鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)12計(jì)

1、課程名稱：基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)題目： 鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 院 系： 土木工程系 專 業(yè)： 詹天佑班 年 級(jí)： 2009級(jí) 姓 名： 白 越 學(xué) 號(hào)：20097025指導(dǎo)教師：西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 2012 年 12 月課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書專 業(yè)詹天佑班 姓 名 白越 學(xué) 號(hào)20097025 開題日期：2012年 12月1日 完成日期：2012年12月23日題 目鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的目的 通過本次課程設(shè)計(jì)應(yīng)全面掌握鐵路墩臺(tái)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟及主要驗(yàn)算內(nèi)容與方法，了解現(xiàn)行鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB 10002.5-2005）的有關(guān)規(guī)定，并初步具備獨(dú)立進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的能力二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2、及要求1、選定樁的類型、施工方法、樁與承臺(tái)的連接方式，設(shè)計(jì)滿足工程要求的樁基礎(chǔ)2、檢算項(xiàng)目（1）單樁承載力（雙線、縱向、二孔重載）；（2）群樁承載力（雙線、縱向、二孔重載）；（3）單樁樁身內(nèi)力（雙線、縱向、一孔重載）；（4）承臺(tái)抗彎（雙線、縱向、二孔重載）；（5）樁對(duì)承臺(tái)沖切（雙線、縱向、二孔重載）；（6）承臺(tái)抗剪（雙線、縱向、二孔重載）。3、設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)計(jì)說明書；（2）設(shè)計(jì)計(jì)算書；（3）樁的平面及橫斷面布置圖三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)四、成 績(jī)指導(dǎo)教師 (簽章) 年 月 日1、 設(shè)計(jì)資料1、 線路：雙線、直線、坡度4/m。2、 橋跨： 等跨L=31.1m無渣橋面單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁全長(zhǎng)32.

3、6m，梁端縫0.1m。梁高3m，梁寬13.4m，每孔梁重8530kN，簡(jiǎn)支箱梁支座中心距梁端距離0.75m，同一橋墩相鄰梁支座間距1.6m。軌底至梁底高度為3.7m，采用盆式橡膠支座，支座高0.173m，梁底至支座鉸中心0.09。3、建筑材料：支撐墊石、頂帽、托盤采用C40鋼筋混凝土，墩身采用C30混凝土，樁身采用C25混凝土。4、地質(zhì)與水文資料墩柱下地層情況及主要物理力學(xué)指標(biāo)如下：地層號(hào)巖層名稱標(biāo) 高厚度基本承載力（kPa）容重（kN/m3）內(nèi)摩擦角（°）1-1耕地36.7936.290.56018101-2粉砂（中密）36.29200181-3粗砂（中密）未揭穿40022地下水位

4、高程為-50m。5、 標(biāo)高：承臺(tái)底+33.31m。6、 橋墩尺寸：如下圖（單位：cm)7、8、承臺(tái)底外力合計(jì)：1、雙線、縱向、二孔重載：N=17800.07kN，H=341.5KN，M=4671.75kN.m;2、雙線、縱向、一孔重載：2、 擬定尺寸 1、樁身采用C25混凝土。 2、設(shè)計(jì)樁徑采用d=1.25m，選用鉆孔灌注樁，采用旋轉(zhuǎn)式鉆頭。 3、由設(shè)計(jì)資料，選用粗砂層為持力層，從承臺(tái)底面到粉砂層底部深度為33.31m，取樁長(zhǎng)l=20m。樁底標(biāo)高為3.31m，進(jìn)入持力層10m。 4、估算樁數(shù)：（按雙線、縱向、二孔重載估算） 因?yàn)?， 樁側(cè)土為不同土層，應(yīng)采用各土層容重加權(quán)平均查鐵路橋規(guī)得，地基

5、的基本承載力， 查鐵路橋規(guī)得、鉆孔灌注樁樁底支撐力折減系數(shù)：各土層的極限承載摩阻力：粉砂：粗砂：取，則估算樁數(shù)：暫取n=8，驗(yàn)算后作必要調(diào)整。5、樁在承臺(tái)底面的布置查鐵路橋規(guī)，當(dāng)時(shí)，最外一排樁至承臺(tái)底板邊緣的凈距不得小于0.3d（設(shè)計(jì)樁徑）且不得小于0.5m，且鉆孔灌注樁中心距不應(yīng)小于2.5成孔樁徑，滿足樁間距和和承臺(tái)邊到樁凈距的前提下得到樁在承臺(tái)底面的布置情況，如下圖（單位：cm）：平面圖 （單位：cm）：斷面圖 （單位：m）：三、承臺(tái)底面形心處的位移計(jì)算1、設(shè)計(jì)荷載：雙線、縱向、二孔重載：N=17800.07kN，H=341.5KN，M=4671.75kN.m; 雙線、縱向、一孔重載： 2

6、、計(jì)算（1）樁的計(jì)算寬度：其中， 其中因此，（2）計(jì)算基礎(chǔ)變形系數(shù)假定樁為彈性樁，則其計(jì)算深度：對(duì)于彈性樁，范圍內(nèi)只有粉砂，查表則m的取值。 本設(shè)計(jì)中取而，則樁為彈性樁，假設(shè)成立。 3、計(jì)算單樁樁頂剛度其中，又，取用4查表有，4、計(jì)算承臺(tái)底面形心處的位移a，b，（一孔重載）5、計(jì)算作用在每根樁頂上的作用力 豎向力: 水平力: 彎矩： 校核： 6、計(jì)算局部樁身頂彎矩、水平力及軸向力，7、計(jì)算樁身任意深度y處截面的彎矩及水平抗力無量綱系數(shù)及可查表得，值計(jì)算列表如下，00010123400000無量綱系數(shù)及可查表得，值計(jì)算列表如下，水平抗力圖也如下0000012342、 樁基檢算 1、單樁承載力檢算

7、（按雙孔重載計(jì)算）則樁頂內(nèi)力：樁身C25混凝土容重土平均重度樁入土部分同體積土重：則 其中，故單樁軸向受壓承載力滿足要求。2、群樁承載力檢算（按雙孔重載計(jì)算）將樁群看作一個(gè)實(shí)體基礎(chǔ)，則實(shí)體基礎(chǔ)為一臺(tái)體，臺(tái)體底面由于內(nèi)摩擦角（）較頂面放大（如圖），底面尺寸：樁自重：樁側(cè)土重：故 符合強(qiáng)度要求3、 承臺(tái)強(qiáng)度檢算1、樁頂處的局部受壓驗(yàn)算 由于承臺(tái)的水泥型號(hào)是C30，而樁的水泥型號(hào)是C25，所以承臺(tái)的局部 受壓不需驗(yàn)算2、承臺(tái)沖切承載力驗(yàn)算 （1）、柱邊沖切求得沖跨比和沖切系數(shù) 為自樁短邊到最近樁邊距離 為自樁長(zhǎng)邊到最近樁邊距離因h=2500mm>2000mm,故則 注: (2)、角樁向上沖切，從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距， 3、樁對(duì)承臺(tái)的沖剪驗(yàn)算 取承臺(tái)破壞錐體的有效高度為，則， 又因?yàn)? 所以 故滿足抗沖切驗(yàn)算。4、承臺(tái)受