夏开宗 基础工程课程设计 (1)
基础工程课设的设计方案
基础工程课设的设计方案一、课程名称基础工程二、课程性质基础工程是土木工程学科中的一门基础课程。
它涉及土力学、岩石力学、地基工程等专业知识，是建筑工程的基础。
本课程主要介绍各种基础工程的基本理论、设计方法和施工工艺。
通过本课程的学习，学生将掌握基础工程相关知识，为今后的建筑工程实践打下基础。
三、课程目标1. 了解基础工程的基本理论，掌握土力学、岩石力学、地基工程的基本概念和方法。
2. 掌握基础工程的设计方法和施工工艺，具备基础工程设计和施工的基本能力。
3. 提高学生对基础工程的实际应用能力，培养学生的实际操作技能。
4. 培养学生的工程实践能力和团队合作精神，培养学生的工程实践能力，使学生具备较强的综合素质。
四、教学内容1. 土力学基础知识土力学的基本概念、力学性质、力学模型、孔隙水和孔隙水压力、土体重量、土体内摩擦角、受拉和受压强度、土体流变性能等。
2. 岩石力学基础知识岩石的物理力学性质和力学性质、岩石的应力和应变、岩石的破坏模式、岩石的弹性模量、岩石的抗拉强度、岩石的抗压强度等。
3. 地基工程地基工程的基本概念、地基的类型和特性、地基的设计方法、地基的施工工艺、地基的检测和监控等。
4. 基础工程案例分析基础工程的设计和施工中的案例分析，通过实际案例，了解基础工程的具体操作流程。
五、教学方法1. 理论教学结合实践教学通过理论知识和实际案例相结合，培养学生的实际操作能力。
2. 课程设计和课程实训开设基础工程的课程设计和实训，提高学生的实际操作技能。
3. 讲授和辅导相结合课堂讲授与实习实训相结合，让学生在实践中加深对理论知识的理解。
4. 团队合作通过团队合作的方式，培养学生的团队协作能力，提高学生的综合素质。
六、教学手段1. 多媒体教学利用多媒体技术进行课程教学，展示基础工程的实际操作过程。
2. 模拟实训在实验室中进行基础工程的模拟实训，提高学生的实际操作技能。
3. 实地教学安排实地考察和实地实习，让学生亲身体验基础工程的实际操作过程。
基础工程课程设计一_陈学森_2009010095
基础工程第一次课程设计——2009010095 陈学森1）根据给定条件，确定合理的基础埋深；建筑所在土层位非岩基层，基础埋深不小于0.5m；表层素填土较软（E S=4MPa，小于下层粘土E S=9.0MPa），下层淤泥质土不宜做持力层，故持力层应定在粘土层。
建筑位置为东北地区，需考虑冻结深度影响：标准冻结深度z0=1.8m，设计冻结深度z d=z0ψzsψzwψze。
由于地基土分层，现分层计算（由于需将第二层作为持力层，故只计算前两层的折算冻深）：土的类别影响：第一层素填土为松散粗粒土，类别影响系数按ψzs1=1.20取值；第二层为粘性土，类别影响系数ψzs2=1.00；土的冻胀性影响：第一层不考虑冻胀性，ψzw1=1；第二层为粘土，ωP%=22%，ω%=29%，满足ωP+5<ω≤ωP+9，且冻结期间地下水位距结冻面的最小距离小于2m（因为地下水深度只有1.5m），属于强冻胀土，查表得ψzw2=0.85。
环境影响：按城市郊区考虑，ψze=0.95。
故：按第一层土计算：z d1=z0ψzs1ψzw1ψze=1.8×1.2×1×0.95=2.052m 按第二层土计算：z d2=z0ψzs2ψzw2ψze=1.8×1.0×0.85×0.95=1.454m z d1>1.2，故计算折算冻深：z d=(z d1−1.2)×z d2d1+1.2=1.804m折算冻深进入第二层。
原建筑为采暖居民住宅，由于冻深进入第二层，故按强冻胀土、条形基础、采暖情况查表。
对于基底平均压力，近似按照基底2m宽，按准永久荷载取为p a=150kPa。
查表得允许残留冻土层最大厚度为ℎmax=1mz min=z d−ℎmax=0.804m综合以上因素，基础应埋入第二层，取基础埋深为1.3m。
2）根据试验数据确定土层2抗剪强度指标c、 标准值；抗剪强度指标试验结果如下：物性指标试样1 试样2 试样3 试样4 试样5 试样6 试样7 C（kN/m）24.8 25.3 25.8 24.3 26.3 27.3 26.8 ϕ(°)17.3 17.8 19.8 20.3 19.3 18.3 18.8 试验组数n=7，相应数据记为C1、C2……C7，ϕ1、ϕ2……ϕ7。
基础工程课程设计设计
基础工程课程设计设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法，培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解基础工程的基本概念、原理和设计方法，掌握不同类型基础的设计和计算，了解基础工程的施工技术和质量控制。
2.技能目标：学生能够运用基础工程的知识解决实际工程问题，具备基础工程设计和施工的基本能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对基础工程的兴趣和热情，增强学生对工程事业的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法，不同类型基础的设计和计算，基础工程的施工技术和质量控制。
具体安排如下：1.第一章：基础工程概述，介绍基础工程的基本概念、类型和设计原则。
2.第二章：基础工程的基本原理，讲解基础工程的受力分析、承载力和稳定性。
3.第三章：基础工程的设计方法，介绍不同类型基础的设计方法和计算公式。
4.第四章：基础工程的施工技术，讲解基础工程的施工流程、技术和质量控制。
5.第五章：基础工程的案例分析，分析实际工程中的基础工程设计和施工问题，培养学生解决实际工程问题的能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解基础工程的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生解决实际工程问题的能力。
3.案例分析法：分析实际工程中的基础工程设计和施工问题，使学生能够将理论知识应用于实际工程。
4.实验法：安排基础工程的实验课程，使学生了解基础工程的施工技术和质量控制。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威的基础工程教材，为学生提供全面、系统的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
基础工程课程设计(1)
目录1 .设计资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 荷载情况 (1)1.3工程地质资料 (1)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (2)2.1 选择桩型 (2)2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (5)4.1 柱的桩和承台的确定 (5)5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (6)5.1 四桩承台承载力计算 (6)6 .桩顶作用验算 (7)6.1 四桩承台验算 (7)7 .桩基础沉降验算 (8)7.1 沉降验算 (8)8 .桩身结构设计计算 (10)8.1 桩身结构设计计算 (10)9 .承台设计 (11)9.1 四桩承台设计 (11)10.参考文献 (15)1．设计资料1.1工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
设计柱下独立承台桩基础。
1.2荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力F=8300kN，弯矩M x=80kN·m，M y=750kN。
1.3工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
表1 地质剖面与桩基计算指标2. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第②层是淤泥，且比较厚；第③层是粉质粘土：第④层淤泥质土，且比较厚；第⑤层是卵石，所以第⑤层是较适合的桩端持力层。
基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书《基础工程》课程设计指导书一、基础工程课程设计的目的和意义基础工程是土木工程专业的学科基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。
