地基基础课程设计

目录一、柱下独立基础设计 (2)1.1.1设计资料 (2)1.1.2选择基础材料 (3)1.1.3选择基础埋置深度 (3)1.1.4求地基承载力特征值。

(3)1.1.5初步选择基底尺寸 (4)1.1.6验算持力层地基承载力 (4)1.1.7计算基底反力 (4)1.1.8基础高度 (5)1.1.9配筋计算 (7)1.2.1确定A、B、D三轴柱子基础底面尺寸 (9)1.2.2设计图纸 (10)二、灌注桩基础设计 (11)2.1.1设计资料 (11)2.1.2灌注桩基设计 (11)2.1.3桩基的验算 (12)2.1.4承台设计 (13)2.1.5桩身结构设计 (17)2.1.6估算Ⓑ、Ⓒ轴线柱下桩数 (19)2.1.7设计图纸 (21)一、柱下独立基础设计1.1.1设计资料1、地形拟建建筑场地平整。

2、工程地质条件 自上而下土层依次如下：①号土层，杂填土，层厚0.6m ，含部分建筑垃圾。

②号土层，粉质黏土，层厚1.5m ，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 150=。

③号土层，黏土，层厚1.8m ，可塑，稍湿，承载力特征值kPa f ak 190=。

④号土层，细砂，层厚2.0m ，中密，承载力特征值kPa f ak 240=。

⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 310=。

本人为第13组5第五号，即选择5号题目，基础持力层选用4号土层，设计C 轴柱下独立基础。

各轴的柱底荷载效应标准组合值和荷载效应基本组合值：（1）柱底荷载效应标准组合值如下Ⓐ轴荷载：Fk=1150kN Mk=210kN.M Vk=71kN Ⓑ轴荷载：Fk=1815kN Mk=175kN.M Vk=73kN Ⓒ轴荷载：Fk=1370kN Mk=271kN.M Vk=67kN ○D 轴荷载：Fk=1170kN Mk=192kN.M Vk=72kN （2）柱底荷载效应基本组合值如下Ⓐ轴荷载：F=1552.5kN M=283.5kN.M V=95.85KN Ⓑ轴荷载：F=2450.3kN M=236.3kN.M V=98.55kN Ⓒ轴荷载：F=1849.5kN M=365.85N.M V=90.45kN ○D 轴荷载：Fk=1579.5kN Mk=259.2kN.M Vk=97.2kN 3.水文地质条件：1. 地下水对混凝土无腐蚀性2. 地下水位深度：位于地表下1.5m4.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mm mm 400400⨯室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm 350。

基础工程桩基础课程设计桩基础在工程中都有着极其重要的作用，它可以为建筑物提供承载和稳定性，从而保证建筑物的安全稳定等特质。

因此，优质的桩基础设计是建筑物的基础，在建设项目中有重要的地位。

针对桩基础课程设计，从理论基础知识、基本原理、设计依据、设计流程、施工技术等方面来分析，构建一套完整的基础工程桩基础课程设计框架。

一、理论基础知识桩基础知识的理论基础是物理学、地质学和力学知识，包括地质地基及其特性，地质力学原理、基础桩的类型和性能、桩的结构和形成机制、桩的试验方法等内容。

二、基本原理桩基础设计的基本原理有三个方面：1）地质力学原理：桩基础设计要考虑地质地基和地质力学特性，充分发挥桩基础特性，承载力和稳定性。

2）桩设计原理：根据建筑物的荷载和地质条件，确定桩的尺寸、施工方法、施工技术等，以保证桩的承载能力和稳定性。

3）研究原理：在设计基础桩时，要利用各种研究方法，最多可以使用计算机模拟分析技术。

三、设计依据桩基础的设计依据要素有：1）建筑物的荷载和重量：要考虑建筑物的静荷载、动荷载及风荷载等，并根据建筑物的荷载和重量，确定桩的尺寸、施工方法、施工技术等。

2）地质条件：要仔细调查地质条件，合理判断地质环境的承载能力，并考虑地质环境的变化对建筑物的影响，包括地质力学性质、坡度、深度等。

3）计算原理：要考虑桩基础承载能力、稳定性、刚度、挠度等参数，根据计算原理，运用计算机模拟分析技术来确定最佳设计方案。

四、设计流程基础工程桩基础设计流程包括：1）前期准备：对桩基础设计做初步调研，收集有关资料，完成前期准备工作；2）设计分析：测定建筑物的荷载和地质条件，确定桩的尺寸、施工方法和施工技术等，运用计算机模拟分析技术进行设计分析；3）施工计划：制定施工计划，包括工程周期安排、人力配置、桩基础施工工艺流程等；4）监理管控：对桩基础施工过程进行监理管控，以确保施工质量。

五、施工技术桩基础施工技术，包括：1）施工准备：定位桩、严格控制开挖深度、保持孔内湿度、确保桩周围稳定等；2）施工方法：地基支护、桩芯施工、浇筑、桩芯处理等；3）施工质量检测：取样检验、桩芯的分析试验、桩基础抗压实验等。

《基础工程》课程设计Design of Foundation Engineering设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础适用专业：土木工程一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。

2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。

二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。

试设计柱下独立承台桩基础。

（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为：450mm×600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值：[s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。

（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。

2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力F=(8300-10n)kN，弯矩M x=(80+2n)kN·m，M y=(750-n)kN。

（其中，M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用；n为学生学号最后两位数）。

3、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5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。

地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。

三、设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）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、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标四、设计成果及提交（1）计算说明书：计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（须注明：《基础工程》课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），目录、设计任务书，计算说明书；（2）桩基础施工图：建议图纸采用A3幅面，表达要清楚，施工图（图纸折叠成A4大小）。

无量纲系数������������ ，������������ 有附表 3、7 分别查的，������������ 计算列表如表，其结果以图表示 ������������ ������ ������ ������ 0 0.555556 2.222222 2.777778 3.333333 3.888889 4.444444 5 5.555556 6.111111 6.666667 7.222222 7.777778 8.333333 9.722222 11.11111 0 44.4519 145.7077 163.1852 171.9374 172.6483 166.4103 154.5706 138.603 119.9768 100.0574 80.02516 60.92727 43.56945 11.46731 0.011285
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG D63-2007）确定单桩轴向受压承载力容许 值经验公式初步反算桩长，该桩埋入局部冲刷线以下深度为 h,一般冲刷线以下深度为������3 ,则 ������������ =[������������ ]= ������
2 1 ������ ������ =1 ������������������ ������������ +������������ ������0 ������
无量纲系数由附表 1，附表 5 分别查得，计算列表如下
������=αz 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.5 4
z 0 0.19696 0.37739 0.52938 0.64561 0.72305 0.76183 0.76498 0.73734 0.68488 0.61413 0.5316 0.44334 0.35458 0.26996 0.19305 0.05081 0.00005