鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE4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》（TB10002.5-2005）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)語四、成績指導(dǎo)教師(簽章)年月日暫取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：N=17334.94kN，H=341.5kn，M=4762.57kN.m2、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，β（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，00010-14.153-14.1530.20.5847953220.1970.99825.950416-14.12469411.8257220.41.1695906430.3770.98649.661456-13.95485835.7065980.61.7543859650.5290.95969.684112-13.57272756.1113850.82.3391812870.6460.91385.096288-12.92168972.17459912.9239766080.7230.85195.239344-12.04420383.1951411.23.508771930.7620.774100.376736-10.95442289.4223141.44.0935672510.7650.687100.77192-9.72311191.0488091.64.6783625730.7370.59497.083536-8.40688288.6766541.85.2631578950.6850.49990.23368-7.06234783.17133325.8479532160.6140.40780.880992-5.76027175.1207212.26.4327485380.5320.3270.079296-4.5289665.5503362.47.017543860.4430.24358.355504-3.43917954.9163252.67.6023391810.3550.17546.76344-2.47677544.2866652.88.1871345030.270.1235.56656-1.6983633.868238.7719298250.1930.07625.423504-1.07562824.3478763.510.233918130.0510.0146.718128-0.1981426.519986411.6959064300000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002.4411.6210000.20.5847953222.1181.29110.04377895-0.6945730999.3492058480.41.1695906431.8031.00117.10003158-1.07709941516.022932160.61.7543859651.5070.7521.43905789-1.21052631620.228531580.82.3391812871.2240.53723.21734737-10616982512.9239766080.970.36122.99921053-0.97111111122.028099421.23.508771930.7460.21921.22566316-0.70694736820.518715791.44.0935672510.5520.10818.32349474-0.40673684217.916757891.64.6783625730.3880.02414.71949474-0.10329824614.616196491.85.2631578950.254-0.03610.8404526300147684225.8479532160.147-0.0766.9708947370.4088888897.3797836262.26.4327485380.065-0.0993.3906052630.5858947373.97652.47.017543860.003-0.110.1707157890.7101754390.8808912282.67.602339181-0.04-0.111-2.4658947370.776350877-1.689543862.88.187134503-0.069-0.105-4.5808736840.790877193-3.78999649138.771929825-0.087-0.095-6.1884473680.766666667-5.4217807023.510.23391813-0.105-0.057-8.7136184210.536666667-8.176951754411.69590643-0.108-0.015-10.242947370.161403509-10.08154386樁基檢算1、單樁承載力檢算（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)