独立基础设计计算书模板

目 录

1 基本条件的确定 ………………………………………………… 2 2 确定基础埋深………………………………………………………2 2.1设计冻深………………………………………………………2 2.2选择基础埋深…………………………………………………2 3 确定基础类型及材料………………………………………………2 4 确定基础底面尺寸…………………………………………………2 4.1确定B柱基底尺寸……………………………………………2 4.2确定C柱基底尺寸……………………………………………3 5 软弱下卧层验算……………………………………………………3

5.1 B柱软弱下卧层验算…………………………………………3 5.2 C柱软弱下卧层验算…………………………………………4 6 计算柱基础沉降……………………………………………………4 6.1计算B柱基础沉降……………………………………………4 6.2计算C柱基础沉降……………………………………………6 7 按允许沉降量调整基底尺寸………………………………….… 7 8 基础高度验算…………………………………………………… 8 8.1 B柱基础高度验算…………………………………………… 9 8.2 C柱基础高度验算……………………………………………10 9 配筋计算………………………………………………………… 12 9.1 B柱配筋计算…………………………………………………12 9.2 C柱配筋计算…………………………………………………14

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1 基本条件确定

人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。

2 确定基础埋深

2.1设计冻深

dozszwze=2.01.000.950.901.71m

2.2选择基础埋深

根据设计任务书中给出的数据，人工填土d1.5m，因持力层应选在亚粘土层处，故取d2.0m

3 确定基础类型及材料

基础类型为：柱下独立基础

基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。

4 确定基础底面尺寸

根据亚粘土e=0.95，Il0.65，查表得b0,d1.0。因d=2.0m。 基础底面以上土的加权平均重度：

o1[18.01.519.0(2.01.5)]/2.018.25KN/m3 地基承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度进行修正）：

fafa1dm1(d0.5)1501.018.25(2.00.5)177.38KPa 4.1 确定B柱基底尺寸

A0FK240017.47m2.由于偏心力矩不大，基础底面面积按

faGd177.38202.0

20％增大，即A=1.2A0=20.96m2。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸：

Alb5.43.921.06m2，虽然b3.9m3m,但b=0不需要对fa进行修正。

4.1.1持力层承载力验算

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基础和回填土重：GGdA202.021.06842.4KN 偏心距：ek210l5.40.065m0.90m

2400842.466基础底面处的平均压力值：

PKFKGK2400842.4153.96KPafa177.38KPa A21.06基础底面边缘的最大压力值：

PkmaxFKGK6e60.065(1)153.96(1)165.08KPa1.2fa212.86KPa Al5.4基础底面边缘的最小压力值：

PkminFkGk6e60.065(1)153.96(1)142.84KPa0 Al5.4满足要求。确定该柱基础底面长l=5.4m，b=3.9m。 4.2 确定C柱基底尺

A0FK180013.10m2.由于偏心力矩不大，基础底面面积按

faGd177.38202.030％增大，即A=1.3A0=17.03m2。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸：

Alb5.23.317.16m2,虽然b3.3m3m,不需要对fa进行修正。

4.2.1持力层承载力验算

基础和回填土重：GGdA202.017.16686.4KN 偏心距：ek250l5.20.101m0.867m

1800686.466基础底面处的平均压力值： PKFKGK1800686.4144.9KPafa177.38KPa A17.16基础底面边缘的最大压力值：

PkmaxFkGk6e60.101(1)144.9(1)161.79KPa1.2fa212.86KPa Al5.2基础底面边缘的最小压力值：

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PkminFkGk6e60.101(1)144.9(1)128.01KPa0 Al5.2满足要求。确定该柱基础底面长l=5.2m，b=3.3m。

5 软弱下卧层验算

5.1 B柱

软弱下卧层顶面处自重应力：

Pcz18.01.519.06.5150.5KPa

软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度：

m2150.518.81KN/m2 8.0由灰褐色淤泥质粉质粘土e1.10,Il1.0,查表得：d1.0 , b0.

