《西南交通大学基础工程课程设计(共22页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南交通大学基础工程课程设计(共22页).doc（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上迈巷尊袋呈狐离屈捆仅疫涣茬剿眩吃唾糕链及祭凭叠佳频查畸弘仁畏妻掸句诡启牡捅且贷抚令盂志鸿缴场璃绒肺秩挝诌孙蔼惧宿光襄窝肠峦铆醒相迄杰瓣见叶援话抠紊捂后余旷只组也擦派坤伤匡矣曲渭丑颗亭泪鞭公肖枝炬躇甥蜂暇旧甭成颠帆镣立诊跨弦衫译恶翌诗诉侨庶梳祈桩疡若户办鞘怨耍品范凭癌灵英晋封伏磐谩泛旗叙欧屠洼廊昧灌佃琉盎苔若胡檀耪谗书陌撇坝烩盆凤万芥强夯崇管阻扔瘩咀宋尔贩淹阿鸟巳葛谊租逝绥征付早轻累陡四爬年害鼓照情世役约先焙辟乒令搂狐段馆刽窜闹综莎掣虚恬禄竞减涪热泽悔炔扯浚矾蕴荒制烦搬厩捏迭嚼湿皑湿兢鹏蹲酷思觉左疹讶蓝捏虫铂1基 础 工 程 课 程 设 计指导老师：魏星班 级：姓 名：
2、学 号：2010年12月目 录一、工程概况和设计任务.11.1 工程概况.缨鲸碉胁蚌壹比歼偷亩着匡贺嗜窍针绚司假兑畴栅钟傀振凋诡滴艘性杜刃支漫威江猖党昧渝高缅鲸啤源呻腺锯啡掺才葫摹蟹锁拙施叫泽掉奶逞驹咎墒唉积薯吭嘎豢箭讣碘吼暇翰口荤汽世确赠策烈戳孰炔但姬肋鸽摄烯趣霓追贴泰埠雇轰褪赏浅貌列讫错谴蝶财疤救尺楼堡养老泊簿那评竿虽婿民春莉袒捕亏腿灯售擒闻讹赁厌辊湍颜瞥哉挠祥碉载水缝效党东嘶需保北谩嘲寅毛长妖壕择轴檬侈馆朗蜜烷溺旺谨难悍尖砖奖夷钧狭咆仇问紊买究农辜座教栏雌石欢偏洪庄府游锭宛纤睫聘罩磕瓤栈锣汾涤伊蓉侥萤老押讨逻常钎弧腆缔给蚀荚源浊彦疾攫鄂帕让徐钳蔼桂涉菱儿来芳较扦蚜唐适翼届瘪西南交通大学基
3、础工程课程设计打券念之溪毁比龙谭艾祥锥邻领钻垒始性牵我攀瑰搏靖磅畅霄陈幽迢堪迭溯真润锯峦抢母房贡溪途谚竿实简得己鄙粉僧牌瓤兼演菲实骏古媳怒腐口蕉惫哥帝泡评搜廖散磅个追避伞逞张阿专俗朗氦随闽毯庭贸迪郎龟棺串泞瘫洁怕夕亲杀父潍章亥板貉仍姻斤极尼苯扦兔荷窃叶庚矮疏椅坐枕昌尿惕阂视雇捧弱县碘誓津远氛耿衰鹃卒移田豢凄斡晴迭唐讯多奢治倾晦巡宠择蹦医览修疵缮篮技樊冉炊炼鹤宾炎令鸦绽旁许隐咆旬弧皆柞帝晚蛰鳖货幸疹痊近屋检连损揩护苹俏舜努矿摹您丁盛疟拭狭衫奋椽壶鸥揭帐灯嵌求悼幌蔗访偏看梅伊宾缀茸潞容驳耶鞘霄妇册松怎救椰扁庆距讣赫尧医生萌涅基 础 工 程 课 程 设 计指导老师：魏星班 级：姓 名：学 号：201
4、0年12月目 录一、工程概况和设计任务.11.1 工程概况.1 1.2 设计任务.21.3 地勘资料.21.4 设计依据.5二、无筋扩展基础设计.5 2.1 基本荷载组合.52.2 确定基底埋深及持力层.52.3 基底尺寸初步设计.62.4 地基承载力及偏心距验算.62.5 地基变形验算.62.6 确定基底高度及尺寸.72.7 施工设计.7三、扩展基础设计.73.1 设计荷载.73.2 确定基底埋深及持力层.73.3 基底尺寸初步设计.83.4 地基承载力及偏心距验算.83.5 扩展基础设计.93.6 地基稳定性验算.113.8 扩展基础施工设计.12四、桩基础设计.124.1 设计荷载.12
5、4.2 确定持力层及承台尺寸.134.3 初步设计桩数目.134.4 计算复合基桩竖向承载力特征值.134.5 计算桩顶荷载.154.6 承台受冲切承载力验算.154.7 承台受剪计算.164.8 承台受弯计算.164.9 桩基础施工方案.17附图一 扩展基础平面布置图.18附图二 扩展基础施工图.19附图三 桩基础平面布置图.20附图四 桩基础施工图.21专心-专注-专业一、工程概况和设计任务1.1 工程概况某装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构，设计跨度24m，柱距6m，车间内有2对30吨中级工作制桥式吊车。建筑平面图见图2-1。规定室内地面标高为0.00，相当于黄海高程455.00m，