基础工程课程的特点在于它以较多的力学课程为基础，以土层中的复杂的基础结构为研究对象，又涉及到建筑、交通、水电等多个领域，这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点。
课程设计其主要目标是在学时有限的条件下，使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握，重点掌握其基本理论和基本方法，并具有一定的工程概念和知识。
课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用，也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。
基础工程的知识来源于工程实践，反过来又对工程实践具有指导作用。
同学们在本科学习期间参与工程实践的机会是十分有限的，因而应该重视课程设计带给同学们的动手机会，通过课程设计更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法，有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。
二、基础工程课程设计的基本要求通过本次课程设计，要求同学了解地基基础设计的全过程，掌握一种常用的基础结构和地基的设计计算方法及设计能力。
基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节，使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作，在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。
基础设计的总体目标可以概括为：安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境。
基础工程设计的任务通常包含：1．方案设计：目的是确定地基基础的技术方案，包括地基持力层的选取和基础结构形式的确定。
2．技术设计：包括地基检算和基础结构设计两者。
其任务是通过力学计算和结构措施两方面的手段来保证所设计的地基基础满足设计总体目标的要求。
同学们在做课程设计时应充分发挥主动性，按时完成所要求的设计任务，实现基础工程设计的基本训练，为此要求：1.计算书必须字迹端正，书面整洁，条理清楚，便于查询校核。
《基础工程课程设计》课程简介和教学大纲
《基础工程课程设计》课程简介课程编号：04304805课程名称：基础工程/ Foundation Engineering学分:1学时：1周（上机6时）适用专业：土木工程专业房屋建筑工程方向、道桥方向建议修读学期：5开课单位：建筑工程学院土木工程系先修课程：理论力学、材料力学、土力学、结构力学、混凝土结构设计原理考核方式与成绩评定标准：考核方式：考查成绩评定标准：根据提交的设计成果质量，按五级制评定方法进行评定教材与主要参考书目：参考书目：1．莫海虹，基础工程，中国建筑工业出版社，2014，第三版2. 建筑地基基础设计规范（GBJ50007－2012）, 中华人民共和国住房和城乡建设部编,中国建筑工业出版社20113．公路桥涵地基基础设计规范（(JTG D63-2007)，中华人民共和国住房和城乡建设部编，人民交通出版社20174. 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）中华人民共和国住房和城乡建设部编中国建筑工业出版社20085. 赵明华，土力学基础工程，武汉理工大学出版社，2014，第4版6．建筑地基处理技术规范（JGF79-2012）,中华人民共和国住房和城乡建设部编, 中国建筑工业出版社20137．郭继武，地基基础设计简明手册，机械工业出版社，20088．陈小川，土木工程专业土力学与地基基础课程设计指南，中国水利水电出版社, 2009内容概述：本课程设计内容包括：根据上部建（构）筑物及结构的特点，考虑地质条件的土层分布及各土层的物理力学参数，选用合适的基础材料和结构类型，对基础底面积、地基承载力、基础断面等相关的各项内容进行力学验算和设计，最后绘制相关设计图纸。
通过设计训练，使学生结合教材对所学的基础工程知识进行综合性运用，能够根据地基条件选用合适的基础材料和基础类型，能够进行基础工程的各项设计和计算，并绘制图纸，从而达到巩固学习内容和检验学习效果的目的，并为今后工作中的熟练应用打下坚实的基础。
基础工程课程设计
基础工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说，知识目标包括了解基础工程的基本概念、设计和施工方法；技能目标包括能够运用基础工程的知识解决实际问题；情感态度价值观目标包括培养学生对基础工程学科的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说，我们将讲解基础工程的定义、分类和功能，以及基础工程的设计原则和施工方法。
此外，我们还将通过案例分析，让学生了解基础工程在实际工程中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
在讲授法中，我们将通过生动的讲解和实例，让学生了解基础工程的基本概念和设计原则。
在案例分析法中，我们将引导学生分析实际工程中的基础工程问题，培养学生的解决问题的能力。
在实验法中，我们将学生进行基础工程的实验，让学生亲身体验基础工程的施工方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源，我们将选用权威的基础工程教材，确保学生能够获得准确的知识。
此外，我们还将准备相关的参考书籍、多媒体资料和实验设备，以丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现进行评估。
作业将根据学生的完成质量和创新性进行评估。
考试将采用选择题和问答题的形式，测试学生对基础工程的基本概念、设计和施工方法的理解和应用能力。
六、教学安排本节课的教学安排将紧凑合理，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学进度将按照教材的章节进行安排，每个章节安排相应的教学时间。
教学时间将根据学生的实际情况和需要进行调整，以确保教学内容能够适应学生的学习节奏和兴趣爱好。
教学地点将选择适合教学的环境，如教室或实验室，以便学生能够更好地进行学习和实践。
基础工程课程设计 - 《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计Design of Foundation Engineering设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础适用专业：土木工程一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。
2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。
二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为：450mm×600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值：[s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。
（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。
2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力F=(8300-10n)kN，弯矩M x=(80+2n)kN·m，M y=(750-n)kN。
（其中，M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用；n为学生学号最后两位数）。
3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
三、设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标四、设计成果及提交（1）计算说明书：计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（须注明：《基础工程》课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），目录、设计任务书，计算说明书；（2）桩基础施工图：建议图纸采用A3幅面，表达要清楚，施工图（图纸折叠成A4大小）。
