公路橋涵樁基礎(chǔ)設(shè)計計算與工程概算

..公路橋涵樁基礎(chǔ)設(shè)計計算與工程概算一方案比選優(yōu)化公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮到結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的多種作用，例如橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)件上除構(gòu)件永久作用（如自重等）外，可能同時出現(xiàn)汽車荷載、人群荷載等可變作用?！豆窐蛞?guī)》要求這時應(yīng)該按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計狀況進(jìn)行作用效應(yīng)組合，并取其最不利組合進(jìn)行計算。1、按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，可采用以下兩種作用效應(yīng)組合。（1）基本作用效應(yīng)組合?；窘M合是承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合，基本組合表達(dá)式為(1-1)或(1-2)γ0－橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用，對于公路橋梁，安全等級一級、二級、三級，分別為1.1、1.0和0.9；γGi－第i個永久荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)。分項系數(shù)是指為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)的可靠度而在設(shè)計表達(dá)式中采用的系數(shù)，分為作用分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)兩類。當(dāng)永久作用效應(yīng)（結(jié)構(gòu)重力和預(yù)應(yīng)力作用）對結(jié)構(gòu)承載力不利時，γGi=1.2；對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時，γGi=10；其他永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)詳見《公路橋規(guī)》；γQ1－汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù),取γQ1＝1.4；當(dāng)某個可變作用在效用組合中，其值超過汽車荷載效用時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專門為承受某種作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載時，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值。γQj－在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載以外的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取γQ1＝1.4,但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取γQ1＝1.1；Sgik、Sgid－第i個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；SQjk－在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第j個可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；Sud－承載能力極限狀態(tài)下，作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值，作用效應(yīng)設(shè)計值等于作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值Sd與作用分項系數(shù)的乘積。SQ1k、SQ1d－汽車荷載效用含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；φc－在作用效應(yīng)組合中，除汽車荷載效應(yīng)效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）以外其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取0.80；當(dāng)除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）以外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取0.70；尚有三種可變作用組合時，其組合系數(shù)取0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時取0.50。