道路勘測課程設(shè)計計算說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計1</p><p><b>　　1.1設(shè)計資料1</b></p><p>　　1.1.1、地形1</p><p>　　1.1.2、工程地質(zhì)條件1</p><p>　　1.1.3、巖

2、土設(shè)計技術(shù)參數(shù)1</p><p>　　1.1.4、水文地質(zhì)條件1</p><p>　　1.1.5、上部結(jié)構(gòu)資料2</p><p>　　1.1.7本人設(shè)計資料2</p><p>　　1.2獨立基礎(chǔ)設(shè)計2</p><p>　　1.2.1、選擇基礎(chǔ)材料2</p><p>　　1.2.2、選

3、擇基礎(chǔ)埋置深度3</p><p>　　1.2.3、求地基承載力特征值。3</p><p>　　1.2.4、初步選擇基底尺寸3</p><p>　　1.2.5、驗算持力層地基承載力3</p><p>　　1.2.6、計算基底反力4</p><p>　　1.2.7、基礎(chǔ)高度4</p><p&

4、gt;　　1.2.8、配筋計算4</p><p>　　1.2.9、基礎(chǔ)配筋大樣圖5</p><p>　　1.2.10確定B、C、D兩軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸。5</p><p>　　1.2.11 設(shè)計圖紙5</p><p>　　2 樁基礎(chǔ)課程設(shè)計6</p><p><b>　　2.1設(shè)計資料6</

5、b></p><p>　　2.1.1、地形6</p><p>　　2.1.2、工程地質(zhì)條件6</p><p>　　2.1.3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)6</p><p>　　2.1.4、水文地質(zhì)條件7</p><p>　　2.1.5、上部結(jié)構(gòu)資料7</p><p>　　2.1.7本人設(shè)計

6、資料7</p><p>　　2.2 預(yù)制樁基設(shè)計8</p><p>　　2.2.1單樁承載力計算8</p><p>　　2.2.2樁基豎向承載力驗算9</p><p>　　2.2.3承臺設(shè)計10</p><p>　　2.2.4設(shè)計圖紙14</p><p>　　1 柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計

7、</p><p><b>　　1.1設(shè)計資料</b></p><p><b>　　1.1.1、地形</b></p><p><b>　　擬建建筑場地平整。</b></p><p>　　1.1.2、工程地質(zhì)條件</p><p>　　自上而下土層依次如下：&

8、lt;/p><p>　?、偬柾翆?，雜填土，層厚0.6m，含部分建筑垃圾。</p><p>　　②號土層，粉質(zhì)黏土，層厚1.5m，軟塑，潮濕，承載力特征值。</p><p>　?、厶柾翆樱ね?，層厚1.8m，可塑，稍濕，承載力特征值。</p><p>　　④號土層，細(xì)砂，層厚2.0m，中密，承載力特征值。</p><p>　

9、　⑤號土層，強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值。</p><p>　　1.1.3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)</p><p>　　地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1.1所示。</p><p>　　表1.1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)</p><p>　　1.1.4、水文地質(zhì)條件</p><p>　?。?）擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無

10、腐蝕性。</p><p>　?。?）地下水位深度：位于地表下1.5m。 </p><p>　　1.1.5、上部結(jié)構(gòu)資料</p><p>　　擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差。柱網(wǎng)布置如圖1.1所示。</p><p><b>　　1.1.6、材料</b></p>

11、;<p>　　混凝土強(qiáng)度等級為，鋼筋采用。</p><p>　　1.1.7本人設(shè)計資料</p><p>　　本人分組情況為第九組第7個，根據(jù)分組要求及參考書柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用7題號A軸柱底荷載.</p><p>　　底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值:，，</p><p>　　底荷載效應(yīng)基本組合值:，，。<

12、;/p><p>　　持力層選用④號土層，承載力特征值，框架柱截面尺寸為400mm400mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差350mm。</p><p><b>　　1.2獨立基礎(chǔ)設(shè)計</b></p><p>　　1.2.1、選擇基礎(chǔ)材料</p><p>　　基礎(chǔ)采用C30混凝土，HRB235級鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m。

13、</p><p>　　1.2.2、選擇基礎(chǔ)埋置深度</p><p>　　基礎(chǔ)埋深不易淺于0.5m，因為表土一般都松軟，易受雨水及外界影響，不宜作為基礎(chǔ)的持力層。另外，基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于設(shè)計地面100mm以上，避免基礎(chǔ)外露，遭受外界的破壞。持力層為④層。基礎(chǔ)埋深初步確定為4.4m。</p><p>　　1.2.3、求地基承載力特征值。</p><p&g

14、t;　　根據(jù)細(xì)砂查表8-5，查表得=2.0，=3.0。</p><p>　　基底以上土的加權(quán)平均重度為：</p><p>　　修正后的地基承載力特征值為：</p><p>　　1.2.4、初步選擇基底尺寸</p><p>　　取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，，。</p><p>　　計算基礎(chǔ)和回填土重時的基礎(chǔ)埋置深度為</p