基础工程课程设计(00001)
基础工程课程设计广东工业大学课程设计（论文）任务书题目名称 桥梁群桩基础设计 学生学院 土木与交通工程学院专业班级 姓 名 学 号一、课程设计（论文）的内容在学习桥梁基础工程等课程的基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基础的设计，初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。
二、课程设计（论文）的要求与数据（一）基本资料 1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=； 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)；土内摩擦角40ϕ=。
地面(河床)标高69.50m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。
承台平面图如图2所示。
校核3按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力4．承台验算验算项目：承台冲切承载力验算四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1 布置任务，设计内容讲解，查阅资料2014.6.92 完成单桩桩顶荷载分配计算（群桩到单桩）2014.6.9-2014.6.103 完成单桩设计2014.6.114 完成桩基相关检算内容2014.6.125 总结，撰写设计说明书2014.6.13五、应收集的资料及主要参考文献[1] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007）.北京:人民交通出版社,2007[2] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）.北京:人民交通出版社，2004[3] 叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,2007[4]廖朝华主编.墩台与基础（第二版）.北京:民交通出版社,2013发出任务书日期： 2014 年 06 月 6日指导教师签名：吉小明计划完成日期： 2014 年 06 月 13日基层教学单位责任人签章：桥梁群桩基础设计一、群桩结构分析1.1、承台底面中心的荷载计算：1.1.1 恒载加一孔荷载：40746 2.0 5.69.8(2510)42392.4N KN =+⨯⨯⨯-=∑358.60H KN =∑ 4617.30358.60 1.04975.9M KN m =+⨯=⋅∑1.1.2 恒载加二孔荷载：46788.00 2.0 5.69.8(2510)48434.4N KN =+⨯⨯⨯-=∑1.2、桩长度的初步计算：由于地基土层单一，用确定单桩容许承载力《公桥基规》经验公式初步反算桩长，设桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，则：[][](){}00223132h i i N p U l m A k r h τλσ==++-∑桩（直径1.2m ）自重每延米 q=()21.2251016.964π⨯⨯-=KN()()()2248434.4 1.21 1.267.5460.85251025106424h N hππ⨯⨯=+-⨯⨯-+⨯⨯-=8185.89+8.48h计算[P]时取以下数据：桩的桩径1.2m ，冲抓锥成孔直径1.3m ，桩周长U=π×1.3=4.08m,A=21.24π⨯=1.132m ,λ=0.7,0m =0.8,2k =10,[]0σ=1000KPa,2r =10KN/3m (已扣除浮力)，τ=500KPa,所以得：[P]=()()11.35000.70.8 1.13100010102.6932h h π⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-⎡⎤⎣⎦ =1083.78h+613.18=8185.89+8.48h 解得：h=7.04m 现取h=11.31m1.3、单桩桩顶荷载计算：1.3.1 桩的计算宽度1b ：对于1.0d m≥时：1(1)f b K K d =+式中：fK ——桩形状换算系数，对于圆形截面，取0.9；d——桩直径，取1.2m ；K——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数：已知：12L m = ； 13(1) 6.6h d m =+= ； 22,0.6n b==；对于110.6L h <的多排桩 ：2121(1)0.8020.6b L K b h -=+⨯=所以： 10.90.802(1.21) 1.59()b m =⨯⨯+=1.3.2 桩的变形系数α： 15mb EIα=0.8c EI E I=式中： α——桩的变形系数；EI——桩的抗弯刚度，对以受弯为主的钢筋混凝土桩，根据现行规范采用；cE ——桩的混凝土抗压弹性模量，C30混凝土73.010cEKPa=⨯；则cE =0.8×73.010⨯=2.40710⨯KN/2m ;I ——桩的毛面积惯性矩，440.1018()64d I m π==m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，4120000/m kN m =；所以，计算得：10.60()m α-=桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ，其计算长度则为： 0.6011.31 6.78( 2.5)h h α==⨯=> 故按弹性桩计算。
夏开宗-基础工程课程设计
夏开宗-基础工程课程设计桥梁基础工程课程设计资料㈠、基本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 400=； 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)；土内摩擦角40ϕ=o 。
地面(河床)标高69.54m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。
图1 双排桩计算例题图2 作用荷载上部为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。
永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=6757.40kN∑H=320.60kN(制动力及风力)∑M=4617.30kN.m （竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=7798kN3承台尺寸：2.0m ×9.8m ×5.6m 。
拟定采用六根桩，设计直径1.2m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量Mpa E h 4106.2⨯=,承台混凝土单位容重325.0/KN m γ=,采用钻孔灌注桩基础,以冲抓锥施工。
㈡、设计依据规范1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ）2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）㈢、设计要求设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。
计算文件包括以下内容：1、选定桩径、桩端持力层等；2、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算；3、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩；4、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值；5、桩身截面配钢筋与强度验算，并计算钢筋用量。
基础工程课程设计书
