桩基础课程设计

1、课程名称：基础工程作业题目： 铁路干线单线特大桥基础设计 院 系： 专 业： 年 级： 姓 名： 学 号： 作业成绩： 指导教师 (签章)一、设计任务某铁路桥梁桥墩基础设计二、设计资料1、该桥系某I级铁路干线上的特大桥，线路位于单线、直线平坡地段，该地区无地震。2、桥孔由8孔32米预应力钢筋混凝土梁，1孔48米下承式钢桥梁和9孔32米预应力钢筋混凝土梁。3、水文地质情况，工程地质情况和土的物理力学性质资料：表1 土工试验成果表土层编号及名称土层顶面标高地质年代比重Gs重度g/kN/m3含水量w/%液限wL/%塑限wp/%jc/kPa渗透系数k/cm/s压缩系数a/MPa-1 软粘土21.0Q4

2、2.7214.991.585.055.06°1710.12.8E-80.494 砂粘土20.0Q42.6918.834.543.028.012°0519.43.4E-70.112 粗砂中密19.0Q32.6019.526.2/24°32/2.7E-10.011 强风化砂岩14.0K饱和单轴抗压强度 R=2.4MPa 中风化砂岩12.5K饱和单轴抗压强度 R=6.7MPa设计高水位（高程23.00m）设计低水位（高程22.00m）河床（高程21.00m）一般冲刷线（高程18.00m）局部冲刷线（高程17.50m）一孔梁重=2227KN线路材料及人行道每米长度的重量=

3、10KN钢轨高度=176mm三设计步骤1.荷载：上部为等跨32m的预应力钢筋混凝土梁，荷载为纵向控制设计，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载：(1)恒载1). 结构自重一孔梁重=2227，线路材料及人行道每米长度的重量=10。故：2). 顶帽自重 体积 重量 3).墩身自重 墩身高；顶面积；底面积，故 体积 重量 4).浮力 高水位处墩身截面积 低水位处墩身截面积 墩底面积 则桥墩浸入水下体积： 高水位时 低水位时 故浮力为： 高水位时 低水位时 5).竖向活载一孔重载支点反力为故竖向活载为 对基底轴之力矩 二孔重载其最不利荷载位置见图2-(a)，可由确定，若等跨度者，则可直接由解得，和分别为左

4、右两跨上活载重量，故 由，解得则支点反力为 竖向活载 对基底轴之力矩 6）制动力一孔重载大于 故取 对基底轴之力矩 二孔重载 对基底轴之力矩 7）纵向风力本桥所在地区之基本风压值为1.2kPa表知：桥上有车时：顶帽风力迎风面积，对基底轴之矩 墩身风力低水位时 迎风面积 对基底轴之矩 8）承台顶面荷载为横载及一孔荷载时：横载及二孔活载时：承台用C20混凝土，尺寸为作用在承台底面中心的荷载为恒载加一孔活载（控制桩截面强度）时恒载加二孔活载（控制桩入土深度荷载）时2.方案拟定由于河床冲刷较大，故采用高桩承台，又由于基岩的深度较浅，且桩承载力大，沉降量小，安全可靠，故采用端承桩。施工工艺，采用钻孔灌注

5、桩，因其适用于各类土层，岩层。桩拟采用，桩长为8m。 ，其排列如图，为对称竖向双排桩基础，桩底高程采用9.5m。3.计算（1）桩的计算宽度（2）桩的变形系数桩在局部冲刷线以下深度，其计算长度为。因此按弹性桩计算。（3）桩顶刚度系数的计算按桩中心距计算，故已知：，取用4查附表3-17，3-18,3-19得：（4）计算承台底面形心O点的位移（单孔活载+恒载+制动力等）(5)计算作用在每根桩顶上的作用力竖向力水平力弯矩校核：(6)计算局部冲刷线处桩身弯矩，水平力及轴向力。（7）计算局部冲刷以下处得桩截面的弯矩及水平抗力 无量纲系数由附表查得，值计算列表如下，其弯矩分布如图：0040.19696112

6、.2317210359.15671.387721030.2560.240.377390.9980623.4368866759.04123782.478124030.5130.440.529380.9861732.8758553858.33787391.21372790.7690.640.645610.9586140.0940364156.70753396.801569571.282140.732050.8508945.4621820550.33524995.797430891.7951.440.764980.6869447.5072194940.63662388.143842132.3081.

7、840.684880.4988942.532804129.51233772.045140942.822.240.53160.3202533.0137230818.94470951.958432083.3332.640.354580.1754622.0203271810.37951232.399838943.846340.193050.0759511.98894.492898216.48179824.4873.540.050810.013543.1554312820.80097223.9564035225.128440.000050.000090.0031051280.0053240.00842

8、9168无量纲系数及由附表查得，值计算列表如下：002.440661.6210000.2560.22.117791.2908813.225937.6792446420.90520.5130.41.802731.0006422.5166611.905303934.42200.7690.61.5068 0.7498128.2306113.381509741.61211.28210.970410.3611930.3018110.743316141.04511.7951.40.551750.1079324.120364.4944116528.61482.3081.80.25386-0.035714.26856-1.912434612.35612.822.20.14696-0.099410.09567-6.50446683.591203.3332.6-0.03986-0.1114-3.23612-8.6120235-11.8483.8463-0.08741-0.0947-8.18834-8.4512262-16.6404.4873.5-0.10495-0.0570-11.47-5.9318905-17.4025.1284-0.10788-0.0149-13.4746-1.7691864-15.244(8)桩顶纵向水平位移计算桩在局部冲刷线处水平位移和转角及墩顶纵向水平位