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1、基础工程课程设计报告计算书 基础工程课程设计任务书 （一）设计题目 某宾馆，采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下桩基础，首层柱网布置如附件所示，试按要求设计该基础。 （二）设计资料 1. 场地工程地质条件 场地岩土层按成因类型自上而下划分：1、人工填土层（Q ml）；2、第四系冲 )。 积层（Q al）；3、残积层（Q el）；4、白垩系上统沉积岩层(K 2 各土（岩）层特征如下： 1）人工填土层（Q ml） 杂填土：主要成分为粘性土，含较多建筑垃圾（碎砖、碎石、余泥等）。本层重度为16kN/m3。松散为主，局部稍密，很湿。层厚1.50m。 2）第四系冲积层（Q al） -1淤泥质粉质粘土：灰
2、黑，可塑，含细砂及少量碎石。该层层厚3.50m。其主要物理力学性质指标值为：=44.36%；= 1.65 g/cm3；e= 1.30；I L= 1.27； E s= 2.49MPa；C= 5.07kPa，= 6.07。 承载力特征值取f =55kPa。 ak -2 粉质粘土：灰、灰黑色，软塑状为主，局部呈可塑状。层厚 2.45m。其主要物理力学性质指标值为：= 33.45%；= 1.86 g/cm3；e= 0.918;I =0.78; L Es=3.00Mpa；C=5.50kPa，=6.55。 -3粉质粘土：褐色，硬塑。该层层厚3.4m。其主要物理力学性质指标值为：= 38.00%；= 1.9
3、8 g/cm3；e= 0.60;I =0.20; Es=10.2MPa。 L 3）第四系残积层（Q el） -1 粉土：褐红色、褐红色间白色斑点；密实，稍湿-湿。该层层厚2.09m。 =0其主要物理力学性质指标值为：= 17.50%；= 1.99 g/cm3；e= 0.604；I L 0.24； Es=16.5MPa;C= 41.24kPa;= 22.63。 4）基岩白垩系上统沉积岩层(K ) 2 本场地揭露岩层为白垩系上统沉积岩层, 岩性以粉砂岩为主。根据岩石风化程度的不同将本区岩石划分为强风化、中风化岩、微风化岩。 -1强风化层： 褐红色。厚度多在3.505.50m之间，平均为4.0m。其
4、主要物理力学性质指标值为：= 2.30 g/cm3； Es=100.0MPa。 本层取1个土样，作标准贯入试验3次，均在20cm出现标贯锤反弹现象，击数N=3036击。 -2中风化层： 褐红色；岩质较硬，节理、裂隙稍发育，岩芯多呈短柱状，碎块状。厚度 3.0m。Es=400.0MPa。 -3微风化层： 褐红色；岩石新鲜、坚硬，岩芯多呈长柱状。其饱和抗压强度值30.60MPa。 2. 场地水文地质条件 拟建场地已人工填土整平，无明显地表水体存在，仅在阴雨天气可在低洼处见少量地面积水。场地地基土中无明显的含水层, 地下水主要为储存在杂填土中的上层滞水，补给来源为生活用水及大气降水。经观测，本场地地
5、下水静止水位标高在11.3011.89m之间。 3. 上部结构资料 上部结构为钢筋混凝土框架结构，底层柱布置及上部结构传至0.00m的荷载条件如附件。所有底层柱截面尺寸均为600mm600mm。柱子的混凝土强度等级为C30。 （三）设计内容 （1）确定桩型、桩长； （2）确定单桩或基桩竖向承载力； （3）确定桩数、承台尺寸及建筑物的桩基础平面布置； （4）桩基础承载力验算； （5）承台及连梁设计计算； （6）桩沉降验算； （7）绘制施工图（包括基础平面布置图、桩的布置及承台平面图、桩基础剖面图、承台配筋图、桩配筋图、施工说明等）。 （四）设计依据 （1）JGJ94-2022 建筑桩基技术规范
6、（2）制图标准等其它规范、规程、标准。 （五）设计要求 （1）设计符合施工图设计深度要求。 （2）计算书要求：书写工整、数字准确、图文并茂，任务书随计算书装订。 （3）制图要求：所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为长仿宋字。 （4）图纸规格：A2；计算书：A4。 （5）设计时间：1.5周。 任务书附件： （1）上部结构底层柱网平面布置图 （2）恒载作用下底层柱底的荷载作用标准值 （3）活载作用下底层柱底的荷载作用标准值 基础工程课程设计计算书 1.设计资料 1.场地工程地质条件 建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力
