1、基础工程课程设计一设计题目：00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+21.5） ，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 比例系数 m 推荐容许承 载力 极限摩阻 力 i1 淤泥质土 4.6m 软塑 16kN/m3
2、 6 MN/m4 50 kPa 20 kPa2 粘土 3.8m 灰黄色，硬塑 17kN/m3 15 MN/m4 240 kPa 50 kPa3 碎石 50m 黄色，密实 20kN/m3 55 MN/m4 550 kPa 240 kPa2、标准荷载：（1）恒载桥面自重：N 1=1500kN+810kN=1580KN；箱梁自重：N 2=5000kN+850Kn=5400KN；墩帽自重：N 3=800kN；桥墩自重：N 4=975kN；扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN（2）活载一跨活载反力：N 5=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M 1=3334.3 kNm；两跨活载反力：N 6=
3、5030.04kN+8100kN；（3）水平力制动力：H 1=300kN，对承台顶力矩 6.5m；风力：H 2=2.7 kN，对承台顶力矩 4.75m3、主要材料承台采用 C30 混凝土，重度 =25kN/m3、=15kN/m 3(浮容重)，桩基采用 C30 混凝土，HRB335 级钢筋；4、墩身、承台及桩的尺寸墩身采用 C30 混凝土，尺寸：长 宽高=326.5m 3。承台平面尺寸：长宽=74.5m2，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 so=1.1，
4、荷载组合系数 =1.0，恒载分项系数 G=1.2，活载分项系数 Q=1.46、 设计荷载（1） 桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m4.5m2.5m 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 =3 MPa。hE410（2） 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： 1.2(5804975104.521.42835.71.5N KN）3.)23.8HKN.(6)M（ ） 恒载及二孔活载时： 1.2(5804975104.521N） +.45830.=195.6KN桩（直径 1
5、m）自重每延米为：q= （已扣除浮力）215.781/4KNm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 h ，则：2)3(2120hkAmlUPNih 桩的设计桩径 1m，冲抓锥成孔直径为 1.1m，桩周长和面积为U= 1.1=3.456m ， ，假定桩长r,Er,故 桩 身 只 需 要 按 构 造 配 筋 ， 取纵 筋 现 采 用 实 配（2）对截面进行强度校核224560.8%.564350.87() 80,s sssA ramrgrCm 实 际
6、 取 其 中 混 凝 土 保 护层 厚 度 ， 纵 向 钢 筋 间 距 91.满 足 要 求 ， 布 置 如 下 图 所 示 。（3）验算垂直于弯矩作用平面内承载力 323s0u u1.2)(8108014562)4127.580.7GcdhsdgjNAfNKK （ f满 足 要 求7、承台设计（1）桩与承台的连接处构造设计承台平面尺寸：长宽=74.5m 2，厚度 2.5m，承台底标高 20.000m。采用桩顶主筋伸入承台连接。桩身嵌入承台内的深度为 200mm；伸入承台内的桩顶主筋做成喇叭状，夹角 15 度。伸入承台内的主筋竖向高度为 100cm35*2.2=77cm，不设弯钩的带肋钢筋。抗
7、弯钢筋布置在承台内上下两排并且不截断穿过桩身。箍筋设 20 箍 ，间距10200mm，构造钢筋前后两端各 18 根 ，抗裂钢筋前后两端各 8 根 下设相同的102钢筋网具体配筋图见附图 B。（2）桩顶局部受压验算桩顶局部受压时按右式计算 式中 承台内基桩承受计算轴向力，jjca/mPARjP取 22jj c aj 3ca580.71,10.785,20.1,1.544/./ 58.7mm jPNKAmRMPARKNKN 桥 梁 C3混 凝 土 系 数 满 足 要 求 ， 可 按 构 造 配 筋（3）承台受冲切验算承台有效高度 h0=250-20-4=276cm， 桩边冲切，相关参数见桩平面布置
8、图 B，计算冲跨比 00x0y hp0525.21.1,66.84.8497250,0.9yaahhh ， 计 算 冲 切 系 数 ： ， 取0111x3.3()()2.5(.2)7(5.)93.498.3615.C1cm,2, 3002t xcycoxtxyHRBfMPbafKNa 混 凝 土 钢 筋 取 ， 则 满 足 要 求计 算 冲 切 系 数 1yhpj 1 .80.9(0.)(c.a).(2)(50.)34836.yhptNfKN ， ，取 满 足 要 求(4)抗剪承载力验算 14xy0 hsx 10y50.21.h2 .8732.753,.346.873146952643.974
9、8.,hStVfbKNH ， ， 剪 切 承 载 力 截 面 高 度 影 响 系 数 （ ）对 于 横 桥 向 截 面 ， 取 ， 对 于 纵 桥 向 截 面 取 ， 0.690056 hStVfbKN ，抗 剪 承 载 力 满 足 要 求 。（5）承台受弯承载力计算 maxy bb006021.302.,2561.3287.638,5 413(.)(45i xiysdsdsxsMxmMNKNmCRBPhxhAh采 用 混 凝 土 钢 筋 ， f， 取 =22620sys 71.,40c)7c3.0.85.312612(.5)(02)sxds 选 用 间 距 ，实 配 钢 筋 ， 保 护 层 厚 度 ， 沿 轴 布 置 ， 具 体 配 筋 图 件 附 图 B。（ .） ， 选 用 9间 距f实 配 钢 筋 2y18m7， 保 护 层 厚 度 ， 沿 x轴 布 置 ， 具 体 配 筋 图 件 附 图 。四、参考资料及应用软件1. 公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004；2. 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63-2007；3. 公路桥涵设计手册：墩台与基础，北京：人民交通出版社，2000；4. 基础工程，王晓谋，北京：人民交通出版社，2003。5. 混凝土结构设计原理（第三版） ，沈蒲生主编，高等教育出版社，2007
