基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)2016

1、 一、地基、基礎(chǔ)的區(qū)分及其作用 二、工程地基勘察中鉆探的主要項(xiàng)目有：鉆孔位置(間距)的確定、孔數(shù)、鉆孔深度、取樣(土、水)要求和勘察報(bào)告(包括鉆探時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的描述，土質(zhì)物理力學(xué)性質(zhì)的目測(cè)鑒別、土工試驗(yàn)成果、土層剖面圖等)。上述各個(gè)項(xiàng)目的具體要求。 三、基礎(chǔ)上作用的荷載，哪些荷載可以同時(shí)考慮，哪些荷載不能同時(shí)考慮。 四、荷載組合原則 荷載組合分主要組合和主要加附加組合兩類。荷載組合的目的是要在最不利而且是可能的條件下進(jìn)行基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、地基的強(qiáng)度和變形的驗(yàn)算。例如：橋臺(tái)基礎(chǔ)：恒載(包括上部結(jié)構(gòu)、臺(tái)身和基礎(chǔ)自重）、臺(tái)階上土重和臺(tái)后由土自重產(chǎn)生的土壓力，以上是不變荷載； 活載(包括汽車或人群荷載)，因活載

2、在臺(tái)后產(chǎn)生的土壓力，以上稱基本可變荷載，履帶或平板掛車荷載為驗(yàn)算荷載，另外對(duì)于橋臺(tái)尚可考慮支座摩阻力或汽車制動(dòng)力（取大者)及地震力，以上為可變荷載和偶然荷載，也稱附加荷載。 因此，橋臺(tái)基礎(chǔ)的可能荷載組合有： 主要組合：其中恒載和臺(tái)階上土重不變外。活載及臺(tái)后土壓力有下列三種情況： （1）橋跨上和臺(tái)后均有汽車及人群荷載，這時(shí)臺(tái)后土壓力要計(jì)入有活載時(shí)的土壓力 （2）橋跨上有汽車和人群荷載臺(tái)后無(wú)活載，臺(tái)后土壓力則為無(wú)活載時(shí)的土壓力； （3）橋跨上沒(méi)有活載，臺(tái)后有汽車和人群荷載，則臺(tái)后要考慮有活載時(shí)的土壓力。 主要+附加組合：其中恒載及臺(tái)階上土重仍不變。 在考慮活載時(shí)，主要計(jì)入掛車荷載，這時(shí)不計(jì)人群荷載

3、，掛車又可分別在橋跨上，臺(tái)后土壓力為無(wú)活載時(shí)土壓力和掛車在臺(tái)后，這時(shí)要考慮掛車引起的土壓力。另外上面三種主要組合加上支座摩阻力或制動(dòng)力組成三組主要+附加組合，這樣在一般情況下便有五種主要+附加組合。 如果按主要+附加組合荷載進(jìn)行驗(yàn)算時(shí),地基強(qiáng)度可以提高。另外，如基底下持力層為不透水土層時(shí)，由于水壓力的作用，地基強(qiáng)度也可提高。 在橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行荷載組合中，在計(jì)算恒載時(shí)不計(jì)土壓力，在考慮活載時(shí)主要分別在二邊橋跨均有汽車和人群荷載及僅一邊橋跨有汽車和人群荷載進(jìn)行組合。在考慮浮力時(shí)，一般在驗(yàn)算穩(wěn)定性時(shí)考慮最高洪水位時(shí)的浮力，可不計(jì)墩身部分風(fēng)力(如要計(jì)算時(shí)，僅考慮洪水位以上墩身部分風(fēng)力)、而在驗(yàn)算地基強(qiáng)度

4、和變形時(shí)則考慮常水位時(shí)的浮力并考慮墩身風(fēng)力。 一、設(shè)計(jì)計(jì)算資料 1上部結(jié)構(gòu)形式：四孔30米預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T形簡(jiǎn)支梁橋。 2荷載標(biāo)準(zhǔn)：綜合級(jí)荷載，人群荷載為3.5kNm。 3橋面寬度：凈9米（雙車道），二側(cè)加21.5米人行道。 4橋面縱坡為1.5 5水位：最高洪水位為11.50米，常水位為6.80米，河底標(biāo)高為5.00米。 6擬用鉆孔灌注樁（旋轉(zhuǎn)鉆成孔）。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，抗壓彈性模量 Eh=2.85107kNm。樁徑1.2米。硬 粘 土未 穿 孔粘 土2.2粘 土2.7粘 土 （ 淤 泥 質(zhì) ）3.5粘 土 （ 填 土 ）6.78.810.00III-IIIII-III-I剖 面 圖

5、-洪 水 位 11.5常 水 位 6.8III-IIIII-III-I 7橋臺(tái)構(gòu)造尺寸及土質(zhì)剖面見(jiàn)附圖，土的物理、力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)附表 二、其他計(jì)算參數(shù) 1漿砌塊石、臺(tái)身混凝土重度=25kNm，樁身混凝土重度=24kNm，臺(tái)后填土重度=18kNm； 2作用在橋臺(tái)支座上的預(yù)應(yīng)力梁恒載反力N=1864.5kN，作用點(diǎn)離前墻的距離為0.44米。 3橋跨的計(jì)算跨徑取29.16米。 4計(jì)算支座摩阻力時(shí)，取摩擦系數(shù)f=0.05，該力作用在支座底面上，方向任意。 5計(jì)算制動(dòng)力時(shí)，按橋跨上布置荷載總重的10或一輛重車的30，并按規(guī)范規(guī)定活動(dòng)支座傳遞制動(dòng)力的25 6荷載組合。根據(jù)主要組合和主要加附加組合(包括掛車驗(yàn)算

