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基础工程专业课程设计任务书

一、课程设计目的与意义

基础工程课程设计是土木工程专业（或相关岩土工程方向）本科教学中至关重要的实践性教学环节。通过本课程设计，旨在引导同学们将课堂所学的基础工程理论知识与工程实践相结合，培养综合运用土力学、地基基础设计原理、规范条文以及相关工程技术知识解决实际工程问题的能力。

具体目的包括：

1.深化对基础工程基本概念、设计原则和计算方法的理解与掌握。

2.培养独立分析和解决地基基础设计中遇到的复杂问题的能力，包括地质条件分析、基础方案比选、承载力计算、沉降验算、构造设计等。

3.熟悉并初步掌握工程设计中常用规范、手册、图表及参考资料的查阅与应用方法。

4.提升工程制图技能、计算书撰写能力以及运用计算机辅助设计软件进行分析和绘图的能力。

5.树立正确的工程设计理念，培养严谨的工作态度、创新意识和团队协作精神，为后续的毕业设计及未来从事相关专业技术工作奠定坚实基础。

二、课程设计基本要求

1.知识掌握：熟练掌握浅基础、桩基础等主要基础形式的设计原理、计算方法和构造要求。

2.能力培养：

*能够根据给定的工程地质条件、上部结构荷载特征及场地环境，进行基础方案的初步选择与论证。

*能够独立完成基础承载力计算、沉降验算、稳定性分析等关键设计内容。

*能够正确选用设计参数，理解并应用相关国家或行业现行设计规范。

*能够运用CAD等绘图软件绘制规范、清晰的基础设计施工图。

*能够条理清晰、论据充分地撰写设计计算书。

3.态度与规范：

*严格遵守课程设计纪律，按时、独立完成规定的设计任务。

*设计过程中应勤于思考、勇于探索，鼓励提出合理的创新见解。

*计算书内容完整、计算准确、条理清晰、书写工整；设计图纸应符合国家制图标准，图面整洁，标注齐全。

*培养工程安全意识、经济意识和环保意识。

三、课程设计题目与主要内容

（一）设计题目（可根据实际情况选择或由指导教师指定）

1.题目一：某多层住宅楼地基基础设计

*工程概况：地上某层数砖混结构住宅楼，平面尺寸约为XXm×XXm，层高XXm，拟采用条形基础或独立基础。

*设计要求：根据提供的地质勘察资料，进行地基承载力特征值的确定，选择合适的基础类型，完成基础的承载力计算、沉降验算，并进行基础结构设计与施工图绘制。

2.题目二：某单层工业厂房桩基础设计

*工程概况：某单层排架结构工业厂房，跨度XXm，柱距XXm，吊车荷载较大，场地地质条件较差（如存在软弱下卧层或地基承载力不足）。

*设计要求：根据提供的地质勘察资料和上部结构荷载，进行桩基础方案设计（如预制桩或灌注桩的选择），包括桩型选择、桩长确定、单桩承载力特征值计算、桩数估算与布桩、桩基础承载力与沉降验算，并绘制桩基础施工图。

3.题目三：某高层建筑基坑支护初步设计（选做或拓展）

*工程概况：某高层建筑，地上XX层，地下XX层，场地位于城市建成区，周边环境有一定限制。

*设计要求：根据提供的地质勘察资料和周边环境条件，分析基坑开挖的难度与风险，选择一种或几种可行的基坑支护方案进行比选，对选定方案进行初步的内力分析与稳定性验算，并绘制支护结构布置图及典型剖面图。

（二）主要内容与步骤（以题目一为例，其他题目可参照调整）

1.工程地质条件分析与地基承载力确定：

*仔细阅读并分析给定的地质勘察报告，理解场地土层分布、各土层物理力学性质指标（重度、含水量、孔隙比、压缩模量、内摩擦角、粘聚力等）。

*确定地基持力层，并根据规范方法计算或查用地基承载力特征值。若存在软弱下卧层，需进行软弱下卧层承载力验算。

2.基础方案选择与初步设计：

*根据上部结构类型、荷载大小与分布、地质条件、当地经验及施工条件等，初步选择1-2种合适的基础形式（如墙下钢筋混凝土条形基础、柱下独立基础等）。

*进行基础埋置深度的确定，考虑因素包括：建筑物用途、地基土冻胀性、地下水位、相邻基础影响等。

3.基础承载力计算与尺寸拟定：

*根据上部结构传来的荷载（恒载、活载等），计算作用于基础顶面的荷载效应。

*进行基础底面尺寸的初步拟定与承载力验算，确保基底压力不超过地基承载力特征值（考虑修正）。

*必要时进行地基稳定性验算（如抗滑移、抗倾覆，对特殊地基）。

4.地基变形验算：

*根据规范要求，判断是否需要进行地基沉降验算。

*若需验算，采用分层总和法或规范推荐的其他方法计算地基最终沉降量，并与允许沉降值比较。

5.基础结构设计与计算：

*对选定的基础形式进行结构内力分析（如条形基础的抗弯、抗剪、抗冲切计算）。

*根据内力计算结果，进行基础的钢筋配