道路勘测课程设计计算说明书.docx

目录1 柱下独立基础课程设计11.1设计资料11.1.1、地形11.1.2、工程地质条件11.1.3、岩土设计技术参数11.1.4、水文地质条件11.1.5、上部结构资料21.1.7本人设计资料21.2独立基础设计21.2.1、选择基础材料21.2.2、选择基础埋置深度31.2.3、求地基承载力特征值。31.2.4、初步选择基底尺寸31.2.5、验算持力层地基承载力31.2.6、计算基底反力41.2.7、基础高度41.2.8、配筋计算41.2.9、基础配筋大样图51.2.10确定B、C、D两轴柱子基础底面尺寸。51.2.11 设计图纸52 桩基础课程设计62.1设计资料62.1.1、地形62.1.2、工程地质条件62.1.3、岩土设计技术参数62.1.4、水文地质条件72.1.5、上部结构资料72.1.7本人设计资料72.2 预制桩基设计82.2.1单桩承载力计算82.2.2桩基竖向承载力验算92.2.3承台设计102.2.4设计图纸141 柱下独立基础课程设计1.1设计资料1.1.1、地形拟建建筑场地平整。1.1.2、工程地质条件 自上而下土层依次如下：号土层，杂填土，层厚0.6m，含部分建筑垃圾。号土层，粉质黏土，层厚1.5m，软塑，潮湿，承载力特征值。号土层，黏土，层厚1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值。号土层，细砂，层厚2.0m，中密，承载力特征值。号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值。1.1.3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。表1.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度孔隙比液性指数粘聚力内摩擦角压缩模量标准贯入锤击数N承载力特征值杂填土17.8粉质黏土19.50.650.8435147.56150黏土18.90.580.7825258.211190细砂20.50.623011.616240强风化砂质泥岩2218223101.1.4、水文地质条件（1）拟建场区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。 1.1.5、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。室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱网布置如图1.1所示。1.1.6、材料混凝土强度等级为，钢筋采用。1.1.7本人设计资料本人分组情况为第九组第7个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用7题号A轴柱底荷载. 底荷载效应标准组合值:， 底荷载效应基本组合值:，。持力层选用号土层，承载力特征值，框架柱截面尺寸为400mm400mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差350mm。1.2独立基础设计1.2.1、选择基础材料基础采用C30混凝土，HRB235级钢筋，预估基础高度0.8m。1.2.2、选择基础埋置深度基础埋深不易浅于0.5m，因为表土一般都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。另外，基础顶面应低于设计地面100mm以上，避免基础外露，遭受外界的破坏。持力层为层。基础埋深初步确定为4.4m。1.2.3、求地基承载力特征值。根据细砂查表8-5，查表得=2.0，=3.0。基底以上土的加权平均重度为：修正后的地基承载力特征值为：1.2.4、初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：，。计算基础和回填土重时的基础埋置深度为按中心荷载初估基础底面积A轴：考虑偏心荷载作用，将底层面积扩大1.4倍，即采用基础。1.2.5、验算持力层地基承载力基础及回填土重基础的总垂直荷载基底的总力矩总荷载的偏心计算基底边缘最大应力:满足地基承载力要求。B轴：考虑偏心荷载作用，将底层面积扩大1.4倍，即采用基础。1.2.5、验算持力层地基承载力基础及回填土重基础的总垂直荷载基底的总力矩总荷载的偏心计算基底边缘最大应力:满足地基承载力要求采用基础同理,求得C轴b=1.8m,l=3.6m D轴b=2.9m, l=2.9m1.2.6、计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：，静偏心距为基底净反力1.2.7、基础高度预计基础高度取为800mm，保护层厚度取50mm。因为，故。满足要求，基础不会发生冲切破坏。1.2.8、配筋计算基础选用HRB335钢筋，。配筋面积查混凝土相关规范得出A轴基础实际配筋即 25200，另一个方向同理。1.2.9、基础配筋大样图基础配筋大样图如图A3图纸01所示。1.2.10确定B、C、D两轴柱子基础底面尺寸。通过Excel表格编辑公式分别对其他三个轴进行面积试算，得出B轴：b=3.1m,l=3.1mC轴：b=3.1m,l=3.1md轴：b=3.1m,l=3.1m1.2.11 设计图纸根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图B轴柱子基础大样图（见图纸02）2 桩基础课程设计2.1设计资料2.1.1、地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。