墩臺(tái)課程設(shè)計(jì).doc

。某樁柱式橋墩鉆孔灌注樁摩擦樁的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料1. 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)；橋面凈寬：凈11+21 m；標(biāo)準(zhǔn)跨徑: Lk=20m，梁長(zhǎng)19.96m，計(jì)算跨徑19.5m；上部構(gòu)造：裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋設(shè)計(jì)。2水文地質(zhì)條件各土層地質(zhì)情況及有關(guān)鉆孔灌注樁樁基設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)附表一。 3材料鋼筋：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其他均用R235鋼筋；混凝土蓋梁、墩柱用C30，系梁及鉆孔灌注樁用C25。4橋墩尺寸圖1-1 雙柱式墩計(jì)算圖5水文地質(zhì)條件各土層地質(zhì)情況及有關(guān)鉆孔灌注樁樁基設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)附表一。二、荷載計(jì)算主梁集度（KN/m）梁長(zhǎng)（m）自重（KN）1（5）26.1419.96521.752（4）27.2419.96543.71327.2419.96543.71合計(jì)1609.17（一）恒荷載1、兩跨恒載反力：N1=1609.17KN2、蓋梁自重反力：N2=（13x1.5x1.6-0.8x0.6x1.6）x25=760.8KN3、系梁自重反力：N3=1.2x1x9.5x25=285KN4、一根墩柱自重：N4=3.14x0.62x4x25=113.04KN5、作用于樁頂恒載反力： 6、每延米樁長(zhǎng)自重力：q=3.14x1.52/4x（25-10）=26.50 KN/m (已扣除浮力)（二）活載計(jì)算1. 順橋向活載計(jì)算1.2、順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座活載反力最大值公路-I級(jí)a、單孔布載：?jiǎn)瘟熊嚕?0 KN KN雙列車：2B=680.76 KNb、雙孔布載：?jiǎn)瘟熊嚕?KNKNKN雙列車：2B=1111.26KN 圖1-2 單孔、雙孔布載人群荷載（圖13）單孔荷載（一側(cè)）： KN KN KN雙孔布載（一側(cè)）： KN KN 圖 13 人群荷載汽車荷載中雙孔荷載產(chǎn)生支點(diǎn)處最大的反力值，即產(chǎn)生最大的墩柱垂直力；汽車荷載中單孔荷載產(chǎn)生的最大的偏心彎矩，即產(chǎn)生最大墩柱底彎矩。雙柱反力橫向分布：汽車荷載（如圖1-4）：?jiǎn)瘟熊嚕弘p列車：人群荷載（圖1-3）：?jiǎn)蝹?cè)：雙側(cè)：0 圖1-4 汽車荷載 荷載組合：最大、最小垂直反力計(jì)算表1-1 表1-1 可變荷載組合垂直反力計(jì)算（雙孔）編號(hào)荷載情況最大垂直反力（KN）最小垂直反力（KN）1橫向分布橫向分布2汽車荷載單列車0.984682.060.01611.093雙列車0.8211138.150.179248154人群荷載單側(cè)行人1.1348.11-0.135.535雙側(cè)行人0.542.580.542.58 水平力：制動(dòng)力 T=45 KN 作用點(diǎn)為支座中心處縱向風(fēng)力：作用在蓋梁處風(fēng)力 ： KN 墩柱處的風(fēng)力：W2=1.05 KN三、鉆孔樁計(jì)算 鉆孔灌注樁直徑為1.50m，用C25混凝土，HRB335級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算。樁身混凝土受壓彈性模量。（一）荷載計(jì)算 每根樁承受的荷載為：1.作用于樁頂?shù)暮爿d反力：2. 灌注樁每延米自重： （已扣除浮力） 3. 可變荷載反力： a. 雙孔可變荷載反力：（公路I級(jí)） （人群荷載、雙側(cè)） b. 單孔可變荷載反力：（公路I級(jí)） （人群荷載、單側(cè)） （雙孔） （單孔） （二）樁長(zhǎng)計(jì)算該地基土由多層土組成，根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中確定單樁軸向受壓承載力容許值的經(jīng)驗(yàn)公式初步反算樁長(zhǎng)。設(shè)該灌注樁局部沖刷線以下的樁長(zhǎng)為h，一般沖刷線以下深度為h3，則： (2-2)式中：N-一根樁受到的全部豎向荷載（KN），局部沖刷線以下的樁自重力取一半計(jì)算。當(dāng)兩跨布載時(shí)：=1609.17+1138.15+42.58+9.0 x 9.5+0.5x26.5xh=2875.4+13.25h計(jì)算時(shí)取以下數(shù)據(jù)。采用式算法確定樁長(zhǎng)，假設(shè)樁底達(dá)到第層土，當(dāng)h=27m時(shí)，樁的設(shè)計(jì)直徑為1.5m,采用旋轉(zhuǎn)鉆孔施工，=5cm，樁周長(zhǎng)，=9.35（已扣除浮力）根據(jù)各層土選取，故：0.5x4.867x0.59x25+3.1x45+4.69x50+3.48x34+4.94x45+4.33x50+1.19 x 60 1.77x0.8x0.75x160+2.5x9.45x(27+4.87-3)= 3369.79 KNN=2875.4+13.25x25=3219.9 KNN 綜合以的計(jì)算結(jié)果可知，沖刷線以下土層厚度h=27m是合理的，故取地面以下31.68m，樁的軸向承載力能滿足要求，樁底標(biāo)高為303.66m。