一、桥梁桩基础课程设计（桥梁方向）
某公路桥梁设计采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如图1所示。该桥梁上部结构为20米钢筋混凝土装配式t梁桥。桥面宽7米，两边各0.5米人行道。行人荷载为3.5kpa。
图11、该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转钻成孔。桩的设计直径d（即钻头直径，精确至0.1m）自选，桩底沉渣厚度控制为t=(0.
2~0.4)d。在局部冲刷线处设置横系梁，其断面尺寸可按构造等要求确定，高度约1.
0m。2、地质资料：标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：
容重γ=18.5kn/m3,土粒比重gs=2.70，天然含水量w=21%，液限wl=22.
7%，塑限wp=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：
容重γ=19.5kn/m3，土粒比重gs=2.70，天然含水量w=17.
8%，液限wl=22.7%，塑限wp=16.3%。
3、桩身混凝土强度等级拟采用c25，混凝土弹性模量eh=2.85×104mpa，可选择的钢筋有hpb235和hrb335。
4、计算荷载。
1）一跨上部结构自重g1=2000×(l/20)1.2 kn（取整），其中l为跨径；
2）盖梁自重g2=350kn；
3）局部冲刷线以上桩重应分别考虑最低水位及常水位；汽车荷载应考虑最不利荷载组合（双孔和单孔布载）；人群荷载尚应考虑最不利情况；荷载布载长度为梁长（l-0.1）m。
4）设计汽车荷载为公路—ⅱ级，汽车可能产生的横向偏心距为0.55m（如图2），单孔活载时纵向偏心距为b=0.30m（如图3），并应考虑冲击力。
5）水平荷载。
单桩所受水平力如图4所示。其中：ht（制动力）=4.5kn；w1(风力)=5kn；w2(风力)=8kn
图45、设计成果与要求：
1）确定桩的长度，进行单桩承载力验算。
具体计算时按如下不同标准跨径分组进行，同组人员的设计桩径、桩长不得全部相同。
2）桩身强度计算；求出桩身弯矩图（用座标纸画），确定桩身最大弯矩值及其相应截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度；
3）计算主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量；
4）用2#图纸绘出桩的钢筋布置图。
设计步骤：1、选定桩径、桩端持力层等；
2、计算上部荷载、系梁、盖梁等自重，进行各种荷载组合，并计算作用到桩顶的各种条件下的最不利荷载组合，如竖向力，横向力和弯矩值；
3、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算；
4、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩；
5、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值，验算地面处桩身水平位移；
6、桩身截面配钢筋与强度验算，并计算钢筋用量。
7、绘图（2号图纸）。
二、房屋建筑桩基础课程设计（建工方向）
某高层住宅共二十八层，地下室一层，作车库和设备层使用。总建筑面积16600m2，总建筑高度86.8m。
上部结构为剪力墙体系，基础设计为桩箱基础，箱基埋置深度为5.5m。上部结构平面图如下：
上部结构总荷载为：垂直荷载∑n=283000kn。垂直荷载＋水平荷载组合∑n=368000kn。基础底面积为a＝638m2，则基底平均压力p=443~577kpa>地基承载力。
根据地质勘察报告，场地内的岩土层的分布及相应的物理力学指标如下表：
建筑平面布置图。
注：斜线左上方数值表示灌注桩的摩擦力，右下方数值表示预制桩的摩阻力。
地表至20m深度的①、②层土为主要含水层，属地下潜水，埋深一般在地表下1m左右，受大气降水及地表水影响明显。地下水对混凝土无侵蚀性。
拟建场地及其附近无不良地质现象，无活动构造断裂带分布，场地稳定性好。**基本烈度为7°，建筑物抗震等级为二级。基础设计安全等级为一级。
经波速实验测得建筑场地面以下15m内土体的平均剪切波速值为155m/s，为中软场地类型，ⅱ类建筑场地。自基岩以上地基土层的卓越周期为t=0.88s。
经现场标准贯入试验及室内颗粒分析，②层粉土－粉砂属非液化土层。
设计内容：箱基以下桩基础的设计，包括桩的类型、尺寸、长度、配筋、承载力、桩基平面布置、沉降及整体性验算；承台的尺寸及配筋。要求有完整的计算设计说明书，手工绘制一张2号图纸，图纸上的内容应与计算书上的结果一致、准确、全面。
设计步骤：1.根据场地地质条件选择合理的成桩方式，需考虑的因素有选择持力层的深度、地下水的情况、浅层土质以及各种成桩方式的特点等等。
2.选择持力层。
3.假定一桩径，计算单桩的承载能力：如果满足要求则计算桩的总数，布置桩基；不满足则重新选择桩径或持力层。
4.验算基础的沉降及整体性，看是否符合要求，不符合则应重新选择桩径或持力层。
5.如果承载力、沉降及整体性等指标均符合要求，进行桩身配筋（注意单桩承载能力是否是按照材料强度确定）。
6.承台设计与配筋，使之既满足受力要求，又经济合理。
7.绘图(2号图纸)。
三．岩土方向可任选上面二题中的一个完成。
四、道路方向设计题。
设计任务书。
土木道路）1.题目：某四层办公大楼承重外墙基础设计。
2.设计资料。
1)建筑地点：长沙。
2)上部结构：上部为砖混结构，墙厚240mm；墙体材料：外墙用mu10红砖，±0.