faz1001.018.81(8.00.5)241.08KPa

由Es1/Es25200/10005.2,以及z/b(8.02.0)/3.01.540.5,查表得地基压力扩散角25.2

软弱下卧层顶面处的附加压力：

PZlb(PKm1d)5.43.9(153.9618.252.0)23.46KPa(l2ztan)(b2ztan)(5.426.0tan25.2)(3.926.0tan25.2) 验算：PZPCZ23.46150.5173.96KPafaz241.08KPa.（满足） 5.2 C柱

软弱下卧层顶面处自重应力：

Pcz18.01.519.06.5150.5KPa 软弱下卧层顶面处的附加压力：

PZlb(PKm1d)5.23.3(144.918.252.0)19.17KPa(l2ztan)(b2ztan)(5.226.0tan25.2)(3.326.0tan25.2) 验算：PZPCZ19.17150.5169.67KPafaz241.08KPa.（满足）

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6 计算柱基础沉降

6.1 B柱

基础底面处的自重应力：czm1d18.252.036.5KPa 基底压力：PFG2280842.4148.97KPa A20.96基底附加压力：P0PCZ148.9736.5112.47KPa 6.1.1 确定基础沉降计算深度Zn

因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度Zn：

Znb(2.50.4lnb)3.9(2.50.4ln3.0)7.63m7.6m

因 2b=3.94，故 z0.6m。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。 6.1.2 沉降计算

沉降计算见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按

l2zlb,查，查得的平均应力系数应乘以4。 b2b2表 B柱基础最终沉降量计算

点 号 1 0 2 4.5 2.31 0 40.2500 =1.000 40.1744 =0.6978 3139.9 3139.9 0.0216 67.82 0 lb zb ziizi1i1(mm) zi(m)zii(mm) i P0112.47si siEsiEsi(mm)(mm) snsi0.025 完美WORD格式编辑

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3 7.0 4 7.6 5 8.2 3.59 40.1339 =0.5354 3.90 40.12646=0.50584 3748.08 3844.38 82.44 0.1125 96.3 0.1125 608.1 0.1125 68.42 10.83 9.27 4.21 40.11972 3926.=0.47888 82 5.43.96 8.8 1.38 4.51 40.11395 4005.=0.4552 76 4068.73 78.94 0.1125 8.88 7 9.4 4.82 40.1082 =0.4328 62.97 0.1125 7.08 8 10.0 5.13 40.10315 4125.=0.41258 8 4176.4 57.07 0.1125 6.42 178.72 0.0359 9 10.6 5.44 40.0985 =0.394 50.6 0.01125 0.569 179.29 0.00318 6.1.3 Zn校核

根据规范规定，z0.6m,计算出sn0.569mm,并除以si（179.29mm），得

0.003180.0250，表明所取Zn=10.6m符合要求。 11.4.1.4 确定沉降经验系数s 压缩层范围内土层压缩模量的平均植：

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EsP0ziizi1i1/Esi4176.40.60380.98590.005062618.8KPa2.62MPai(AAiEsi)P0(ziizi1i1)P0112.47KPa0.75fak0.75150112.5KPa，查表得s=1.09

则基础最终沉降量：

Sssi1.09179.29105.43mm

6.2 C柱

基础底面处的自重应力：czm1d18.252.036.5KPa 基底压力：PFG1620686.4134.41KPa A17.16基底附加压力：P0PCZ134.4136.5097.91KPa 6.2.1 确定基础沉降计算深度Zn