6、荷載)，要求同學(xué)手算，其余組合的內(nèi)力可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，并取其中最大的內(nèi)力進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)及進(jìn)行樁入土深度的驗(yàn)算。 7臺(tái)后填土計(jì)算內(nèi)摩擦角取=30，粘聚力c=0，臺(tái)背與土間摩擦角取=/2。 三、參考書(shū) 1基礎(chǔ)工程 石名磊 季鵬等編 東南大學(xué)出版社 2基礎(chǔ)工程 凌治平 易經(jīng)武主編 人民交通出版社 3公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)范（JTG D63-2007） 人民交通出版社四、成果要求 1計(jì)算書(shū)一份 2施工圖一份（3550cm）。包括橋臺(tái)縱剖面圖、承臺(tái)鋼筋平面布置及大樣圖、樁的配筋及大樣圖、鋼筋及混凝土用量明細(xì)表（整個(gè)承臺(tái)、樁基的用量)，鋼筋用量以長(zhǎng)度和重量計(jì)，混凝用量立方米計(jì)算。同時(shí)在圖上注明在施工

7、時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。硬 粘 土未 穿 孔粘 土2.2粘 土2.7粘 土 （ 淤 泥 質(zhì) ）3.5粘 土 （ 填 土 ）6.78.810.00III-IIIII-III-I剖 面 圖-洪 水 位 11.5常 水 位 6.8III-IIIII-III-I 一、恒載計(jì)算 二、土壓力計(jì)算 1.后臺(tái)填土表面無(wú)活荷載時(shí)土壓力計(jì)算 2.后臺(tái)填土表面有汽車荷載時(shí) 3.臺(tái)前溜坡填土自重對(duì)臺(tái)前側(cè)面上的主動(dòng)土壓力 三、支座活載反力計(jì)算1.橋上有汽車及人群荷載，臺(tái)后無(wú)活載 （1）汽車及人群荷載反力 （2）汽車荷載制動(dòng)力2.橋上有汽車及人群荷載，臺(tái)后也有汽車荷載，而重車在臺(tái)后填土上 （1）汽車及人群荷載反力 （2）汽車荷載

8、制動(dòng)力3.橋上有掛車荷載3.支座摩阻力計(jì)算四、荷載組合計(jì)算1.橋上有活載，臺(tái)后無(wú)汽車荷載（計(jì)算一+支一） （1）主要組合：包括恒載、橋上活載及臺(tái)前、臺(tái)后土壓力 （2）附加組合：主要組合荷載+支座摩阻力2.橋上有活載，臺(tái)后也有汽車荷載（計(jì)算二+支二） （1）主要組合：包括恒載、橋上活載、臺(tái)前土壓力及臺(tái)后有汽車荷載作用是=時(shí)的土壓力 （2）附加組合：主要組合荷載+支座摩阻力 3.橋上無(wú)活載，臺(tái)后有汽車荷載（計(jì)算二） （1）主要組合：包括恒載、臺(tái)前土壓力及臺(tái)后有汽車荷載作用時(shí)的土壓力 （2）附加組合：主要組合荷載+支座摩阻力 4.橋上無(wú)掛車，臺(tái)后有掛車（計(jì)算三） 驗(yàn)算組合：包括恒載、臺(tái)前土壓力及臺(tái)后

9、有平半掛車作用時(shí)的土壓力5.橋上有掛車，臺(tái)后無(wú)掛車（計(jì)算三+支三） 驗(yàn)算組合：包括恒載、臺(tái)前、臺(tái)后土壓力及橋上平半掛車荷載6.無(wú)上部構(gòu)造時(shí)（計(jì)算一恒載減上部荷載） 此時(shí)作用在橋臺(tái)上的荷載包括橋臺(tái)及基礎(chǔ)自重，臺(tái)前、臺(tái)后土壓力。 進(jìn)行6種荷載組合，找出最多豎向力和最大彎矩 五、樁長(zhǎng)的計(jì)算 PiP=1/2*Uilipki+A*樁長(zhǎng)L=1.31.5 li 六、樁內(nèi)力及位移計(jì)算1樁的計(jì)算寬度 bo2計(jì)算樁的變形系數(shù)3樁頂剛度系數(shù) 值的計(jì)算4計(jì)算承臺(tái)底面原點(diǎn)O點(diǎn)處位移 （單孔活載+恒載+制動(dòng)力等）5計(jì)算作用在每根墩柱頂上外力Pi、Qi、Mi（按荷載組合五計(jì)算）6計(jì)算最大沖刷線處樁上軸向力 水平力 彎矩7計(jì)算最大沖刷線以下深度Z處樁截面上彎矩Mz 及水平壓應(yīng)力8樁頂縱向水平位移驗(yàn)算9樁身截面強(qiáng)度的驗(yàn)算七、驗(yàn)算1地基承載力驗(yàn)算： （1）驗(yàn)算基樁軸向受