（2）偶然荷載。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項系數(shù)取1.0與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇碇?。地震作用?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定采用。表1-1永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)序號作用類型永久作用效應(yīng)的分分項系數(shù)對結(jié)構(gòu)的承載能力力不利時對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時1混凝土和垢工結(jié)構(gòu)構(gòu)重力（包括括結(jié)構(gòu)附加重重力）1.21鋼結(jié)構(gòu)重力（包括括結(jié)構(gòu)附加重重力）1.10或1.22012預(yù)加力1.213土的重力1.214混凝土的收縮及徐徐變115土側(cè)壓力1.416水的浮力117基礎(chǔ)變位作用混凝土和垢土結(jié)構(gòu)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)111.1上部荷載計算1.1.1永久荷載主要考慮樁基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)的自重荷載，其他形式的永久作用如砼收縮作用等可忽略。計算簡式如下：永久荷載=預(yù)應(yīng)力T型梁重+蓋梁重+系梁重+墩身重(1-3)鋼筋與混凝土的比例小于3％，不考慮鋼筋的重量。1T梁自重——單位體積重26KN/m3GT梁=205.96×26=5354.96KN2墩身重——單位體積重24KN/m3，則：墩身體積3.14×/4×15.14=30.43墩身重量G墩身=24×30.43=730.32KN3蓋梁重——單位體積重24KN/m3體積:V1=11.95×0.85×2=20.32V2=(11.95×2-1.35×2)/2×0.85×2=18.02V3=2×0.35×0.5×2=0.75蓋梁體積V改良體積=V1+V2+V3=20.32+18.02+0.75=39.0924×39.09=938.16KN4系梁重——單位體積重24KN/m3系梁體積V系梁體積=7.25×1.8×1.5=19.58m3系梁重量G系梁=24×19.58=469.92KN5橋面鋪裝——單位體積重26KN/m3橋面鋪裝體積V橋面鋪裝=38.27m3；G橋面鋪裝=38.27×26=995.02KN6防撞墻——單位體積重24KN/m3；防撞墻體積V防撞墻=21.06m3；G防撞墻=21.06×24=505.44KN作用在墩身底面總的垂直永久荷載為：G=GT梁/2+G墩身+G蓋梁/2+G系梁/2+G橋面鋪裝/2+G防撞墻/2=5354.96/2+730.32+938.16/2+469.92/2+995.02/2+505.44/2=4862.07KN1.1.2可變荷載為高速公路橋梁,可變荷載主要考慮汽車荷載、汽車沖擊力、汽車制動力(風(fēng)荷載，流水荷載，溫度荷載等均可忽略)幾個方面。(1)汽車荷載計中汽車荷載采用2車道荷載進(jìn)行分析，由于汽車荷載等級為公路-Ⅰ級，據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTCD-60-2004,車道荷載計算圖示如下:P一集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值q一均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTCD-60-2004,公路-Ⅰ級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5KN/m標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時，P=180KN；算跨徑等于或大于50m時，P=360KN；橋梁計算跨徑在5m~50m之間時P值采用直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。P=180+180/45×（30-5）=280KNq=10.5(KN/m)計算剪力效應(yīng)時集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk乘以1.2；汽車荷載P=280×1.2+10.5×30=651KN(2)汽車沖擊力據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTCD-60-2004，汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ。沖擊系數(shù)μ可按下式計算：f表示結(jié)構(gòu)基頻（HZ）；當(dāng)f＜1.5HZ時，μ=0.05；當(dāng)f＞14HZ時，μ=0.45；當(dāng)1.5HZ≤f≤14HZ時，μ=0.176lnf-0.0157；汽車沖擊力=汽車荷載×μ此橋的頻率f=4HZ,帶入式中，故u＝0.228；則汽車沖擊力N1=651×0.228=148.43KN(3)汽車制動力一個設(shè)計車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按規(guī)范規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計算以總重力的10%計算，但公路—Ⅰ級汽車荷載的制動力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165KN。10%的總重力=322KN＞165KN；取汽車制動力N2=322KN；由以上計算可變荷載可歸納列入下表：表1-2可變荷載汽車荷載(KN))汽車沖擊力（KNN）汽車制動力(KNN)可變荷載651148.43322(4)偶然荷載本合同段區(qū)內(nèi)50年超越概率10%的地震動峰值加速度小于0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期小于0.35s，對應(yīng)地震基本烈度小于Ⅵ度，故地震力可不進(jìn)行計算。1.1.3上部荷載總算據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTCD-60-2004；（1-4）其中：γ0=1.1；γQj=1.2；SQ1=1.4；豎向荷載PV=1.1×（1.2×4862.07+1.4×(651+148.43+322)）=8144.94KN橫向荷載PH=322×1.4=450.80KN彎矩=2690.625表1-3樁頂上部荷載總算表豎向荷載(KN))水平荷載(KN))彎矩()8144.94450.802690.62552.1方案一：單排墩柱式樁基礎(chǔ)（1）2.1.1工程地質(zhì)介紹總體上橋位區(qū)內(nèi)地形變化較大，相差高度大，橋位覆蓋層厚度小，下伏基巖為花崗巖，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，全風(fēng)化層厚度大，最大厚度將近30米，該層在水的作用下崗地邊坡坡面抗沖刷能力差，洼地內(nèi)上部承載力偏低，橋位中風(fēng)化基巖埋深大，且受地域地質(zhì)影響，中風(fēng)化花崗巖巖體破碎，橋位洼地內(nèi)地下水位埋深淺，中風(fēng)化基巖雖破碎，但飽和單軸抗壓強(qiáng)度高，可作為樁基的持力層。2.1.2基礎(chǔ)類型的選擇選擇樁基礎(chǔ)是,根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場的條件,并考慮各種不同情況,包括荷載的大小和性質(zhì)、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、料具的用量價格（包括料具的數(shù)量）、施工難易程度、物質(zhì)供應(yīng)和交通運輸條件以及施工條件等等，經(jīng)過綜合考慮后對以下四個可能的基礎(chǔ)類型，進(jìn)行比較選擇，采用最佳方案高承臺樁基礎(chǔ)。本設(shè)計樁基礎(chǔ),因為有很好的承載力的持力層,按柱樁進(jìn)行設(shè)計計算。淺基礎(chǔ)：建筑物的淺平基多用磚、石、混凝土或鋼筋混凝土等材料組成，因為材料的抗拉性能差，截面強(qiáng)度要求較高，埋深較小，用料省，無需復(fù)雜的施工設(shè)備，因而工期短，造價低，但只適宜于上部荷載較小的建筑物。低承臺：穩(wěn)定性較好，但水中施工難度較大，故多用于季節(jié)性河流或沖刷深度較小的河流，航運繁忙或有強(qiáng)烈流水的河流。位于旱地、淺水灘或季節(jié)性河流的墩臺，當(dāng)沖刷不深，施工排水不太困難時，選用低承臺樁基有利于提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。高承臺：由于承臺位置較高或設(shè)在施工水位以上，可減少墩臺的塢工數(shù)量，可避免或減少水下施工，施工較為方便，且經(jīng)濟(jì)。高樁承臺基礎(chǔ)剛度較小，在水平力的作用下，由于承臺及樁基露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承擔(dān)水平外力，樁基的受力情況較為不利，樁身的內(nèi)力和位移都將大于低承臺樁基，在穩(wěn)定性方面也不如低承臺樁基。沉井：沉井基礎(chǔ)占地面積小，施工方便，對鄰近建筑物影響小，沉井內(nèi)部空間還可得到充分利用。沉井法適用于地基深層土的承載力大，而上部土層比較松軟，易于開挖的地層。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024-85)的規(guī)定,選鉆孔樁、鉆（挖）孔樁適用于各類土層（包括碎石類土層和巖石層）。一般情況下樁基礎(chǔ)設(shè)計需經(jīng)過以下步驟：（1）通過環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)荷載條件、地質(zhì)施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等確定樁型；（2）確定基樁幾何尺寸；（3）確定樁數(shù)及平面布置；（4）驗算樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本設(shè)計根據(jù)實際情況做出以下計算。