15、><p>　　按中心荷載初估基礎(chǔ)底面積</p><p><b>　　A軸：</b></p><p>　　考慮偏心荷載作用，將底層面積擴(kuò)大1.4倍，即采用基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2.5、驗算持力層地基承載力</p><p><b>　　基礎(chǔ)及回填土重</b></p&g

16、t;<p><b>　　基礎(chǔ)的總垂直荷載</b></p><p><b>　　基底的總力矩</b></p><p><b>　　總荷載的偏心</b></p><p>　　計算基底邊緣最大應(yīng)力:</p><p>　　滿足地基承載力要求。</p><

17、;p><b>　　B軸：</b></p><p>　　考慮偏心荷載作用，將底層面積擴(kuò)大1.4倍，即采用基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2.5、驗算持力層地基承載力</p><p><b>　　基礎(chǔ)及回填土重</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)的總垂直荷載</b>&l

18、t;/p><p><b>　　基底的總力矩</b></p><p><b>　　總荷載的偏心</b></p><p>　　計算基底邊緣最大應(yīng)力:</p><p>　　滿足地基承載力要求采用基礎(chǔ)</p><p>　　同理,求得C軸b=1.8m,l=3.6m</p>&

19、lt;p>　　D軸b=2.9m, l=2.9m</p><p>　　1.2.6、計算基底反力</p><p>　　取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值：</p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　靜偏心距為</b></p><p><b>

20、　　基底凈反力</b></p><p>　　1.2.7、基礎(chǔ)高度</p><p>　　預(yù)計基礎(chǔ)高度取為800mm，保護(hù)層厚度取50mm。</p><p><b>　　因為，故。</b></p><p>　　滿足<要求，基礎(chǔ)不會發(fā)生沖切破壞。</p><p>　　1.2.8、配筋計

21、算</p><p>　　基礎(chǔ)選用HRB335鋼筋，。</p><p><b>　　·</b></p><p><b>　　配筋面積</b></p><p>　　查混凝土相關(guān)規(guī)范得出A軸基礎(chǔ)實際配筋</p><p>　　即 25@200，另一個方向同理。</p&

22、gt;<p>　　1.2.9、基礎(chǔ)配筋大樣圖</p><p>　　基礎(chǔ)配筋大樣圖如圖A3圖紙01所示。</p><p>　　1.2.10確定B、C、D兩軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸。</p><p>　　通過Excel表格編輯公式分別對其他三個軸進(jìn)行面積試算，得出</p><p>　　B軸：b=3.1m,l=3.1m</p>

23、<p>　　C軸：b=3.1m,l=3.1m</p><p>　　d軸：b=3.1m,l=3.1m</p><p>　　1.2.11 設(shè)計圖紙</p><p>　　根據(jù)以上計算，可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖B軸柱子基礎(chǔ)大樣圖（見圖紙02）</p><p><b>　　2 樁基礎(chǔ)課程設(shè)計</b></p>

24、<p><b>　　2.1設(shè)計資料</b></p><p><b>　　2.1.1、地形</b></p><p>　　擬建建筑場地地勢平坦，局部堆有建筑垃圾。</p><p>　　2.1.2、工程地質(zhì)條件</p><p>　　自上而下土層依次如下：</p><p&g

25、t;　?、偬柾翆樱核靥钔?，層厚1.6m，稍濕，松散，承載力特征值。</p><p>　?、谔柾翆樱河倌噘|(zhì)土，層厚3.1m，流塑，承載力特征值。</p><p>　?、厶柾翆樱凵?，層厚6.3m，稍密，承載力特征值。</p><p>　　④號土層，粉質(zhì)黏土，層厚4.5m，濕，可塑，承載力特征值。</p><p>　　⑤號土層，粉砂層，厚度未揭穿

26、，中密—密實，承載力特征值。</p><p>　　2.1.3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)</p><p>　　地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表3.1和表3.2所示。</p><p>　　表3.1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)</p><p>　　表3.2 樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值 單位：</p><p&g

27、t;　　2.1.4、水文地質(zhì)條件</p><p>　　（1）擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。</p><p>　?。?）地下水位深度：位于地表下3.5m。</p><p>　　2.1.5、上部結(jié)構(gòu)資料</p><p>　　擬建建筑物為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差。柱截面尺寸均為，橫向承重，柱網(wǎng)布置如圖3.1所

28、示。</p><p><b>　　柱網(wǎng)平面布置圖</b></p><p>　　其中縱向尺寸為5A，橫向尺寸為9.6m，A值分別取以下3組：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　2.1.7本人設(shè)計資料</p><p>　　本人分組情況為第九組第第7個，根

