土木工程专业

基础工程课程设计指导书

山东理工大学土木工程系

20##年6月

目  录

1 前  言... 1

1.1 地基基础设计的目的与任务... 1

1.2 地基基础的设计内容... 1

1.3 基础工程课程设计的基本要求... 3

2 设计题目：柱下独立基础设计... 4

3 设计题目：预制桩设计... 8

4设计指南... 11

4.1 设计计算说明书的主要内容... 11

4.2 设计计算说明书的章节划分和内容组织... 12

4.3 设计主要步骤... 12

4.3.1  基础位置、埋深及以下土层的确定    12

4.3.2  基础形式的确定    12

4.3.3  扩展基础设计步骤    12

4.3.4  桩基础设计步骤    12

4.3.5  施工图绘制    13

4.4具体要求------------------------------------------------------------------------------------13

1  前  言

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、水电等多个工程领域，这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点，加之学时数较少和本科学生普遍缺少工程知识，故同学们往往感到比较难学。

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给同学们提供的动手机会，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。

为了帮助同学们更好地完成本次课程设计，下面从课程设计的角度对地基基础设计的内容和方法做一个小结。

1.1  地基基础设计的目的与任务

地基和基础是建筑体系的重要组成部分。因为基础埋置于地基之中，两者之间密切相关，设计时必须认真考虑其相互间的影响，所以在实际工作中通常将两者合并在一起进行设计。

地基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。

地基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。

1.2 地基基础的设计内容

地基基础的设计内容通常包括：

1．收集相关的设计资料，通常有：

（1）上部结构的类型、安全等级和平面尺寸；

（2）地基勘察资料；

（3）作用于基础上的荷载的大小、性质、组合情况及作用位置。

2．初步确定地基基础的技术方案，包括：

（1）确定地基类型和持力层。一般地，当天然地基能满足各项设计要求时，应优先选用天然地基，只有在天然地基不能满足要求时才考虑采用人工地基。持力层的选择及基础埋置深度的确定是一个复杂的问题，应综合考虑多方面的因素确定，在基础工程的教材中对此已有详细的论述，此处不赘述；

（2）根据上部结构的类型、荷载的大小与性质和地基持力层的承载力、埋置深度等因素决定基础的类型（浅基础或深基础，刚性基础或钢筋混凝土扩展基础等等）并初步确定基础的尺寸，选择基础的材料；

（3）根据地质、水文和施工条件拟定施工方案，如基坑开挖的方式和基础的施工形式等。

3．地基基础的技术设计，包括：

（1）采用浅基础时应进行下列设计和计算：

1）地基验算，包括地基持力层和软弱下卧层的承载力验算，必要时还应进行基础沉降和地基基础的稳定性方面的验算；

2）确定基础的平面尺寸和立面尺寸，使之满足相关要求；

3）采用钢筋混凝土扩展基础、柱下条形基础等柔性基础时尚应计算基础的内力、验算基础的强度并配置钢筋；

4）当上述计算不能通过，或设计方案未达理想状态时调整设计方案，重新进行上述各项验算。

（2）采用桩基础时应进行下列设计和计算：

1）单桩承载力计算。应根据规范的规定采用相应的方法确定单桩的竖向承载力，对于承受水平荷载较大的桩基础，尚应确定单桩的水平承载力；

2）根据桩基础的结构形式和受力情况选择适当的方法计算桩顶内力；

3）验算单桩承载力是否满足要求；

4）根据桩基础的结构形式和受力情况验算群桩基础的承载力，必要时计算基础的沉降；

5）当上述计算不能通过，或设计方案未达理想状态时调整设计方案，重新进行上述各项验算。

当设计对象为建筑桩基础时，上述第3）步和第4）步可合并为一步。

1.3  基础工程课程设计的基本要求

由于课时数的限制，在本次课程设计中只要求同学们完成上述设计任务中的一部分。在本指导书的后面列出了若干设计题目，这些题目均来源于工程实际，但根据基础工程课程教学的要求并结合同学们的实际情况进行了简化，目的是帮助同学们尽快上手，以期在课时有限的条件下达到更好的效果。同学们可在任课教师的帮助下选择一个设计题目并确定相应的设计任务，参考后面的设计指南完成本次课程设计。

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，并具有一定的处理地基基础问题的能力。

2  设计题目：柱下独立基础设计

设计资料：

（1）地形

拟建建筑场地平整。

（2）工程地质条件

   自上而下土层依次如下：

①号土层，杂填土，层厚0.5m，含部分建筑垃圾。

②号土层，粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值。

③号土层，黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值

④号土层，细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值。

⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值

（3）岩土设计技术参数

地基岩土物理力学参数如表1.1所示。

表2.1   地基岩土物理力学参数

（4）水文地质条件

拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。地下水位于地表下1.5m，为了保护基础不受人类和其他生物活动等的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋置深度为0.5m。

（5）上部结构资料

拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为。室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱网布置如图1.1所示。

图2.1  柱网平面图

（6）相关数据

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表1.3所示。

表2.2   柱底荷载效应标准组合值

表2.3   柱底荷载效应基本组合值

本工程选用3号土层为持力层，。

材料选用：混凝土C25，钢筋HPB330、HRB335级。

保护层为50mm.

