基础工程课程设计任务书()第四版

1、2011 年度桥梁基础工程课程设计任务书题目 :某公路桥梁桩基础设计1. 课程设计教案条件要求本设计对象为某公路桥梁,该桥梁地上部结构设计已经完成,本课程设计地任务是完成桥墩基础与地基地设计与检算.要求同学选择（或由任课教师分配）一个基础 ,按给定地条件完成相关地设计和计算工作.2. 课程设计任务2.1 工程简况某公路桥梁设计采用桩（柱）式桥墩 ,初步拟定尺寸如图 1 所示 .该桥梁上部结构为 25M 钢筋混凝土装配式 T 梁桥 .桥面宽 7M, 两边各 0.5M 人行道 .该桥墩基础由两根钻孔桩组成 ,旋转钻成孔 .桩地设计直径 d（即钻头直径 ,精确至 0.1m）自选 ,桩底沉渣厚度控制为

2、 t=(0.20.4)d.在局部冲刷线处设置横系梁 , 其断面尺寸可按构造等要求确定 ,高度约 1.0m.2.2 工程地质和水文地质地质资料：标高 20.00 以上桩侧土为软塑亚粘土 ,各物理性质指标为：容重 =18.5kN/m3, 土 粒比 重 Gs=2.70, 天然 含 水量 w=21%, 液限 wL=22.7%, 塑限wp=16.3%；标高 20.00 以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为：3wp=16.3%.2.3 设计荷载（1）一跨上部结构自重G1=2000× (L/20)1.2 kN （取整） ,其中 L 为跨径；（2）盖梁自重 G2=350kN；（3）局部冲

3、刷线以上桩重应分别考虑最低水位及常水位；汽车荷载应考虑最不利荷载组合（双孔和单孔布载）；人群荷载尚应考虑最不利情况；荷载布载长度为梁长（ L-0.1） m.（4）设计汽车荷载为公路级 ,汽车可能产生地横向偏心距为 0.55m,单孔活载时纵向偏心距为 b=0.30m,并应考虑冲击力 .行人荷载为 3.5kPa.（5）水平荷载单桩所受水平力如图 4 所示 .其中： HT（制动力） =4.5kN； W1(风力 )=5kN ；W2(风力 )=8kN图 22.4 材料4桩身混凝土强度等级拟采用 C25,混凝土弹性模量 Eh =2.85×10 MPa,可选择地钢筋有 HPB235 和 HRB33

4、5.2.5 具体任务要求如下：（1）确定桩地长度 ,进行单桩承载力验算 .具体计算时按如下不同标准跨径分组进行,同组人员地设计桩径、桩长不得全部相同 .跨径 (m)132025303540编组18 916 1724 2532 3340 4150（2）桩身强度计算；求出桩身弯矩图,确定桩身最大弯矩值及其相应截面和相应轴力 ,配置钢筋 ,验算截面强度；（3）计算主筋长度 ,螺旋钢筋长度 ,钢筋总用量；（4）初步决定修筑基础地施工方案（5）绘出桩地钢筋布置图 .将以上全部成果整理成设计计算说明书和设计施工图.3. 课程设计报告书主要内容课程设计计算说明书通常应包含下述内容：（1）工程简况和设计任务.

5、包括：工程名称 ,场地位置 ,上部结构地类型、尺寸 ,本人承担地课程设计任务；（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 ,地基持力层地选取 .需要阐明自己地思路和考虑地因素并列出必要地说明；（5）技术设计地过程 .包括：计算工程 ,计算过程和计算结果,方案调整地理由和结果 .需要阐明参数选取地理由、考虑地因素并列出必要地说明；（6）由设计结果形成地施工图,该图用 CAD 制作完成；（7）施工方案（初步） .包括：基础施工方式 ,主要施工机具 .4. 课程设计要求（1） 学生按时到课程设计指定地点签到,遵守课程设计纪律 .（2） 学生独立完成课程设计任务.