因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度Zn：

Znb(2.50.4lnb)3.3(2.50.4ln3.3)6.67m取6.7m

因 2b4，故 z0.6m。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。 6.2.2 沉降计算

沉降见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按

l2zlb,查，查得的平均应力系数应乘以4。 b2b2

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表 C柱基础最终沉降量计算

点号 1 0 5.23.3 lb zb ziizi1i1(mm) zi(m) zii i (mm) P097.91si siEsiEsi(mm)(mm) snsi0.025 0 40.2500 0 =1.000 2 4.5 1.58 2.73 40.1632948.4 8 =0.6552 2948.4 0.0188 55.43 3 6.1 3.70 40.1353317.99 =0.54392 1 3317.91 0.0979 36.18 4 6.7 4.24 40.1233318.38=0.49528 8 0.47 0.0979 0.046 91.656 0.0005 6.2.3 Zn校核

根据规范规定，z0.6m,计算出sn0.046mm,并除以si91.656mm），得0.00050.0250，表明所取Zn=6.7 m符合要求。 6.2.4 确定沉降经验系数s

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Es(AAiiEsi)P0(ziizi1i1)P0ziizi1i1/Esi3318.380.936483541.57KPa3.54MPa

P097.910.75fak0.75150112.5KPa，查表得s=1.0307

则基础最终量：

Sssi1.030791.65694.47mm

7 按允许沉降量调整基底尺寸

由于B柱Es1.069MPa，C柱Es0.8387MPa，由于小于4MPa，属于高压缩土 ， ssBsC105.4394.4710.96mm0.003l0.003650019.5mm。符合要求。

8 基础高度验算

8.1 B柱基础高度验算 8.1.1 计算基底反力

偏心距：enoM284b3.90.088m0.65m F324066基础边缘处的最大和最小净反力：

maxPnnmin6eF324060.088168.89KPa (1n0)(1)lbl5.43.95.4138.8KPa8.1.2基础高度（选用阶梯形基础）

柱边基础截面抗冲切验算（见图1）

l5.4m,b3.9m,atbc0.4m,ac0.6m，初步选择基础高度h=1000㎜，从

下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，ho100050950㎜（有垫层），

hp0.987 。at2ho0.420.952.3mb3.9m，取ab2.3m，

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amatab0.42.31.35m 22因偏心受压Pn取Pnmax 冲切力：

2lacbbc FlPnmaxh0bh0

222225.40.63.90.4 =168.890.953.90.95

2222 =846.98KN

抗冲切力： 0.7hpftamh00.70.9871.271031.350.95 =1125.32KN846.98KN。可以。 结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

145°45°145°45°145°45°B45°45°BB45°45°45°柱与基础交接处图 12基础第一变阶处图 22

基础第二变阶处图 32

8.1.3变阶处抗冲切验算

8.1.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图2）

h1600mm,hp1.0,h0160050550mm,a12.5m,b1at1.7m,

at2h021.720.552.8mb3.9m,取ab2.8m,amatab1.72.82.25m 22冲切力：

2la1bb1 FlPnmaxh01bh01

2222 完美WORD格式编辑

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25.42.53.91.7 =168.890.553.90.55

2222 =541.7KN

抗冲切力：0.7hpftamh00.71.01.271031.550.55 =757.87KN541.7KN。可以。 8.1.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图3）

h2300mm,hp1.0,h0130050250mm,a23.8m,b2at2.7m,at2h02220.252.5mb3.9m,取ab3.5m,amatab32.53.25m 22冲切力：

2la2bb2h02bh02 FlPnmax222225.44.53.920.253.90.25 =168.892222 =124.98KN

抗冲切力：0.7hpftamh00.71.01.271033.250.25 =722.31KN124.98KN。可以。 8.2 C柱基础高度验算 8.2.1 计算基底反力

偏心距：enoM338b3.30.139m0.55m F243066基础边缘处的最大和最小净反力：

max Pnnmin6eF243060.139164.32KPa(1n0)(1) lbl5.23.35.2118.9KPa8.2.2基础高度（选用阶梯形基础）

柱边基础截面抗冲切验算（见图4）

l5.2m,b3.3m,atbc0.4m,ac0.6m，初步选择基础高度h=1000㎜，从

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下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，ho100050950㎜（有垫层），

hp0.987 。at2ho0.420.952.3mb3.3m，取ab2.3m，

amatab0.42.31.35m 22因偏心受压Pn取Pnmax 冲切力：

2lacbbch0bh0 FlPnmax222225.20.63.30.40.953.30.95 =164.322222 =690.97KN

抗冲切力：0.7hpftamh00.70.9871.271031.350.95 =1125.32KN690.97KN。可以。 结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

