程设计，是学生对土木工程专业《基础工程》课程学习后的综合训练。

主要培养学生独立进行基础设计的能力，使学生掌握建筑基础的设计方法，巩固课堂所学知识。

做到理论与实践结合，学以致用。

为学生毕业设计和毕业参加工作奠定良好基础。

二、课程设计的目的巩固和运用课堂所学的原理和知识，了解国家现有的设计方针及建筑基础设计有关规范，掌握建筑基础设计的基本步骤、原理、设计方法和设计程序。

三、课程设计时间安排课程设计共计1周。

四、课程设计图纸深度要求1、基础平面图(比例1：100)1)画出与建筑平面图相一致的轴线网，标注轴线号；标注两道尺寸线：轴线间距、总间距。

2)画出承重墙、柱、基础的轮廓线，标注编号、定位尺寸及详图索引。

3)标注基础底板的板厚、绘制钢筋详图，表明受力钢筋配置情况，与受力钢筋垂直配置的分布钢筋。

附加钢筋表。

4)标注楼层结构标高。

2、基础详图1) 基础截面详图( 1：20)绘出基础断面及配筋情况；标注基础定位尺寸、细部尺寸、标高及轴线号；基础插筋位置锚固，柱子钢筋与基础插筋搭接位置及搭接长度；钢筋注明编号。

2) 绘制钢筋表3、 线型要求1） 粗实线一一钢筋线； 2） 中实线一一基础平面图及详图中剖到或可见墙身轮廓线； 3） 细实线一一尺寸线；4） 细点划线 --- 中心线、对称线、定位轴线。

4、 钢实际工程中，直径为12mm 以内的钢筋，钢筋类别只能选用HPB 钢筋，工程中没有HRB 钢筋，HRB 钢筋的直径最小为12mmo 5、 基础设计总说明：1） 地基承载力特征值。

2） 钢筋混凝土及垫层采用砼强度等级，钢筋等级。

3）图中未注明钢筋锚固长度、搭接长度。

4） 设计选用图集。

5） 施工注意事项。

6） 建筑结构特殊要求。