7、学指标见表1.1 表1.1地基各土层物理，力学指标 土层 编号 土层名称 层底埋 深 （m ） 层厚 （m ） 3 ) /(m kN e L I ) (kpa c ) (o ? ) (Mpa E S ) (kpa f ak 人工填土 1.50 1.50 16 -1 淤泥质粉质粘土 5.00 3.50 1 6.3 1.30 1.27 5.07 607 2.49 55 -2 粉质粘土 7.45 2.45 18.2 0.918 0.78 5.50 6.55 3.00 -3 粉质粘土 10.85 3.40 19.4 0.60 0.20 10.2 -1 粉土 12.94 2.09 19.5 0.604
8、00.24 41.24 22.63 16.5 风化层 12.94 22.5 100.0 1.2荷载组合 对28根桩荷载进行组合，根据荷载大小把柱分成2组，第一组为和13轴，第二组为12轴。取各桩的最不利荷载，结果如下： 标准组合：用于进行桩的承载力计算，计算公式为：活载恒载0.10.1+=k S 。 第一组：kN F 80.2742=,m kN M ?=10.11，kN V 9.72= 第二组：kN F 1.4009=,m kN M ?=8，kN V 5.46= 基本组合：用于承台设计及桩身配筋，计算公式为：活载恒载4.17.035.1?+=S 。 第一组：kN F 3.3587=,m kN
9、M ?=3.15，kN V 3.53= 第二组：kN F 3.5211=,m kN M ?=5.11，kN V 2.64= 准永久组合：用于桩基沉降验算，计算公式为：活载恒载7.00.1+=q S 。 第一组：kN F 4.2645=,m kN M ?=3.11，kN V 5.74= 第二组：kN F 1.3846=,m kN M ?=2.8，kN V 6.47= 2.桩型选择和持力层确定 根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，采用预制混凝土管桩。桩边长取400mm 400mm 。 选择第层风化层作为桩端持力层，桩端全断面进入持力层1.0m （2d ）桩入土深度为m h 94.130.1
10、94.12=+=。取承台厚度为1.0m ，承台埋深为1.94m ，则桩长m h 0.11=。 3.确定单桩承载力 根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2022）5.3.5：用经验参数法确定单桩极限承载力标准值：p i pk sk uk A q l q u Q Q Q pk sik +=+= sik q 为桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值。由规范表5.3.5-1得各层土的极限侧阻力标准值如表3.1 表3.1 各层土的极限侧阻力标准值 土层编号 -1 -2 -1 -1 -1 土层名称 人工填土 淤泥质粉 质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉土 强风化层 ) /(kpa sik q 30 30 57 88
11、70 220 pk q 为极限端阻力标准值，由规范表5.3.5-2得：kpa pk q 6000=。 桩极限承载力标准值： kpa A q l q u Q Q Q p i pk sk uk pk sik 23964.06000)0.122022.27040.38845.25706.330(4.042=?+?+?+?+?+?=+=+= 根据规范5.2.2：单桩承载力特征值uk a Q K R 1 = ，K 为安全系数，取K=2。 得：kpa R a 119823962 1 =?= 4确定桩数和承台底面尺寸 4.1 和13轴柱桩数和承台的确定 取最大轴力组合的荷载F=2742.8kN 初步估算桩数
12、,考虑偏心受压，取调整系数为1.1，即： 5.21.11198 8.27421.1n =?=? R F 取n 3根，桩中心距 m 2.13d 4.1=m S a ，桩承台为等边三角形承台，桩位平面布置见附图。 4.2 12轴柱桩数和承台的确定 取最大轴力组合的荷载F=4009.1kN 初步估算桩数,考虑偏心受压，取调整系数为1.1，即： 7.31.11198 1.40091.1n =?=? R F 取n 4根，取桩中心距 m 2.13d 4.1=m S a ，桩心距承台力缘取500mm ，承台底面尺寸为2400mm 2400mm ，桩位平面布置见附图。 5.桩基承载力验算 5.1 和13轴柱桩单桩承载力 轴心竖向力作用下： kpa R n G F Q a k k k 11984.948394 .12.24.221 208.2742=?=? 桩身轴承载力满足要求。故按构造配筋，选取8B14，21231mm A s =。 9.2桩身构造设计 箍筋选用A8的钢筋，间距200mm ，距桩顶2m 范围内箍筋加密，间距为100m ，