2.1.3樁基礎(chǔ)的設(shè)計(1)樁身設(shè)計1.樁材選擇：根據(jù)本工程的特點，選擇鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。2.樁徑：初步選定樁徑為1.80m。3.樁長：由于設(shè)計樁為端承樁，根據(jù)（JTJ024-85.《公路橋涵與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》第4.3.5條）；當(dāng)河床巖層有沖刷時，樁基須嵌入基巖，按樁底嵌固設(shè)計，其應(yīng)嵌入基巖的深度按下式計算；圓形樁：（2-1）——在基巖頂面處的彎矩()；——樁嵌入基巖中（不計風(fēng)化層）的有效深度不得小于0.5m；——天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度（kpa）；——鉆孔樁的設(shè)計直徑（m）；——系數(shù)，根據(jù)巖層側(cè)面構(gòu)造而定，節(jié)理發(fā)達(dá)的取小值，節(jié)理發(fā)達(dá)的取大值；h==1.6m故設(shè)計嵌入深度h=1.6m；4.驗算單樁承載力；根據(jù)（JTJ024-85.公路橋涵與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范第4.3.4條）；支撐在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆（挖）孔樁、沉樁、和管樁的單樁軸向受壓容許承載力可按下式計算；(2-2)單樁軸向受壓允許承載力(KN)；天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度（Kpa）；樁嵌入基巖深度（m）；U——樁嵌入基巖部分的橫截面周長（m），對于鉆孔樁和管樁按設(shè)計直徑采用；A——樁底橫截面面積（m2），對于鉆孔樁和管樁按設(shè)計直徑采用；根據(jù)清孔情況，巖石的破碎程度等因素而定的系數(shù)，按下表2-1取用；表2-1系數(shù)C1、C2值條件C1C2良好的0.60.05一般的0.50.04較差的0.40.03注：1當(dāng)h＜0.5m時，C1采用表列數(shù)值的0.75倍，C2=0；2對于鉆孔樁，系數(shù)C1、C2值可降低20%采用；取C1=0.4×0.8=0.32；C2=0.03×0.8=0.024；將各系數(shù)值統(tǒng)計到下表2-2；表2-2承載力公式系數(shù)表C1C2（Kpa）()(m)(m)0.320.024350002.542.651.6[p]=(0.32×2.54+0.024×5.65×1.6)×35000=35920.64KN滿足上部荷載的要求；2.1.4沉降計算根據(jù)簡化法計算單樁沉降量，即在豎向工作荷載作用下，單樁沉降S由樁身壓縮變形和樁端土的壓縮變形組成，本設(shè)計為端承樁，故計算公式為：(2-3)式中：N——作用于樁頂?shù)呢Q向壓力（KN），樁自重對沒有影響，所以不考慮樁身自重；E——樁身材料的受壓彈性模量（Mpa）,取2.80×104Mpa；l——樁的長度（m），實際樁長為23.06+1.6=24.66m；——樁底處巖層的豎向抗力地基系數(shù)，根據(jù)(JTG-63-2007《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》表P.0.2-2)取值，即在表2-3中取值；A——樁的橫截面面積；表2-3巖石地基抗力系數(shù)C0編號（Kpa）Co（KN/m2）110003000002不小于250000150000000335000150000000注：Ra為巖石的單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；對于無法進(jìn)行飽和的試樣，可采用天然含水量單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)1000＜Ra＜25000時，可用直線內(nèi)插法確定Co。表2-4沉降計算表N(kN)8144.945.05（mm）E(Kpa)2.8l(m)24.66(kN/)150000000A()2.54由于S2.0=9.9mm沉降滿足規(guī)范要求。2.1.5單樁內(nèi)力及變位計算；圖1柱頂自由，樁底嵌固在基巖中的單排樁式橋墩根據(jù)(《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ-94-2008)第5.7.5：樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m可按下列規(guī)定確定：（1）決定樁測土抗力的計算寬度b0；圓形單樁：b0=0.9(d+1)k；(2-4)其中k為構(gòu)件相互影響系數(shù)；b0=0.9×（1.8+1）×1.0=2.52（2）計算樁基變形系數(shù)；（2-5）式中m——樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；b0——樁身的計算寬度；EI——樁身抗彎剛度，按該規(guī)范第5.7.2條的規(guī)定計算；對于鋼筋混凝土樁，EI=0.85EcI0；其中Ec為混凝土彈性模量，I0為樁身換算截面慣性矩：圓形截面為I0=W0d0/2；查規(guī)范《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ-94-2008表5.7.5取m=100000KN/m4，Eh=2.8×107Kpa；EI=0.80.8×2.8=1.154×2；==0.47；樁在最大沖刷線以下深度h=14.66m,其計算長度為=0.47×14.66=6.89〉2.5所以應(yīng)該按彈性樁設(shè)計。