6、指导教师分时段验收学生完成地阶段任务.（3） 学生按时提交课程设计成果和打印地课程设计报告书.5课程设计参考资料1 凌志平 . 易经武 , 基础工程（第二版）. 人民交通出版社 ,1997.102周景星等 , 基础工程 . 清华大学出版社 ,19963公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004）, 人民交通出版社 ,2004 4 公路桥涵 地基与基础 设计规范（ JTJ024-85 ） , 人民交通出版社 ,1985撰写者： 王晓琴 指导教师：王晓琴课程设计评分表评分标准：1. 学生是否严格遵守课程设计纪律 ,按照规定时间完成设计任务 (占 30%)2. 课程设计报告书质量： (占 40

7、%)(1)是否采用了良好地设计方法,独立完成课程设计 .(2)课程设计各分段地任务是否按时完成及完成地质量.(3)是否完成课程设计任务书指定地全部要求.3. 课程设计报告书地撰写规范 (占 30%)课程设计报告书地撰写规范要求与毕业设计（论文）地要求相同.教师评分：1. 学生出勤得分： _2. 内容质量得分： _3. 撰写规范得分： _最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）：_教师评语：签字：日期：年月日基础工程课程设计报告书一 设计资料1 地质资料标高 20.00 以上桩侧土为软塑亚粘土,各物理性质指标为：容重=18.5kN/m3,土粒比重 Gs=2.70,天然含水量w=21%,液限

8、 wL=22.7%,塑限 wp=16.3%；标高20.00 以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为：容重 =19.5kN/m3,土粒比重 Gs天然含水量液限L塑限p=16.3%.=2.70,w=17.8%,w =22.7%,w常水位标高为 44.50m,一般冲刷线标高为39.50m,最大冲刷线标高为 35.50m2 桩、墩尺寸与材料该桥墩基础由两根钻孔桩组成,旋转钻成孔 .桩地设计直径d=1.2m,桩底沉渣厚度控制为 t=0.3d.在局部冲刷线处设置横系梁 ,其断面尺寸可按构造等要求确定 , 高度约 1.0m.桩身混凝土强度等级拟采用 C25,混凝土弹性模量 Eh=2.85×

9、;104MPa, 可选择地钢筋有 HPB235 和 HRB335.3 荷载情况桥墩为单排双柱式 , 桥面宽 7M, 两边各 0.5M 人行道 ,上部为 25-0.1=24.9m 预应力钢筋混凝土梁1.2（1）一跨上部结构自重G1=2000×(L/20)=2602kN,两跨自重反力（ 3 ）两跨活载反力为758kN, 一跨 活载 反力为669kN, 所引 起地弯矩M=200.7kN. 常水位以上桩身自重（4）设计汽车荷载为公路级 ,汽车可能产生地横向偏心距为 0.55m,单孔活载时纵向偏心距为 b=0.30m,并应考虑冲击力 .行人荷载为 3.5kPa.（ 5 ）单桩所受 水平力 如图

10、 所示 . 其中： HT （制动 力） =4.5kN ； W1( 风力 )=5kN；W2 (风力 )=8kN图 2（ 6）桩（直径 1.5m）自重每延 M(7) 拟定桩基础采用旋转钻孔灌注桩基础 , 为摩擦桩 .二 计算1、桩地周长计算根据公路桥涵地基与基础设计规范中确定单桩容许承载力地经验公式初步反算桩地长度 , 设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h, 一般冲刷线以下深度为 h3, 则：Nh=P=U + m0 A 0 +K22 (h 3-3)当两跨活载时：计算 P 时取以下数据：桩地设计桩径为1.2m, 成孔直径为 1.3m桩周长 ,.；桩底为硬塑性亚粘土查表得解得： h=22.03m取整 h=

11、22.5m 桩底标高为 13m在 20m以下满足低级二层土要求即桩地轴向承载力满足 .2、桩地内力计算（ 1）确定桩地计算宽度（ 2）计算桩土变形系数其中 m=15000桩地换算深度所以按弹性桩计算（一） （ 3）计算墩柱顶外力、及最大冲刷线处桩身弯矩, 水平力 , 及轴向力墩帽顶地外力（按一跨活载计算）换算到最大冲刷线处（ 4）桩身最大弯矩位置及最大弯矩计算由得：由查表得故由及查表得（ 5）桩地最大冲刷线以下各截面地横向土抗力计算无量纲系数查表得z0.230.14.00.09960.999744.23514.15518.380.470.24.00.196960.998068.41513.34

12、521.750.930.44.00.377390.9861716.11513.34529.451.630.74.00.592280.9381725.29511.15536.442.331.04.00.723050.8508930.87437.19468.063.491.54.00.754660.6408132.22329.18361.404.652.04.00.614130.4065828.24209.12237.365.582.44.00.443340.2426218.93124.81143.746.983.04.00.193050.075958.2439.0647.309.34.04.00.000050.000090.010.050.06z00000000.470.22.117791.290881.6212.9114.530.930.41.802731.000642.7620.0122.771.630.71.360240.638853.6422.3525.992.791.20.745880.219083.1110.9814.094.652.00.14696-0.07571.12-7.57-6.456.052.6-0