表2-1 某机械厂装配车间土工试验结果汇总表
试样 编号 1孔-1 -2 取样深度 /m 3.00~3.40 9.00~9.40 土的分类 名称 粉土 粉质粘土 粘土 粘土 天然含 水量 /% 32.9 29.06 26.1 27.12 24.4 25.35 25.51 26.59 23.08 22.94 26.64 28.95 24.50 天然重度/kN/m3 19.5 19.4 20.2 19.7 20.1 20.3 20.4 19.9 20.1 19.9 20.1 19.5 20.1 天然孔 隙比 0.854 0.81 0.718 0.786 0.681 0.687 0.669 0.718 0.629 0.687 0.741 0.805 0.692 液限 /% 32.6 30.49 43.15 39.08 33.81 31.57 37.71 43.1 33.96 37.43 30.8 48.3 30.3 塑限 /% 26.4 20.17 20.65 21.76 21.31 21 20.11 22.19 20.04 23.96 19.27 29.64 19.85 塑性 指数 6.2 10.32 22.5 17.32 12.5 10.57 17.6 20.91 13.92 13.47 11.53 18.66 10.45 液性指数 1.05 0.861 0.242 0.309 0.25 0.412 0.25 0.21 0.218 <0 0.639 <0 0.445 压缩系数/MPa-1 0.39 0.33 0.27 0.25 0.19 0.22 0.17 0.23 0.21 0.21 0.23 0.23 0.22 粘聚力/kPa 5.62 5.96 5.40 7.22 6.22 8.64 8.84 9.26 6.22 6.04 7.26 9.60 7.08 比重 内摩擦角 2.72 2.74 2.75 2.73 2.7 2.71 2.72 2.7 2.71 2.73 2.72 2.73 2.71 16°1′ 23°39′ 19°20′ 15°48′ 25°15′ 16°55′ 18°41′ 16°12′ 20°15′ 22°29′ 20°27′ 16°51′ 20°56′ -3 16.60~17.00 -4 21.00~21.40 2孔-1 -2 2.60～3.00 粉质粘土 8.00～8.40 粉质粘土 粘土 粘土 粉质粘土 粉质粘土 -3 11.00~11.40 -4 15.00~15.40 3孔-1 4孔-1 5孔-1 5.00~5.40 4.10~4.50 7.50～7.90 粉质粘土 粘土 粉质粘土 -2 13.10~13.50 6孔-1 3.20~3.60 13
3 基础工程课程设计指南
由于同学们大多缺乏工程知识和设计经验，在开始阶段往往感到无从下手，为帮助同学们顺利完成本课程设计，特编写了课程设计指南，供参考。
3.1 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：工程名称，场地位置，上部结构的类型、尺寸，本人承担的课程设计任务；
（2）地质勘察资料； （3）设计荷载；
（4）方案设计的内容和过程，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）技术设计的内容和过程，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；在设计说明书中必须明确绘制计算分析简图；
（6）计算项目的一部分应可编制程序上机计算，说明书中应列出框图、源程序和计算结果；
（7）根据设计结果绘制相应的施工图，并用CAD制作完成；
（8）施工方案（初步），包括：基础施工方式，主要施工机具，对浅基础尚应包括基坑开挖方式和对于支挡结构的初步考虑。
3.2 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：设计题目，工程名称，场地位置，上部结构的类型、尺寸，本人承担的课程设计任务）
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）
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1.2.2 设计荷载（列出设计荷载组合，包括荷载的数值，作用方向和位置，必要时辅以草图，荷载不完整时应补充计算）
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 方案设计（或初步设计）
2.1 基础类型选择（包括：基础型式的比较与选择，尺寸拟定，需要阐明自己的思路，考虑的因素和必要的说明）
