最新土木09—《基础工程》课程设计指导书和任务书

《基础工程》课程设计任务书一、设计目的：本课程是土木工程专业本科阶段很重要的专业课，其理论与实际的结合不同一般，因此课程设计是本课程必不可少的一个环节。

通过课程设计，可以培养学生运用《土力学》的基本知识解决实际工程问题的能力，对桩基础和柱下钢筋混凝土条基的理解及应用，掌握运用已知的地质资料和荷载进行基础设计的基本方法。

二、设计题目：（两个都要做）（一）柱下钢筋混凝土预制桩基础（带承台）设计 （二）柱下钢筋混凝土条基的设计三、设计资料及要求（一）柱下钢筋混凝土预应力管桩（带承台）设计1、场地地质资料见图1。

2、该桩基为二级建筑，其容许沉降量为400mm 。

选用预应力管桩，直径为400mm 。

3、桩端进入第③层粉土层2m ,已进行三根桩的静载试验Q~S曲线中第二拐点相应荷载（极限承载力）分别为1200KN 、1120KN 、990KN 。

图1 场地地层示意图 4、设计荷载见分组表。

5、其他资料：柱截面尺寸450*600mm 2 。

6、桩身材料：混凝土为 C30、23.14mm N f c =、243.1mm N f t =。

7、承台材料：混凝土为C20、26.9mm N f c =、钢筋HRB335级（2300mm N f y =）或自定。

8、要求：不考虑承台效应，设计该桩基。

其中要有计算说明书一份、二号图纸一张，内容包括：桩基平面布置图、剖面图、桩的配筋构造图、承台施工图等。

9、内容：确定桩长、确定单桩承载力设计值、确定桩数及平面布置、根据桩的平面布置初步确定承台尺寸、验算单桩承载力、承台设计及验算、单桩设计（要考虑施工受力）、绘制施工图。

表1 各组设计用轴力、剪力值（荷载效应标准组合值）F20008300杂填土灰色粘土粉土500表2 各组设计用弯矩值（荷载效应标准组合值）表3 土层物理指标（题目一）（二）柱下钢筋混凝土条基的设计 1、基本资料图2为某框架结构柱网布置图。

已知B 轴线上边柱荷载设计值F 1，中柱荷载设计值F 2，初选基础埋深为d ，地基土承载力特征值f a ，设计参数的值见表4、表5，试设计B 轴线上条形基础JL —2。

《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。

桩基础课程设计任务书1. 工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为4层，物理力学性质指标见表1-1，勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m 。

地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。

土层的主要物理力学指标 表1-1土层代号 名称厚度 m 含水量w (%) 天然重度γ (kn/m 3) 孔隙比e塑性 指数 I p 液性指数 I L 直剪试验 (直 快) 压缩模量E s (mpa) 承载力标准值f k (kpa)P s mpa 内摩 擦角ϕ︒粘聚力c (kpa) 1-2 杂填土 2.0 18.82-1 灰色粉质粘土 9.0 38.2 18.9 1.02 0.34 19.8 1.0 21 12 4.6 120 2-2 灰黄色粉质粘土 4.0 26.7 19.6 0.75 0.6 15 0.60 20 16 7.0 220 3粉砂夹粉质粘土>1021.620.10.541.0120.425158.22602. 桩基础设计资料建筑桩基安全等级为2级。

已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V k =3200kN ，M k =400kN ⋅m ，H k =50kN 。

柱的截面尺寸为400mm ⨯600mm 。

承台底面埋深D=2.0m 。

根据地质资料，以灰黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸300⨯300mm ，桩长10.0m 。

桩身材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c =15mpa ，弯曲抗压强度设计值f m =16.5mpa ；主筋采用4φ16，其强度设计值f y =310mpa.承台材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c =15mpa ，弯曲抗压强度设计值f m =16.5mpa ；抗拉强度设计值f t =1.5mpa. 桩静载荷试验曲线如图所示。

3. 设计内容及要求0 100 50 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 0 2018 16 14 12 10 2 4 6 8 荷重P (kn) 沉降S(mm)图1 单桩垂直静载荷试验的P-S 曲线(1) 单桩竖向承载力标准值和设计值的计算(2) 确定桩数和桩的平面布置(3) 群桩中基桩受力验算(4) 群桩承载力验算(5) 承台结构设计及验算(6) 桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图和必要的施工说明(7)需提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。

