樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)2

1、樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 班級 巖土一班 學(xué)號 08011118 姓名 一、設(shè)計(jì)資料1、上部構(gòu)造：16m裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t型梁;25m裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t型梁;標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m與25m（相鄰墩臺中線間距）;大梁全長：15.96m與24.96m（梁伸縮縫4cm）;計(jì)算跨徑：15.40m與24.30m;橋面寬度：行車道9m，人行道2 x 1.5m;2、支 座：活動支座采取四氟滑板橡膠支座，摩阻系數(shù)=0.10；（支座布置見附圖）;3、設(shè)計(jì)荷載：公路級汽車荷載，人群3.0kn/m2；4、橋墩形式：采用雙柱式加懸挑臂蓋梁墩冒（見附圖）;5、橋墩材料：蓋梁c25鋼筋混凝土，容重125 kn/m2 , 墩身

2、c20鋼筋混凝土重度225 kn/m2；6、水文資料圖;7、風(fēng) 壓：基本風(fēng)壓w30.6 kpa;8、其 他：本橋基本上為跨線橋，廣岸跨線小鐵路，梅岸跨，定南至老隆公路，二都為季節(jié)性河流，不通航不考慮漂浮物。 9、地基土質(zhì)：第一層，中密膠砂，=19.3kn/m3, ,m=15103kn/m4 ; 第二層，硬塑亞粘土，=21kn/m3,， ，e=0.7, il=0.2, m=15103kn/m4,m=360kpa 第三層，粗砂混卵石，=19.5kn/m3, ， ，=500kpa 地基標(biāo)高為69.92m，設(shè)計(jì)水位標(biāo)高為78.27m，枯水位水位標(biāo)高為69.90m，最大沖刷線標(biāo)高為66.738m,一般沖

3、刷線標(biāo)高為67.78m。二、樁、墩尺寸與材料 墩帽頂標(biāo)高為86.692m，樁頂標(biāo)高為72.92m，墩柱頂標(biāo)高為84.718m,墩柱直徑為1.8m,樁直徑為2.0m 樁身混凝土強(qiáng)度等級為c30，其抗壓彈性模量為ec=3.0104kpa三、作用效應(yīng)情況 1）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（一根柱所承受的荷載）（1）上部為25m與16m鋼筋混凝土t形梁，恒重產(chǎn)生的支座反力： 25m跨為 n1=1662.4kn， 16m跨為 n1=867.3kn 一根柱承受的荷載： n1=（n1+ n1）/2=1264.85kn（2）蓋梁自重反力 n2=【0.82.110.60+0.5（10.6+8）0.82.1】25/2=41

4、7.9kn（3）系梁自重反力 取系梁寬為0.7d=1.4m ， 高取0.7d=1.4m，則可得其長取4m。n3=1.41.4425/2=98kn（4）一根墩柱自重 n4=（84.718-72.92）3.141.8225/4=750.18kn（5）樁自重每米 q=3.1420215/4=47.1kn（已扣除浮力） 2）可變作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 對于墩基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，汽車荷載采用車道荷載，車道荷載包括均布荷載qk和集中荷載pk兩部分組成，對于公路i級荷載qk=10.5kn/m，集中荷載pk采用直線插入法求得 pk=221.6kn（16m跨） pk=257.2kn（25m跨）（1） 單孔里有汽車和人群（單孔雙

5、行）15.4mr124.3mr1pkqk 汽車荷載支座反力r1 和r1r1=（）2=604.9kn r1=0kn人群支座反力r2和r2r2=72kn r2=0kn 則一跨活載反力n5=（604.9+72）/2=338.45kn n5在順橋向引起的彎矩m=338.450.6=203.07knm（2） 雙孔里有汽車和人群（雙孔雙行）r1r1pkqkqk24.3m15.4mpk 汽車荷載支座反力r1 和r1r1=（）21.05=808.03kn r1=（）21.05=635.15kn 人群支座反力r2和r2r2=112.5kn r2=72kn則兩跨活載反力n6=（635.15+808.03+72+1