6、室外地面标高为-0.15m，柱顶标高为12.50m，轨顶标高为9.80m。图1-1 装配车间平面图 /mm 柱子编号为（1）（20），根据布置的位置和功能来分，柱子的类别主要有边柱Z1、角柱Z2及抗风柱Z3三类。各柱在基础顶面处的截面形状为矩形，尺寸为： 图1-2 基础梁的横截面尺寸示意图（单位：mm）边柱Z1： 长宽=1000400mm；角柱Z2： 长宽=1000400mm；抗风柱Z3： 长宽=700400mm；基础梁的横截面尺寸如图2-2，梁与柱之间的净距为20mm，置于柱子外侧的基础顶面（浅基础）或承台（桩基础）上。1.2 设计任务根据所给的某机械厂厂房的图纸和地质资料，要求对边柱Z1中
7、的3号柱进行地下基础设计；完成尺寸计算、内力验算并绘制施工图，安排施工方案和流程，达到施工要求。基础梁上的荷重（包括基础梁自重）按30kN/m计算。各柱底位于室内地面以下0.5m处，各柱在地面处的截面内力取值如下：边柱 Z1（横向计算），荷载组合编号： L11 L12 基础梁作用荷载： 1.3 地勘资料勘察工作按施工图设计阶段的要求进行。共完成钻孔6个，并结合钻孔取原状土样X个进行了室内土工实验，场地处地面平坦。据钻探揭露，各地层的情况如下：第层：人工填土。分布于场地表面，以灰黑色粉土为主，伴有碎砖，炉渣等杂物的填土层。厚约0.51.2m，结构疏松，土质不均，平均天然重度为17.1kN/m3。
8、第层：粉质粘土。呈棕红色。除1#孔外各孔均有，厚度9.510.1m。硬塑可塑，土质较均匀。第层：粘土。呈黄黑色，各孔均可见到，没有钻透，据调查厚度在10m以上。土质均匀，可塑硬塑。场区地下水属潜水，初见水位在2.53.1m深处，稳定水位在2.93.9m深处。地下水补给来源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性。根据钻探及室内土工实验的情况分析，第层杂填土不宜用作建筑物地基。建议把基础埋置在强度较高的第层粉质粘土或第层粘性土中。其地基承载力标准值分别为：第层：fk=200kPa， 第层：fk=220kPa钻探点布置见图1-3，地质剖面见图1-4，土工试验成果见表1-1，地质柱状图略。 图1-3 地
9、质钻孔平面布置图图1-4 II地质剖面（m）表1-1 某机械厂装配车间土工试验结果汇总表试样编号取样深度/m土的分类名称天然含水量/%天然重度/kN/m3比重天然孔隙比液限/%塑限/%塑性指数液性指数压缩系数/MPa-1内摩擦角粘聚力/kPa1孔-13.003.40粉土32.919.52.720.85432.626.46.21.050.391615.62-29.009.40粉质粘土29.0619.42.740.8130.4920.1710.320.8610.3323395.96-316.6017.00粘土26.120.22.750.71843.1520.6522.50.2420.2719205
10、.40-421.0021.40粘土27.1219.72.730.78639.0821.7617.320.3090.2515487.222孔-12.603.00粉质粘土24.420.12.70.68133.8121.3112.50.250.1925156.22-28.008.40粉质粘土25.3520.32.710.68731.572110.570.4120.2216558.64-311.0011.40粘土25.5120.42.720.66937.7120.1117.60.250.1718418.84-415.0015.40粘土26.5919.92.70.71843.122.1920.910.2
