橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計計算部分

1、WORD格式一方案比選優(yōu)化公路橋涵構(gòu)造設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮到構(gòu)造上可能出現(xiàn)的多種作用，例如橋涵構(gòu)造構(gòu)件上除構(gòu)件永久作用如自重等外，可能同時出現(xiàn)汽車荷載、人群荷載等可變作用。?公路橋規(guī)?要求這時應(yīng)該按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計狀況進(jìn)展作用效應(yīng)組合，并取其最不利組合進(jìn)展計算。1、按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，可采用以下兩種作用效應(yīng)組合。（ 1根本作用效應(yīng)組合。根本組合是承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合，根本組合表達(dá)式為(1-1)或 (1-2) 0橋梁構(gòu)造的重要性系數(shù)，按構(gòu)造設(shè)計平安等級采用，對于公路橋梁，平安等級一級、二級、三級，分別為1.1、 1.0

2、和 0.9；Gi第i個永久荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)。分項系數(shù)是指為保證所設(shè)計的構(gòu)造具有構(gòu)造的可靠度而在設(shè)計表達(dá)式中采用的系數(shù)，分為作用分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)兩類。當(dāng)永久作用效應(yīng)構(gòu)造重力和預(yù)應(yīng)力作用對構(gòu)造承載力不利時，Gi=1.2；對構(gòu)造的承載能力有利時，Gi=10；其他永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)詳見?公路橋規(guī)?；Q1 汽車荷載效應(yīng)含汽車沖擊力、離心力的分項系數(shù),取Q11.4；當(dāng)某個可變作用在效用組合中，其值超過汽車荷載效用時，那么該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專門為承受某種作用而設(shè)置的構(gòu)造或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載時

3、，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值。Qj在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)含汽車沖擊力、離心力、風(fēng)荷載以外的其他第 j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取Q11.4,但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取Q11.1；專業(yè)資料整理WORD格式Sgik、Sgid第 i 個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；SQjk在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)含汽車沖擊力、離心力外的其他第j個可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；Sud承載能力極限狀態(tài)下，作用根本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值，作用效應(yīng)設(shè)計值等于作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 Sd與作用分項系數(shù)的乘積。SQ1k、SQ1d汽車荷載效用含汽車沖擊力、離心力的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；c在作用效應(yīng)組合中，除汽車荷載效應(yīng)效應(yīng)含汽車沖擊力、離心力

4、以外其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載或其他一種可變作用組合時，人群荷載或其他一種可變作用的組合系數(shù)取0.80；當(dāng)除汽車荷載含汽車沖擊力、離心力以外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取 0.70；尚有三種可變作用組合時，其組合系數(shù)取0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時取0.50。 2偶然荷載。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項系數(shù)取 1.0 與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)歷取用適當(dāng)?shù)拇碇?。地震作用?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按現(xiàn)行?公路工程抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?中的規(guī)定采用。表 1-1 永

5、久作用效應(yīng)的分項系數(shù)永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)序號作用類型對構(gòu)造的承載能對構(gòu)造的承載能力不利時力有利時混凝土和垢工結(jié)1構(gòu)重力包括構(gòu)造1.21附加重力鋼構(gòu)造重力包括1.10或1.201構(gòu)造附加重力2預(yù)加力1.213土的重力1.214混凝土的收縮及11徐變5土側(cè)壓力1.416水的浮力11專業(yè)資料整理WORD格式根底混凝土0.57和垢土0.5變位構(gòu)造作用鋼構(gòu)造111.1 上部荷載計算1.1.1永久荷載主要考慮樁根底上部構(gòu)造的自重荷載，其他形式的永久作用如砼收縮作用等可忽略。計算簡式如下：永久荷載 =預(yù)應(yīng)力 T型梁重 +蓋梁重 +系梁重 +墩身重(1-3)鋼筋與混凝土的比例小于3，不考慮鋼筋的重量。1 T

6、梁自重單位體積重 26KN/m 3GT梁 =205.96 ×26=5354.96KN2 墩身重單位體積重 24KN/m 3，那么：墩身體積3.14 ×/4 ×15.14=30.43墩身重量 G墩身=24×30.43=730.32 KN3 蓋梁重單位體積重 24KN/m 3體積 :V 1=11.95 ×0.85 ×2=20.32V 2= (11.95 2×-1.35 ×2)/2 ×0.85 ×2=18.02V 3=2×0.35 ×0.5 ×2=0.75蓋梁體積 V改進(jìn)

