地基基础设计与施工毕业论文

第一部分基础设计

1 概述 (1)

1.1 选题的意义 (1)

1.2 工程概况 (2)

2 场地岩土工程条件 (3)

2.1 场地地形、地貌 (3)

2.2 场地岩土层描述 (3)

2.3 主要土层的物理力学指标 (4)

2.4 场地稳定性评价 (5)

2.5 岩土层评价 (6)

3 基础设计 (7)

3.1 确定基础埋置深度 (7)

3.1.1 作用和考察因素 (7)

3.1.2 建筑功能和结构条件 (7)

3.1.3 工程地质条件 (8)

3.1.4 水文地质条件 (8)

3.1.5 地基冻融条件 (9)

3.1.6 基础埋深最后确定 (9)

3.2 基础方案比选 (9)

3.3 9#楼地基础设计(手算书) (10)

3.3.1 基础埋深范围地基础加权平均重度计算 (10)

3.3.2 求深宽修正后地地基承载力特征值fa (11)

3.3.3 确定基底面积 (11)

3.3.4 计算基础底板厚度 (12)

3.3.5 基础底板配筋 (15)

3.4 10#楼独立基础设计（手算书） (17)

3.4.1 基础埋深范围地基础加权平均重度计算 (17)

3.4.2 求深宽修正后地地基承载力特征值fa (18)

3.4.3 确定基底面积 (18)

3.4.4 算基础底板厚度 (19)

3.4.5 基础底板配筋 (21)

3.5 9#楼地基基础设计（电算书） (23)

3.5.1 计算过程 (27)

3.5.2 计算结果 (28)

3.6 10#楼地基基础设计（电算书） (28)

3.6.1 计算过程 (32)

3.6.2 计算结果 (33)

3.7 手算结果与电算结果对比 (33)

4 地基的变形计算 (34)

第二部分基础施工组织设计

5 编制说明及编制依据 (35)

5.1 编制说明 (35)

5.2 编制依据 (35)

6 项目概况及工程特点 (36)

6.1 项目概况 (36)

6.2 工程特点 (36)

7 施工准备 (37)

7.1 技术准备 (37)

7.2 材料准备 (37)

7.3 机械设备准备 (37)

7.4 施工组织准备 (37)

7.5 施工现场准备 (38)

7.6 施工现场临时用电 (38)

7.7 施工现场临时用水 (38)

8 施工总体部署 (39)

8.1 总体原则 (39)

8.2 基本原则 (39)

8.3 部署目标 (39)

8.4 施工安排 (40)

8.4.1 施工段划分 (40)

8.4.2 施工程序 (40)

8.4.3 基础工程施工 (40)

8.5 施工协调管理 (40)

8.5.1 与设计单位间的工作协调 (40)

8.5.2 与监理工程师工作的协调 (41)

8.5.3 与建设单位的工作协调 (41)

8.5.4 项目部内部各专业班组的工作协调 (41)

8.5.5 协调方式 (42)

9 施工平面规划布置 (43)

10 主要项目施工方案 (44)

10.1 施工测量 (44)

10.2 土方开挖 (44)

10.3 柱基础混凝土垫层 (45)

10.4 独立混凝土基础 (45)

10.5 土方回填 (46)

11 工期保证措施 (47)

11.1 施工工期目标 (47)

11.2 施工进度计划 (47)

11.3 进度保证措施 (47)

12 施工质量保证体系 (49)

13 安全生产及文明施工措施 (51)

13.1 安全、文明施工目标 (51)

13.1.1 安全生产目标 (51)

13.1.2 文明施工目标 (51)

13.2 安全生产措施 (51)

13.2.1一般规定 (51)

13.2.2 基础施工 (52)

13.3 文明施工措施 (53)

13.3.1 文明施工 (53)

13.3.2 场场管理 (54)

13.3.3 环境卫生管理 (55)

13.3.4 环境保护管理 (55)

13.3.5 噪音控制措施 (55)

总结 (566)

谢辞 (577)

参考文献 (588)

