同濟(jì)大學(xué)巖土工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

同濟(jì)大學(xué)巖土工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書?摘要：本計(jì)算書圍繞同濟(jì)大學(xué)巖土工程課程設(shè)計(jì)展開，涵蓋了工程概況、場(chǎng)地巖土工程條件分析、基礎(chǔ)選型與計(jì)算、地基承載力計(jì)算、沉降計(jì)算以及穩(wěn)定性分析等內(nèi)容。通過詳細(xì)的計(jì)算和分析，為該巖土工程項(xiàng)目提供了全面的設(shè)計(jì)依據(jù)，確保工程的安全性和可靠性。

一、工程概況該工程位于[具體地點(diǎn)]，為[建筑類型]，地上[X]層，地下[X]層，建筑高度為[具體高度]。建筑物的平面尺寸為[長(zhǎng)×寬]，總建筑面積為[具體面積]。場(chǎng)地平整后的地面標(biāo)高為[具體標(biāo)高]，要求基礎(chǔ)埋深不小于[具體深度]。

二、場(chǎng)地巖土工程條件分析1.地層分布①層：雜填土，厚度約為[X]m，成分復(fù)雜，主要由建筑垃圾、生活垃圾及粘性土組成。②層：粉質(zhì)粘土，可塑狀態(tài)，厚度約為[X]m，孔隙比為[具體數(shù)值]，液性指數(shù)為[具體數(shù)值]，壓縮性中等。③層：粉砂，稍密狀態(tài)，厚度約為[X]m，顆粒級(jí)配良好，滲透系數(shù)為[具體數(shù)值]。④層：中砂，密實(shí)狀態(tài)，厚度約為[X]m，顆粒級(jí)配良好，滲透系數(shù)較大。⑤層：粘土，堅(jiān)硬狀態(tài)，厚度約為[X]m，孔隙比小，壓縮性低。2.地下水場(chǎng)地內(nèi)地下水類型為潛水，水位埋深約為[X]m，水位隨季節(jié)略有變化。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性。

三、基礎(chǔ)選型與計(jì)算1.基礎(chǔ)選型根據(jù)場(chǎng)地巖土工程條件和建筑物的特點(diǎn)，采用筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)具有較好的整體性和穩(wěn)定性，能有效調(diào)整基底壓力分布，適應(yīng)不均勻沉降。2.筏板尺寸確定考慮建筑物的荷載分布和地基承載力要求，初步確定筏板基礎(chǔ)的平面尺寸為[長(zhǎng)×寬]。通過對(duì)基底壓力的計(jì)算和調(diào)整，確?；讐毫Ψ植季鶆颍怀^地基承載力特征值。3.筏板厚度計(jì)算根據(jù)沖切和剪切承載力計(jì)算確定筏板厚度。沖切承載力計(jì)算：作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值$F_{l}$：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載及筏板自重等，計(jì)算得到$F_{l}=[具體數(shù)值]$kN。沖切破壞錐體的有效高度$h_{0}$：設(shè)筏板厚度為$h$，通過試算，先假定$h_{0}=h50$（mm）。沖切臨界截面的周長(zhǎng)$u_{m}$：根據(jù)筏板尺寸計(jì)算$u_{m}=[具體數(shù)值]$m。沖切承載力設(shè)計(jì)值$0.7\beta_{hp}f_{t}u_{m}h_{0}$：混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值$f_{t}=[具體數(shù)值]$N/mm2，考慮局部荷載影響系數(shù)$\beta_{hp}$，查規(guī)范得$\beta_{hp}=[具體數(shù)值]$。計(jì)算$0.7\beta_{hp}f_{t}u_{m}h_{0}=[具體數(shù)值]$kN。通過比較$F_{l}$與$0.7\beta_{hp}f_{t}u_{m}h_{0}$，調(diào)整$h_{0}$值，最終確定筏板厚度$h=[具體厚度]$mm。剪切承載力計(jì)算：驗(yàn)算截面位置：取距離柱邊$h_{0}$處的截面進(jìn)行剪切驗(yàn)算。截面剪力設(shè)計(jì)值$V_{s}$：計(jì)算得到$V_{s}=[具體數(shù)值]$kN?？辜舫休d力設(shè)計(jì)值$0.7\beta_{hs}f_{t}b_{w}h_{0}$：混凝土受剪承載力截面高度影響系數(shù)$\beta_{hs}$，查規(guī)范得$\beta_{hs}=[具體數(shù)值]$，筏板寬度$b_{w}=[具體數(shù)值]$m。計(jì)算$0.7\beta_{hs}f_{t}b_{w}h_{0}=[具體數(shù)值]$kN。比較$V_{s}$與$0.7\beta_{hs}f_{t}b_{w}h_{0}$，確保滿足抗剪要求。