垫层做法：选用C10混凝土，厚度为100mm，两边突出基础各100mm。

3 设计题目：预制桩设计

设计资料：

（1）地形

拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

（2）工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：素填土，层厚1.5m，稍湿，松散，承载力特征值。

②号土层：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值。

③号土层，粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值。

④号土层，粉质黏土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值。

⑤号土层，粉砂层，厚度未揭穿，中密—密实，承载力特征值。

（3）岩土设计技术参数

地基岩土物理力学参数如表3.1和表3.2所示。

表3.1  地基岩土物理力学参数

  表3.2    桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值   单位：

（4）水文地质条件

（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

（2）地下水位深度：位于地表下3.5m。

（5）上部结构资料

拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱截面尺寸均为，横向承重，柱网布置如图3.1所示。

图3.1  柱网平面布置图

其中纵向尺寸为5A，横向尺寸为9.6m，A值取：。

（6）相关数据

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表3.3所示，该表中弯矩、水平力均为横向方向。上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表3.4所示，该表中弯矩、水平力均为横向方向。 

表3.3   柱底荷载效应标准组合值

表3.4    柱底荷载效应基本组合值

（7）混凝土、钢筋等级

混凝土的强度等级C25~C30，钢筋采用HPB330、HRB335级。

4 基础工程课程设计指南

4.1设计计算说明书的主要内容

设计计算说明书通常应包含下述内容：

（1）工程概况和设计任务。包括：上部结构的类型、尺寸，本人承担的课程设计任务等；

（2）地质勘察资料；

（3）设计荷载；

（4）方案设计。包括：基础选型，尺寸拟定，地基持力层的选取。需要阐明自己的思路和考虑的因素并列出必要的说明；

（5）技术设计的过程。包括：计算项目，计算过程和计算结果，方案调整的理由和结果。需要阐明参数选取的理由、考虑的因素并列出必要的说明；

（6）                由设计结果形成的施工图，该图手绘完成；

4.2设计计算说明书的章节划分和内容组织

可参照下列方式进行设计计算说明书的章节划分和内容组织。

第1章 概述

1.1  设计任务（包括：上部结构的类型、尺寸，本人承担的课程设计任务等）

1.2  设计资料

1.2.1  地基勘察资料（包括：场地描述，土层描述，土层剖面图，土性指标）

1.2.2  设计荷载

1.3  设计依据

本次课程设计的依据为本课程设计指导书和相关规范。

第2章  扩展基础设计（或桩基础设计）

4.3设计主要步骤

4.3.1  基础位置、埋深及以下土层的确定

（1）根据平面图、地质剖面图，可确定出要设计的基础的平面位置。

（2）确定出基础的埋深。

4.3.2  基础形式的确定

此次设计要求分别按扩展基础和桩基础两个方案进行计算设计。

4.3.3 扩展基础设计步骤

（1）按承载力要求初步拟定基础的平面尺寸

（2）进行地基承载力验算，包括：

（3）拟定基础高度，并按抗冲切破坏要求进行验算。

（4）计算截面弯矩，并配置钢筋。

4.3.4桩基础设计步骤

（1）选定桩基类型

（2）拟定桩长与桩径。

（3）确定单桩承载力。

（4）估算桩的根数。

（5）确定承台尺寸及桩的布置方式。

（6）验算桩基础的承载力。

（7）进行承台的抗冲切和斜截面抗剪计算，验算承台厚度是否符合要求。

（8）计算承台截面的弯矩，配置承台的抗弯钢筋。

4.3.5 施工图绘制

设计结果应表示为施工图。图纸统一用标准A3图幅（297mm´420mm）。标题栏的形式如下：

标题栏长度设计为150mm，左起第一栏长100mm，第二栏和第三栏各长25mm；高度设计为30mm，各行均分。

图纸内容如下：

1）基础平面布置图；

2）扩展基础配筋详图或桩基础配筋详图。

4.4 具体要求

按照表4.1分配题目，建筑方向同学做柱下独立基础设计，路桥方向同学做桩基础设计，如：建筑方向1号、2号、3号做A轴线1号题目柱下独立基础设计，路桥方向1号、2号做A轴线1号题目桩基础设计，以此类推。

设计计算说明书应手写，整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应用CAD手绘制作而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。