7、體積 = V1 +V 2 +V 3=20.32+18.02+0.75=39.0924×39.09=938.16KN4 系梁重單位體積重 24KN/m 3系梁體積 V系梁體積 =7.25 ×1.8 ×1.5=19.58 m3系梁重量 G系梁=24×19.58=469.92 KN專業(yè)資料整理WORD格式5 橋面鋪裝單位體積重 26KN/m 33橋面鋪裝體積 V 橋面鋪裝 =38.27 m ；G橋面鋪裝 =38.27×26=995.02 KN6 防撞墻單位體積重 24KN/m 3；防撞墻體積 V 防撞墻 =21.06m3；G防撞墻 =21.06

8、15;24=505.44 KN作用在墩身底面總的垂直永久荷載為：G= GT梁 /2+G墩身+G蓋梁 /2+G系梁 /2+G橋面鋪裝 /2+G防撞墻 /2= 5354.96/2+730.32+938.16/2+469.92/2+995.02/2+505.44/2=4862.07 KN1.1.2可變荷載為高速公路橋梁 ,可變荷載主要考慮汽車荷載、汽車沖擊力、汽車制動力 (風(fēng)荷載，流水荷載，溫度荷載等均可忽略)幾個方面。(1) 汽車荷載計中汽車荷載采用 2車道荷載進(jìn)展分析，由于汽車荷載等級為公路 -級，據(jù)?公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)? JTCD-60-2004,車道荷載計算圖示如下 :專業(yè)資料整理WORD

9、格式Pk一集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)?公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)?qk一均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值JTCD-60-2004,公路 -級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)資料整理WORD格式值為 qk=10.5KN/m標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時， Pk =180專業(yè)資料整理WORD格式KN ；算跨徑等于或大于50m時，Pk=360KN；橋梁計算跨徑在5m50m之間時 Pk值采專業(yè)資料整理WORD格式用直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk應(yīng)乘以 1.2的系數(shù)。專業(yè)資料整理WORD格式Pk=180+180/45 × 30-5 =280KNqk =10.5 (KN / m )計算剪力效應(yīng)

10、時集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk乘以 1.2；汽車荷載 Pk =280×1.2+10.5 ×30=651 KN(2) 汽車沖擊力據(jù)?公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)? JTCD-60-2004，汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù) 。沖擊系數(shù) 可按下式計算：f表示構(gòu)造基頻 HZ；當(dāng) f1.5HZ 時，=0.05；當(dāng) f 14HZ 時，=0.45；當(dāng) 1.5HZf 14 HZ 時，=0.176lnf-0.0157；汽車沖擊力 =汽車荷載×此橋的頻率 f=4HZ, 帶入式中，故 u 0.228；那么汽車沖擊力 N1=651×0.228=148.43 KN(3) 汽車制

11、動力一個設(shè)計車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計算以總重力的10%計算，但公路級汽車荷載的制動力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于 165KN。10%的總重力 =322 KN165KN ；專業(yè)資料整理WORD格式取汽車制動力N2=322 KN；專業(yè)資料整理WORD格式由以上計算可變荷載可歸納列入下表：專業(yè)資料整理WORD格式表 1-2可變荷載專業(yè)資料整理WORD格式汽車荷載 (KN)汽車沖擊力KN 汽車制動力(KN)專業(yè)資料整理WORD格式可變荷載651148.43322專業(yè)資料整理WORD格式(4) 偶然荷載本合同段區(qū)內(nèi) 50年超越概率 10%的地震動峰值加速度小于0.05

12、g ，地震動反響譜專業(yè)資料整理WORD格式特征周期小于 0.35s ，對應(yīng)地震根本烈度小于度，故地震力可不進(jìn)展計算。1.1.3上部荷載總算據(jù)?公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)?JTCD-60-2004；1-4其中：=1.1； =1.2；S =1.4；0QjQ1豎向荷載 PV× ××=1.11.24862.07+1.4 (651+148.43+322)=8144.94KN橫向荷載 PH=322×1.4=450.80KN彎矩 =2690.625表 1-3 樁頂上部荷載總算表豎向荷載 (KN)水平荷載 (KN)彎矩 ()8144.94450.802690.6252.1 方

