橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)或4橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)題目：3#橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)” 或“4#橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 院 系： 土木工程系 專 業(yè)： 年 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 鄭 清 西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)2014年 6月 20 日一、基本資料11、設(shè)計(jì)的任務(wù)及建筑物的性質(zhì)和用途12、 由學(xué)號(hào)確定的數(shù)據(jù)資料2二、 高承臺(tái)樁基地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算31、樁基設(shè)計(jì)3（一）、承臺(tái)尺寸的決定3（二）、作用在承臺(tái)底面重心處的荷載計(jì)算3（三）、樁的設(shè)計(jì)62、樁的內(nèi)力及位移計(jì)算7（一）、樁的內(nèi)力和變位計(jì)算7（二）、驗(yàn)算單樁軸向受壓容許承載力9（三）、計(jì)算樁身彎矩9（四）、群樁承載力的檢算103、承臺(tái)驗(yàn)算12（一）、承臺(tái)受剪驗(yàn)算12（二）、沖剪驗(yàn)算12(三

2、)、承臺(tái)抗彎驗(yàn)算12一、基本資料1、設(shè)計(jì)的任務(wù)及建筑物的性質(zhì)和用途設(shè)計(jì)任務(wù)：根據(jù)已有建筑物的圖樣，所受上部結(jié)構(gòu)的荷載、地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，遵照“中華人民共和國鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.52005”（公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D602004）設(shè)計(jì)某鐵路（公路）干線上跨越某河流的橋梁之1#號(hào)橋墩的地基和基礎(chǔ)。建筑物的性質(zhì)和用途：該橋梁為等跨度32M，梁全長(zhǎng)32.6m，梁端縫0.1m，梁高3.0m，梁寬鐵路按單線布置，公路按雙線布置m，梁及上部體系自重按870KN計(jì)，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

3、座高0.173m，梁底至支座鉸中心0.09m。橋面系為無渣橋面（公路不管有砟無砟），并設(shè)雙側(cè)人行道人行道寬1m，荷載定為3KN/m2，橋墩為混凝土實(shí)體橋墩，該橋位于直線平坡段上，與河流正交，該地區(qū)無流冰及地震，該河道不通航。該橋除了為鐵路（公路）客貨運(yùn)服務(wù)外，亦為附近居民來往的通道。設(shè)計(jì)依“中華人民共和國鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.52005”（“公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D602004”）進(jìn)行設(shè)計(jì)，活載按鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載，即“中活載”或（公路標(biāo)準(zhǔn)荷載）。2、 由學(xué)號(hào)確定的數(shù)據(jù)資料本設(shè)計(jì)采用公路規(guī)范，圓形樁，承臺(tái)標(biāo)高為133.4m。設(shè)計(jì)圖如下所示：二、 高承臺(tái)樁基地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與

4、計(jì)算1、樁基設(shè)計(jì)（一）、承臺(tái)尺寸的決定1、承臺(tái)底面的標(biāo)高 133.4m2、承臺(tái)高度決定 按經(jīng)驗(yàn)承臺(tái)采用C30混凝土，厚度定為2m。3、承臺(tái)平面尺寸的決定 由以上資料可得：墩身高9.8m，墩身坡1:20計(jì)算墩身底面的平面尺寸：底面長(zhǎng)為：底面寬為：初步選定承臺(tái)尺寸為：驗(yàn)算：滿足材料剛性角的要求。（二）、作用在承臺(tái)底面重心處的荷載計(jì)算1、部分荷載與淺基礎(chǔ)相同，相同的不在寫出計(jì)算過程。（1） 橋跨結(jié)構(gòu)自重 （2） 墩帽重 (3) 墩身重單位體積重23KN/m3，則：墩身頂部面積 墩身底部面積 墩身體積 墩身重量 (4) 承臺(tái)重單位體積重 25 KN/m3作用在承臺(tái)底面總的垂直靜載為： 豎向活載 由上次