(3)因為地面與最大沖刷線重合，樁（直徑1.8m）每延米重q計算如下：q=×（25-10）=38.15KN（扣除浮力）；墩柱樁頂上外力Ni，Qi，Mi及最大沖刷處樁頂上外力N0，Q0，M0.的關(guān)系如下；Ni=8144.94+8.4×38.15×1.2=8529.49KN；Qi=Q0=450.80KN=H0;Mi=M=2690.625;(4)最大沖刷線（即樁頂）處樁變位X0，φ0計算；已知:=0.47；EI=1.154×2；當(dāng)樁置于巖石類土且>3.5時，取Kh=0；h計算長度==6.89>4，按h計算長度=4m計算，查JTGD63-2007《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》表P.0.8計算樁身作用效應(yīng)無量綱系數(shù)用表得:A1=-5.85333；B1=-5.94097；C1=-0.92667；D1=4.54780；A2=-6.53316；B2=-12.15810；C2=-10.60840；D2=-3.76647；A3=-0.80848；B3=-11.73066C3=-17.91860；D3=-15.07550；A4=9.24368；B4=-0.35762；C4=-15.61050D4=-23.14040；H0=1作用時；（2-6）==2.01110-6m（2-7）==6.29810-7radM0=1作用時時；（2-8）==6.299810-77m（2-9）===3.204410-7radX0，φ0的計算；（2-10）=4450.8002.011110-6+26990.62556.298810-7=22.60mmm<6mm((符合m法要求)（2-11）=__(450.8806.299810-77+26900.62533.204110-7)=__11.46610-4rad（5）最大沖刷線（即即地面）以下下深度Z處樁截面上上的彎矩Mz及剪力Qz的計算；（2-12）（2-13）式中無量綱系數(shù)AA3，B3，C3,，D3與A4，B4，C4，D4，查JTGDD63-20007《公路路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)規(guī)范》表P..0.8計計算樁身作用用效應(yīng)無量綱綱系數(shù)用表得得，Mz與Qz值計算列表表如下表2--5與表2-6；彎矩矩圖與剪力圖圖如下圖的圖圖2與圖3；圖2彎矩Mz圖圖3剪力Qz圖表2-5Mz值值計算列表表2-6Qz值值計算列表(6)樁柱頂水平平位移的計算算；樁頂為自由端，其其上作用有HH與W，頂端位移移可應(yīng)用疊加加原理計算。設(shè)設(shè)樁頂?shù)乃狡轿灰茷椋怯上铝懈鞲黜椊M成：樁樁在地面處的的水平位移XX0、地面處轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角φ0所引起的樁樁頂?shù)乃轿晃灰痞?l0、樁露出地地面段作為懸懸臂梁樁頂在在水平力H以及在M作用下產(chǎn)生生的水平位移移0，即（2-13）h1++h2=0+8..4=8.44（m）;n=II1E1/EI=((1.6/11.8)4=0.6224;n：樁式橋墩上段抗彎彎剛度E1I1與下段抗彎彎剛度EI的比值，E1I1=E0I1;EI=00.8E0I，其中E0為樁身混凝凝土抗壓彈性性模量，I1為樁上段毛毛截面慣性矩矩；（橋墩）（2-144）=[8.43]+8..42=32mm;=1.879_((_9.655510-48.4))+32=33.89mmm;代入數(shù)據(jù)解=3..4cm<[[]=00.5=277.4cm；；符合設(shè)計要要求。(7)樁的配筋及及樁截面抗壓壓承載力計算算；樁身最大彎矩位置置及最大彎矩矩計算；樁地面處的剪力和和彎矩：H0=H=4550.8KNN；M0=M+H0l0=26900.625++450.888.4=66477.3345；地面以下樁身最大大彎矩；Mmax=H0/aamH+M0mm（2-15）確定最大彎矩位置置；由Qz=0得；im計====7.755；據(jù)=4.0m,查《公公路橋梁鉆孔孔樁計算手冊冊》附表m--5，；當(dāng)ay=00.5時，im=6.9331?11.6667，im計在其之間，故故為最大彎矩矩位置，再據(jù)據(jù)=4.0mm，ay=0..4；查附表表m-3，，m-4，得到；mH=0.866；mm=0.3778；Mmax=450..8/0.5540.866+64777.34500.378==3166..38；地面至最大彎矩斷斷面距離；ym=ay/a=0..5/0.447=1.006m；樁側(cè)土壤最大應(yīng)力力計算：Qmaxx=a2/b0（H0/