00以下采用m10水泥砂浆， ±0.00以上采用m7.5混合砂浆。
第一层外墙用49墙，以上用37墙。作用在室内设计地面以上的主要荷载组合标准值为248kn／m，设计地面高程为50.5m。
3）建筑物简图。
(1)建筑地区平面图(附钻孔布置)，见附录一；
(2)建筑物平面图及剖面图，见附录。
二、附录三。
4）建筑地点地质及水文气象资料。
(1)钻孔柱状图、地质剖面图(见附录。
四、附录五)；
(2)地基土壤分析结果报告表(见附录六)；
（3）地下水位距地面1.0～2.0m，对混凝土无侵蚀性，水位年变化约2m左右。
5）其它。1)建筑材料**情况：在附近约5公里处有质量较好的石英砂岩，约20公里处有砂、卵石等**(可用船运输)；
2)附近有水源及自来水**；
3)有插入式及表面震捣器以及打桩设备；
4)工程期限：
3.设计要求
1）做3～4个基础比较方案的设计(①天然地基上浅基础《无筋扩展基础或“宽基浅埋”的钢筋混凝土扩展基础》、②桩基设汁、③换土砂垫层设计)；
2）每个方案粗略的工程概算；
3）根据经济、技术、施工条件选择其中一个较好的方案；
4）绘制基础施工图（浅基础剖面图、桩基平面布置图及桩身结构图，建筑地区平面图、钻孔柱状图及地质剖面图）。
以上资料归纳为设计计算说明书一本，设计图纸—张（a1）。
设计指示书。
1. 教学要求与设计依据。
根据教学大纲的要求，使学生通过《土力学》与《基础工程(一)》课程的学习，能够基本掌握主要承受竖向力时的浅基础、桩基础和换土垫层的基本设计步骤与计算方法。
设计依据：除教科书外，还有《地基基础设计规范(gb50007—2002)》、建筑桩基技术规范(jgj94—94)》、混凝土结构设计规范(gb500l0—2002)》及湖南省概预算定额等。
2.资料整理
1)设计目的、任务、建筑地点、地形及原有建筑物描述；
2）建筑地点气象及水文地质描述；
3）根据土壤分析结果报告表，校核各钻孔、探井土壤名称及地基承载力特征值(暂不做深度、宽度修正)，并填入报告表中。
3.天然地基上浅基础设计（无筋扩展基础）
1)确定基础结构类型和材料；
2)选定基础埋置深度；
3)确定地基承载力(先确定地基承载力特征值，后再考虑修正)；
4)按地基承载力计算基础尺寸；
5)无筋扩展基础台阶宽高比验算；
6)地基承载力验算；
7)基础沉降验算；
8)工程造价概算(工程单价查定额)。
4. 钢筋混凝土扩展基础设计（略，参见书上“墙下钢筋混凝土”例题及钢筋混凝土结构知识进行）
5.换土(砂)垫层设计。
1）按上述浅基的基本步骤定基础结构类型、材料及埋深；
（2）按砂垫层fa＝200kpa确定基础尺寸；
（3）确定垫层厚度及宽度(先试算厚度，再进行验算)。
（4）估算造价。
6．桩基设计。
1）结合勘察报告、荷载情况、上部结构条件及经验等确定桩基持力层；
2）确定桩的类型及承台底面标高；
3）选择桩材、桩径、桩长；
楼层数与桩截面（mm）的经验关系。
4）确定单桩承载力设计值；
5）确定桩数及其排列，初拟承台埋深及轮廓尺寸；
6）确定群桩基础承载力，验算群桩基础的地基强度和沉降；
7）桩基中各基桩受力验算；
8）承台计算（见桩基规范附录f）、基桩截面设计及配筋计算（可参考jsjt-89《全国通用建筑标准设计结构试用图集预制钢筋混凝土桩》或教科书图）；
9）工程造价估算；
10）绘制桩的结构及施工详图。
7.设计方案比较及绘图。
所有图都绘在一张a1图纸上（手工绘制），注意各图合适的比例和位置，以使全图匀称；线条、尺寸线按工程制图要求，施工说明字体工整，全图可观性好。
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2019基础工程课程设计
目录第1章概述 1.1 设计任务。1.2 设计资料 1.2.1 工程概况 1.2.2 工程地质勘察资料 1.2.3 荷载设计。1.2.4 设计依据。第2章方案设计 2.1 基础类型的选择 2.2 持力层的选择。第3章浅基础技术设计 3.1 基础尺寸的确定 3.2 基础高度的确定 3.3 抗弯钢筋的配...