附图：图号

1 9#楼计算承载力控制组合附图1

2 9#楼计算冲切或剪切控制组合附图2

3 9#楼计算X向配筋控制组合附图4

5 10#楼计算承载力控制组合附图5

6 10#楼计算冲切或剪切控制组合附图6

7 10#楼计算X向配筋控制组合附图7

8 10#楼计算Y向配筋控制组合附图8

9 基础施工总平面布置图附图9

10 施工进度计划横道图附图10

第三部分基础设计施工图

图名：图号1柱下独立基础设计施工总说明1/5

2 9#楼地基基础平面布置图2/5

3 9#楼地基基础施工详图 3/5

4 10#楼地基基础平面布置图 4/5

5 10#楼地基基础施工详图 5/5

基础设计

1 概述

天然地基浅基础是一种比较成熟的基础型式，在基础工程设计时，在条件允许的情况下，应首先考虑采用天然地基，既省去地基处理费用，又可加快工程进度，施工也方便；同时，在考虑基础型式时，在承载力满足建筑要求下，也应首先考虑独立柱基础，这样既节省材料，降低费用，同时还缩短工期，施工也方便。天然地基下的独立柱基础是柱基础中最常用和最经济的形式，这是因为既充分利用了天然地基的承载力，而且工程量又少。

1.1 选题的意义

为了让自己能提高做建筑地基基础设计的专业知识，在学习在四年大学本科教育具有专业基础理论的前提下，在查阅有关基础设计规范及各种参考文献的情况下，选择做（地址）红岭社会保障住房9#和10#楼基础设计与施工这一课题。

众所周知，基础是建筑物本身的组成部分，它是建筑物在地面以下的结构，所以应满足强度、刚度和耐久性的要求。地基基础的工程量、造价和施工工期，在整个建筑工程中占相当大的比重，尤其是高层建筑或软弱地基，有的工程地基基础的造价超过主休工程造价的1/4到1/3。而且建筑物的基础是地下隐蔽工程，工程竣工验收时已经埋在地下，难以检验[1]。地基基础事故的预兆不易察觉，一旦失事，难以补救。因些地基基础的重要性我们要相当充分的认识到。

同时基础又是复杂的，建筑物的上部结构在各地是可以通用的，然而地基在各地是千差万别的，即使是同一城市情况也很不相同。我们要必须根据建筑场地的具体情况，设计相应的基础工程[1]。所以地基基础设计又是复杂的。

地基基础做为建筑结构的组成部分，重要而又复杂。它承受着建筑物的全部荷载，建筑设计的合理与否，直接关系着整个工程的效果，质量及安全[2]。所以研究地基工程相当重要，我们要通过对工程经验和理论的结合，认真考虑各种不得因素，在保证安全的情况下，降低工程的经济性及施工的难度。

1.2 工程概况

（1）建设地点0

（2）地形情况：拟建建筑的东面为空地、南面为已建的7#、8#楼、西面为社区管理用房、沿场地北面为已建的防洪堤，外側为河流。具体见总平图。

（3）9#楼占地面积：1100㎡,建筑面积：2960.32㎡；10#楼占地面积：1100㎡,建筑面积：2302.48㎡

（4）建筑安全等级：二级

（5）结构类型：9#楼为九层框架结构住宅楼10#楼为七层框架结构住宅楼。

（6）层高：9#和10#楼第一层架空层2.1m 第二层以上为2.8m

（7）单柱最大荷载：9#楼为1800KN,10#为1450KN(每根柱荷载见柱网附图)

2 场地岩土工程条件

2.1 场地地形、地貌

拟建场地位0雄，拟建建筑的东面为空地、南面为已建的9#、10#楼、西面为社区管理用房、沿场地北面为已建的防洪堤，外側为河流。地貌属古河床冲洪积II级阶地，场地第四系土层属人工填土、耕土、冲洪积成因中砂、卵石，基底为泥质粉砂岩。

拟建场地原为旧宅基地，场地北高南低，场地相对最大高差为0.24M。

2.2 场地岩土层描述

根据野外取芯观测、原位测试结合室内土工试验成果，在钻探所达深度范围内，依其强度及岩土层物理力学性质，将场地岩土层自上而下分为6个工程地质层，分述如下：

ml）：灰黑色，松散~稍密，主要成分为卵石等，堆积年限约20

①杂填土（Q

年。该层全区均有分布。层厚2.40~3.20M。

ml）：灰黑色，松散，稍湿，内含植物根系。该层仅在ZK3、ZK6

②耕土（Q

孔有分布。层厚0.60M。

apl）：灰白色、灰黄色，松散，主要为石英颗粒及少量泥（局部

③中砂（Q

含砾石、卵石），为冲洪积物。标准贯入试验锤击数杆长修正值Ｎ＝4.73~5.60击，统计锤击数为4.5击。该层分于全区布。层厚0.60-1.80M不等。

apl）：灰黄色，稍密~中密，为冲洪积物，内含55%~65%的卵石，

④卵石（Q

粒径2~8cm，主要成分为花岗岩、石英砂岩等，风化甚微，磨圆度较好，呈次圆状，中砂充填。重型动力触探试验锤击数杆长修正值Ｎ＝8.15~15.79击，该层重型动力触探试验锤击数统计值为9击，该层全区均有分布，层厚0.70-2.40M，层面埋深3.20~4.40M，层顶标高290.65~292.01M。