13、案一：單排墩柱式樁根底12.1.1工程地質(zhì)介紹總體上橋位區(qū)內(nèi)地形變化較大，相差高度大，橋位覆蓋層厚度小，下伏基巖為花崗巖，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，全風(fēng)化層厚度大，最大厚度將近30米，該層在水的作用下崗地邊坡坡面抗沖刷能力差，洼地內(nèi)上部承載力偏低，橋位中風(fēng)化基巖埋深大，且受地域地質(zhì)影響，中風(fēng)化花崗巖巖體破碎，橋位洼地內(nèi)地下水位埋深淺，中風(fēng)化基巖雖破碎，但飽和單軸抗壓強(qiáng)度高，可作為樁基的持力層。2.1.2根底類型的選擇選擇樁根底是 , 根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場的條件, 并考慮各種不同情況 , 包括荷載的大小和性質(zhì)、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、料具的用量價格包括料具的數(shù)量、施工難易程度、物質(zhì)供給和交通運輸條件以及施工條件等

14、等，經(jīng)過綜合考慮后對以下四個可能的根底類專業(yè)資料整理WORD格式型，進(jìn)展比擬選擇，采用最正確方案高承臺樁根底。本設(shè)計樁根底 , 因為有很好的承載力的持力層 , 按柱樁進(jìn)展設(shè)計計算。淺根底：建筑物的淺平基多用磚、石、混凝土或鋼筋混凝土等材料組成，因為材料的抗拉性能差，截面強(qiáng)度要求較高，埋深較小，用料省，無需復(fù)雜的施工設(shè)備，因而工期短，造價低，但只適宜于上部荷載較小的建筑物。低承臺：穩(wěn)定性較好，但水中施工難度較大，故多用于季節(jié)性河流或沖刷深度較小的河流，航運繁忙或有強(qiáng)烈流水的河流。位于旱地、淺水灘或季節(jié)性河流的墩臺，當(dāng)沖刷不深，施工排水不太困難時，選用低承臺樁基有利于提高根底的穩(wěn)定性。高承臺：由于

15、承臺位置較高或設(shè)在施工水位以上，可減少墩臺的塢工數(shù)量，可防止或減少水下施工，施工較為方便，且經(jīng)濟(jì)。高樁承臺根底剛度較小，在水平力的作用下，由于承臺及樁基露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承當(dāng)水平外力，樁基的受力情況較為不利，樁身的內(nèi)力和位移都將大于低承臺樁基，在穩(wěn)定性方面也不如低承臺樁基。沉井：沉井根底占地面積小，施工方便，對鄰近建筑物影響小，沉井內(nèi)部空間還可得到充分利用。沉井法適用于地基深層土的承載力大，而上部土層比擬松軟，易于開挖的地層。根據(jù)?公路橋涵地基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? (JTJ024-85)的規(guī)定 , 選鉆孔樁、鉆挖孔樁適用于各類土層包括碎石類土層和巖石層。一般情況下樁根底設(shè)計需經(jīng)過

16、以下步驟： 1通過環(huán)境條件、構(gòu)造荷載條件、地質(zhì)施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等確定樁型； 2確定基樁幾何尺寸； 3確定樁數(shù)及平面布置； 4驗算樁身構(gòu)造強(qiáng)度。本設(shè)計根據(jù)實際情況做出以下計算。2.1.3樁根底的設(shè)計(1) 樁身設(shè)計1. 樁材選擇：根據(jù)本工程的特點，選擇鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。2. 樁徑：初步選定樁徑為 1.80m。3. 樁長：由于設(shè)計樁為端承樁，根據(jù) JTJ024-85. ?公路橋涵與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?第 4.3.5 條；當(dāng)河床巖層有沖刷時，樁基須嵌入基巖，按樁底嵌固設(shè)計，其應(yīng)嵌入基巖的深度按下式計算；專業(yè)資料整理WORD格式圓形樁：2-1在基巖頂面處的彎矩 ()； 樁嵌入基巖中不計風(fēng)化層的有效深度

17、不得小于0.5m； 天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度kpa；鉆孔樁的設(shè)計直徑 m； 系數(shù)，根據(jù)巖層側(cè)面構(gòu)造而定，節(jié)理興旺的取小值，節(jié)理興旺的取大值；h=1.6m故設(shè)計嵌入深度 h=1.6m；4. 驗算單樁承載力；根據(jù) JTJ024-85.公路橋涵與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)第4.3.4條；支撐在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆挖孔樁、沉樁、和管樁的單樁軸向受壓容許承載力可按下式計算；(2-2)單樁軸向受壓允許承載力(KN) ；天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度Kpa；樁嵌入基巖深度 m；U樁嵌入基巖局部的橫截面周長m，對于鉆孔樁和管樁按設(shè)計直徑采用；2A樁底橫截面面積 m，對于鉆孔樁和管樁按設(shè)計直徑采用；根據(jù)清孔情況，巖石

