《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 m1）；2、第四系冲积层（◎）; 3、残积层（Q1）；4、白垩系上统沉积岩层（K）。

各土（岩）层特征如下：1）人工填土层（c m1）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/nt松散为主，局部稍密，很湿。

层厚 1.50m。

2）第四系冲积层（c a1）②-1淤泥质粉质粘土：灰黑，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：3 =44.36%; p = 1.65 g/cm3; e= 1.30 ; I L= 1.27 ; Es= 2.49MPa；C= 5.07kPa，© = 6.07 °。

承载力特征值取f ak=55kP&②-2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：3 = 33.45%; p = 1.86 g/cm3; e= 0.918;l L=0.78;Es=3.00Mpa C=5.50kPa,①=6.55 °。

②-3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3为：3 = 38.00% ; p = 1.98 g/cm ; e= 0.60;I L=0.20; Es=10.2MPa。

3）第四系残积层（Qf）③-1粉土：褐红色、褐红色间白色斑点；密实，稍湿-湿。

该层层厚2.09m。

其主要物理力学性质指标值为： 3 = 17.50%; p = 1.99 g/cm3; e= 0.604 ; I L=0〜0.24 ; Es=16.5MPa;C= 41.24kPa;①=22.63 °。

4）基岩一白垩系上统沉积岩层（K）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。

④ -1强风化层：褐红色。

厚度多在3.50〜5.50m之间，平均为4.0m。

其主要物理力学性质指标值为：p = 2.30 g/cm ; 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=3（〜36击。

④-2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=400.0MPa④-3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30.60MPa2. 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，本场地地下水静止水位标高在11.30〜11.89m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土0.00m的荷载条件如附件。

所有底层柱截面尺寸均为600mr^ 600mm柱子的混凝土强度等级为C30=（二）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）《JGJ94-2008建筑桩基技术规范》（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：A4o（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、力学指标见表 1.11.2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①和13轴，第二组为②~12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：S k =1.0恒载1.0活载。

第一组：F =2742.80kN , M =11.10kN m，V = 72.9kN第二组：F =4009.1kN, M = 8kN m，V = 46.5kN基本组合：用于承台设计及桩身配筋，计算公式为：S = 1.35恒载• 0.7 1.4活载第一组: F =3587.3kN , M =15.3kN m，V = 53.3kN第二组: F =5211.3kN , M =11.5kN m，V = 64.2kN用于桩基沉降验算，计算公式为：S q =1.0恒载0.7活载。

准永久组合：第一组: F =2645.4kN , M -11.3kN m，V =74.5kN第二组: F = 3846.1kN , M =8.2kN m，V = 47.6kN2. 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400mr K 400mm选择第④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h =12.94 • 1.0 =13.94m。

取承台厚度为1.0m,承台埋深为1.94m, 则桩长h=11.0m。

3. 确定单桩承载力根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 5.3.5 :用经验参数法确定单桩极限承载力标准值：Q uk =Q sk - Q pk = q si k l i q p k A pq sik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3.1q pk为极限端阻力标准值，由《规范》表5.3.5-2得：q pk = 6000kp a桩极限承载力标准值：Q uk 二Q sk Q pk 二u q sik l i q pk A p2 =4 0.4(30 3.06 57 2.45 88 3.40 70 2.09 220 1.0) 6000 0.42=2396kpa根据《规范》5.2.2 :单桩承载力特征值凡-Q uk , K为安全系数，取K=2oK/口1得：R a 2396 =1198kpa24. 确定桩数和承台底面尺寸4.1①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，考虑偏心受压，取调整系数为1.1，即：F , 2742.8 “ n 1.11.1 =2.5R1198取门=3根，桩中心距 S a =1.4m 3d = 1.2m ，桩承台为等边三角形承台，桩 位平面布置见附图。

4.2②~12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:F 4009.1 n 1.11.1R1198取门=4根，取桩中心距 S a -1.4m 3d =1.2m ，桩心距承台力缘取 500mm 承台底面尺寸为2400mr K 2400mm 桩位平面布置见附图。

5. 桩基承载力验算5.1①和13轴柱桩单桩承载力 轴心竖向力作用下：1F G 27428 20 — 2.4 2.2 1.94 Q k 二 Fk ——k -9484 ：： R a = 119&pa ，满足要求n 3 偏心竖向力作用下F kG k M yk x max2n'人=948.4+(12.449字 0.72汉0.725.2②~12轴柱桩单桩承载力 轴心竖向力作用下偏心竖向力作用下F kG k n40091+20 汉 2.4 汇 2.4汇 1.944= 10581 ： R a =119&pa ，满足要求。

= 3.7 =1025.2<1.2 R a =1437.6kpa ，满足要求F k ^G k M yk X max-2-n'、 X i=1058.1+(0.1 46.5 1.94) 0.7= 1090.3<1.2 R a =1437.6kpa ，满足要求4 0.76. 承台受弯计算6.1①和13轴柱桩承台受弯计算承台厚度1.0m ，保护层为50mm ，则h^ 0.95m ，V =53.27kN空竺“958kN3混凝土的抗拉强度为f t -1.19N / mm 2 ，采用对称配筋, 钢筋选用 HRB335级,f y =300N/mm 2取荷载基本组合: F =3587.30kN ， M -15.28kN m ，混凝土强度等级为C25,NmaxM y X maX=伽占 咤空互単卫7 =询杯+ X j 22 0.72呼(S a-乎C)3 4詈(1.4诗 0*523.6kN m523.6 106M523.6“ 10 2_0.9f y h o - 0.9 300 950 一 2041.3mm选用 7B20@15钢筋，A^ -2199.4mm 2 6.2②~12轴柱桩承台受弯计算取荷载基本组合：F =5211.34kN ，M =11.5kN m ，V=64.18kN N=上=5211.34=1302.8kN nNmax上 叫=13028(11.5 64.18 !94).j 347.3kN n vXj4 0.72= 2N m a X X j =2 1347.3 0.4 =1077.8kN mMA 5 =0.9f y h °1077.8 106 24202mm0.9 300 950选用B20@15钢筋，A s = 5027.2mm2冲切系数:0.56 _ 0.56 11 0.2 0.21 0.2 0.56‘120.20.56 0.27 0.2= 1.197. 承台抗冲切验算7.1①和13轴柱桩承台抗冲切验算 柱对承台的冲切验算：根据《规范》597 :承台受柱冲切的承载力可按以下公式计算:F i _ 2[ - ox (b c a °y )「'.-'o y (h e ■ a°x )] -hp f t h o柱边到取近桩边的水平距离： a °x =0.2m ， a °y = 0.3m'-hp= 1 -1一0.95(950 - 800) = 0.094 p2000-800承台抗冲切承载力:= 2 2.04(0.6 0.3) 1.62(0.6 0.2)1 0.994 1190 0.95=7083.9kNF ] = 3587.30kN ：： 7083.9kN ，满足要求。