桥桥墩桩基础设计计算城轨专业课程设计.docx

基础工程课程设计 ?设计题目: 某桥桥墩桩基础设计计算 二设计资料： 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径 30m，梁长29.9m，计算跨径 29.5m，桥面宽13m (10+2X1.5),墩上纵向设两排支座， 一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。 1、水文地质条件： 河面常水位标高 25.000m，河床标高为 22.000m，一般冲刷线标高 20.000m，最大冲刷线标高 18.000m处，一般冲刷线以下的地质情况如下: (1 )地质情况c (城轨)： 序号 名称 层厚 土层描述 天然重度 Y 比例系数m 推存容许承 载力[d] 极限摩阻 力T 1 淤泥质土 4.6m 软塑 3 16kN/m 4 6 MN/m 50 kPa 20 kPa 2 粘土 3.8m 灰黄色，硬塑 17kN/m 标准荷载：恒载桥面自重： 标准荷载： 恒载 桥面自重：N1=1500kN+8 X0kN=1580KN ; 箱梁自重：N2=5000kN+8 X50Kn=5400KN ; 墩帽自重：N3=800kN ； 桥墩自重：N4=975kN ;扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN 活载 一跨活载反力：N5=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩： M1=3334.3 kN m； 两跨活载反力：N6=5030.04kN+8 X00kN ； 水平力 制动力：H1=300kN，对承台顶力矩 6.5m； 风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩 4.75m 主要材料 4 15 MN/m 240 kPa 50 kPa 3 碎石 >50m 黄色，密实 20kN/m3 55 MN/m 承台采用 承台采用C30混凝土，重度 丫 =25kN/m、丫='15kN/m3(浮容重)，桩基采用 C30混凝土，HRB335 级钢筋； 4、墩身、承台及桩的尺寸 550 kPa 240 kPa 墩身采用C30混凝土，尺寸：长 X宽X高=3X20.5m3。承台平面尺寸：长 X宽=7X4.5m2，厚度初定 2.5m，承台底标高20.000m。拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径 1.0m，成孔直径1.1m，设计要求桩底 沉渣厚度小于300mm。 5、 其它参数 结构重要性系数 Yo=1.1，荷载组合系数 护1.0，恒载分项系数 y=1.2，活载分项系数 YQ=1.4 6、 设计荷载 桩、承台尺寸与材料 承台尺寸：7.0m X 4.5mX 2.5m初步拟定采用四根桩，设计直径 1m,成孔直径1.1m。桩身及承台 混凝土用30号，其受压弹性模量 Eh =3 X 104MPa。 荷载情况 上部为等跨30m的预应力箱梁桥，混凝土桥墩，作用在承台底面中心的荷载为： 恒载及一孔活载时： a N =1.2 (1580 5400 800 975-150 7 4.5 2.5 15) 1.4 2835.75 = 15713.55KN 、H =1.4 (300 2.7) =423.78KN x M =[3334. 3 300 (2. 5 6.() 2. 7 ) 4.75 2.=5 KM 恒载及二孔活载时： ' N =1.2 (1580 5400 800 975-150 7 4.5 2.5 15) +1.4 5830.04=19905.556KN 桩(直径1m)自重每延米为： n 12 一 q= 15 F1.781KN /m (已扣除浮力) 4 三、计算 1根据《公路桥涵地基与基础设计规范》反算桩长 根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度， 设该桩埋入最大冲刷线以下深度为 h，一般冲刷线以下深度为 h2，则： Nh 二 P〉1, It ?入 m0A%」k2 丫252-3” 2 桩的设计桩径1m,冲抓锥成孔直径为 1.1m，桩周长和面积为 兀2 U= n X 1.1=3.456m , 0.785m，假定桩长 <20m 取入=0.70 t/d<0.3 取 m°=0.80 4 查表得 K2=6.0 已知-0 l=550KPa Nh19905.5564l0 Nh 19905.556 4 l0 0.5q h =5058.856 5.891h 土换算加权重度 16 4.6 17 3.8( h 2-4.6人8)20 _俣 10 29.8h 2 1 Nh - IP U' lTi 入 m0A"Q0] k2 丫2(h2 -3)1 = 0.5 3.456 [ 4.6 20 3.8 50 (h 2 -4.6 -3.8) 240] 0.7 0.8 0.785 [550 29 8 1 2 6 (10 ) (h-1)] (441.096 h2 -1147.916 h - 3829.416) h +2 h +2 令 Nh - IP 1得:435.205h2 -6218.55