地基基础课程设计学生：何昕桐学号：指导教师：少东专业班级：14土木升本所在学院：工程学院中国·2015年11月目录1、设计资料 (1)2、设计要求 (3)3、确定持力层基础埋深 (3)4、确定基础尺寸 (5)5、下卧层强度验算 (6)6、柱基础沉降计算 (7)7、调整基底尺寸 (8)8、基础高度验算 (8)9、配筋计算 (10)10、绘制施工图 (12)地基基础课程设计任务书1.设计资料某多层现浇的钢筋混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为500×600mm，室外地坪标高同天然地面，室外地面高差为0.45m。
建筑场地地质条件见表A，作用于基础顶面的荷载见表B。
图1 柱网布置图表A（地下水位在天然地面下2.2m）编号土层名称土层厚度(m)γ(kN/m3)ω(%) еI LEs(MPa)C(kPa) Φ(°)F ak(kPa) Ⅰ多年素填土 1.6 17.8 94 Ⅱ粉土 5.2 18.9 26.0 0.82 0.65 7.5 28 15 167 Ⅲ淤泥质粉质黏土2.2 17.0 51 1.44 1.0 2.5 24 12 78 Ⅳ粉、细砂10.1 19.0 10 30 160表B B-1 柱底荷载标准组合表B B-2 柱底荷载准永久组合2.选择持力层、确定基础埋深根据工程地质资料和设计要求：本持力层选用Ⅱ土层，故初定基础埋置深度取d=1.6m地基承载力特征值确定，根据工程地质资料和基础埋置深度的选择，可知地基承载力特征值 167ak f Kpa =3.确定基础尺寸3.1 地基承载力特征值的确定《建筑地基规》规定：当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时从荷载试验或其他原则测试，经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正： (3)(0.5)a ak b d m f f b d ηγηγ=+-+- 由于基础高度尚未确定，假定b ＜3m ，首先进行深度修正。
根据粉土10%ρ≤， 查表7.10得b η=0.5 ，d η=2.0，持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）：3117.8/m kN m γ=1(0.5)167 2.017.8(1.60.5)206.2a ak d m f f d kPaηγ=+-=+⨯⨯-=初步选择基底尺寸计算基础和回填土k G 时的基础埋深d=1.62.051.8252m +=由ka G F A f dγ≥-得：B 柱 2010256.04206.220 1.825A m ==-⨯C 柱 208254.86206.220 1.825A m ==-⨯由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即：B 柱 201.2 1.2 6.047.248A A m ==⨯=C 柱 201.2 1.2 4.86 5.832A A m ==⨯= 初步选择基础底面积：B 柱 ()223 2.47.27.248A l b m m =⋅=⨯=≈ 2.43b m m =≤，不需要对a f 进行修正；C 柱 ()222.82 5.6 5.832A l b m m =⋅=⨯=≈23b m m =≤，不需要对a f 进行修正。
3.2 验算持力层地基承载力 基础和回填土重k G G d γ=B 柱 20 1.8257.2262.8k G kN =⨯⨯=C 柱20 1.825 5.6204.4k G kN =⨯⨯=初步选择基础高度800h mm =。
偏心距 kk K KM e F G =+B 柱 65350.830.072(0.5)61025262.8k l e b +⨯==≤==+即min 0k P ≥满足； C 柱 105280.82.80.124(0.47)6825204.4k l e b +⨯==≤==+即min 0k P ≥满足。
基底最大压力 max 6(1)k K Kk e F G P A l+=+ B 柱 ,max 1025262.860.072(1)204 1.2247.47.23k a P kPa f kPa +⨯=⨯+=≤=,满足；C 柱 ,max 825204.460.124(1)232.7 1.2247.45.6 2.8k a P kPa f kPa +⨯=⨯+=≤=,满足。
最终基底尺寸：B 柱基础底面 长L=3m ， 宽b=2.4mC 柱基础底面 长L=2.8m ， 宽b=2m4.下卧层强度验算318.91.89/10g cm gγγρρ=⇒=== (1) 1.890.821.23(1)(10.26)1s ws wd w ee d w ρρρρ+⨯=⇒===++⨯1s sat w sat sat d eg eρρργ+=⇒=+ 31.230.821011/110.82s sat w d e g kN m e γρ++==⨯=++软弱下卧层顶面处自重应力17.8 1.82518.90.6(1110) 4.648.425cz P kPa =⨯+⨯+-⨯=软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度3248.425 6.89/7.025m N m γ==由淤泥质粘土78ak f kPa =,查表7.10得0b η=, 1.0d η=故：2(0.5)78 1.0 6.89(7.0250.5)122.96az ak d m f f d kPa ηγ'=+-=+⨯⨯-=由127.532.5s s E E ==以及 