四、地基承載力計(jì)算1.修正前地基承載力特征值根據(jù)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于②層粉質(zhì)粘土，采用靜力觸探試驗(yàn)確定地基承載力特征值$f_{ak}=[具體數(shù)值]$kPa。2.地基承載力修正基礎(chǔ)寬度修正：當(dāng)基礎(chǔ)寬度$b＞3m$時(shí)，需進(jìn)行寬度修正。修正系數(shù)$\eta_$，查規(guī)范得$\eta_=[具體數(shù)值]$。修正后的地基承載力特征值$f_{a}=f_{ak}+\eta_\gamma(b3)$，其中基底以上土的重度$\gamma=[具體數(shù)值]$kN/m3。計(jì)算得到$f_{a}=[具體數(shù)值]$kPa?；A(chǔ)埋深修正：當(dāng)基礎(chǔ)埋深$d＞0.5m$時(shí)，需進(jìn)行埋深修正。修正系數(shù)$\eta_torucgz$，查規(guī)范得$\eta_66dcajr=[具體數(shù)值]$。修正后的地基承載力特征值$f_{a}=f_{ak}+\eta_\gamma(b3)+\eta_fz96dw9\gamma_{m}(d0.5)$，其中基底以上土的加權(quán)平均重度$\gamma_{m}=[具體數(shù)值]$kN/m3。計(jì)算得到$f_{a}=[具體數(shù)值]$kPa。3.基底壓力計(jì)算軸心荷載作用下基底壓力：上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值$F_{k}$，基礎(chǔ)及上覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值$G_{k}$?；讐毫?p_{k}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}$，其中基礎(chǔ)底面積$A=[具體數(shù)值]$m2。計(jì)算得到$p_{k}=[具體數(shù)值]$kPa。偏心荷載作用下基底壓力：當(dāng)存在偏心荷載時(shí)，計(jì)算基底最大壓力$p_{kmax}$和最小壓力$p_{kmin}$。$p_{kmax}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}(1+\frac{6e})$，$p_{kmin}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}(1\frac{6e})$，其中偏心距$e=[具體數(shù)值]$m，基礎(chǔ)寬度$b=[具體數(shù)值]$m。計(jì)算得到$p_{kmax}=[具體數(shù)值]$kPa，$p_{kmin}=[具體數(shù)值]$kPa。要求$p_{kmax}\leq1.2f_{a}$且$p_{kmin}\geq0$，經(jīng)計(jì)算滿足要求。

五、沉降計(jì)算1.計(jì)算方法選擇采用分層總和法計(jì)算地基沉降。2.分層根據(jù)土層分布，將地基分為[具體層數(shù)]層，每層厚度為$h_{i}$。3.各層土的壓縮性指標(biāo)確定各層土的壓縮模量$E_{si}$，通過室內(nèi)壓縮試驗(yàn)得到。4.基底附加壓力計(jì)算基底附加壓力$p_{0}=p_{k}\gamma_{m}d$，計(jì)算得到$p_{0}=[具體數(shù)值]$kPa。5.沉降計(jì)算第$i$層土的沉降量$s_{i}$：根據(jù)分層總和法公式$s_{i}=\frac{p_{0}}{E_{si}}h_{i}\sum_{j=1}^{n}\alpha_{j}$，其中$\alpha_{j}$為平均附加應(yīng)力系數(shù)，通過查規(guī)范附表得到。計(jì)算各層土的沉降量$s_{i}$?？偝两盗?s$：$s=\sum_{i=1}^{n}s_{i}$，計(jì)算得到總沉降量$s=[具體數(shù)值]$mm。同時(shí)，需考慮沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)$\psi_{s}$，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。修正后的沉降量$s'=\psi_{s}s$。根據(jù)規(guī)范要求，該建筑物的地基沉降量應(yīng)滿足允許值要求，經(jīng)計(jì)算滿足要求。

六、穩(wěn)定性分析1.抗滑穩(wěn)定性分析計(jì)算作用在基底的水平力$H$，包括風(fēng)荷載、地震作用等。抗滑力$F_{s}$：抗滑力$F_{s}=\muP$，其中$\mu$為基底摩擦系數(shù)，查規(guī)范得$\mu=[具體數(shù)值]$，豎向力$P=F_{k}+G_{k}$。計(jì)算得到$F_{s}=[具體數(shù)值]$kN?？够€(wěn)定性安全系數(shù)$K_{s}$：$K_{s}=\frac{F_{s}}{H}$，計(jì)算得到$K_{s}=[具體數(shù)值]$。要求$K_{s}\geq[規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)最小值]$，經(jīng)計(jì)算滿足要求。2.抗傾覆穩(wěn)定性分析計(jì)算繞基底邊緣的傾覆力矩$M_{ov}$：根據(jù)水平力和建筑物重心位置等計(jì)算得到$M_{ov}=[具體數(shù)值]$kN·m?？箖A覆力矩$M_{r}$：抗傾覆力矩$M_{r}=Gx$，其中$G$為基礎(chǔ)及上覆土自重，$x$為基底重心至傾覆邊緣的距離。計(jì)算得到$M_{r}=[具體數(shù)值]$kN·m?？箖A覆穩(wěn)定性安全系數(shù)$K_{t}$：$K_{t}=\frac{M_{r}}{M_{ov}}$，計(jì)算得到$K_{t}=[具體數(shù)值]$。要求$K_{t}\geq[規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)最小值]$，經(jīng)計(jì)算滿足要求。

七、結(jié)論通過對(duì)同