某桥桥墩桩基础基础设计说明书

/华东交通大学课程设计〔论文题目名称某桥桥墩桩基础设计计算院〔系土木建筑学院专业道路与铁道工程班级道铁2班姓名欧阳俊雄20XX6月13日至2011年6月29日共1周指导教师:耿大新教研室主任:李明华资料收集某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径32m.梁长31.9m.计算跨径31.5m.桥面宽13m.墩上纵向设两排支座.一排固定.一排滑动.桥墩采用圆端形实心墩.平面尺寸形式如图1所示.墩高12m.计算墩顶变形时.不考虑墩身的挠曲。下部结构采用钻孔灌注桩基础。1、地质及地下水位情况：河面常水位标高25.000m.河床标高为22.000m.一般冲刷线标高20.000m.最大冲刷线标高18.000m处.一般冲刷线以下的地质情况如下：序号名称层厚土层描述天然重度γ比例系数m推荐容许承载力[σ]极限摩阻力τi1淤泥质粘土2.5m灰色.流塑16.5kN/m32.5MN/m450kPa15kPa2粘土2.2m黄色.可塑17.5kN/m312.5MN/m4120kPa30kPa3粉砂3.7m灰色.中密17.3kN/m315MN/m4160kPa50kPa4中砂4.5m灰色.中密18.2kN/m323MN/m4220kPa60kPa5卵石>50m黄色.中密20.5kN/m3110MN/m4500kPa100kPa2、设计荷载：〔1恒载：桥面自重：=1500kN+学号×20kN=1500+16×20=1820kN箱梁自重：=6000kN+学号×40kN=6000+16×40=6640kN桥墩自重：=3875kN〔2活载一跨活载反力：.在顺桥向引起弯矩：；两跨活载反力：N5=5030.04kN+学号×50kN=5030.04+16×50=5930.04kN\〔3水平力制动力：H1=300kN.对承台顶力矩6.5m；风力：H2=2.7kN.对承台顶力矩4.75m主要材料承台采用C30混凝土.重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3<浮容重>。在班编号为20.所以桩基采用C30混凝土.HRB400级钢筋；4、其它参数结构重要性系数γso=1.1.荷载组合系数φ=1.0.恒载分项系数γG=1.2.活载分项系数γQ=1.4.风荷载ψ=0.75.制动力：1.0拟定承台尺寸：假设承台的厚度为1.5m.根据圆端形实心墩的平面尺寸计算承台的长和宽宽度：长度：三、拟定桩的尺寸及桩数：1、摩擦桩.桩身采用C30混凝土。2、由于.d=1.25.所以设计桩径采用d=1.25m.成孔桩径为1.30m,钻孔灌注桩.采用旋转式钻头。3、画出土层分布图.选用卵石层为持力层.则取桩长l=22.5m。4、估算桩数：〔按双孔重载估算估算公式：据高等学校教材《基础工程〔第四版》〔人民交通出版社查表4—2可得λ=0.70.查表4—3得m0=0.9.查表2-24有k2=6.0由于桩侧土为不同土层.应采用各土层容重加权平均.透水层采用浮容重.不透水层采用天然容重持力层为卵石.查表得.qik查表4—1得名称淤泥质粘土粘土粉砂中砂卵石q值kPa20503545160桩自重每延米kN荷载组合计算：〔1承台顶面恒载+一孔活载恒载+两孔活载〔2承台底面G=1.5×6×9=1215恒载+一孔活载恒载+两孔活载所以=0.5×3.92×<20×0.5+50×2.2+35×3.7+45×4.5+160×11.1>+0.70×0.9×1.23×[650+6.0×10.46×<20+2-3>]=5805.73kPa得：n=1.2×=5.58,故取n=6当n=6.h=20m时.=5805.73>1.2×=5403.6,桩的轴向受压承载力符合要求.所以桩长设22.5.可以。桩的平面布置为如图所示：经验证.桩间距符合相关规定桩的断面布置如下图〔纵向断面图、横向断面图桩的内力及位移计算1.桩的计算宽度b1已知2.桩的变形系数α桩在局部冲刷以下深度h=20m.其计算长度则为：.满足按弹性桩计算。桩顶刚度系数值计算已知：据高等学校教材《基础工程〔第四版》〔人民交通出版社查附表17.附表18.附表19得：由公式计算承台底面圆点O处位移5.计算作用在每根桩顶上作用力Pi、Qi、Mi验证：所以桩的承载力满足要求.设计桩长合格。校核：校核正确6.计算局部冲刷线处桩身弯矩M0、水平力Q0及轴向力P07.冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩Mz及桩身最大弯矩Mmax.