2.1.2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，层厚1.6m，稍湿，松散，承载力特征值。号土层：淤泥质土，层厚3.1m，流塑，承载力特征值。号土层，粉砂，层厚6.3m，稍密，承载力特征值。号土层，粉质黏土，层厚4.5m，湿，可塑，承载力特征值。号土层，粉砂层，厚度未揭穿，中密密实，承载力特征值。2.1.3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表3.1和表3.2所示。表3.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称孔隙比含水量液性指数标准贯入锤击数N压缩模量承载力特征值素填土5.0淤泥质土1.0462.41.083.869粉砂0.8127.6147.5115粉质黏土0.7931.20.749.2170粉砂层0.583116.8285表3.2 桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值 单位：土层编号土的名称侧阻力端阻力土层编号土的名称侧阻力端阻力素填土23粉质黏土61920淤泥质土28粉砂层732450粉砂462.1.4、水文地质条件（1）拟建场区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3.5m。2.1.5、上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱截面尺寸均为，横向承重，柱网布置如图3.1所示。柱网平面布置图其中纵向尺寸为5A，横向尺寸为9.6m，A值分别取以下3组：。2.1.7本人设计资料本人分组情况为第九组第第7个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用7题号B轴柱底荷载。A值取A=6500mm。柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值如下：1 柱底荷载效应标准组合值A轴荷载： =3440，=376，=251B轴荷载： =4230，=337，=266C轴荷载： =4210，=369，=2852 柱底荷载效应基本组合值A轴荷载： F=4644，M=507.6，V=338.85B轴荷载： F=5710.5，M=454.95，V=359.1C轴荷载： F=5683.5，M=498.15，V=384.752.2 预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属于丙级建筑桩基，拟采用截面为直径500的混凝土沉管灌注桩，以号土层粉质粘土为持力层，桩尖伸入持力层1.2m，设计桩长15.9m，初步设计承台高0.95m，承台底面埋置深度为-1.60m，桩顶伸入承台50mm。2.2.1单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-1.6m，桩底标高为-13.5m，桩长为11.9m。1单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：式中：单桩竖向极限承载力标准值，KN；单桩总极限侧阻力标准值，KN；单桩总极限端阻力标准值，KN;桩身周长，m；桩侧第i层土的极限侧阻力标准值Kpa；桩周第i层土的厚度，m；桩端面积，；桩端极限端阻力标准值，kpa。2桩基竖向承载力特征值承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取，则有根据上部荷载初步估计桩数为则取设计桩数为6根。2.2.2桩基竖向承载力验算根据建筑桩基技术规范（JGJ942008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。根据桩数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台（见图1）图1矩形布桩，桩中心距取1.7，桩心距承台边缘均为400mm。承台及其上填土的总重为计算时取荷载的标准组合，则因此 满足设计要求，初步设计是合理的。2.2.3承台设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为，预估承台厚0.95m。承台混凝土选用C25，；承台钢筋选用级钢筋，保护层厚度70mm。设计图见图2图21.承台内力计算承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值，则基桩净反力设计值为桩身混凝土采用C30， 取，则桩身抗压承载力为。 满足要求a 柱对承台冲切承台受压冲切的承载力应满足下式：由于 基桩为圆形桩，计算式应将截面换算成方桩，则换算方桩截面宽为bp=0.8d=0.8500=400mm；取=1.0。冲切系数为； 满足要求，故厚度为0.95m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。b角桩冲切验算承台受角桩冲切的承载力应满足下式：由于从角桩内边缘至承台外边缘距离为;.;则 满足要求，故厚度为0.8m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求C承台受