29、據(jù)分組要求及參考書柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用7題號B軸柱底荷載。A值取A=6500mm。</p><p>　　柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下：</p><p>　　柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值</p><p>　　A軸荷載： =3440，=376，=251</p><p>　　B軸荷載： =4230，=3

30、37，=266</p><p>　　C軸荷載： =4210，=369，=285</p><p>　　柱底荷載效應(yīng)基本組合值</p><p>　　A軸荷載： F=4644，M=507.6，V=338.85</p><p>　　B軸荷載： F=5710.5，M=454.95，V=359.1</p><p>　　C軸荷載：

31、F=5683.5，M=498.15，V=384.75</p><p>　　2.2 預(yù)制樁基設(shè)計</p><p>　　建筑物基礎(chǔ)設(shè)計方案采用混凝土預(yù)制樁，具體設(shè)計方案如下：自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。該建筑樁基屬于丙級建筑樁基，擬采用截面為直徑500的混凝土沉管灌注樁，以⑤號土層粉質(zhì)粘土為持力層，樁尖伸入持力層1.2m，設(shè)計樁長15.9m，初步設(shè)計承臺高0.95m，承臺底面埋置深度為-1.6

32、0m，樁頂伸入承臺50mm。</p><p>　　2.2.1單樁承載力計算</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計，樁頂標(biāo)高為-1.6m，樁底標(biāo)高為-13.5m，樁長為11.9m。</p><p>　　1．單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：</p><p><b>　

33、　式中：</b></p><p>　　——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，KN；</p><p>　　——單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN；</p><p>　　——單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN;</p><p><b>　　——樁身周長，m；</b></p><p>　　——樁側(cè)第i層土的極限

34、側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值Kpa；</p><p>　　——樁周第i層土的厚度，m；</p><p><b>　　——樁端面積，；</b></p><p>　　——樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kpa。</p><p>　　2．樁基豎向承載力特征值</p><p>　　承臺底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程

35、不考慮承臺土效應(yīng)，即取，則有</p><p>　　根據(jù)上部荷載初步估計樁數(shù)為</p><p>　　則取設(shè)計樁數(shù)為6根。</p><p>　　2.2.2樁基豎向承載力驗算</p><p>　　根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），當(dāng)按單樁承載力特征值進(jìn)行計算時，荷載應(yīng)取其效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。根據(jù)樁數(shù)及承臺尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計矩形承臺（

36、見圖1）</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　矩形布樁，樁中心距取1.7，樁心距承臺邊緣均為400mm。</p><p>　　承臺及其上填土的總重為</p><p>　　計算時取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，則</p><p><b>　　因此 </b></

37、p><p>　　滿足設(shè)計要求，初步設(shè)計是合理的。</p><p><b>　　2.2.3承臺設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)以上樁基設(shè)計及構(gòu)造要求，承臺尺寸為，預(yù)估承臺厚0.95m。承臺混凝土選用C25，；承臺鋼筋選用級鋼筋，，保護(hù)層厚度70mm。設(shè)計圖見圖2</p><p><b>　　圖2</b&g

38、t;</p><p><b>　　1.承臺內(nèi)力計算</b></p><p>　　承臺內(nèi)力計算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值，則基樁凈反力設(shè)計值為</p><p>　　樁身混凝土采用C30， 取，則樁身抗壓承載力為。 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p&g

39、t;<b>　　a 柱對承臺沖切</b></p><p>　　承臺受壓沖切的承載力應(yīng)滿足下式：</p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　基樁為圓形樁，計算式應(yīng)將截面換算成方樁，則換算方樁截面寬為bp=0.8d=0.8500=400mm</p><p><b&g

40、t;　??；</b></p><p><b>　　取=1.0。</b></p><p><b>　　沖切系數(shù)為</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　滿足要求，故厚度為0.95m的承臺能夠滿足柱對承臺的沖切要求。</p>&

41、lt;p><b>　　b角樁沖切驗算</b></p><p>　　承臺受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式：</p><p>　　由于從角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣距離為</p><p><b>　　;;.</b></p><p><b>　　;</b></p><

42、p>　　則 </p><p>　　滿足要求，故厚度為0.8m的承臺能夠滿足角樁對承臺的沖切要求</p><p>　　C．承臺受剪切承載力計算</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　承臺剪切破壞發(fā)生在與樁邊連線所形成的斜截面處，對于Ⅰ-Ⅰ截面（如圖3），<

43、;/p><p><b>　　剪切系數(shù)為 </b></p><p>　　受剪切承載力高度影響系數(shù)計算：</p><p><b>　　則</b></p><p>　　對于II-II斜截面：</p><p><b>　　剪切系數(shù)</b></p>&

44、lt;p><b>　　故滿足抗剪切要求</b></p><p>　　d.承臺受彎承載力計算</p><p>　　對于y方向，取基樁凈反力</p><p><b>　　配置12實際mm</b></p><p>　　對于x方向，取基樁凈反力N=951.75進(jìn)行計算，則</p><