《基础工程》课程设计一、墙下条形基础课程设计任务书某教学楼采用毛石条形基础,教学楼建筑平面如图1所示,试设计该基础。地下水位在天然地表下8.5m,水质良好,无侵蚀性。室外设计地面-0.6m,室外设计地面标高同天然地面标高。梁L-1截面尺寸为200mm×500mm,伸入墙内240mm,梁间距为3.3m,外墙及山墙的厚度为370mm,双面粉刷。基础采用两种方案:(1)采用M5水泥砂浆砌毛石;(2)采用水泥砂浆M5,砌MU10砖基础。标准冻深为1.20m。荷载及土层参数如表1。图1教学楼建筑平面图表1荷载及土层参数序号上部结构传至基础顶面的竖向力荷载土层性状(土层参数从上到下)外纵墙F1K(kN)山墙F2K(kN)内横墙F3K(kN)内纵墙F4K(kN)1558.57168.61162.681533.15第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m196akf,厚5m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m88akf,厚5m。2568.45175.22170.321455.12第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m200akf,厚6m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m80akf,厚5m。3543.26163.78156.481499.75第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m190akf,厚5m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m90akf,厚5m。4555.65167.97165.741545.15第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m189akf,厚6m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m78akf,厚5m。5523.65158.94149.631678.52第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m203akf,厚5m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m92akf,厚5m。6584.63178.65168.921766.35第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.5m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m196akf,厚5m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m88akf,厚5m。7558.57168.61162.681533.15第一层:杂填土,3kN/m16,厚0.8m;第二层:粉质粘土,3kN/m18,aMP10sE,2kN/m214akf,厚7m;第三层:淤泥质土,MPa2sE,2kN/m89akf,厚5m。设计内容⑴荷载计算(包括选计算单元、确定其宽度)。⑵确定基础埋置深度。⑶确定地基承载力特征值。⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。⑸软弱下卧层强度验算。二、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图2所示,试设计该基础。该地区地势平坦,无相邻建筑物,经地质勘察:持力层为粘性土,土的天然重度为18kN/m3,地基承载力特征值fak=230kN/m2,地下水位在-7.5m处,无侵蚀性,标准冻深为1.0m(根据地区而定)。荷载参数表如表2。柱截面尺寸为350mm×500mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载为680kN,弯矩值为80kN·m,水平荷载为10kN。表2柱下独立基础荷载参数表组号柱截面尺寸上部结构传下来的荷载标准值轴力kN弯矩kN.m剪力KN1350mm×500mm68080102300mm×450mm67889123400mm×500mm65888114350mm×550mm65575155350mm×500mm68778146300mm×450mm65489137400mm×500mm63888158350mm×550mm68980169350mm×500mm656831210300mm×450mm6328411设计内容:(1)确定基础埋置深度(2)确定地基承载力特征值(3)确定基础的底面尺寸(4)确定基础的高度(5)基础底板配筋计算(6)绘制施工图(基础的平面布置图及基础配筋图)图2柱网布置图三、桩基础设计任务书:某多层建筑一框架结构,柱所采用的混凝土等级为C30,建筑场地位于市区,地势平坦。承担上部结构传来荷载,如表3;经勘察地基下各土层物理力学性质指标如下表4所示,地下水位离地表1.5m,根据已有分析资料,该场地地下水对混凝土无腐蚀性;建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。表3荷载参数表组号柱截面尺寸上部结构传下来的荷载设计值轴力kN弯矩kN.m剪力KN1600mm×600mm2800420502600mm×900mm2379187583400mm×500mm29772791094400mm×800mm2366413805600mm×600mm3908352856600mm×900mm3900338827400mm×500mm4071324798400mm×800mm3680312559600mm×600mm36353065410600mm×900mm15943176811400mm×500mm20931433612400mm×800mm4885470104表4各土层物理力学指标土层标号土层名称层底埋深(m)重度(kN/m3)eW(%)ILCkPa(°)EsMPakafkPaskqkPakpqkPa1杂填土1.817.52灰色粉质粘土10.118.40.90330.9516.721.15.4125353灰色淤泥粉质粘土22.117.81.06341.1014.218.63.895294黄褐色粉土加粉质粘土27.419.10.88300.7018.423.311.51405522005灰绿色粉质粘土27.419.70.72260.4636.526.88.6210602300设计内容:(1)选择桩型、桩径、桩长(2)确定单桩竖向(水平)承载力特征值(3)初步确定桩数,布置桩位(4)承载力验算(5)沉降计算(6)承台设计(抗弯、抗剪、抗冲切、局部承压验算)(7)绘制施工图(桩的平面布置图、承台及桩的配筋图)四、地基处理设计任务书:1)某省某建筑工程,建筑场地为第四季全新世冲积层,地下水位较高,场地土为深厚的中高压缩性饱和软土,场地地质自上而下分为7层,主要物理力学性质见表5。表5各土层物理力学指标土层标号土层名称平均层厚(m)重度(kN/m3)EsMPakafkPaskqkPakpqkPa1杂填土2.017.52淤泥质粉质粘土3.018.13.080123淤泥质粉土7.017.84.080154粉质粘土7.019.15.01103011005粉砂4.019.79.01603212006中砂1018.530.02804221007密实卵石未钻透80.0350804000该建筑为框架结构,基础采用筏板基础,设置地下室,室内外高差为0.3m,基础埋深自室外地坪算起2m。上部结构传至基础顶面的竖向荷载标准值为kNFk310350,筏形基础底面尺寸为30m×90m。由岩土勘察报告知,该建筑物基础坐落在第2层淤泥质粉质粘土层上,天然地基承载力特征值为80kPa,要求进行地基处理,设计要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa,沉降量不大于120mm。2)北京某小区一高层住宅楼,剪力墙结构,地上24层,地下2层,基础采用箱型基础,基础埋置深度5m,该建筑物东西两侧已建有高层住宅两栋,最近距离15m,基础坐落在第四层粘质粉土层上,四层及其以下土层工程地质条件如下表6。表6基础下各土层物理力学指标土层标号土层名称平均层厚(m)重度(kN/m3)EsMPakafkPaskqkPakpqkPa4粘质粉土3.019.13.0180305粉质粘土5.019.54.0150326细砂8.019.731.0250357007粘质粉土5.019.69.0200329008细砂6.019.730.02803511009圆砾未钻透80.0400802100上部结构传至基础顶面的竖向荷载标准值为kNFk310763,箱型基础底面尺寸为20m×60m,设计要求经深度修正后的地基承载力特征值不小于400kPa,沉降不大于100mm。