5、計(jì)算結(jié)果得，（5） 浮力常水位浮力：橋墩所受浮力：高水位浮力：承臺(tái)體積：墩身體積：高水位墩身截面面積 墩身底面面積 高水位墩身排水體積 樁浮力 高水位橋墩所受浮力： 2、附加力：、 汽車荷載制動(dòng)力12車道制動(dòng)力按布置在荷載長(zhǎng)度內(nèi)的一行汽車車隊(duì)總重的10%計(jì)算。不得小于一輛重車的30%一行車隊(duì)總重的10% 因此取一重車的30%計(jì)算一輛重車30% 、縱向風(fēng)力 頂帽風(fēng)力：P1=1.817 KN 墩身風(fēng)力：常水位時(shí)：A= 高水位時(shí)： 承臺(tái)風(fēng)力： 3、作力系表(考慮主力和縱向的附加力)承臺(tái)底面重心處荷載組合計(jì)算表水位高水位計(jì)浮力常水位計(jì)浮力N或HMN或HM主力豎向恒載6752.88506752.8850

6、豎向活載802.3240.69802.3240.69浮力-2479.25000附加力制動(dòng)力901108.8901108.8頂帽風(fēng)力1.81721.911.81721.91墩身風(fēng)力11.1113.2236.064248.84承臺(tái)風(fēng)力10.2410.2410.2410.24N或M5075.9351494.867555.1851630.48H113.157138.121（三）、樁的設(shè)計(jì)1、樁材選擇：根據(jù)本工程的特點(diǎn)，選擇鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。2、樁徑：初步選定樁徑為1.0m，成孔樁徑1.05m。3、樁長(zhǎng)和樁數(shù)的估算： 根據(jù)構(gòu)造措施，樁中心距大于等于,設(shè)置6根樁，行列式排列，布置圖如下：將樁地設(shè)置在良

7、好的土層中，設(shè)樁長(zhǎng)L>10d，計(jì)算單樁允許承載力P： 然后根據(jù) 計(jì)算樁長(zhǎng)。已知： 0=414.8 KPa， 查表m0取0.6，=1.3，則： h=10m樁總長(zhǎng)l=10+6=16m,取l=16m2、樁的內(nèi)力及位移計(jì)算（一）、樁的內(nèi)力和變位計(jì)算1、決定樁的計(jì)算寬度b0 群樁：b0=0.9(d+1)k其中k為構(gòu)件相互影響系數(shù)樁間凈距L0=41=3m 構(gòu)件局部沖刷線以下的計(jì)算深度 n=2，故c=0.6由于L0=3m<0.6h0=6m，所以故 b0=0.9(d+1)k=1.68 m2、計(jì)算樁基變形系數(shù)查表取m=20000 KN/m4， ， 則：因?yàn)?，所以?yīng)該按彈性長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)。3、計(jì)算樁基中樁頭

8、處的剛度系數(shù) 1 2 2 4 、 計(jì)算1已知條件：=0.5，L0=6m，h=10m，EA=，計(jì)算2 2 4 ，查表得：XQ= 0.1031 XM= 0.2469 M= 0.8016故：4、計(jì)算樁基總剛度系數(shù)ij 5、 計(jì)算承臺(tái)座板豎直位移b、水平位移a、轉(zhuǎn)角（二）、驗(yàn)算單樁軸向受壓容許承載力由于樁端置于透水土中，計(jì)算樁身自重和與樁入土部分同體積的土重時(shí)均應(yīng)考慮水的浮力，所以算得樁身自重 與樁入土部分同體積的土重 驗(yàn)算 1437.67+200.57-133.71=1504.53kN<1.2P=1.2´1636.96=1964.35kN因?yàn)槭侵髁?附加力作用，所以單樁軸向受壓容許承載力提高了20%。滿足要求。局部沖刷線處樁身橫向位移x0和轉(zhuǎn)角j0。因樁下端在土層內(nèi)，且ah >2.5，故x0和j0其中 系數(shù)Ax、Bx、Aj和Bj可根據(jù)y=0及ah =4.0查表4-3，得Ax=2.441，Bx=1.621， Aj=-1.621， Bj=-1.751算得（三）、計(jì)算樁身彎矩由公式可以得（四）、群樁承載力的檢算樁基承載力的檢算：將樁視為右圖所示群樁實(shí)體基礎(chǔ)：基底應(yīng)力應(yīng)滿足右式：計(jì)算