设计主要步骤一、确定桩基持力层的位置1．基本要求（1）应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层；（2）持力层应有一定的厚度，既能保证桩端进入持力层的深度要求，又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层；（3）桩端全断面进入持力层的深度要求为：对于粘性土、粉土不宜小于 2d（d 为桩径），砂土不宜小于1.5d。
碎石类土不宜小于 1d。
当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于 3d；当持力层较厚、施工条件许可时，桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。
砂与碎石类土的临界深度为(3~10)d。
2．根据实际工程地质条件选择由表1工程地质条件可知，土层底标高5.91m 以下任一土层均可为持力层。
现选第⑤层中砂为持力层。
桩端进入持力层的深度为2.41m。
1．根据表1 地质条件和所选择的持力层可知，本桩基为摩擦型桩基。
2．当持力层确定后，桩截面尺寸应根据作用于柱上的荷载大小确定。
如果荷载较大，则应选择较大的截面尺寸。
作用在设计地面标高处的荷载为轴力轴力 F k＝6210 kN，剪力H k=236 kN，弯矩m k=670kN.m。
因荷载较大，故选择的桩截面为 550mm，柱采用 C45 混凝土(抗压强度 f c=21.1N/mm2，抗拉强度 f t=1.8N/mm2 ），截面为600mm╳600mm>F k/f c=6210╳103/21.1 =294312.8mm2。
承台采用 C25 混凝土(抗压强度 f c=11.9N/mm2，抗拉强度 f t=1.27N/mm2）3．因桩端进入持力层的深度为 2.41m>1.5d=1.5╳0.55=0.825m，故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。
4．．因层①为性质较好、厚度较大的黏土，承台可放其中，故选承台标高为25.5m，这样，承台埋深 d=28- 5.5=2.5m，净桩长为25.5-3.5=22m。
此外，根据预制桩与承台的连接要求(桩嵌入承台内的长度：大直径桩(d≥800mm)不宜小于100mm，中(800mm≥d>250mm)、小(d≤250mm)直径桩不宜小于50mm），选择预制桩嵌入承台内的长度为 50mm 。
基础工程课程教案设计方案
教学目标：通过本课程的学习，使学生掌握基础工程知识和技能，了解基础工程的基本概念、原理和应用，培养学生的工程思维和解决问题的能力。
课程内容：1. 基础工程概述2. 土力学和地基基础3. 混凝土和钢筋混凝土结构4. 施工工程测量5. 施工管理6. 基础工程实例分析与案例分析教学方法：1. 理论教学与实践相结合2. 课堂讲授、案例分析、小组讨论3. 教师讲解、学生提问、班级讨论、个人作业教学评价：1. 平时成绩占40%，期末考试成绩占60%2. 平时成绩包括出勤情况、课堂表现、小组讨论参与度、作业完成情况等3. 期末考试形式为闭卷笔试，主要考察学生对基础工程知识的掌握情况，包括选择题、填空题和简答题教学安排：本课程安排为每周三节课，每节课为90分钟。
具体教学安排如下：第一周：课程介绍与基础工程概述- 课程介绍- 基础工程概述- 课程教学目标和评价标准- 土力学基本概念- 土的物理性质和力学性质- 地基基础设计原则第三周：混凝土和钢筋混凝土结构- 混凝土的成分和性质- 钢筋混凝土结构的构造- 混凝土结构设计和应用第四周：施工工程测量- 施工测量的基本原理- 高程测量和平面测量技术- 土建工程测量实践第五周：施工管理- 施工流程和进度管理- 施工质量和安全管理- 施工资料和档案管理第六周：基础工程实例分析与案例分析- 基础工程实例分析- 基础工程案例分析- 学生小组讨论和展示教学资源：1. 教材：《基础工程学》，编著：XXX2. 教学PPT3. 教学案例资料4. 实验设备和仪器1. 课堂讲授2. 小组讨论3. 实验演示4. 网络资源查阅5. 案例分析教学考核与评估：1. 平时成绩包括出勤情况、课堂表现、小组讨论参与度、作业完成情况等2. 期末考试形式为闭卷笔试，主要考察学生对基础工程知识的掌握情况，包括选择题、填空题和简答题教学评价与改进：1. 教师注重学生的实际动手能力的培养，教师注重实际操作2. 教师在教学过程中，注重发展学生的创新能力和综合分析能力3. 学生在课程结束后进行问卷调查，以了解学生对课程的满意度，以便进行教学改进。
基础工程课程设计
《基础工程》课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为400*400mm 2，F1=724kN ，F2=1424kN ，F3=2024kN 。
（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。
地下水埋深为5m ，无腐蚀性。
F2F1F2F3钢筋混凝土柱下独立基础1、选择持力层设基础埋深d=2.5m ，这时地基持力层为粉土2、计算地基承载力特征值，并修正根据标贯击数N=12查表得：kPa f ak 156)140180(10151012140=-⨯--+=因为埋深d=2m>0.5m ，故还需对ak f 进行修正设基础底面宽度不大于3m 。
查表得修正系数ηb =0.5，ηd =2.0 则修正后的地基承载力特征值为f a =f ak + ηd γm (d-0.5)=156+2×20.2×(2.5-0.5)=236.8kPa3、计算基础所需底面尺寸基础埋深d=2m ，分析该框架结构柱网布置图可知，柱子受三种不同荷载，把受荷载为724KN 的基础作第一类基础，受荷载为1424KN 的基础为第二类基础，受荷载为2024KN 的基础为第三类基础 （1）、第一类基础，其轴心荷载F1=724KN ，则有：m d f F b G a 69.15.2208.23674.072411=⨯-⨯=-≥γ取1b =1.7m ，因b ＜3m ，不必进行承载力宽度修正（2）、第二类基础，其轴心荷载为F2=1424KN ，则有：m d f F b G a 38.25.2208.23674.0142422=⨯-⨯=-≥γ取2b =2.4m ，因b ＜3m ，不必进行承载力宽度修正（3）、第三类基础，其轴心荷载为2024KN ，则有：m d f F b G a 83.25.2208.23674.0202433=⨯-⨯=-≥γ取3b =2.9m ，因b<3m ，不必进行承载力宽度修正4、验算软弱层强度和沉降量(1)持力层承载力验算1）第一类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KNG F k k 26.6805.2207.174.07242=⨯⨯+⨯=+基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23638.2357.126.6802=<==+=（可以） 2）、第二类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KN G F k k 76.13415.2204.274.014242=⨯⨯+⨯=+ 基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23694.2324.276.13412=<==+=（可以）3）、第三类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KN G F k k 26.19185.2209.274.020242=⨯⨯+⨯=+ 基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23609.2289.226.19182=<==+=（可以）（2）软弱下卧层承载力验算1）第一类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.047.17.1/5.2/>==b z 查表得︒=47.21θ393.0tan =θ，下卧层顶面处的附加应力：kPa z b z l P lb cd k 78.39)393.05.227.1()5.22.2038.235(7.1)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+78.14010178.39σσ（可以） 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求2）第二类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.004.14.2/5.2/>==b z 查表得︒=04.21θ385.0tan =θ，下卧层顶面处的附加应力：kPa z b z l P lb cd k 18.56)385.05.224.2()5.22.2094.232(4.