a+M0Qm）（2-166）確定最大應(yīng)力位置置；IQ計計=im計=7.755；據(jù)=4.0m,查《公公路橋梁鉆孔孔樁計算手冊冊》附表m--8，；當(dāng)ay=00.7時，im=1.5557?20.5338，im計在其之間，故故為最大應(yīng)力力位置，再據(jù)據(jù)=4.0mm，ay=0..7；查附表表m-6，，m-7，得到；QQH=0.9335；Qm=0.4441；Qmax=0..472/2.522（0.9355450.88/0.477+64777.34500.441）==210.443KN地面至最大應(yīng)力斷斷面距離；ym=ay/a=0..7/0.554=1.330m；配筋計算及樁身材材料截面強(qiáng)度度驗算；根據(jù)《公路橋梁鉆鉆孔樁計算手手冊》；樁的的計算長度；；lp=k1+l0（22-17）其中：k1==55.37m；；l0：樁的懸出出長度取8..4m；lp=k1+l0=5.377+8.4==13.777m；因為lp/D=113.77//1.8=77.65〉7；固應(yīng)考慮慮偏心距增大大系數(shù)；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；；采用混凝土土C25，fcd=11..5Mpa；；HRB3335級鋼筋抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計計值；混凝土土保護(hù)層厚度度取60mmm，擬采用φ25鋼筋（外外徑28.44m）；則：rs=1800/2--（60+288.4/2）=825..8mm；g=rs/r=8225.8/9900=0..918；e00=M/N==3166..38/81144.944=0.3889m；EI=11.154××2；（2-16）式中：e0==0.3899mm；h0=r+rs=8225.8+9900=17725.8mmm；0.2+2.7ee0/h0=0.2++2.7×3389/17725.8==0.81<<1；1.15-0.001lp/h=1..15-0..01×133.77/114.66==1.14>>1，取=1；將數(shù)據(jù)代入式（22-16）得得；=1.15；計算偏心距：1..150.3389=0..447mm采用查表法計算（參參考《公路鋼鋼筋混凝土及及預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋涵設(shè)計計規(guī)范》（JTGD62--2004）附附錄C-表C.0.22）；假設(shè)0.39；查查表可得各系系數(shù)分別如下下：A=0.83699，B=0..5304，C=---0.52227，D=1..8711；；代入下式計算配筋筋率：=-0.02238按構(gòu)造配筋筋計算軸向力設(shè)計值值；（2-17）將數(shù)據(jù)代入式（22-17）得得；=80778.26KKN與實際作用軸向力力設(shè)計值81144.944KN偏差在在2%以內(nèi)，符符合設(shè)計規(guī)范范；所以樁基基只需按構(gòu)造造配筋，根據(jù)據(jù)規(guī)范要求，選選配28φ25，鋼筋截截面面積As=137445.2mmm2。2.1.5樁基礎(chǔ)礎(chǔ)工程概算；；相對于陸上鉆孔來來說，水中鉆鉆孔灌注樁主主要在圍堰筑筑島、工作平平臺等輔助工工程方面有所所差別，另外外水中鋼護(hù)筒筒的設(shè)置、泥泥漿船的使用用、水上拌和和站、施工棧棧橋等也是需需要考慮的問問題。在條件件允許的情況況下首先考慮慮圍堰筑島的的方案是較HYPERLINK"/jxjs/jjgl/"經(jīng)經(jīng)濟(jì)的，當(dāng)水水深≤1.5m、流流速≤O.5m//s的淺灘、且且河床滲水性性較小時，可可采用土圍堰堰;水深≤3.0m、流流速≤1.5m//s、且河床床滲水性較小小或淤泥較淺淺時，可采用用土袋(草袋、麻袋袋等)圍堰;若水深在3～7.0m、流流速≤2.0m//s也可采用用竹籠、木籠籠鐵絲圍堰，否否則應(yīng)考慮采采用樁基工作作平臺。文件說明：結(jié)合本本工程的實際際情況，采用用4×4×66.5m竹籠籠鐵絲圍堰；；砼強(qiáng)度等級級水下C255，鋼筋保護(hù)護(hù)層為60mmm；鉆孔設(shè)設(shè)備按6臺套記，工工程采用正循循環(huán)方法成孔孔，鉆機(jī)為GGPS15型鉆機(jī)3臺，泥漿漿泵為流量ll08的離心心泵4個，挖泥泥漿池4個，尺寸為為5×4×22m；材料運輸及及其加工，所所有材料考慮慮汽車運輸，泥泥漿運輸距離離5km。編制依據(jù)：《公路路工程預(yù)算定定額》；《公公路基本建設(shè)設(shè)工程概算預(yù)預(yù)算編制辦法法》。