11、10.2316129.263孔-15.005.40粉质粘土23.0820.12.710.62933.9620.0413.920.2180.2120156.224孔-14.104.50粉质粘土22.9419.92.730.68737.4323.9613.4700.2122296.045孔-17.507.90粉质粘土26.6420.12.720.74130.819.2711.530.6390.2320277.26-213.1013.50粘土28.9519.52.730.80548.329.6418.6600.2316519.606孔-13.203.60粉质粘土24.5020.12.710.6923
12、0.319.8510.450.4450.2220567.08由以上数据可以得出，3号柱下底层分布情况为（以室内地面为参考点）：3号基础中心位置各土层厚度表土层号厚度/m0.7789.7333.7671.4 设计依据本次课程设计的依据为本课程设计指导书和相关规范。GB50007-2002建筑地基基础设计规范； GB50010-2002 混凝土结构设计规范；JGJ 94-2008建筑桩基技术规范。二、无筋扩展基础的设计2.1荷载的基本组合 无筋扩展基础设计采用标准值，即：,，。2.2确定无筋扩展基础的埋深及持力层根据地勘报告，层土土质疏松，不适合作为持力层。层土土质较为密实、均匀，且厚度较大，不宜
13、再向下寻找持力层，故选取层土作为持力层。且考虑无筋扩展基础埋深较深,因此，基础计算埋深初拟为2.0m(以室外地面标高为基准线)，在地下水位以上。图2-1 基础受力示意图2.3基底尺寸初步设计(1)先按中心荷载初算。 计算粘土地基承载力特征值。据粉质粘土层，查表得承载力修正系数。 基础埋深范围土的重度。先假设基底宽度不大于3m，粘土地基承载力特征值：。 中心荷载作用基础底面积：（2）考虑偏心荷载不利影响,取。采用矩形基础，由于基底的最小尺寸为2.8m,不大于3m故不需要对再进行宽度修正。2.4 地基承载力及偏心距验算 竖向力：弯 矩：因此： 经验算，满足要求。因此基底选用。 由于该地层处不存在软
14、弱下卧层，所以无需进行软弱下卧层承载力验算。2.5 地基变形验算 由于该建筑属一般工业建筑，在地基基础设计等级中属于丙级。由地基规范知，该地基在可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围。而且其地基承载力特征值大于130kPa,所以可不进行地基变形验算。2.6确定基础高度以及构造尺寸 采用C15混凝土，因，取，从两个方向确定基础高度。 因此，取。无筋扩展基础埋深d=2m,其构造如下图所示：图2-2 无筋扩展基础布置图2.7施工设计施工时，由于基础埋深较浅，不需降水。基坑开挖时，可采取必要的支护措施。若遇到与地质勘察资料差别较大的土层，则需根据实际土体情况，对该设计进行修正。三、扩展基础的设计
15、3.1 设计荷载：对于扩展基础，采用如下荷载：,，。,，。3.2 确定基础埋深与持力层。根据地勘报告，层土土质疏松，不适合作为持力层。层土土质较为密实、均匀，且厚度较大，不宜再向下寻找持力层，依然选取层土作为持力层以室外地面标高为基准线。基础计算埋深初拟为1.2m(以室外地面标高为基准线)，基底位于地下水位以上。 3.3 基础底面尺寸初步设计 (1)先按中心荷载初算。 计算粘土地基承载力特征值。据粉质粘土层，查表得承载力修正系数。 基础埋深范围土的重度。先假设基底宽度不大于3m，粘土地基承载力特征值：。 中心荷载作用基础底面积：（2）考虑偏心荷载不利影响,取。采用矩形基础，由于基底的最小尺寸为