18、的破碎程度等因素而定的系數(shù)，按下表 2-1 取用；表 2-1 系數(shù) C 1、 C2值條件C1C2良好的0.60.05一般的0.50.04較差的0.40.03專業(yè)資料整理WORD格式注： 1 當(dāng)h0.5m時， C1采用表列數(shù)值的0.75倍， C2=0；專業(yè)資料整理WORD格式2 對于鉆孔樁，系數(shù) C1、C2值可降低20%采用；取C1=0. 4 ×0.8=0.32； C2=0.03 ×0.8=0.024；將各系數(shù)值統(tǒng)計到下表 2-2；表 2-2 承載力公式系數(shù)表C1C2 Kpa( )(m)(m)0.320.024350002.542.651.6p=(0.322×.54

19、+0.024 5×.65 ×1.6) 35000=35920×.64KN滿足上部荷載的要求；2.1.4 沉降計算根據(jù)簡化法計算單樁沉降量，即在豎向工作荷載作用下，單樁沉降 S由樁身壓縮變形和樁端土的壓縮變形組成，本設(shè)計為端承樁，故計算公式為：(2-3)式中： N作用于樁頂?shù)呢Q向壓力 KN ，樁自重對沒有影響，所以不考慮樁身自重；E樁身材料的受壓彈性模量 Mpa,取2.80 ×104Mpa；l樁的長度 m，實際樁長為 23.06+1.6=24.66m； 樁底處巖層的豎向抗力地基系數(shù)，根據(jù)(JTG 63-2007?公路橋涵地-基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?表 P.0.2

20、-2) 取值，即在表 2-3 中取值；A樁的橫截面面積；表 2-3 巖石地基抗力系數(shù)C0編號 KpaCo KN/m 2110003000002不小于 250001500000033500015000000注： Ra為巖石的單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；對于無法進(jìn)展飽和的試樣，可采用天然含水量單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng) 1000Ra 25000時，可用直線內(nèi)插法確定Co。專業(yè)資料整理WORD格式表 2-4沉降計算表N(kN)8144.94E(Kpa)2.8l(m)24.665.05 mm15000000(kN/)A()2.54由于 S2.0=9.9mm沉降滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。2.1.5單樁內(nèi)力及變位計算；圖1柱

21、頂自由，樁底嵌固在基巖中的單排樁式橋墩根據(jù) (?建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)? JGJ-94-2021)第 5.7.5：樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù) m可按以下規(guī)定確定： 1決定樁測土抗力的計算寬度b0；圓形單樁： b0=0.9(d+1)k；(2-4)其中 k為構(gòu)件相互影響系數(shù)；b0=0.9 ×1.8+1× 1.0=2.52 2計算樁基變形系數(shù)；2-5式中m樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；b0樁身的計算寬度；專業(yè)資料整理WORD格式EI樁身抗彎剛度，按該標(biāo)準(zhǔn)第5.7.2條的規(guī)定計算；對于鋼筋混凝土樁， EI=0.85EcI0；其中 Ec為混凝土彈性模量， I 0為樁身換

22、算截面慣性矩：圓形截面為I0=W 0d0/2；查標(biāo)準(zhǔn)?建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?JGJ-94-2021表 5.7.5取 m=100000 KN/m4，Eh=2.8 ×107Kpa；EI=0.80.8 ×2.8=1.154 ×2；=0.47；樁在最大沖刷線以下深度h=14.66m, 其計算長度為=0.47 ×14.66=6.892.5所以應(yīng)該按彈性樁設(shè)計。(3) 因為地面與最大沖刷線重合，樁直徑 1.8m每延米重 q計算如下：q=× 25-10=38.15KN 扣除浮力；墩柱樁頂上外力 Ni， Qi，M i及最大沖刷處樁頂上外力N0， Q0，M 0.的關(guān)