6.8 1.6 2.170.52.4zb-==≥,查表7.19得: B 柱 地基压力扩散角23θ=° 同理，6.8 1.6 2.60.52z b-==≥，查表7.19得：C 柱 地基压力扩散角23θ=° 软弱下卧层顶面处附加应力1()(2tan )(2tan )k m z lb P d P l z b z γθθ-=++B 柱3 2.4(178.917.8 1.825)20.86(32 5.2tan 23)(2.42 5.2tan 23)z P kPa⨯⨯-⨯==+⨯⨯+⨯⨯ C 柱 2.82(183.817.8 1.825)18.29(2.82 5.2tan 23)(22 5.2tan 23)z P kPa⨯⨯-⨯==+⨯⨯+⨯⨯ 验算B 柱 48.42520.8669.3112.96cz z az P P kPa f Pa +=+=≤= 满足C 柱 48.42518.2966.7112.96cz z az P P kPa f kPa +=+=≤= 满足5.柱基础沉降B 柱15730 1.60.089(0.5)915262.8k k k k M l e b F G +⨯===≤=++915262.8163.587.2k k k F G P kPa A ++===,max 660.089(1)163.58(1)192.73k k k e P P kPal ⨯=+=⨯+= ,min 660.089(1)163.58(1)134.53k k k e P P kPal ⨯=-=⨯-=C 柱9223 1.60.138(0.47)925204.4k k k k M l e b F G +⨯===≤=++725204.4165.965.6k k k F G P kPa A ++===,max 660.138(1)165.96(1)2152.8k k k e P P kPal ⨯=+=⨯+= ,min 660.138(1)165.96(1)116.92.8k k k e P P kPal ⨯=-=⨯-=求基底压力和基底附加压力B 柱 max min 192.7134.5163.622P P P kPa++=== C 柱 maxmin 215116.9165.9522P P P kPa ++=== 基础底面处土的自重应力17.81.82532.5cz r d kPa σ=⨯=⨯=则基地附加压力B 柱 0163.632.51310.131cz P P kPa Mpa σ=-=-==C 柱0165.9532.51330.133cz P P kPa Mpa σ=-=-==（1）确定确定沉降计算深度n Z因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算：(2.50.4ln )n Z b b =-B 柱 2.4(2.50.4ln 2.4) 5.160n Z m =-⨯=取n Z =7.4m （z ∆=0.6m ）C 柱 2(2.50.4ln 2) 4.445n Z m =⨯-=取n Z =7.4m （z ∆=0.3m ） （2）沉降计算见表表1 用规方法计算基础最终沉降量（B 柱）表2 用规方法计算基础最终沉降量（C柱）确定沉降经验系数s ψ ①计算 011s11()E ()/()i i i ii i ii si siA P zia z a A P z a z a E E----⋅-==⎡⎤⋅-⎣⎦∑∑∑∑B 柱 s 2415.92513.32527.8E 3.192415.92513.32527.87.5 2.5 2.5MPa ++==++C 柱 s 2134.12262.12276.1E 3.182143.12262.12276.17.5 2.5 2.5MPa ++==++②s ψ值确定假设0ak P f =按表4.4插值得s ψ=1.05(B 柱）s ψ=1.06（C 柱）③基础最终沉降量B 柱 1.3546.8663.26s i s S mm =ψ∆=⨯=∑C 柱 1.3545.9462s i s S mm =ψ∆=⨯=∑6.调整基底尺寸根据63.2662 1.260.0020.002600012B C S S mm l mm -=-=≤=⨯=，满足； 所以基础不需进行地基变形验算。
7.基础高度验算 7.1 基础类型的确定采用阶梯形基础，选用C25的混凝土浇筑，基础底下用100厚C10混凝土垫层。
计算基底净反力偏心距 ,0n M e N=B 柱 ,088470.830.0910.561384n l e m b +⨯==≤==C 柱 ,0142380.8 2.80.1550.4761114n l e m b +⨯==≤==基础边缘处的最大和最小净反力 B 柱 ,,max,min227.26138460.09111157.23 2.43n o n n kPae F PkPa l b l ⎛⎫⨯⎛⎫=±=⨯±= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭ C 柱 ,,max,min264.96111460.15511132.92.82 2.8n o n n kPa e F PkPa l b l ⎛⎫⨯⎛⎫=±=⨯±= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭ 基础高度（采用阶梯型基础） a ）柱边基础截面抗冲切验算B 柱 L=3m b=2.4m 0.5t c a b m == 0.6c a m =C 柱 L=2.8m b=2m 0.5t c a b m == 0.6c a m =初步选择基础高度h=800mm ，从下至上分400mm 、400mm 两个台阶。