S：暗红色，风化强烈，裂隙发育，物理力学性质显

⑤强风化泥质粉砂岩K

著减弱，岩心呈碎块状、短柱状，层状结构，中厚层状构造，手捏易碎，遇水易散体软化。岩体坚硬程度为软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。标准贯入试验锤击数杆长修正值Ｎ＝51.92~59.63击，该层标准贯入试验统

计值为53击，该层全区均有分布，层厚0.60-1.00M, 层面埋深5.10~5.90M，层顶标高289.35~289.95M。

⑥中风化泥质粉砂岩K

S：暗红色，裂隙稍发育，岩心呈长柱状、短柱状，部分碎块状，层状结构，中厚层状构造。岩体坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。该层分布于全区，控制层厚 4.10-4.90M，层面埋深6.10~6.50M，层顶标高288.66~288.95M。

2.3 主要土层的物理力学指标

表2-1 地基土主要设计计算指标（带*号为经验值）

表2-2 各层土的承载力特征值fak

土层名

称及代号素填

土①

粉质

粘土

②1

粉土

②2

细砂

③

中砂

④1

圆砾

④2

松散

卵石

④3

稍密

卵石

④4

中密

卵石

④5

密实卵

石④6

地基承

载

力特征

值fak kPa) 120 130 200 240 300 320 350 600 800

岩土层

天然重度

（KN/m3）压缩模量

E S（Mpa）

承载力

特征值

fk(kpa)

承载力修正系数

内聚力

C（KPa）

内摩擦角

φ（度）

ηb ηd

中砂18.50* E0=20 100 3.0 4.4

卵石21.0* E0=50 300 3.0 4.4

强风化泥

质粉砂岩

20.0* E0=40 400 1.0 2.5 35.0* 35.0* 中风化泥

质粉砂岩

21.0* E0=70 800

表2-3 各土层的压缩模量

土层名

称及代号素填

土①

粉质

粘土

②

粉土

②2

细砂

③

中砂

④1

圆砾

④2

松散

卵石

④3

稍密

卵石

④4

中密

卵石

④5

密实

卵石

④6

压缩

模量

Es(MPa)

5.6 4.5 6 8 13 20 30 45 60 压缩性高高高高中低低低低

表2-4 地基土物理力学指标一览表

土层名称及代号天然重度

(kN/m3)

浮重度

r′

(kN/m3)

变形

模量

E0(MPa)

基床

系数

K(MN/m3)

抗剪强度指标

粘聚力

C(kPa)

内摩擦角

Φ(度)

素填土①17.8 10 10

粉质粘土②119.8 9.8 40 16

粉土②219.2 9.2 23 13

细砂③18.5 8.5 0 25

中砂④119.0 9.0 10 15 0 27

圆砾④220.0 10.0 11 18 0 30

松散卵石④320.0 10.0 17 20 5 28

稍密卵石④421.0 12.0 28 25 0 35

中密卵石④521.5 12.5 43 30 0 36

密实卵石④622.0 13.5 52 40 0 37

2.4 场地稳定性评价

（1）场地区域上处于（地址）石雄，场地及其附近无区域性断裂通过，属构造相对稳定地块。

（2）场地无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。

（3）现场地质调查表明，地形较平坦，无边坡陡坎，场地及附近无影响场地及地基稳定性的不良地质作用。场地及地基稳定性良好，适宜工程建筑。

（4）场地地层土主要由素填土、粘性土、沙卵石组成。而且素填土不厚。其它层土的承载力较好。所以地基的岩性很好。

综上所述，场地及地基稳定性良好，适宜工程建筑。

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001附录A的规定，福建省（地址）市属抗震设防烈度小于VI度区，设计基本地震加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s。