2.2 地基持力层选择（包括：持力层选取，基础埋置深度。需要阐明自己的思路，考虑的因素和必要的说明）
第3章 技术设计（或详细设计，以扩展基础为例） 3.1 地基检算
3.1.1 地基承载力检算 3.1.2 地基沉降计算
3.1.3 地基稳定性检算（必要时进行） 3.2 基础立面设计 3.2.1 基础高度计算
3.2.2 基础配筋（采用扩展基础设计）
设计结果应绘制成施工图。施工图以附图的形式装订于设计计算说明书的后面。 第4章 施工方案（初步）
4.1 基础施工方式（例如：浅基础的基坑开挖方式，是否需要降低水位，对于支挡结构的初步考虑，施工顺序等）
4.2 主要施工机具（列出主要施工机具）
3.3 设计和计算方法
以下按上述说明书的章节顺序讲述本课程设计的要求、设计方法和一些注意事项。
4.3.1 概述部分
在概述中应说明设计题目、设计任务的来源和内容、设计资料和设计的依据。 设计依据除了本指导书外，尚可包括相关设计规范和技术手册。 其余具体内容可参见4.2节。
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4.3.2 基础定位与基础形状
基础位置的确定包括平面位置和埋深位置两大方面。 （1）平面位置
根据上部结构布置平面图，先在地质剖面图中确定所设计的基础竖向中心线位置（注意作用于拟设计的基础上的荷载特征），由此才能选择确定该基础的埋深和基底下各土层的厚度。
（2）埋深位置
主要根据地层条件确定持力层的位置，可参考钻孔地质剖面图所示的地层属性及力学特征，依据规范的相关要求，选择合适的地层作为持力层，从而确定基底埋深。
（3）基础形状
若基础在受到竖向荷载作用的同时还受到侧向荷载作用，则会出现偏心受力问题，应尽量布置成单向小偏心的受力状态，而尽量避免出现双向偏心或大偏心的受力状态。同时，通常应考虑基底形状的对称性和规则性，如采用矩形、圆形、圆端形等，偏心受力条件容许时，可考虑柱底在基础顶面呈对称布置。另外，有条件的情况下，宜将基础布置成受中心荷载作用的情形，即外力作用中心通过基础底面的形心。 4.3.3 方案设计（或初步设计）
鉴于同学们缺少施工技术、施工机械和施工组织方面的知识，亦不了解施工单位的技术和施工条件，这给基础方案的确定带来一定的困难。同学们可以根据自己掌握的知识，综合分析建筑场地的工程地质和水文资料，考虑上部结构条件，对几种可能采用的基础类型进行比较，选择一个与上部结构的类型相匹配、适合于当地的水文地质条件而且施工难度不大的方案。
建议从下面几个方面进行综合分析和比较： （1）上部结构的类型及荷载大小； （2）场地处的地质和水文条件； （3）基础结构的优势和局限性； （4）施工难易程度。
以下是几种常用基础的方案设计内容与方法。 1．无筋扩展基础
（1）拟定基础的形式和尺寸
1）确定基础埋深及基顶标高，并说明理由；
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2）拟定基础立面形式及平面尺寸
拟定立面尺寸时应注意满足刚性角或台阶宽高比的要求，此外还应检查是否满足最小埋置深度的要求。
（2）荷载计算
任务书的荷载只计算到柱底或河床面，所以在基础的尺寸初步拟定后应计算作用于基底的荷载，以便检算地基承载力。
对于柱下基础，作用于基底的荷载等于作用于柱底的荷载加上基础自重、基础上覆土的自重和由基础梁传来的压力。
对于桥墩基础，应考虑：
1）题目所给荷载作用位置以下的墩身和基础的自重；
2）各种水位情况下墩身及基础所受浮力（是否计浮力视持力层的透水性而定，只考虑题目所给荷载作用位置以下部分）；
3）台阶以上覆盖土的重力。
将全部外力简化至基底中心，建议列表计算。 （3）地基基础的检算
1）地基强度检算（包含持力层强度和软弱下卧层强度） 桥墩基础的最不利荷载组合为纵向主＋附两孔满载（低水位）。 2）基底偏心距检算
桥墩基础有此项检算，最不利荷载组合为纵向主＋附－孔轻载（低水位）。 3）基础倾覆和滑动稳定性检算
桥墩基础有此项检算，最不利荷载组合为纵向主＋附－孔轻载（高水位）。 方案设计时各检算项目允许留有较多的安全储备，给以后技术设计时留下余地。 2．钢筋混凝土扩展基础
本基础类型仅用于柱下独立基础。
方案设计时的计算项目（除刚性角不作要求外）与无筋扩展基础相同。 3．沉井基础
（1）确定沉井的平面形状并拟定沉井各部分尺寸； （2）施工期间沉井下沉能力检算 1）沉井结构自重及所受浮力； 2）井壁摩擦力； 3）下沉能力检算
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