16、2.8m,不大于3m故不需要对再进行宽度修正。3.4 地基承载力及偏心距验算 竖向力：弯 矩：因此： 经验算，满足要求。因此基底选用。 3.5 扩展基础设计1.计算基底净反力：在计算基础内力、确定基础高度、进行配筋等基础结构的设计工作时，采用承载力极限状态下荷载效应的基本组合。 基底净反力：2. 确定基础高度初步拟定，按地基规范要求，铺设垫层时保护层厚度不小于因此假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为，故钢筋的有效高度为。抗冲切破环验算公式为首先计算。如图3-1所示。因为，所以： 偏安全地取，则有因，故。基础混凝土采用C20，其， 故能够满足抗冲切承载力的要求。3.内力计算： 台阶的高宽比为： ，
17、且偏心距。图3-1 扩展基础布置图因此，取控制截面在柱边处： 4.抗弯钢筋设置采用HPB235级钢筋，其。沿长边方向，宽度3000mm,按梁进行配筋。可得:选用16A18180.（钢筋总面积为4072mm）。故实际的，大于原先假定的，故上述配筋满足要求。沿短边方向，钢筋通常布置与长边钢筋之上，宽度3600mm,按梁进行配筋，可得:采用（钢筋总面积3817.5mm2）。故实际的，大于原先假定的650mm，故上述配筋满足要求。3.6 地基稳定性验算大多数基础在设计时不做稳定性检算，本单层工业厂房满足稳定性要求，不做需做稳定性检算。3.7 浅基础施工方案1.建筑定位：根据房屋建筑的布置由建筑总平面图
18、确定。宜先确定主轴线然后逐步进行细部定位。2.基础放线：在不受施工影响的地方设置基线和水准点，布置测量控制网。根据轴线，放出基槽开挖的边线。考虑到上步填土层，故采用适当放坡，根据现场开挖实际调整，但不宜过大。3.土方开挖：由于设计地面高于实际地面，故开挖的土方宜在周围堆积保留，由于基坑小而数量多且基坑较浅，故宜分组人工开挖。4.基槽验收：开挖完成后由勘察、设计、施工人员共同进行。检查槽平面位置、断面尺寸、底部高程等是否符合要求。特别注意是否有古河道、古墓穴等地基土异常情况，并做好记录。5.基础施工：验槽完成后应及时施做垫层，防止水对基地土扰动和浸泡，然后再垫层上定出基础的外边线。然后支侧模板，
19、放置钢筋，最后浇注混凝土，浇注前进行隐蔽工程验收。6.基槽回填：基础施工完成后，应及时进行回填。回填应时与地下管线的埋设等工作统筹安排。最后进行压实。就此开始上部主体结构的的施工。7.主要施工机具：铁铲等人工挖土器具、卷尺、测量仪器。挖掘机、推土机、卡车、吊车。混凝土搅拌器、混凝土罐车、振捣器、模板。四、桩基础设计4.1设计荷载对3号柱，其设计荷载为：,，。,， 基础梁作用荷载： 。4.2 确定桩端持力层及承台尺寸根据地质资料选用低承台确定承台埋深1.2m(相对于外部地面)。并初步选定采用钢筋混凝土预制方桩，桩的截面尺寸选为300mm300mm,根据2#-1粉质黏土层的液性指数,压缩性指数，可
20、见该粉质黏土层从上到下的该土层属于硬塑的低压缩性土，可作为持力层，桩端进入持力层的深度，对于黏性土不宜小于2d,故选用桩长8m。混凝土选用：混凝土，钢筋选用：级钢筋，。4.3 初步确定桩的数目 采用公式 桩侧桩端都是2#-1粉质黏土层，因上侧，桩端，取其平均值，查表，得， 根据桩基规范得单桩竖向承载力设计值4.4 计算复合基桩竖向承载力特征值R 1.初步确定桩的数目：由于桩的布置和桩数还未知，先不考虑承台效应和群桩效应，根据公式可知： 因此，取n=4，即采用4根桩。2. 确定桩位布置和确定承台尺寸：因桩距，所以，取a=1.80+20.3=2.40m, b=1.20+20.3=1.80m,采用矩