2.5 岩土层评价

对岩土层的各类土进行评价，如下：

（1）杂填土、耕土、中砂：层位不稳定,工程地质性能差，不宜作为地基基础持力层。

（2）卵石：层位较稳定,工程地质性能好，可作为地基基础持力层。

（3）强风化泥质粉砂岩：埋藏较深，层位稳定，工程地质性能较好，可作为桩基础的持力层。

（4）中风化泥质粉砂岩：埋藏深，层位稳定，工程地质性能较好，可作为桩基础的持力层。

3 基础设计

3.1 确定基础埋置深度

3.1.1 作用和考察因素

基础埋置深度是指基础底面到设计地面零点的距离。为了保证基础的安全，同时减小基础的尺寸，应尽量把基础放在好的土层上，即选择合适的地基持力层。基础埋置深度的大小直接影响着建筑物的安全和正常使用、基础施工技术措施、施工工期和工程造价等，因些，合理的确定基础埋置深度是基础设计工作中的重要环节[3]。

基础埋深的选择主要考虑以下几个方面:

（1）工程地质与水文条件。

（2）环境条件。（包括气候和相邻建筑物的影响）

（3）建筑物地结构形式、使用条件、荷载大小和性质。

为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础应埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m，且基础顶面应低于室外设计地面0.1，同时又要便于建筑物周围排水沟的布置。

对此建设红岭保障性住房的地基埋深要通过其上部结构功能条件和地下地质水文条件。周边环境条件来确定。

3.1.2 建筑功能和结构条件

某些建筑物特定的使用功能要求其有特定的基础形式，如有些工程要求设置地下室，这就需要建造带封闭侧墙的筏板基础或箱形基础；而不同的结构形式及使用条件对基础也有不同的要求，相应的基础埋深也不相同，如多层砖混结构房屋与高层框剪结构对基础的要求是不同的，这些要求常成为其基础埋深选择的先决条件[3]。

结构物荷载力的大小和性质不同，对地基土质要求是不同的，因此需要去计算基础埋置深度。浅层某一深度的土层对荷载小的基础可能是很好的持力层，而对荷载大的基础就可能不宜作为持力层。荷载的性质同样明显的影响着基础埋置深度。对于承受水平荷载的基础，我们就要去考虑是否有足够埋置深度来提供侧

向抗力，保证稳定的基础，减少建筑物的整体倾斜，防止倾覆及滑移。

红岭保障性住房是一幢七层和一幢九层的框架结构住宅楼，没有什么特定功能的要求，并没有要求建地下室、设备基础和地下设施等。因为是保障性住房，其作用在地基上的10#楼单柱最大荷载为1450KN，9#楼单柱最大荷载为1800KN，经分析只要在浅外有良好的持力层，即可做为拟建物的地基。

3.1.3 工程地质条件

为了保证建筑物的安全，必须根据荷载的大小和性质为基础选择可靠的持力层。通常当上层土的承载力满足要求时，应选择浅埋，以减少造价；若其下有软弱土层时，则应验算软弱下卧层的承载力是否满足要求，并尽可能增大基底到软弱下卧层的距离[4]。

根据土承载力的不同，基础底面积就会不同，如果上下土层的承载力相比，上层持力层低于下层持力层，取下层土做持力层就要更大的埋深，而所需基础底面积较小，反之取上层土做持力层，刚埋深浅，所需要的基础底面积大。在工程应用中，应根据施工难易程度，工程造价等进行方案比较确定。必要时还可以考虑采用基础浅埋加地基处理的设计方案[4]。

对于红岭保障性住房，根据任务书中的地质勘察报告，按照安全经济施工难易程度上的考虑，地质资料上看，浅层土中有良好的持力层——卵石层，且分布均匀，土层相对厚，并且能满足任务书上的承载力要求，故在工程地质条件下，考虑用卵石层做为基础的持力层。

3.1.4 水文地质条件

选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。对于天然地基上浅基础，应考虑将基础置于地下水位以上，以免给施工排水带来麻烦。当基础底于地下水位时，地下水就会给基础设计带来许多需要考虑的问题，如基坑可能出现涌土，流砂；地下水对基础材质化学腐蚀；轻型结构物由于地下水顶托的上浮托力；地下室防渗；地下水浮托力引起基础底板的内力等。在施工时考虑如何做好基坑排水；坑壁转护和保护地基土层不被扰动等[4]。

红岭保障房9#楼和10#楼场地北面为已建的防洪堤，外侧为河流，对此在确定地基深度时，我们要考虑漂流水位变化引起拟建物地下水位变化的情况。去实地进行考察了解，实测水平面低于场地4.62m，年度变化幅度在1.0m到1.5m，而实测时，水位在一年中属高水位时期。