《基础工程》课程设计任务书《土力学与基础工程》课程设计任务书学校：班级：学号:姓名：《土力学基础工程》课程设计任务书学生姓名：专业班级：土木13级 1 班指导教师：专业院（系）：一、题目某小区住宅楼基础设计二、课程设计任务1、设计任务任务A 某小区住宅楼底层柱网布置及柱编号如图1，柱截面mm400⨯，柱mm400身混凝土为C20各柱的荷载标准值见表1，场地的地层条件及主要土层的物理力学指标见表2，对该大楼进行基础设计。

任务B 某小区住宅楼为框架结构建筑，柱网布置及柱编号如图1,底层柱截面mm500⨯，柱身混凝土为C20，各柱的荷载标准值见表3，场地的地层条件mm500及主要土层的物理力学指标见表4，对该建筑进行基础设计。

2、设计原始资料（1）地质、水文资料场地地下水类型为潜水，地下水位离地表3.0m，根据实验分析表明，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。

（2）场地地基物理、力学资料场地的地层条件及主要土层的物理力学指标见表2、表4。

（3）建筑物情况该建筑物为8层的框架结构，底层柱网布置及柱编号如图1，各柱的荷载标准值见表1及表3。

（4）抗震设防要求不考虑三、设计内容及要求要求1、对指定的任务（如A15，第15号柱，，柱子荷载见表1，地层条件见表2；B15，第15号柱，柱子荷载见表3，地层条件见表4）进行基础设计，设计成果包括计算书和施工图（平面图及剖面图，并附相应的施工说明）。

2、设计内容和步骤参照课程设计指导书；3、要求设计合理，计算正确，书写工整，计算书用A4纸，附必要的计算简图。

4、进度安排见下表基础工程课程设计进度安排三、主要参考文献：(规范要求最新版)1、土力学与基础工程（教材）2、建筑地基基础设计规范3、建筑桩基技术规范4、混凝土结构设计规范5、有关教材及相关设计规范876543213224168312315730221462921135282012427191132618102251791《基础工程》课程设计任务安排（注：A 表示任务A ，B 表示任务B ）表1 各柱荷载标准值注：各柱的所有荷载在同一平面内表2 场地地层条件及主要土层物理力学指标注：请你对柱号进行基础设计指导教师（签名）： 2013年 7 月日表3 各柱荷载标准值注：各柱的所有荷载在同一平面内表4 场地地层条件及主要土层物理力学指标注：请你对柱号进行桩基础设计指导教师（签名）： 2013年 7 月日《基础工程》基础课程设计指导书1基础设计的基本要求基础的设计必须满足地基承载能力的要求，控制基础的沉降在建筑物允许沉降的范围内，基础结构本身具有足够的强度、刚度和稳定性，本着“安全、合理、经济”的原则，同时应尽可能使基础的施工方法简单。

基础工程课程设计任务及指导书一、 设计资料某桥梁上部结构为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥，混凝土桥墩，墩底外包尺寸3.5m ×7m 。

1、基础方案：采用钢筋混凝土钻孔灌注桩桥墩基础。

2、地质及水文条件河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度在35m 以上；河床标高为38.5m ，一般冲刷线标高为37.0m ，最大冲刷线为34.5m ，常水位40.5m 。

3、土质指标荷载为纵向控制设计。

根据规范要求，按正常使用极限状态的短期效应组合计算，得到作用在承台顶面上的作用效应为：永久作用及一孔可变作用（控制桩截面强度）时：学号后双）（单），、风力等引起的弯矩）（竖直力偏心、制动力学号后二位双）），（制动力及风力）（单学号后三位（双）（单），+=∑+=∑+=∑](.3400·3800[10*](260300[10*]54005600[m KN m KN M KN KN H KN KN N 三位*10永久作用及二孔可变作用（控制桩入土深度）时：（单KN N 6500[=∑），6000KN(双)]+学号后三位*10 5、承台和桩的尺寸与材料承台尺寸及桩长自行设计。