表2-7橋樁基礎(chǔ)礎(chǔ)費用計算表表序號項目名稱單位工程量1成孔和灌注樁2605.802人工挖孔方139.203人工挖溝槽307.204鋼筋籠t92.255泥漿運送3052.26鋼筋籠吊焊t90.27大型機(jī)械安拆臺次48大型機(jī)械場外運輸輸臺次4表2-8灌注樁工工程量表定額標(biāo)號項目名稱計量單位工程量基價（元）單價金額11人工挖孔樁1001.392352489.98114人工挖孔槽1030.72661.520321.288238鋼筋籠t92.253375.3311371.443240成孔和灌注樁10260.586111.61592560..73247泥漿運送10305.22811.7247747.0072115鋼筋籠吊焊t90.2354.431966.888序22大型機(jī)械安拆臺次42728.310913.2序25大型機(jī)械場外運輸輸臺次42775.811103.2合計2226473..77表2-9灌注樁費費用計算表序號項目名稱取費標(biāo)準(zhǔn)金額1定額直接費分項工程×定額基基價2226473..772雨季施工增費定額直接費的0..7%15585.3223生產(chǎn)工具增費定額直接費的1%%222647.3384檢查試驗費定額直接費的0..2%6361.355工程定位，場地清清理費定額直接費的0..3%9542.036材料二次搬運費不計7夜間使用費定額直接費的0..2%6361.358施工圖預(yù)算定額直接費的4%%190840.6619價差10施工管理費定額直接費的166%763362.44411臨時設(shè)備費定額直接費的2..5%119275.33812勞動保險費定額直接費的4..8%229008.77313直接費與間接費之之和1~12的總和3789422..3614計劃利潤（直接費+間接費費）×9%341048.00115稅金不含稅工程造價33.14%72874.23316含稅金額造價（13）+（14）+（15）4203344..63.1方案二：：單排墩柱式式樁基礎(chǔ)（22）3.1.1樁基基礎(chǔ)設(shè)計(1)樁身身設(shè)計；根據(jù)本工程的特點點，選擇鋼筋筋混凝土鉆孔孔灌注樁。墩的尺寸不變，樁樁型仍為端承承樁，樁尺寸寸擬定如下：：直徑d=1.9mm，樁長24..06m，嵌嵌入基巖深度度h=1m，樁樁身混凝土強(qiáng)強(qiáng)度C25，受壓壓彈性模量EEc=2.88×104MPa；(2)驗算算單樁承載力力；根據(jù)（JTJ0224-85..公路橋涵與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)規(guī)范第4.33.4條）；；將數(shù)據(jù)代入入式（2-22）；=（0.32××2.83++0.0244×5.977×1）×300000=314446.4KNN滿足上部荷荷載的要求；；其中：系數(shù)C1，C2在表2-1中分別別取0.4，0.03降低低20%采用，即即C1=0.322，C2=0.0224。3.1.2沉沉降計算根據(jù)簡化法計算單單樁沉降量；；將數(shù)據(jù)代入入式（2-33）中，計算算結(jié)果如下表表3-1：表3-1沉降計算表表N(kN)8144.942.66（mm）E(Kpa)2.8l(m)24.06(kN/)150000000A()2.83由于S2.0=99.8mm沉沉降滿足規(guī)范范要求。3.1.4單樁樁內(nèi)力及變位位計算；根據(jù)(《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范》JGJ-94-2008)第5.7.5：樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m可按下列規(guī)定確定：（1）決定樁測土抗力力的計算寬度度b0；圓形單樁：b0==0.9(dd+1)k；；代入數(shù)據(jù)得：b00=0.9××（1.9+11）×1.0=22.61（2）計算樁基變形系系數(shù)；==0..47樁在最大沖刷線以以下深度h==15.666m,其計算長度度為=0.47××15.666=7.366〉2.5所以應(yīng)應(yīng)該按彈性樁樁設(shè)計。(3)樁（直徑11.8m）每每延米重q計算如下：：q=×（25-110）=42.551KN（扣除浮力）；；墩柱樁頂上外力NNi，Qi，Mi及最大沖刷刷處樁頂上外外力N0，Q0，M0.的關(guān)系如如下；Ni=8144.994+8.44×42.551×1.22=85733.44KNN；Qi=Q0=450..80KNN=H0;Mi=M=26900.625;;(4)最大大沖刷線（即即樁頂）處樁樁變位X0，φ0計算；已知:=0.477；EI=0..80.8××2.8×1107×3.144×1.944/64=1.4322×當(dāng)樁置于巖石類土土且>3.55時，取Kh=0；h計算長度===7.36>>4，按h計算長度=44m計算，查查JTGD663-20007《公路橋橋涵地基與基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》表P.00.8計算算樁身作用效效應(yīng)無量綱系系數(shù)用表得::A1=-5.853333；B1=-5.994097；；C1=-0.992667；；D1=4.544780；A2=-6.553316；；B2==-12.115810；；C2=-10..608400；D2=-3.776647；；A3=-0.880848；；B3=-11..730666C3==-17.991860；；D3=-15..075500；A4=9.244368；B4=-0.335762；；C4=-15..610500D4==-23.114040；；H0=1作用時時；（2-6）==1.361100-6m（2-7）==5.058100-7radM0=1作用時時；（2-8）==5.055