1145°45°45°45°145°45°CCC45°45°45°45°45°45°2柱与基础交接处2图 4基础第一变阶处图 5基础第二变阶处2图 6

8.2.3变阶处抗冲切验算

8.2.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图5）

h1600mm,hp1.0,h0160050550mm,a12.3m,b1at1.5m, 完美WORD格式编辑

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at2h021.520.552.6mb3.3m,取ab2.6m,am

冲切力：

atab1.02.62.05m222la1bb1FlPnmaxh01bh01

222225.22.33.31.5 =164.320.553.30.55

2222 =467.9KN

抗冲切力：0.7hpftamh00.71.01.271032.050.55 =1002.35KN467.9KN。可以。 8.2.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图6）

h2300mm,hp1.0,h0130050250mm,a24.1m,b2at2.5m,at2h022.520.252.5mb2.8m,取ab3.0m,am冲切力：

atab2.53.02.75m 222la2bb2h02bh02 FlPnmax222225.24.13.32.50.253.30.25 =164.322222 =158.98KN

抗冲切力：0.7hpftamh00.71.01.271032.750.25 =611.19KN158.98KN。可以。

9 配筋计算

选用HPB235钢筋，fy210Nm2 9.1 B柱配筋计算（见图7）

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9.1.1 基础长边方向

Ⅰ-Ⅰ截面（柱边） 柱边净反力

PnⅠPnminlac6.40.6(PnmaxPnmin)138.8(168.89138.8)155.26KPa 2l26.4悬臂部分净反力平均值

11(PnmaxPnⅠ)(168.89155.26)162.08KPa 22弯矩

M11PnmaxPn1Ⅰ()(lac)2(2bbc)162.08(6.40.6)2(23.90.4)1862.89KN.m24224M11862.89106 As110375.32mm2

0.9fyh00.9210950Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

lac6.42.5(PnmaxPnmin)138.8(168.89138.8)159.72KPa2l26.4PnⅢ1P1MⅢ(nmax)(la1)2(2bb1)164.31(6.42.5)2(23.91.7)989.25KN.m24224PnⅢPnmin AsⅢMⅢ989.251069516.59mm2 0.9fyh00.9210550Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

lac6.44.5(PnmaxPnmin)138.8(168.89138.8)164.42KPa2l26.4PnⅤ1P1MⅤ(nmax)(la2)2(2bb2)166.66(6.44.5)2(23.92)270.74KN.m24224PnⅤPnminMⅤ270.74106 AsⅤ5729.95mm2

0.9fyh00.9210250比

较

AsⅠ,AsⅢ和AsⅤ，应

按

AsⅠ配筋，实际配

6814,As10465.2mm210375.32mm2

9.1.2基础短边方向

Ⅱ-Ⅱ截面

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因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。

1(PnmaxPnmin)计算。 21 Pn(168.89138.8)153.85KPa

2Pn1P1MⅡ(nmax)(bb0)2(2lac)161.37(3.90.4)2(26.40.6)1103.7KN.m24224取PnMⅡ1103.7106AsⅡ6147.03mm2

0.9fyh00.9210950Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

MⅣ1PnmaxPn1()(bb1)2(2la1)161.37(3.91.7)2(26.42.5)497.91KN.m24224MⅣ497.91106 AsⅣ4789.9mm2

0.9fyh00.9210550Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

MⅥ1PnmaxPn1()(bb2)2(2la2)161.37(3.92.7)2(26.44.5)94.22KN.m24224 AsⅥMⅥ94.221061994.07mm2 0.9fyh00.9210250比较AsⅡ,AsⅣ和AⅥ，应按AsⅡ配筋，现在短边方向（5.4m宽度范围内）配筋。但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋

10@75(即7910),As6201.5mm26147.03mm2

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±0.000±0.00000000000000095010009506009501000950±0.000-0.300850900850600850900850000C10素混凝土垫层 ①Φ10＠756400②Φ14＠70-2.0000000100C10素混凝土垫层 ③Φ10＠1105800④Φ14＠80100Ⅰ-ⅠⅥⅣⅡ000BCⅠ-ⅠⅥⅣⅡ00000000000000000-2.000000000100100000000010Ⅰ①Φ10＠75ⅠⅢⅤⅥ95010ⅢⅤ0③Φ10＠110②Φ14＠70Ⅳ1000Ⅱ95030030064009501000950④Φ14＠80Ⅵ850Ⅳ900Ⅱ8503003005800850900850BC图 7图 80ⅤⅤ00ⅢⅢ0ⅠⅠ

9.2 C柱配筋计算（见图8） 9.2.1 基础长边方向

Ⅰ-Ⅰ截面（柱边） 柱边净反力

PnⅠPnminlac5.20.6(PnmaxPnmin)118.9(164.32118.9)144.23KPa 2l25.2悬臂部分净反力平均值

11(PnmaxPnⅠ)(164.32144.23)154.27KPa 22弯矩

M11PnmaxPn1Ⅰ()(lac)2(2bbc)154.27(5.20.6)2(23.30.4)952.1KN.m24224

MⅠ952.1106AsⅠ5302.7mm2

0.9fyh00.9210950Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

PnⅢPnminlac5.22.5(PnmaxPnmin)118.9(164.32118.9)151.65KPa2l25.2 完美WORD格式编辑

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MⅢ1PnmaxPnⅢ1()(la1)2(2bb1)157.99(5.22.3)2(23.31.5)448.43KN.m24224 AsⅢMⅢ448.431064313.9mm2 0.9fyh00.9210550Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

la25.23.5(PnmaxPnmin)118.9(164.32118.9)159.52KPa2l25.2PnⅤ1P1MⅤ(nmax)(la2)2(2bb2)161.92(5.24.1)2(23.32.5)74.29KN.m24224PnⅤPnminMⅤ74.29106 AsⅤ1572.28mm2

0.9fyh00.9210250比较AsⅠ,AsⅢ和AsⅤ，应按AsⅠ配筋，实际配3514,As5386.5mm25302.7mm2 9.2.2基础短边方向

Ⅱ-Ⅱ截面

因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。 取Pn1(PnmaxPnmin)计算。 21Pn(164.32118.9)141.61KPa

2P1P1MⅡ(nmaxn)(bb0)2(2lac)152.97(3.30.4)2(25.20.6)589.64 KN.m24224MⅡ589.64106AsⅡ3283.99mm2

0.9fyh00.9210950Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

MⅣ1PnmaxPn1()(bb1)2(2la1)152.97(3.31.5)2(25.22.3)262.27KN.m24224MⅣ262.27106 AsⅣ2523.01mm2

0.9fyh00.9210550Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

MⅥ1PnmaxPn1()(bb1)2(2la1)152.97(3.32.5)2(25.24.1)59.15KN.m24224 完美WORD格式编辑

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AsⅥMⅥ59.151061251.82mm2 0.9fyh00.9210250比较AsⅡ,AsⅣ和AⅥ，应按AsⅡ配筋，现在短边方向（5.2m宽度范围内）配筋。

但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋

10@110(即4210),As3297mm23283.99mm2

参考文献 ：

1 赵明华.《土力学与基础工程》.武汉理工大学出版社.2003年8月第2版。 2 钱鸿缙 刘惠珊 汪时敏.《地基与基础》.中国建筑工业出版社.2003年5月第3版。

3 周浪《建筑地基设计规范与应用》. 中国建筑工业出版社.2005年7月第1版。

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