说明书用A4纸张，和图纸(A3)一起装订成册，交设计指导老师评阅。

表4.1    题目分配表格

第二篇：建筑施工组织课程设计指导书+任务书

建筑施工组织

课程设计指导书

一、单位工程施工组织设计的编制依据

1．主管部门的批示文件及有关要求

    主要有上级机关对工程的有关指示和要求，建设单位对施工的要求，施工合同中的有关规定等。

    2．经过会审的施工图

包括单位工程的全套施工图纸、图纸会审纪要及有关标准图。

图纸要求：不低于5层且建筑面积在4000平方米以上的框架或混合结构。

    3．施工企业年度施工计划

主要有本工程开、竣工日期的规定，以及与其他项目穿插施工的要求等。

4．施工组织总设计

本工程是整个建设项目中的一个项目，应把施工组织总设计作为编制依据。

    5．工程预算文件及有关定额

    应有详细的分部分项工程量，必要时应有分层、分段、分部位的工程量，使用的预算定额和施工定额。

6．建设单位对工程施工可能提供的条件

主要有供水、供电、供热的情况及可借用作为临时办公、仓库、宿舍的施工用房等。

    7．施工条件

    8．施工现场的勘察资料

    主要有高程、地形、地质、水文、气象、交通运输、现场障碍物等情况以及工程地质勘察报告、地形图、测量控制网。

    9．有关的规范、规程和标准

    主要有《建筑工程施工质量验收统一标准》等14项建筑工程施工质量验收规范及《建筑安装工程技术操作规程》等。

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；

《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002；

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；

《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-2002；

《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002；

《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002；

《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002；

《建筑装修装修工程施工质量验收规范》GB50210-2001；

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002；

《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002；

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002；

《电梯工程施工质量验收规范》GB50310-2002。

10．有关的参考资料及施工组织设计实例

二、单位工程施工组织设计的编制程序

单位工程施工组织设计的编制程序，是指单位工程施工组织设计各个组成部分形成的先后次序以及相互之间的制约关系。如图6—1所示。

 三、单位工程施工组织设计的内容

    根据工程的性质、规模、结构特点、技术复杂难易程度和施工条件等，单位工程施工组织设计编制内容的深度和广度也不尽相同。应包括下述主要内容：

    1．工程概况及施工特点分析

    主要包括工程建设概况、设计概况、施工特点分析和施工条件等内容。详见课本第六章第一节。

    2．施工方案

     主要包括确定各分部分顶工程的施工顺序、施工方法和选择适用的施工机械，制定主要技术组织措施，详见课本第五章第二节、第六章第二节。   

3．单位工程施工进度计划表

主要包括确定各分部分项工程名称、计算工程量、计算劳动量和机械台班量、计算工作延续时间、确定施工班组人数及安排施工进度，详见课本第五章第三节。

4．各项资源需用量计划

主要包括编制劳动力、主要材料、预制构件、施工机具需要量计划等内容，详见课本第五章第四节。

5．施工准备工作计划

主要包括施工准备工作的管理组织，进行时间安排；施工技术准备及编制质量计划；劳动组织准备；施工物质准备；施工现场准备；冬雨期准备；资金准备等，详见课本第二章及第六章第九节。

    6．单位工程施工平面图

     主要包括确定起重垂直运输机械、搅拌站、临时设施、材料及预制构件堆场布置，运输道路布置，临时供水、供电管线的布置等内容，详见课本第五章第五节。

7．主要施工组织管理措施

主要包括工程质量、安全、工期、文明施工（环境管理）、降低施工成本等方面的技术组织措施，详见课本第六章第十~十四节。

    8．主要技术经济指标

    主要包括工期指标、工程质量指标、安全指标、成本指标、消耗指标等内容。参见课本第五章第三节。

9．结束语

主要说明编制本课程设计的心得体会。   

建筑施工组织

课程设计任务书

一、建筑施工组织课程设计题目说明

本课程设计结合定额或清单课程设计采用的图纸编制。

二、建筑施工组织课程设计的成果包括：

1 单位工程施工组织设计（正文）         1份

2 单位工程施工平面布置图               1张

3 单位工程施工进度表                   1张

    说明：成果上交包括以上成果的打印稿及电子文档。

三、建筑施工组织设计成果的格式要求：

另见《课程设计封面》及《课程设计格式》两文档要求。

四、正文内容：

（1）工程概况

（2）施工方案

（3）施工进度计划

（4）资源需用量计划

（5）施工准备工作计划

（6）施工平面图布置

（7）主要施工组织管理措施

（8）主要技术经济指标

（9）结束语

五、施工平面布置图

设计要求：绘制比例为1：500

          A3图纸打印稿

六、施工进度计划表

设计要求：横道图或时标网络计划皆可（打印稿）

七、附件

所依据的设计图纸（A3复印件）：

（1）    建筑设计总说明

（2）    结构设计总说明

（3）    平、立、剖面图各一张