810-77m（2-9）===2.574410-7radX0，φ0的計算；（2-10）=4450.8001.361110-6+26990.62555.058810-7=11.974mmm<6mmm(符合m法要求)（2-11）=__(450.8805.055810-77+26900.62522.574110-7)=__9.206610-4rad（5）最大沖刷線（即即樁頂）以下下深度Z處樁截面上上的彎矩Mz及剪力Qz的計算；將數(shù)據(jù)分別代入下下式；式中無量綱系數(shù)AA3，B3，C3,，D3與A4，B4，C4，D4，查JTGDD63-20007《公路路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)規(guī)范》表P..0.8計計算樁身作用用效應(yīng)無量綱綱系數(shù)用表得得，Mz與Qz值計算列表表如下表3--2與表3-3；彎矩矩Mz圖和剪力力Qz圖如圖4與圖5所示；(6)樁柱頂水平平位移的計算算；樁頂為自由端，其其上作用有HH與W，頂端位移移可應(yīng)用疊加加原理計算。設(shè)設(shè)樁頂?shù)乃狡轿灰茷?，它它是由下列各各項組成：樁樁在地面處的的水平位移XX0、地面處轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角φ0所引起的樁樁頂?shù)乃轿晃灰痞?l0、樁露出地地面段作為懸懸臂梁樁頂在在水平力H以及在M作用下產(chǎn)生生的水平位移移0，即（2-13）h1++h2=0+8..4=8.44（m）;n=I1E1/EEI=(1..6/1.99)4=0.5003;n：樁式橋墩上段抗彎彎剛度E1I1與下段抗彎彎剛度EI的比值，E1I1=E0I1;EI=00.8E0I，其中E0為樁身混凝凝土抗壓彈性性模量，I1為樁上段毛毛截面慣性矩矩；（橋墩）（2-114）=[8.43]+8.42=23.7mm;;=1.974_((_9.206610-48.4))+23.77=25.68mmm;代入數(shù)據(jù)解=255.68mmm<[]]=0.5；；符合設(shè)計要要求。(7)樁的配筋及及樁截面抗壓壓承載力計算算；樁身最大彎矩位置置及最大彎矩矩計算；樁地面處的剪力和和彎矩：H0=H=450.88KN；M0=M+H0l0==2690..625+4450.888.4=64477.3445；地面以下樁身最大大彎矩；Mmax=H0/aamH+M0mm（2-15）確定最大彎矩位置置；由Qz=0得；im計==aM0/H0==6.755；據(jù)=4.0m,查《公公路橋梁鉆孔孔樁計算手冊冊》附表m--5，；當(dāng)ay=00.5時，im=6.9331?11.6667，im計在其之間，故故為最大彎矩矩位置，再據(jù)據(jù)=4.0mm，ay=0..4；查附表表m-3，，m-4，得到；mH=0.866；mm=0.3778；Mmax=450..8/0.447×0.886+64777.3455×0.3778=32773.30；；地面至最大彎矩斷斷面距離；ym=ay/a=0..5/0.447=1.006m；樁側(cè)土壤最大應(yīng)力力計算：Qmaxx=a2/b0（H0/a+M0Qm）（2-166）確定最大應(yīng)力位置置；IQ計計=im計=7.766；據(jù)=4.0m,查《公公路橋梁鉆孔孔樁計算手冊冊》附表m--8，；當(dāng)ay=00.7時，im=1.5557?20.5338，im計在其之間，故故為最大應(yīng)力力位置，再據(jù)據(jù)=4.0mm，ay=0..7；查附表表m-6，，m-7，得到；QQH=0.9335；Qm=0.4441；Qmax=0..472/2.611（0.9355450.88/0.477+64777.34500.441）==317.667KN地面至最大應(yīng)力斷斷面距離；ym=ay/a=0..7/0.447=1.449m；配筋計算及樁身材材料截面強(qiáng)度度驗算；根據(jù)《公路橋梁鉆鉆孔樁計算手手冊》；樁的的計算長度；；lp=k1+l0（22-17）其中：k1==55.84m；；l0：樁的懸出出長度取8..4m；lp=k1+l0=5.844+8.4==14.244m；因為lp/D=114.24//1.9=77.49〉7；固應(yīng)考慮慮偏心距增大大系數(shù)；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；；采用混凝土土C25，fcd=11..5Mpa；；HRB3335級鋼筋抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計計值；混凝土土保護(hù)層厚度度取60mmm，擬采用φ25鋼筋（外外徑28.44m）；則：rs=1900/2--（60+288.4/2）=875..8mm；g=rs/r=8775.8/9950=0..922；e00=M/N==3273..3/81444.94==0.4022m；EI=11.432××2；（2-16）式中：e0==0.4022mm；h0=r+rs=8775.8+9950=18825.8mmm；0.2+2.7ee0/h0=0.2++2.7×4402/18825.8==0.79<<1；1.15-0.001lp/h=1..15-0..01×144.24/115.66==1.14>>1，取=