桩的设计直径学号尾数为0、1时取0.8m;2、3时取0.9m;4、5时取1.0m;6、7时取1.1m;8、9时取1.2m 。

桩数拟定：学号尾数为0、1、4、7时为4根；2、5、8时为5根；3、6、9时为6根。

承台和桩身混凝土强度等级采用C25，混凝土受压弹性模量MPa E h 4108.2⨯=，桩身重度为25KN/m 3,各种类型钢筋均有供应。

二、设计要求（1）拟定桩基础各部分尺寸（2）荷载计算：简化至承台底面中心。

（3）计算变形系数α；（4）计算刚度系数ρ1、ρ2、ρ3和ρ4；（5）求解承台变位a，b, β和桩顶内力N i、H i、M i；（6）绘制桩身弯矩图，剪力图和桩侧土的横向抗力图；（7）单桩的轴向承载力验算；（8）桩身配筋计算1）按桩身的最大弯矩配筋，也可将桩分为两段分段配筋。

《基础工程》课程设计任务书题目：双柱式桥墩钻孔灌注桩基础施工图设计时间：11 月28 日至12 月 2 日共 1 周专业：土木工程班级：学号：姓名：指导教师（签字）：系主任（签字）：一、设计内容及要求本设计对象为某公路桥梁，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。

要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下：1．综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和沉井基础）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．对选定的基础方案进行详细设计。

3．初步决定修筑基础的施工方案。

4．将以上全部成果整理成设计计算说明书和设计施工图。

二、设计原始资料1．上部构造：三跨预应力混凝土简支T梁(标准跨径为25m，学号尾号0-4用；标准跨径为30m，学号尾号5-9及以后用。

）2．桥上净空：净—7+2*1.0m（单号用）净—9+2*1.0m（双号用）3．支座：普通板式橡胶支座（固定），尺寸：0.047*0.30*0.50（m）四氟滑板橡胶支座（滑动支座）尺寸：0.053*0.30*0.50（m），支座摩擦系数取f=0.05。

4．设计荷载：公路-Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3.0kN/m25．桥墩形式：柱式；均采用双柱式加悬挑臂盖梁墩帽。

6．材料：（1）混凝土：盖梁：C30；墩柱及基桩：C25。

（2）钢筋：主筋采用HRB335，箍筋采用R235。

7．附地质资料及有关设计参考图。

河床标高为78.32m，桩顶与河床平齐，一般冲刷线标高为75.94 m，局部冲刷线标高为73.62 m。

桥位地形不平坦，地貌单元较多。

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。

属良好的建筑场地。

Ⅰ层亚粘土：稍密，土质均匀，分布不稳定，结构性差。

厚2m。

Ⅱ层粘土：颗粒组成不均匀，中压缩性，分布不稳定，强度较高。

《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。

柱下独立基础课程设计任务书一、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层的详细情况如下：①号土层：杂填土，层厚约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f ak=130kPa；③号土层：粘土，层厚1.5m，可塑、稍湿，承载力特征值f ak=180kPa；④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240kPa；⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300kPa；3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示：4、水文地质条件（1）拟建场地地下水对混凝土结构无腐蚀性；（2）地下水位深度：位于地表下1.5m；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500mm×500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差为450mm，柱网布置如图1.1所示。

1.6上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示。

图1.1 柱网平面图题号F K(kN) M K(kN.m) V K(kN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 442 950 1432 1082 120 94 178 41 43 473 987 1620 1211 152 112 201 53 57 434 1005 1613 1198 135 121 186 44 47 525 1032 1615 1252 164 125 221 55 60 526 1056 1627 1275 177 130 234 51 67 587 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 578 1150 1815 1370 210 175 271 71 73 679 1179 1825 1376 231 181 288 76 79 7110 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 7411 1233 1795 1526 266 176 213 110 92 8412 1256 1765 1564 172 169 197 123 130 11213 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 8314 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 8915 1350 1900 1640 185 192 203 126 135 11416 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 9817 1433 1861 1604 219 235 326 110 112 9718 1487 1897 1625 224 231 307 106 108 11019 1534 2140 1677 335 288 42 109 113 10620 1543 2201 1730 216 235 58 117 98 11221 1580 2630 1910 198 205 241 150 140 13822 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 11423 1620 2314 1867 275 243 67 126 132 1251.7材料混凝土强度等级为C25~C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。