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：mKN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+18.15710118.56σσ（可以） 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求 3）第三类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.086.09.2/5.2/>==b z 查表得︒=86.20θ381.0tan =θ，下卧层顶面处的附加应力：kPa z b z l P lb cd k 69.64)381.05.229.2()5.22.2009.228(9.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+69.16510169.64σσ（可以）经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求（3）、验算沉降量分析柱网布置图可得，只须验算四个基础的沉降量即可，分别设为a 、b 、c 、d ，如下图所示：1）、计算基础a 的沉降kN mm l E r a aa/0544.088.07.184.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ab /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ad/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ mmF F F s ad ab aa a 25.55142400557.0142400557.07240544.0221=⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅=δδδ 2）、计算基础b 的沉降kN mm l E r b bb /0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ba /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E bc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E be /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s be bc ab bb b 06.78142400557.020*******.072400557.014240385.02312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 3）、计算基础c 的沉降kN mm l E r c cc /0319.088.09.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E cb /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ch /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E cf /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkNmm r E cd /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F F s cd cf ch cb cc c 55.99142400557.0142400557.020*******.0142400557.020240319.022323=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδδ 4）、计算基础d 的沉降kN mm l E r b dd/0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδ kN mm r E dg/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ kN mm r E dc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E da /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s da dc dg dd d 23.7472400557.020*******.072400557.014240385.01312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 5）、a 、b 两基础的沉降差mm s s a b ab 81.2225.5506.78=-=-=∆根据框架结构相邻柱基沉降差允许值可知：［∆］=mm l 12002.0=。
《基础工程》课程设计指导书(规定设计).
土木工程（道桥）专业《基础工程》课程设计指导书第一部分柱式墩配多排桩基础1 拟定桥墩及基础尺寸1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定墩帽顶面标高：从水文角度出发，推算墩帽顶面标高。
计算水位=设计水位+波浪壅水等=104+0.114 =104.114m梁底标高=计算水位+安全净空=104.114+0.5=104.614m裸梁顶面标高=梁底标高+梁高=104.614+1.7=106.314m墩帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度=106.314+0.18=106.494m墩帽厚度：根据桥的规模，满足《桥规》有关最小厚度的要求，自行拟定1.2m.1.6m承台顶面标高：考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定99.87m。
承台厚度：为谋求较大刚度，按照《桥规》，承台厚度应不小于1.5m，1-2倍桩径2m。
承台底面标高=承台顶面标高—承台厚度=99.87-2=97.87m墩高=墩帽顶面标高—承台顶面标高=106.494-97.87=8.624m墩柱长度=墩高—墩帽厚度=8.624-1.2=7.424m桩长及桩底标高：由计算决定。
1.2 顺桥方向尺寸拟定墩帽宽度：根据标准跨径、计算跨径、支座垫板宽度，进行设计。
支座垫板尺寸见JTT_663-2006_公路桥梁板式橡胶支座规格系列。
b>f+a/2+a’/2+2C1+2C2=0.88+0.3/2+0.3/2+2*(0.2+0.1)=1.18m，取b=2m 墩柱直径：墩帽宽度—2C1，取整。
2-2*0.2=1.6m承台宽度：570cm。
1.3 横桥方向尺寸拟定墩帽长度：根据主梁间距、横桥向主梁片数、支座垫板宽度、防震挡块尺寸，满足安放主梁的要求。
同时考虑施工方法。
2.35*5+0.5*2+0.3*2=13.35m墩柱间距：对墩帽受力有利。
13.35*3/5=8.01m承台长度：根据墩柱间距与直径、桩的排数、直径、间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求，自行拟定。
8.01+2.5=10.51m2 承台底面形心荷载计算2.1 荷载类型（本次时间有限，简化如下）2.1.1承台底面形心竖向荷载包括：①结构自重（防撞墙、防撞护栏、桥面铺装、主梁、垫石、盖梁、墩柱、承台等）、②汽车（及冲击）活载布载方式：简支梁为该墩相连两跨满载，计算该墩分担的量；连续梁需按该墩的支反力影响线进行最不利布载2.1.2承台底面形心水平荷载包括：制动力布载方式：整联制动，滑板支座不分担，固定支座分担。
《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计1.设计任务书1.1设计资料某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。
标准跨径L，计算跨径L。
板式橡胶支座，桥面宽度为7m＋2×1.0m，双车道，参照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)进行设计计算。