23、系如下；Ni= 8144.94+8.4 38×.15 ×1.2=8529.49KN；Qi=Q0=450.80 KN=H 0;M i= M=2690.625;(4) 最大沖刷線即樁頂處樁變位 X0，0計算； :=0.47； EI=1.154 ×2；當(dāng)樁置于巖石類土且 >3.5時，取 K h=0； h計算長度 =6.89>4，按 h計算長度 =4m計算，查 JTGD63-2007?公路橋涵地基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?表 P.0.8 計算樁身作用效應(yīng)無量綱系數(shù)用表得 :A1 =-5.85333； B1=-5.94097； C1=-0.92667； D1=4.5478

24、0；A 2=-6.53316；B2 =-12.15810；C2=-10.60840；D2=-3.76647；A 3=-0.80848；B3=-11.73066C3=-17.91860；D3=-15.07550；A 4=9.24368； B4=-0.35762； C4=-15.61050D4 =-23.14040；H0=1作用時；專業(yè)資料整理WORD格式2-6=2.01110-6m 2-7=6.29810-7radM 0=1作用時；2-8=6.29810-7m2-9=3.20410-7radX0，0的計算；2-10-6-7=450.802.01110 +2690.6256.29810=2.60m

25、m<6mm(符合 m法要求 )2-11=_-7-7(450.806.29810 +2690.6253.20410 )= _11.4610-4rad5最大沖刷線即地面以下深度Z處樁截面上的彎矩 M z及剪力 Qz的計算；專業(yè)資料整理WORD格式（ 2-122-13式中無量綱系數(shù) A 3，B3，C3,，D3與A 4，B4，C4，D4，查 JTGD63-2007?公路橋涵地基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?表 P.0.8 計算樁身作用效應(yīng)無量綱系數(shù)用表得， M z與 Qz值計算列表如下表 2-5與表 2-6；彎矩圖與剪力圖如以下圖的圖 2與圖 3；圖 2 彎矩 M z圖圖 3 剪力 Qz圖表 2-5M z值計

26、算列表表 2-6Qz 值計算列表(6) 樁柱頂水平位移的計算；樁頂為自由端，其上作用有 H與W，頂端位移可應(yīng)用疊加原理計算。設(shè)樁頂?shù)乃轿灰茷?，它是由以下各項組成：樁在地面處的水平位移 X0、地面處轉(zhuǎn)角0所引專業(yè)資料整理WORD格式起的樁頂?shù)乃轿灰?l0、樁露出地面段作為懸臂梁樁頂在水平力H以及在 M 作用下產(chǎn)生的水平位移0，即 2-13h1+h2=0+8.4=8.4m;n=I1E1/EI=(1.6/1.8)4=0.624;n：樁式橋墩上段抗彎剛度E1I1與下段抗彎剛度 EI的比值， E1I1 =E0I1 ;EI=0.8E0 I，其中 E0為樁身混凝土抗壓彈性模量，I1為樁上段毛截面慣性矩；

27、橋墩2-14= 8.43 +8.42=32mm;=1.879_( _9.65510-48.4)+32=33.89mm;代入數(shù)據(jù)解 =3.4cm<=0.5=27.4cm；符合設(shè)計要求。(7) 樁的配筋及樁截面抗壓承載力計算；樁身最大彎矩位置及最大彎矩計算；樁地面處的剪力和彎矩： H0=H=450.8KN ；M 0=M+H 0l0=2690.625+450.88.4=6477.345；地面以下樁身最大彎矩；=H/a m +M m2-15M max 0H0 m確定最大彎矩位置；由 Qz=0得； im計 = 7.75；，據(jù) =4.0m,查?公路橋梁鉆孔樁計算手冊?附表 m-5 ；當(dāng)ay=0.5時

28、，im=6.931?11.667， ，i m計在其之間，故為最大彎矩位置，再據(jù)=4.0m，ay=0.4；查附表m-3，m-4得到；mH=0.86；mm=0.378；專業(yè)資料整理WORD格式M max=450.8/0.540.86+6477.3450.378=3166.38；專業(yè)資料整理WORD格式地面至最大彎矩斷面距離；ym=ay/a=0.5/0.47=1.06m；樁側(cè)土壤最大應(yīng)力計算：專業(yè)資料整理WORD格式Qmax=a2/b0H0/a+M0 Qm2-16專業(yè)資料整理WORD格式確定最大應(yīng)力位置；IQ計=im計 =7.75；，專業(yè)資料整理WORD格式據(jù) =4.0m,查?公路橋梁鉆孔樁計算手冊