局部冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩Mz计算无量纲系数由附表3、附表7分别查的.Mz计算列表如下表Mz计算列表Z0=aZZAmBm12.09Am40.76BmMz0.00.00010.0040.7640.760.20.410.196960.998062.3840.6843.060.40.820.377390.986174.5640.2044.760.61.230.529380.958616.4039.0745.470.81.650.645310.913247.8037.2245.031.02.060.723050.850898.7434.6843.421.22.470.761830.774159.2131.5540.761.42.880.764980.686949.2528.0037.251.63.290.737340.593738.9124.2033.111.83.700.684880.498898.2820.3328.612.04.120.614130.406587.4216.5724.002.24.530.53160.320256.4313.0519.482.44.940.443340.242625.369.8915.252.65.350.354580.175464.297.1511.442.85.760.269960.119793.264.888.153.06.170.193050.075952.333.105.433.57.200.050810.013540.610.551.174.08.235E-059E-050.000.000.00其结果为下图.桩身最大弯矩Mmax及最大弯矩位置计算由8.局部冲刷线以下深度z处横向土抗力计算无量纲系数Ax、Bx由附表1、附表5分别查得.pzx计算列表如下Pzx计算列表Z0ZAxBx1.657Ax5.586Z0BxPzx<kpa>0.00.002.440661.6210.000.000.000.20.412.117791.290880.591.872.460.40.821.802731.000641.002.903.900.61.231.502680.749811.253.264.510.81.651.22370.573271.363.324.681.02.060.970410.361191.342.613.961.22.470.745880.219081.241.903.141.42.880.551750.107931.071.092.161.63.290.38810.024220.860.281.141.83.700.25386-0.035720.63-0.470.172.04.120.14696-0.075720.41-1.10-0.692.24.530.06461-0.09940.20-1.58-1.392.44.940.00348-0.11030.01-1.92-1.902.65.35-0.0398-0.11136-0.14-2.10-2.242.85.76-0.0690-0.10544-0.27-2.14-2.403.06.17-0.0874-0.09471-0.36-2.06-2.423.57.20-0.1049-0.05698-0.51-1.44-1.954.08.23-0.1078-0.01487-0.60-0.43-1.03其结果为右图：9.桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算由上表可知.最大弯矩发生在地面线以下z=1.20m处.纵向钢筋面积桩内竖向钢筋按含筋率0.6%配置：现在选用15根25的HRB400级钢筋：计算偏心距增大系数因为长细比：所以偏心距最大系数：计算截面实际偏心距④根据《公路桥涵地基与基础设计规范》〔JTGD63--2007求得轴向力的偏心距e0;其中r=625mm.ρ=0.006.并设g=0.9.则以下采用试算法列表计算1.383.10580.03432.93310.18869.809.001.091.393.11060.02982.94280.18038.829.000.981.43.11500.02562.95230.17227.899.000.88由上表可知.当ξ=1.39时.e0=8.82mm与实际的e0=9.00很相近所以取1.39为计算值。⑤计算截面抗压承载力满足要求。10.桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移x0和转角Φ0的计算查表得：.符合规范要求。所以墩顶纵向水平位移⑥裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》〔JTGD62--2004截面相对界限受压区高度则构件为小偏心受压.无需验算裂缝宽度。承台设计1桩与承台得连接处构造要求承台平面尺寸：96m2.厚度1.5m.承台底标高20.500m。采用桩顶主伸入承台连接.桩身嵌入承台内的深度为200mm；伸入承台内的桩顶主筋做成喇叭状.夹角15度。伸入承台内的主筋竖向高度为100cm>35*2.2=77cm.不设弯钩的带肋钢筋。抗弯钢筋布置在承台内