设计荷载为公路—II级，人群荷载为3.0kN/m2。
材料：台帽、耳墙及截面a-a 以上均用C20混凝土，γ1=25.00kN/m3；台身(自截面a-a以下)用M7.5浆砌片，块石(面墙用块石，其他用片石，石料强度不小于MU30)，γ2=23.00kN/m3；基础用C15素混凝土浇筑，γ3=24.0 kN/m3；台后及溜坡填土γ4=17.00kN/m3；填土的内摩擦角φ=35°，黏聚力c= 0.0。
标准跨径=23m 计算跨径=22.6m水文、地质资料：设计洪水位高程离基底的距离为6.5m(a-a截面处)。
地基土的物理、力学性质指标见下表1.2设计标准规范[1] 魏进王晓谋.基础工程第五版.北京：人民交通出版社股份有限公司，2021.[2] 中华人民共和国交通运输部.公路桥涵设计通用规范：JTG D60—2015.北京:人民交通出版社股份有限公司,2015.[3] 中华人民共和国交通运输部.公路桥涵地基与基础设计规范:JTG D63—2019.北京:人民交通出版社股份有限公司,2019.[4] 中华人民共和国交通运输部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范:JTG 3362—2018.北京:人民交通出版社股份有限公司,2018.[5] 中华人民共和国交通运输部.公路圬工桥涵设计规范JTG D61—2005.北京:人民交通出版社股份有限公司,2005.1.3进程安排1、桥台及基础构造和拟定的尺寸、绘制轮廓图 12月16日2、荷载计算 12月17日3、工况分析 12月18日4、地基承载力验算 12月19日5、基底偏心距验算 12月20日6、基础稳定性验算 12月20日7、沉降计算 12月21日8. 整理资料、电子版排版 12月21日2计算部分一、 桥台及基础构造和拟定的尺寸桥台及基础和拟定的尺寸如下图所示，基础分两层，每层厚度0.5m ，襟边和台阶宽度相等，取0.4m 。
基础工程课程设计资料
《基础工程》课程设计任务书1设计资料1）基础类型：柱下独立基础。
2）地形、拟建场地平整，无不良地质现象。
3）工程地质资料。
自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾，承载力特征值f ak =70kPa②粉土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak =130kPa。
③黏土：厚约1.5m,可塑，稍湿，承载力特征值f ak =180kPa。
④粉砂：厚约2.7m,承载力特征值f ak -195kPa。
⑤砾砂：厚约3.0m,承载力特征值f ak =240kPa。
⑥稍密卵石：厚约4.0m，承载力特征值f ak =440kPa。
⑦中密卵石：厚约3.5m，承载力特征值f ak=700kPa。
如图.1地层分布图所示：（单位：cm）各层地基岩土物理力学参数见表.1所示4）水文资料：地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表以下 1.5m。
5）上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，横向承重。
框架柱截面尺寸为500mm><500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm柱网如图.2所示。
图.2柱网平面布置图6）上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值见表.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值见表.3所示。
7）材料：混凝土等级 C25-C30 钢筋 HPB3O0 HRB335 HRB40I 级。
2设计分组3设计要求每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线柱下独立基础设计。
只要求根据所 给荷载确定其他轴线基础底面尺寸，以便完成整体基础平面布置图。
4设计内容设计柱下独立基础，包括确定基础埋深，基础底面尺寸确定，对基础进行结构内力 分析，强度计算，确定基础高度，进行配筋计算并满足构造设计要求， 编写设计计算书 绘制基根据以上所给资料及学生人数，可划分若干个组，如：第一组共10人，基础持力层选用③土层，设计 A 轴柱下基础, 第二组共10人，基础持力层选用④土层，设计 B 轴柱下基础, 第二组共10人，基础持力层选用③土层，设计 C 轴柱下基础, 第四组共10人，基础持力层选用③土层，设计 B 轴柱下基础, l/b".O ； l /b = 1.2 ； l /^ 1.5 l /^ 1.3 。
夏开宗 基础工程课程设计
桥梁基础工程课程设计资料㈠、基本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 400=； 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)；土内摩擦角40ϕ=。
地面(河床)标高69.54m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。
图1 双排桩计算例题图2 作用荷载上部为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。
永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=6757.40kN∑H=320.60kN(制动力及风力)∑M=4617.30kN.m （竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=7798kN3承台尺寸：2.0m ×9.8m ×5.6m 。
拟定采用六根桩，设计直径1.2m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量M p a E h 4106.2⨯=,承台混凝土单位容重325.0/KN m γ=,采用钻孔灌注桩基础,以冲抓锥施工。
㈡、设计依据规范1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ）2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）㈢、设计要求设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。
计算文件包括以下内容：1、选定桩径、桩端持力层等；2、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算；3、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩；4、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值；5、桩身截面配钢筋与强度验算，并计算钢筋用量。
基础工程课程设计(参考范例)
基础工程课程设计姓名：**学号：**班级：**指导教师：**一、设计任务书(一)、设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为5层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载。
承台底面埋深：D ＝ 2.1m。
（二）、设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
二、桩基持力层，桩型，桩长的确定根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故考虑选用桩基础。
由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。
根据工程请况承台埋深2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。
桩长21.1m。
三、单桩承载力确定（一）、单桩竖向承载力的确定：1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。
根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层，采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。