29、?附表 m-8 ；當(dāng) ay=0.7時， im=1.557?，20.538， im計在其之間，故為最大應(yīng)力位置，再據(jù)=4.0m， ay=0.7；查附表 m-6，m-7 得到；QH =0.935；Qm=0.441；Qmax=0.472/2.520.935450.8/0.47+6477.3450.441=210.43KN地面至最大應(yīng)力斷面距離；ym=ay/a=0.7/0.54=1.30m；配筋計算及樁身材料截面強(qiáng)度驗算；根據(jù)?公路橋梁鉆孔樁計算手冊?；樁的計算長度；lp=k1+l 0 2-17其中： k1=5.37m； l0：樁的懸出長度取 8.4m；l p=k1+l0=5.37+8.4=13.77

30、m；因為 lp；固應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)；/D=13.77/1.8=7.65 7構(gòu)造重要性系數(shù)；采用混凝土 C25，fcd；級鋼筋抗壓強(qiáng)=11.5MpaHRB335度設(shè)計值；混凝土保護(hù)層厚度取 60mm，擬采用25鋼筋外徑 28.4m；那么： rs=1800/2- 60+28.4/2=825.8mm；g=rs/r=825.8/900=0.918；e0 =M/N=3166.38/8144.94=0.389m； EI=1.154 ×2；專業(yè)資料整理WORD格式2-16式中：e0 =0.389mm；h0=r+rs=825.8+900=1725.8mm；0.2+2.7e0/h0=0.2+2.7

31、 ×389/1725.8=0.81<1；1.15-0.01lp/h=1.15-0.01 13×.77/14.66=1.14>1，取=1；將數(shù)據(jù)代入式 2-16得；=1.15；計算偏心距：1.150.389=0.447 m采用查表法計算參考?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?（ JTG D62-2004附錄 C-表C.0.2；假設(shè)0.39；查表可得各系數(shù)分別如下：A=0.8369， B=0.5304， C=-0.5227， D=1.8711；代入下式計算配筋率：= -0.0238按構(gòu)造配筋計算軸向力設(shè)計值；2-17將數(shù)據(jù)代入式 2-17得；專業(yè)資料整理WO

32、RD格式=8078.26KN與實際作用軸向力設(shè)計值 8144.94KN偏差在 2%以內(nèi)，符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；所以樁基只需按構(gòu)造配筋，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，選配 2825，鋼筋截面面積 A s=13745.2mm2。2.1.5樁根底工程概算；相對于陸上鉆孔來說，水中鉆孔灌注樁主要在圍堰筑島、工作平臺等輔助工程方面有所差異，另外水中鋼護(hù)筒的設(shè)置、泥漿船的使用、水上拌和站、施工棧橋等也是需要考慮的問題。在條件允許的情況下首先考慮圍堰筑島的方案是較經(jīng)濟(jì)的，當(dāng)水深 1.5m、流速 O.5m/s的淺灘、且河床滲水性較小時，可采用土圍堰;水深3.0m、流速 1.5m/s、且河床滲水性較小或淤泥較淺時，可采用土袋(草袋、麻

33、袋等 )圍堰 ;假設(shè)水深在 3 7.0m、流速 2.0m/s也可采用竹籠、木籠鐵絲圍堰，否那么應(yīng)考慮采用樁基工作平臺。文件說明：結(jié)合本工程的實際情況，采用4×4×6.5m竹籠鐵絲圍堰；砼強(qiáng)度等級水下 C25，鋼筋保護(hù)層為 60mm；鉆孔設(shè)備按 6臺套記，工程采用正循環(huán)方法成孔，鉆機(jī)為 GPS15 型鉆機(jī) 3 臺，泥漿泵為流量 l08的離心泵4個，挖泥漿池4個，尺寸為 5×4×2m；材料運輸及其加工，所有材料考慮汽車運輸，泥漿運輸距離5km。編制依據(jù)：?公路工程預(yù)算定額?；?公路根本建立工程概算預(yù)算編制方法?。表 2-7 橋樁根底費用計算表序號工程名稱單位

34、工程量1成孔和灌注樁2605.802人工挖孔方139.203人工挖溝槽307.204鋼筋籠t92.255泥漿運送3052.26鋼筋籠吊焊t90.27大型機(jī)械安拆臺次48大型機(jī)械場外運輸臺次4表 2-8 灌注樁工程量表定額標(biāo)號工程名稱計量單位工程量基價元單價金額11人工挖孔樁1001.392352489.98114人工挖孔槽1030.72661.520321.28專業(yè)資料整理WORD格式238鋼筋籠t92.253375.3311371.43240成孔和灌注樁10260.586111.61592560.73247泥漿運送10305.22811.7247747.072115鋼筋籠吊焊t90.2354