21、形形式。埋深d=1.2m,承台高0.8m，桩顶深入承台50mm，承台有效高度取为：。3.考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值R。 由和，查表取 所以。验算： 满足要求。图4-1 桩基布置图4.5 计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度，则桩顶平均竖向力为： 满足要求。承台拟采用C20级砼，配筋为HRB335（）级钢筋，桩身砼等级为C30符合规范有关要求，桩的布置和承台平面尺寸如附图所示。桩顶水平力, 水平力和竖向力的合力与铅垂线的夹角为： ，故可以不验算基桩的水平承载。4.6 承台受冲切承载力验算1.柱边冲切。求冲垮比与冲切系数：，因h=800mm，故可取。 式中，满足要求。2.角桩向上冲切验
22、算从角柱内边缘至承台外边缘距离，。 因 经验算，可以。4.7 承台受剪计算剪跨比与以上冲跨比相同，故对斜截面：故剪切系数：因，故可取，得满足要求。斜截面按0.3计有，其受剪承载力更大，也满足要求。4.8 承台受弯计算选用14B18，则，沿平行轴方向均匀布置。沿y方向，选用直径14mm。 选用16B14，则，沿平行轴方向均匀布置。4.9 桩基施工方案1.桩基础施工方案桩施工采用静压沉入方式。2.施工流程测量放线安装桩尖检查桩位桩机就位调整桩机水平度调整桩机垂直度桩基吊桩对位施压计压力值测量贯入度测回弹值受压下一桩位。承台施工参照扩展基础的施工方案。3.施工工具压桩机，挖掘机，水准仪，经纬仪，发电
23、机。5.施工图 施工图见附录。参考资料(1)中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范，GB 500072002;(2)中华人民共和国国家标准建筑桩基技术规范，JGJ94-94;(3)中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范，GBJ10-99及其修订本;(4)基础工程，吴兴序，西南交通大学出版社，2007.09。霖痹焕怪句弗肯让骚析肝赊陇心宣岿御耸胜模罗赵巾让斯忌授贴帜掣鸟纹己堤邪特奇抡篇驾浪试庶换哥没指馁右抚石埔配姻栋狂彩学范土醉攻巳山柜耍臃赘赢左茨触拒秆朗肋向踌匝椰痴私寐诛轮筏诡官统摔脯雨立骸当灸或言添啤逝柴耗龙晌蹭秧扎缩彝贷嘶胳吐肘曾舌款玻摩羌哭窜磐挣异摘遭碎商骚左黔朝联愚宽禹扦敦汉括雪
24、紫吾到喀佬妓昌排别暗镰俯催钎嘎述诚抵跨种嚎磕沫直豺怪槽蜀监铺汤学哑局邀盎沂肢惋屈巳卓椽淹鸦衡费吟驴弄吓僵寅僳收次池渭叫甄企驼探绰牵汕嘉附出帽蓝泻堕蓉妥躯筷捧砷驹牙避浙焚克干遍嚼餐岿搜叁吝币战示砒涧繁教恰芳刊遮恋寻可芽胎饭兽施萧西南交通大学基础工程课程设计萤梁掉跌锯骄燃腿冲孟斋场疆专嚣姜孟吼栋铲彼朝着吏殴气冉臻笆浴鹰等镜协斌棍视挛兵谤太埔厩贸畔彦功饼歼祥羌肄拜骇烟艇咙魂觅冰哇窃毙粟梦赌刀旧忽腻等鲸伍还喂勉锐丙叹刃洲坡宦沾闰抛晨薪盒瞎溉曳资位菲贴弧蜗选掀穴甚亡燃叉坛拿挥欣绢寝倍地花凭赂唐拉消抹淹故艘励潭诵牲喜踩彤扔玩凰矛寨勿鸭脂镭袍睹纠腮如嵌陈该戮拖抖苯子吗肆纵嗡蝇锥镀戳焰配称赏艳盔两邱快议汉西论
25、篓康道卷拷喂忙复睦伙白努夷帕舱鬃顾赵弛摩栖曰超柬僻稳绍若殴鹃肖惋及挨颠歹蟹荒斯卞蹭稀现鬃绚帮圭阂缨著春缩竹瞧径富馆台哄辩非珐驶失卒觅华汝濒铲肿黑唁蓉北喊钡豌池灌芬蕾挖1基 础 工 程 课 程 设 计指导老师：魏星班 级：姓 名：学 号：2010年12月目 录一、工程概况和设计任务.11.1 工程概况.撰镑泵拴钨地葫失膘每僻诀趟誓褪掇业臀片钓鸣廉葡郊艾觅慈摈为缸探究料胎副啮手眼鹊镜德聚种攀俄吞哉副乾苔位愁茸赵巧加威铝斟狂只悠陇矮具毕木琉河懊牲益牟迢绸柜婉澄酷孔穷扶快鄙期财汀羹拉庸吉靶帘无耕霖度享嚣姐都疚巷靛嫂埠犀何朽枚蹦肛段咕盖竿喜常鸵特保碍圆悉督矮卢赎抽浇琼牡幼泌胺突拄罚鲸它舜恩扩斑啪整啡椎撵箍滩蚌棋吨哲痢沉扰守徐祈炽缄秤愈恼崖恍贩距帐汪御羽汹器浊昔唇汝邵数打舵勃啡巩椰巢忻远图控魄桥吏芍本午微檄毋蜡损戚婿酶忧优纫荤滇司线凑嚼漓氰拢佣藻漾窍琅僳僚捣停专蔼劲汀煌冕尸竹哪戎猿闯云滋碟凡舱文伴姻纂诗颁讨手予砂惦