承台底部埋深2.1 m。
2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算：Quk= Qsk+ Qpk=µ∑qsikli+qpkAp桩周长：µ=450×4=1800mm=1.8m桩横截面积：Ap=0.45²=0.2025㎡桩侧土极限摩擦力标准值qsik：查表得：用经验参数法：I=0.95，取qsk=35kPa粉质粘土层：L淤泥质粉质粘土：qsk=29kPaI=0.70，取qsk=55kPa粉质粘土：L桩端土极限承载力标准值qpk,查表得：qpk=2200 kPa用经验参数法求得Quk1=1.8×(35×8.0+29×12.0+1.0×55) +2200×0.2025=1674.9KN用静力触探法求得Quk2=1.8×(36×8.0+43×12.0+1.0×111) +1784.5×0.2025=2008.4KN3、确定单桩竖向承载力设计值R，并且确定桩数n和桩的布置先不考虑群桩效应，估算单桩竖向承载力设计值R为：R=Qsk/rs+Qpk/rp用经验参数法时：查表rs=rp=1.65R1=Qsk/rs+Qpk/rp=1229.4/1.65+445.5/1.65=1015.09KN用静力触探法时：查表rs=rp=1.60R2=Qsk/rs+Qpk/rp=1647/1.60+361.4/1.60=1255.25KNRz=min(R1,R2)= 1015.09 KN四、桩数布置及承台设计根据设计资料，以轴线⑦为例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桥梁基础工程课程设计资料㈠、基本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ；地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）；地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 400=；土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)；土内摩擦角40ϕ= 。
地面(河床)标高69.54m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。
图1 双排桩计算例题图2 作用荷载上部为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。
永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=6757.40kN∑H=320.60kN(制动力及风力)∑M=4617.30kN.m （竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=7798kN3承台尺寸：2.0m ×9.8m ×5.6m 。
拟定采用六根桩，设计直径1.2m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量Mpa E h 4106.2⨯=,承台混凝土单位容重325.0/KN m γ=,采用钻孔灌注桩基础,以冲抓锥施工。
㈡、设计依据规范1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ）2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）㈢、设计要求设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。
计算文件包括以下内容：1、选定桩径、桩端持力层等；2、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算；3、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩；4、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值；5、桩身截面配钢筋与强度验算，并计算钢筋用量。
6、绘图。
㈣、参考文献1、基础工程,北京：交通人民出版社，20082、凌治平，易经武.基础工程.北京：人民交通出版社，20033、朱浮声.地基基础设计与计算.北京：人民交通出版社，20054、叶见曙.结构设计原理. 北京：人民交通出版社，20045、JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范(含条文说明)设计计算书1.作用荷载的计算1.1 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载)∑∑=-⨯⨯⨯+=kN N N 46.70356)8.925(8.96.50.21∑=KN H 60.320m kN M M ⋅=⨯+=∑∑50.5258260.3201 1.2永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)∑∑=-⨯⨯⨯+'=kN N N 06.8076)8.925(8.96.50.222.根据单桩容许承载力拟定桩长2.1 选定桩径，桩端持力层等桩径选1.2m ；桩端持力层为密实卵石层kpa f a 500][0=,2.2桩长的计算按单桩容许承载力《公路桥涵地基及基础设计规范》（JTG D63-2007 ）经验公式初步反算桩长，桩径选取为1.2m 。
冲抓锥成孔直径1.25m 设桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，[][]{()r a p i ni ik a h h k f m A l q u R N 32122001-++==∑=γλ桩（直径1.2 m ）自重每延米kN q 18.17)8.925(42.12=-⨯=π， 即：h59.899.8190h 18.175.018.1785.6054.6706.8076210h +=⨯⨯+⨯-+=++=∑）（qh l N N 上式中[]a R —单桩轴向受压承载力容许值（kN ），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力 时，置换土重也计入浮力）的差值为荷载考虑。
u —桩的周长m u 925.325.1=⨯=πP A —桩端截面面积（2m ），对于扩底桩，取扩底截面面积22227.1425.1m A P =⨯=πn —土的层数，1=ni l —承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m)，扩孔部分不计h l i =ik q —与i l 对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa ），k P a q ik 400=r q —桩端处土的承载力容许值，当持力层为砂土、碎石土时，若计算值超过下列值，宜按下列值采用：粉砂1000 kPa ；细砂1150 kPa ；中砂、粗砂、砾砂1450 kPa ；碎石土2750 kPa[]0a f —桩端处土的承载力基本容许值（kPa ）[]kPa f a 10000=h —桩端的埋置深度(m),对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线起算，h 的计算值不大于40m ，当大于40m 时，按40m 计算。
2k —地基土容许承载力随深度的修正系数102=k .02γ—桩端以上各土层的加权平均重度（3/m kN ），若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层为透水层时，则水中部分土层取浮重度。
32/8.9m kN =γλ—修正系数7.0=λ 0m —清底系数8.00=m所以：[][]{()32122001-++=∑=h k f m A l q u R a p i ni ik a γλ()[]h N h h h h 59.899.8190338.852245.666369.28.91010007.08.0227.1400925.321+==+=-+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=所以解得，m h 92.8=现取m h 9=，桩底标高为-51.85m,2.69为一般冲刷线到最大冲刷线的高度，取m h 8=符合桩的轴向承载力符合要求。