35、.431966.88序22大型機(jī)械安拆臺次42728.310913.2序25大型機(jī)械場外運臺次42775.811103.2輸合計2226473.77表 2-9 灌注樁費用計算表序號工程名稱取費標(biāo)準(zhǔn)金額1定額直接費分項工程×定額基價2226473.772雨季施工增費定額直接費的 0.7%15585.323生產(chǎn)工具增費定額直接費的 1%222647.384檢查試驗費定額直接費的 0.2%6361.355工程定位，場地清理費定額直接費的 0.3%9542.036材料二次搬運費不計7夜間使用費定額直接費的 0.2%6361.358施工圖預(yù)算定額直接費的 4%190840.619價差10施工管

36、理費定額直接費的 16%763362.4411臨時設(shè)備費定額直接費的 2.5%119275.3812勞動保險費定額直接費的 4.8%229008.7313直接費與間接費之和112的總和3789422.3614方案利潤直接費 +間接費× 9%341048.0115稅金不含稅工程造價 3.14%72874.2316含稅金額造價13+14 + 154203344.63.1 方案二：單排墩柱式樁根底23.1.1 樁根底設(shè)計(1) 樁身設(shè)計；根據(jù)本工程的特點，選擇鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。墩的尺寸不變，樁型仍為端承樁，樁尺寸擬定如下：直徑 d=1.9m，樁長 24.06m，嵌入基巖深度 h=1m，

37、樁身混凝土強(qiáng)度 C25，受壓彈性模量 Ec=2.8×104MPa；專業(yè)資料整理WORD格式(2) 驗算單樁承載力；根據(jù) JTJ024-85.公路橋涵與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)第4.3.4條；將數(shù)據(jù)代入式2-2；=0.32 ×2.83+0.024 ×5.97 ×1× 30000=31446.4KN滿足上部荷載的要求；其中：系數(shù) C1，C2在表 2-1中分別取 0.4，0.03降低 20%采用，即C1=0.32，C2=0.024。 3.1.2 沉降計算根據(jù)簡化法計算單樁沉降量；將數(shù)據(jù)代入式2-3 中，計算結(jié)果如下表 3-1 ：表 3-1沉降計算表N(kN)81

38、44.94E(Kpa)2.8l(m)24.062.66 mm15000000(kN/)A( )2.83由于 S2.0=9.8mm沉降滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。3.1.4 單樁內(nèi)力及變位計算；根據(jù) (?建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)? JGJ-94-2021)第 5.7.5：樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù) m可按以下規(guī)定確定： 1決定樁測土抗力的計算寬度 b0；圓形單樁： b0=0.9(d+1)k；代入數(shù)據(jù)得： b0=0.9 ×1.9+1× 1.0=2.61 2計算樁基變形系數(shù)；=0.47樁在最大沖刷線以下深度h=15.66m, 其計算長度為=0.47 ×15.66=7.36

39、2.5所以應(yīng)該按彈性樁設(shè)計。(3) 樁直徑 1.8m每延米重 q計算如下：專業(yè)資料整理WORD格式q=× 25-10=42.51KN 扣除浮力；墩柱樁頂上外力 Ni，Qi，M i及最大沖刷處樁頂上外力N0，Q0，M 0.的關(guān)系如下；Ni= 8144.94+8.4 42×.51 ×1.2=8573.44KN；Qi=Q0=450.80 KN=H 0;M i= M=2690.625;(4) 最大沖刷線即樁頂處樁變位 X0，0計算； :=0.47；EI=0.80.8 ×2.8 ×107×3.14 ×1.94/64=1.432

40、5;當(dāng)樁置于巖石類土且 >3.5時，取 K h=0； h計算長度 =7.36>4，按 h計算長度 =4m計算，查 JTGD63-2007?公路橋涵地基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?表 P.0.8 計算樁身作用效應(yīng)無量綱系數(shù)用表得 :A1 =-5.85333； B1=-5.94097； C1=-0.92667； D1=4.54780；A 2=-6.53316；B2 =-12.15810；C2=-10.60840；D2=-3.76647；A 3=-0.80848；B3=-11.73066C3=-17.91860；D3=-15.07550；A 4=9.24368； B4=-0.35762； C4=-1