四、樁的內(nèi)力計(jì)算1、樁的計(jì)算寬度b1=1.0x0.9x（1.5+1）=2.25 m3.2、地基土比例系數(shù)m當(dāng)?shù)鼗鶄?cè)面或局部沖刷線以下=5 m深度內(nèi)有三層土，將三層土的比例系數(shù)換算成一個(gè)m值=2、樁的變形系數(shù) = KN/m2 0.0491=0.249 m4=0.3520.352x27=9.5042.5按彈性計(jì)算3. 作用在局部沖刷線處的基本組合值：4. 單位“力”作用在局部沖刷線處的，樁柱在該處產(chǎn)生的變位計(jì)算，取。5. 局部沖刷線處變位計(jì)算：6. 局部沖刷線以下深度各截面內(nèi)力計(jì)算：由表可知：最大彎矩設(shè)計(jì)值，樁身彎矩計(jì)算表Z0.20.57-0.00133-0.000130.999990.2666.815680.41.14-0.01067-0.002130.999740.39998682.598060.81.70-0.08532-0.034120.991810.79854670.314861.02.27-0.16652-0.085320.975010.99445642.641911.22.84-0.28737-0.172600.937831.18342595.036031.63.98-0.67629-0.543480.738591.50695473.409001.85.11-0.95564-0.867150.529971.61162403.542832.06.25-1.69334-1.90567-0.270871.57538262.277732.47.39-2.62126-3.59987-1.877340.91679135.906563.08.52-3.54058-5.99979-4.68788-0.8912636.899313.69.94-3.91921-9.54367-10.3404-5.85402-41.112654.011.36-1.61428-11.7307-17.9186-15.0755-64.663217. 軸向力組合計(jì)算五、樁頂水平位移計(jì)算式中 ： 則有： 水平位移容許值,符合要求。五、樁身配筋計(jì)算1. 按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算 截面設(shè)計(jì)： 偏心矩：偏心矩增大系數(shù)： 主筋采用HRB335級(jí)鋼筋。配筋率：承載力： ABCDNu0.250.44730.3413-1.23481.6012-0.004003671.40當(dāng)，計(jì)算縱向力略大于設(shè)計(jì)值。0.0004002.5按彈性計(jì)算3. 作用在局部沖刷線處的基本組合值：4. 單位“力”作用在局部沖刷線處的，樁柱在該處產(chǎn)生的變位計(jì)算，取。5. 局部沖刷線處變位計(jì)算：6. 局部沖刷線以下深度各截面內(nèi)力計(jì)算：由表可知：最大彎矩設(shè)計(jì)值，樁身彎矩計(jì)算表Z0.20.57-0.00133-0.000130.999990.2666.815680.41.14-0.01067-0.002130.999740.39998682.598060.81.70-0.08532-0.034120.991810.79854670.314861.02.27-0.16652-0.085320.975010.99445642.641911.22.84-0.28737-0.172600.937831.18342595.036031.63.98-0.67629-0.543480.738591.50695473.409001.85.11-0.95564-0.867150.529971.61162403.542832.06.25-1.69334-1.90567-0.270871.57538262.277732.47.39-2.62126-3.59987-1.877340.91679135.906563.08.52-3.54058-5.99979-4.68788-0.8912636.899313.69.94-3.91921-9.54367-10.3404-5.85402-41.112654.011.36-1.61428-11.7307-17.9186-15.0755-64.663217. 軸向力組合計(jì)算五、樁頂水平位移計(jì)算式中 ： 則有： 水平位移容許值,符合要求。五、嵌固深度計(jì)算取時(shí)的彎矩=3.522137計(jì)算按構(gòu)造要求樁底深入巖石層厚度0.5m六、樁頂水平位移計(jì)算式中 ： 則有： 水平位移容許值,符合要求。七、樁身配筋計(jì)算1. 按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算 截面設(shè)計(jì)： 偏心矩：偏心矩增大系數(shù)： 主筋采用HRB335級(jí)鋼筋。配筋率：承載力： ABCDNu0.250.44730.3413-1.23481.6012-0.004003671.40當(dāng)，計(jì)算縱向力略大于設(shè)計(jì)值。0.0004001.0200601.56.50.43附件二： 鉆孔柱樁圖資料 xx河橋 2號(hào)孔 孔口高程 334.94m高程（m）層底深度（m）土層厚度（m）土質(zhì)描述附注178.241.501.50卵石，中密，每層所指的卵石或礫石的直徑大小是鉆孔取土的大小，并非真實(shí)代表卵石或礫石直徑大小177.961.780.28卵石，含砂量約50%，中密，174.365.403.60卵石，鉆孔取出最大直徑0.150.1m，黑灰色，含砂量約30%，中密，173.486.280.88色雜中密，圓度較好，最大直徑0.2m，有火成巖，灰?guī)r組成，含砂量20%（卵石層），172.966.800.52卵石，含砂量40%，中密，171.268.501.70卵石，含砂量20%，中密，169.1810.582.0