3.群桩结构分析3.1桩顶受力计算 3.1.1桩的计算宽度1b已知：1L =2.0m ；1h =3（d+1）=6.6 m;n=2,2b =0.6 0.1≥d 时，()K d d K K b f 19.01+=⋅⋅= 所以 ()381.1767.010.19.01=⨯+⨯=b 式中：f K —桩形状换算系数，即在受力方向将各种不同的截面形状的桩宽度，乘以f K 换算为相当于矩形截面宽度K —平行于水力作用方向的桩间的相互影响系数802.06.011122=⨯-+=h L b b K d —桩径或垂直于水平外力H 作用方向桩的宽度 3.1.2桩的变形系数αC20混凝土的受压弹性模量Kpa E h 7106.2⨯= 则E=0.80×72.610⨯=2.08710⨯KN/2m ; 64d 4π=I =0.1017(m 4)∴51mb EI=α=571017.01008.2381.1120000⨯⨯⨯=0.600 桩在最大冲刷线以下深度h=11m,其计算长度则为：0.90.600h h ⨯==α=5.4＞2.5，故按弹性桩计算。
3.1.3桩顶刚度系数pp p 、HH p 、MH p 、MM p 值的计算0l =6.69m ;h=8m;12ζ=(根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12ζ=)， A=24d π=42.114.32⨯=1.13042m ,65001008.19102.1⨯=⨯⨯==h m C2202069.12)440tan 822.1(14.34tan 2m h dA =+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=φπ,按桩中心距计算面积， 220038.82.34πm A =⨯=。
故取：20038.8m A = EIA C E A h l h pp 953.010016.2038.81008.11106.21304.195.069.6111667000=⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯+=⨯+⨯⨯+=ξρ 已知： 4.5h ==h α（＞4），∴取h =4，0.469.66.00=⨯==l l α查教材《基础工程》附表17、18、19得：Q x =0.05989 m x =0.17312 m φ=0.67433∴==Q H H EI x 3αρEI 05989.06.03⨯=0.0129EI ==m 2x EI MH αρEI 17312.06.02⨯=0.06232EI m φαρEI MM ==0.6×0.67433EI=0.4046EI3.1.4按最不利桩顶弯矩组合， 计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β（单孔活载+恒载+制动力等）PPN ρn c 0==EI ⨯⨯953.0146.7035=EI43.7382=∑=+n1i 2i x n PP MM ρρ=6×0.4046EI +0.953 EI×6×26.1=17.0657EI =HH ρn 6×0.0129EI=0.0774EI MH ρn =6×0.06232EI=0.37392 EI222222)1398.006232.06n EI EI MH （=⨯=ρ 22n1i 2i HH n1i 2i 0n x n n n x n (MHPP MM MH PP MM MH ρρρρρρρα-+++=∑∑==）（）=2)(1398.00657.170774.050.525837392.060.3200657.17EI EI EI EI EI -⨯⨯+⨯=EI19.6297 EIEI EI EI EI EI n x n n Hn M ni MHi PP MM HH MH HH 10.446)(1398.00657.170774.060.32037392.050.52580774.0)(n 212220=-⨯⨯+⨯=-++=∑=ρρρρρρβ3.1.5计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M ：竖向力：i P =pp ρ()00βχi c +=0.953EI ⎪⎭⎫ ⎝⎛±EI EI 10.4466.143.7382={KNKN 669.7715243.6355 水平力：i Q =HH ρ0a －MH ρ0β=0.0129EI 〃EI .19.6297－0.06232EI 〃EI10.446=53.43KN 弯矩：i M =MM ρ0β－MH ρ0a =0.4046EI EIEI EI 19.6297·06232.010.446-=－211.949KN 〃m校核：kN H nQ i 60.32060.32043.536=≈=⨯=∑i ni i inM p +∑=1χ=3×(7715.669－6355.243)×1.6+6×(-211.949)=5258.40KN·m50.5258=≈∑M∑=ni inP 1=3×(7715.669+6355.243)=42212.74N ≈∑=N 7035.46×6=4221276KN3.2计算最大冲刷线处桩身弯矩0M ，水平力0Q ，及轴向力0P ：0M =0i i M Q l +=-－211.949KN 〃m +53.43×6.69=145.497m KN ⋅ 0Q =53.43KN 0p =7715.669+1.1304×6.69×(25-9.8)=7600.72KN 3.3最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、剪力的计算： 由：z Q =0 得：634.143.53497.1456.00=⨯==Q M C Q α由Q C =1.634 且h =5.4（＞4） 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得max Z =0.8284 故 max Z =m 381.16.08284.0= 又由max Z =0.860 及h =5.4(＞4 ) 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得m K =1.321 ∴0max M K M m ⋅= =1.321×145.497=192.20 KN 〃m 采用无量纲法计算，由h =5.4＞2.5，所以用摩察桩公式计算：0z m M Q M A M B α=+ 00z Q Q Q Q A M B α=+其中0Q α=05.896.043.53= 0Q =53.43KN 0M =145.497KN m A 、m B 、Q A 、Q B 的值查教材《基础工程》附表3、4、7、8 ，计算如下表：图 2 桩身长度方向弯矩、剪力图3.4桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0ϕ的计算：由 Z =0 h =5.4＞4 取 h =4 查教材《基础工程》附表1、2、5、6 得：x A =2.44066 A ϕ=-1.6210 x B =1.6210 B ϕ=-1.7505800032x x Q M x A B EI EIαα=+ =1017.01008.26.0621.1497.1451017.01008.26.044066.243.537273⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=0.801mm ＜6mm符合规范要求0002Q M A B EI EIϕϕϕαα=++-⨯⨯⨯⨯=)6210.1(1017.01008.26.043.5372 )75058.1(1017.01008.26.0497.1457-⨯⨯⨯⨯=rad 410144.3-⨯- 桩顶纵向水平位移验算：由 h =5.4＞4，取4，24.34.56.00=⨯==l l α，由附表14、15 可查得：1x A =42.69124 1A φ=1x B =12.54773 1B φ=4.99058i i x x B EIM A EI Q x 2301αα+==)54773.12497.1456.069124.4243.53(1017.01008.26.0172⨯+⨯⨯⨯⨯=7.39mm 101200φφααφB EI M A EIQ +=)99.4497.1456.054773.1243.53(1017.01008.26.017⨯+⨯⨯⨯⨯-==-1.45×rad 310- 桩顶的纵向水平位移mm x 39.71=水平位移的容许值[]cm 74.2305.0 ==△=27.4mm>7.39mm,符合要求。