41、5.61050D4 =-23.14040；H0 =1作用時；2-6=1.36110-6m 2-7=5.05810-7radM 0=1作用時；2-8=5.05810-7m專業(yè)資料整理WORD格式2-9=2.57410-7radX0，0的計算；2-10-6-7=450.801.36110 +2690.6255.05810=1.974mm<6mm(符合 m法要求 )2-11=_-7-7(450.805.05810 +2690.6252.57410 )= _9.20610-4rad 5最大沖刷線即樁頂以下深度Z處樁截面上的彎矩 M z及剪力 Qz的計算；將數(shù)據(jù)分別代入下式；式中無量綱系數(shù) A 3

42、，B3，C3,，D3與 A4，B4， C4，D4，查JTGD63-2007?公路橋涵地基與根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?表 P.0.8 計算樁身作用效應(yīng)無量綱系數(shù)用表得， M z與Qz值計算列表如下表 3-2與表 3-3；彎矩 Mz 圖和剪力 Qz圖如圖 4與圖 5所示；(6) 樁柱頂水平位移的計算；樁頂為自由端，其上作用有 H與W，頂端位移可應(yīng)用疊加原理計算。設(shè)樁頂?shù)乃轿灰茷?，它是由以下各項組成：樁在地面處的水平位移 X0、地面處轉(zhuǎn)角0所引起的樁頂?shù)乃轿灰?l 0、樁露出地面段作為懸臂梁樁頂在水平力 H以及在 M 作用下產(chǎn)生的水平位移0，即專業(yè)資料整理WORD格式 2-13h1+h2=0+8.4=8.4

43、m;n=I1E1 /EI=(1.6/1.9)4=0.503;n：樁式橋墩上段抗彎剛度E1I1與下段抗彎剛度 EI的比值， E1I1 =E0I1 ;EI=0.8E0 I，其中 E0為樁身混凝土抗壓彈性模量，I1為樁上段毛截面慣性矩；橋墩2-14= 8.43 +8.42=23.7mm;=1.974_( _9.20610-48.4)+23.7=25.68mm;代入數(shù)據(jù)解 =25.68mm<=0.5；符合設(shè)計要求。(7) 樁的配筋及樁截面抗壓承載力計算；樁身最大彎矩位置及最大彎矩計算；樁地面處的剪力和彎矩：H0=H=450.8KN ；M 0=M+H 0l0=2690.625+450.88.4=6

44、477.345；地面以下樁身最大彎矩；=H/a m +M m2-15M max 0H0 m確定最大彎矩位置；由 Qz=0得； im計 =aM0 /H0=6.75；，據(jù) =4.0m,查?公路橋梁鉆孔樁計算手冊?附表 m-5 ；當(dāng)ay=0.5時，im=6.931?11.667， ，i m計在其之間，故為最大彎矩位置，再據(jù)=4.0m，ay=0.4；查附表m-3，m-4得到；mH=0.86；mm=0.378；M max=450.8/0.47 0×.86+6477.345 0×.378=3273.30；專業(yè)資料整理WORD格式地面至最大彎矩斷面距離；ym=ay/a=0.5/0.47=

45、1.06m；樁側(cè)土壤最大應(yīng)力計算：Qmax=a2/b0H0/a+M0 Qm2-16確定最大應(yīng)力位置；IQ計=im計 =7.76；，據(jù) =4.0m,查?公路橋梁鉆孔樁計算手冊?附表 m-8 ；當(dāng) ay=0.7時， im=1.557?，20.538， im計在其之間，故為最大應(yīng)力位置，再據(jù)=4.0m， ay=0.7；查附表 m-6，m-7 得到；QH =0.935；Qm=0.441；Qmax=0.472/2.610.935450.8/0.47+6477.3450.441=317.67KN地面至最大應(yīng)力斷面距離；ym=ay/a=0.7/0.47=1.49m；配筋計算及樁身材料截面強(qiáng)度驗算；根據(jù)?公路橋梁鉆孔樁計算手冊?；樁的計算長度；lp=k1+l 0 2-17其中： k1=5.84m； l0：樁的懸出長度取 8.4m；l p=k1+l0=5.84+8.4=14.24m；因為 lp/D=14.24/1.9=7.49 7；固應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)；構(gòu)造重要性系數(shù)；采用混凝土 C25，fcd；級鋼筋抗壓強(qiáng)=11.5MpaHRB335度設(shè)計值；混凝土保護(hù)層厚度取 60mm，擬