1、岩土工程综合课程设计土木工程专业专业名称： 土木工程 年级班级： 岩土 10-1 河南理工大学土木工程专业综合课程设计 摘要I摘 要本课程设计共分三篇，分别为：柱下条形基础，桩基础和挡土墙。涵盖了基础工程，土力学，边坡工程等多门课程的知识，通过此次设计，不仅巩固与运用了已学知识，还间接的学会了使用各种规范及查阅资料和手册的能力，此外，还学会了如何去设计一个工程。第一篇是柱下条形基础，在设计柱下条形基础基础梁时需计算条形基础的内力，计算条形基础的内力是采用反梁法基础梁可按在均布线地基反力作用下以柱为支座的五跨等跨梁，计算内力是采用弯矩分配法和系数法，总弯矩为两者叠加；基桩设计时先计算单桩承载力，
2、进一步确定桩数，并验算桩基竖向承载力满足 。承台设计时先计算承台内力，然后进行冲切0,2.1minmaxkkNR承载力验算，角柱冲切暗算，其次依据承台受剪受弯承载力计算配筋，最后进行吊装验算；挡土墙所受主动土压力采用库伦理论计算，首先假定破裂面交于荷载内，计算破裂角，再利用破裂角校核破裂面是否与假定相符，若与假定不符，则应根据计算的破裂角重新假定破裂面，按相应的公式重复上述计算，直至相符为止，最后根据破裂角计算最大主动土压力。然后根据最大主动土压力设计挡土墙截面。关键词：条形基础；基础梁设计；桩基础；承台设计；破裂面；最大主动土压力；挡土墙截面河南理工大学土木工程专业综合课程设计 目录II目
3、录摘 要 .I目 录 .II第一篇 柱下条形基础设计 .1第一章 设计资料 .21.1 设计任务要求 .21.2 基础材料 .21.3 工程地质资料 .2第二章 基础尺寸确定 .32.1 基础高度及埋深 .32.2 地基承载力特征值 .32.3 初步选择基底尺寸 .3第三章 配筋计算 .53.1 基础梁内力计算 .53.2 基础底板配筋计算 .73.3 基础梁配筋计算 .9第二篇 桩基础设计 .14第一章 设计资料 .151.1 设计荷载 .151.2 地层条件及其参数 .15第二章 预制桩基设计 .182.1 单桩承载力计算 .182.2 基桩竖向承载力设计值计算 .182.3 桩基的验算
4、.182.4 承台设计 .192.5 承台厚度及受冲切承载力验算 .202.6 柱对承台冲切 .202.7 角桩冲切验算 .212.8 承台受剪承载力验算 .222.9 承台配筋计算 .22河南理工大学土木工程专业综合课程设计 目录III2.10 承台构造设计 .23第三章 桩身结构构造设计及验算 .243.1 桩身结构设计 .243.2 桩身构造设计 .243.3 吊装验算 .25第四章 估算 ， 轴线柱下桩数 .26 A C4.1 桩数估算 .264.2 承台平面尺寸确定 .26第三篇 挡土墙设计 .28第一章 设计资料 .291.1 地形 .291.2 工程地质条件 .291.3 墙身及
5、墙后填料参数 .291.4 荷载参数 .291.5 水文地质条件 .291.6 设计荷载 .29第二章 挡土墙设计 .302.1 主动土压力计算 .302.2 设计挡土墙截面 .332.3 设计说明 .37参考文献 .38河南理工大学土木工程专业综合课程设计 柱下条形基础设计1第一篇柱下条形基础设计河南理工大学土木工程专业综合课程设计 柱下条形基础2第一章 设计资料1.1 设计任务要求图 1-1 柱网平面图1）柱网尺寸 =5700mm，号土层地基承载力特征值 =160kPa。A2 akf2）柱底的竖向荷载效应标准组合值： =1730kN, =1520kN。kN123）柱底的竖向荷载效应基本组合
6、值： =2340kN， =2050kN 。4）框架柱截面尺寸为 400400, 室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm 。1.2 基础材料基础采用 C30 混凝土，HPB300，RRB400 级钢筋。1.3 工程地质资料号土层：耕植土，厚度约 0.7m ，黑色，原为农田，含大量有机质。号土层：黏土，厚度约 1.8m ,软塑，潮湿，承载力特征值 =120kPa akf。号土层：粉砂，层厚约 2.6m，软塑，潮湿，承载力特征值 =160kPa。akf河南理工大学土木工程专业综合课程设计 柱下条形基础3地下水位与地表下 0.9m 。第二章 基础尺寸确定2.1 基础高度及埋深预估基础高度为：h
7、= = 5700=950mm61A2取 h=1000mm 即（ ）L 之间 。48持力层为号土层，则基础埋置深度为: d=0.7+1.8+0.5=3.00m，由此得基础剖面示意图，如下图 2-1 所示：图 2-1 基础剖面示意图2.2 地基承载力特征值根据号土层粉砂，查表得 =2.0, =3.0。(夏力农等基础工程表bd2-8)基地以上土的加权平均重度为：= =11.4m35.0)1.9(6.)104.8(2.017.6 3mkN持力层承载力特征值 （先不考虑对基础宽度修正）为：af= + (d-0.5)=160+ =245.5kPaafkdm5.04.10河南理工大学土木工程专业综合课程设计
8、 柱下条形基础42.3 初步选择基底尺寸柱底荷载标准值为 =1730kN, =1520kN ,计算基础和回填土重 时的kN1k2 kG基础埋置平均深度为：d= =3.225m245.3基础底面尺寸为：= = = =57.870AdfNGaik1.20125.473069由于是对称荷载，无偏心，故基础底面积不用增大。条形基础的端部向外伸出：= =1.9 m0l37.则基础长度为:L=6m基础宽度为：B = =1.52 mLA03857.取 B=1.6m 。河南理工大学土木工程专业综合课程设计 柱下条形基础5第三章 配筋计算3.1 基础梁内力计算柱底荷载效应基本组合值 。kNkN205,2341在
9、对称荷载作用下，由于基础底面反力为均匀分布，因此单位长度地基净反力为：= = =416kN/mpjLi3820545基础梁可按在均布线荷载 作用下以柱为支座的五跨等跨连续梁（超过五j跨可以按五跨）计算，计算简图如图（a）所示。为便于计算，把图（a）分解为 图（b）和图（c）两部分。（1）悬臂梁在地基净反力作用下的弯矩，剪力计算 见图（b） 。利用弯矩分配法计算，支座 A 的固端弯矩为：= = 416 =751 kN/mMlpj2121.9各支座的弯矩分配系数及计算过程如图（b）所示。支座剪力计算如下：= = =790.4kNALVlpj1.946= = = =169.3kNR B5.7214= = = =47.0kNBVCLlMC.可得弯矩图 及剪力图 见图（b） 。1M1（2）五跨连续梁在均布线荷载 作用下的弯矩，剪力计算。查的各跨中，jp支座的弯矩，剪力系数，则：弯矩=弯矩系数 2lj河南理工大学土木工程专业综合课程设计 柱下条形基础6剪力=剪力系数 lpj计算结果如图（c）所示，可得弯矩图 及剪力图 。2M2V(3) 基础梁总弯矩，总剪力。将上述（1）,(2) 两步所得的结果叠加，即得最终内力计算结果，如图（d）,（e）所示。