6、12.5）/2=813.84kn（3） 汽車制動力 一個車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力按加載長度上計(jì)算的總荷載10%，作用于固定支座上的制動力為h1=604.910%=60.5kn 作用于擺動支座上的制動力為h2=604.910%0.25=15.13kn 橋墩承受的制動力為固定支座與活動支座上制動力之和，但公路i級取值不得小于165kn，綜合以上可得汽車制動力為 h1=165kn 但計(jì)算本題采用的為其作用于頓頂時(shí)的值，故取值應(yīng)為 h=45.88kn（4） 風(fēng)力 因?yàn)楸緲蚴请p向雙車道直線橋，主要有順橋向控制設(shè)計(jì)，在計(jì)算風(fēng)力時(shí)計(jì)算順橋向風(fēng)荷載，橋墩上的順橋向風(fēng)荷載可按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面

7、積計(jì)算。 蓋梁部分：w1=0.670%0.810.6+0.670%0.8（10.6+8）/2=6.68kn 墩身部分：w2=0.670%21.811.798=17.84kn樁基礎(chǔ)用沖抓錐鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，為摩擦樁。四、計(jì)算 1）樁長的計(jì)算 由于地基土層分三層，用確定單樁容許承載力公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式初步反算樁長，該樁埋入最大沖刷線以下深度為h,一般沖刷線以下深度為h1,則nh=ra=式中：nh 一根樁受到的全部豎直荷載，kn 其余符號同前，最大沖刷線以下樁身自重與置換土重（當(dāng)自重計(jì)入浮力時(shí)，置換土重也計(jì)入浮力）的差值作為外荷載考慮。 當(dāng)兩跨活載時(shí)：nh=n1+n2+n3+n4+n6

8、+l0q+h（混凝土 ）a =1264.85+417.9+98+750.18+813.84+（72.92-66.738）47.1+（15-9.3）3.1422/44.238+（15-11）3.142.5+（15-9.5）3.14（h-6.738） =3626.82+17.27h計(jì)算ra時(shí)取以下數(shù)據(jù)：樁的設(shè)計(jì)直徑2m，沖抓錐孔直徑2.2m，樁周長u=3.142.2=6.908m , a=3.14m2 , =0.7 , m0=0.8,k2=6.0 , fa0=500kpa , 2=9.73kn/m3（以扣除浮力），q1k=35kpa , q2k=40kpa , q3k=120kpa 所以得：ra=

9、0.56.908 35*4.238+402.5+120 (h-6.738)+0.70.83.14 500+6.09.73 (h+1-3) =nh=3626.82+17.27h所以 h=9.78m現(xiàn)取h=10m,樁底標(biāo)高為56.738m，上式計(jì)算中1m為一般沖刷線到最大沖刷線的高度。取h=10m,樁的軸向承載力滿足要求。2）樁的內(nèi)力及位移計(jì)算 （1）確定樁的計(jì)算寬度b1 樁采用圓形截面，則kf=0.9, 又有h1=3（d+1）=9m l1=4m1m 故 b1 = kfk (1+d) =0.90.9 (1+2) =2.43m（2） 計(jì)算樁的變形系數(shù) = 其中i=0.04908724=0.785m4

10、 ； e i =0.8eci 樁的換算深度=h=0.2866*10=2.8662.5,所以本樁按彈性樁計(jì)算。（3）計(jì)算墩柱頂外力pi qi mi 及最大沖刷線處樁上外力p0 q0 m0 . 墩帽頂?shù)耐饬Γò匆豢缁钶d計(jì)算）： pi=n1+n5=1264.85+338.45=1603.3kn qi=h+wi=45.88+6.68=52.56knmi=203.07+45.881.974+6.68 (12.64-11.798)=366.06knm其中w1對撞頂力臂為12.64m。 換算到最大沖刷線處:p0=1603.3+417.9+98+750.18+47.16.182=3160.55knq0=52.

11、56+17.84=70.4knm0=203.07+45.88 (84.718+1.974-66.738)+6.68 (85.56-66.738)+17.8412.081 =1459.82knm（4） 樁身最大彎矩位置計(jì)算 由qz=0得 cq=cq=5.94 及 =2.866，查附表13得=0.4468故 zmax=0.4468/0.2866=1.56m由=0.4468及=2.866，查附表13得 km=1.054mmax= km m0 =1.054*1459.82=1538.65knm（5） 樁頂縱向水平位移驗(yàn)算樁的最大沖刷線處水平位移x0和的計(jì)算 符合規(guī)范要求。 由i1=3.14*1.84/64=0.515m4 i=0.785 m4 e1 = e得n= e1 i1/e i =0.515/0.785=0.656 墩頂縱橋向水平位移