橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計計算書

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計一設(shè)計題目：某橋橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計計算二設(shè)計資料：某橋梁上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力箱梁。標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m，梁長29.9m，計算跨徑29.5m，橋面寬13m（10+2×1.5），墩上縱向設(shè)兩排支座，一排固定，一排滑動，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式橋墩和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。1、水文地質(zhì)條件：河面常水位標(biāo)高25.000m，河床標(biāo)高為22.000m，一般沖刷線標(biāo)高20.000m，最大沖刷線標(biāo)高18.000m處，一般沖刷線以下的地質(zhì)情況如下：（1）地質(zhì)情況c（城軌）：序號名稱層厚土層描述天然重度比例系數(shù)m推薦容許承載力極限摩阻力i1淤泥質(zhì)土4.6m軟塑16kN/m36 MN/m450 kPa20 kPa2粘

2、土3.8m灰黃色，硬塑17kN/m315 MN/m4240 kPa50 kPa3碎石>50m黃色，密實20kN/m355 MN/m4550 kPa240 kPa2、標(biāo)準(zhǔn)荷載：（1）恒載橋面自重：N1=1500kN+8×10kN=1580KN；箱梁自重：N2=5000kN+8×50Kn=5400KN；墩帽自重：N3=800kN；橋墩自重：N4=975kN；扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN（2）活載一跨活載反力：N5=2835.75kN，在順橋向引起的彎矩：M1=3334.3 kN·m；兩跨活載反力：N6=5030.04kN+8×100kN；

3、（3）水平力制動力：H1=300kN，對承臺頂力矩6.5m；風(fēng)力：H2=2.7 kN，對承臺頂力矩4.75m3、主要材料承臺采用C30混凝土，重度=25kN/m3、=15kN/m3(浮容重)，樁基采用C30混凝土，HRB335級鋼筋；4、墩身、承臺及樁的尺寸墩身采用C30混凝土，尺寸：長×寬×高=3×2×6.5m3。承臺平面尺寸：長×寬=7×4.5m2，厚度初定2.5m，承臺底標(biāo)高20.000m。擬采用4根鉆孔灌注樁，設(shè)計直徑1.0m，成孔直徑1.1m，設(shè)計要求樁底沉渣厚度小于300mm。5、其它參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)so=1.1，荷載組

4、合系數(shù)=1.0，恒載分項系數(shù)G=1.2，活載分項系數(shù)Q=1.46、 設(shè)計荷載（1） 樁、承臺尺寸與材料承臺尺寸：7.0m×4.5m×2.5m 初步擬定采用四根樁，設(shè)計直徑1m，成孔直徑1.1m。樁身及承臺混凝土用30號，其受壓彈性模量=3×MPa。（2） 荷載情況上部為等跨30m的預(yù)應(yīng)力箱梁橋，混凝土橋墩，作用在承臺底面中心的荷載為：恒載及一孔活載時： 恒載及二孔活載時：樁（直徑1m）自重每延米為：q= （已扣除浮力）三、計算1、根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范反算樁長根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中確定單樁容許承載力的經(jīng)驗公式，初步反算樁的長度，設(shè)該樁埋入最大沖刷

5、線以下深度為h，一般沖刷線以下深度為h，則：樁的設(shè)計樁徑1m，沖抓錐成孔直徑為1.1m，樁周長和面積為U=×1.1=3.456m ，假定樁長<20m取=0.70 t/d<0.3取=0.80查表得=6.0 已知 =550KPa 令得：現(xiàn)取h=17m<20m,滿足取=0.70，則，樁低標(biāo)高為1.00m2.單樁豎向允許承載力 代入數(shù)據(jù)h=17m得加權(quán)重度3、樁的平面布置圖4、樁的內(nèi)力及位移計算（1）確定樁的計算寬度b1（2） 計算樁-土變形系數(shù)地面或最大沖刷線下的影響深度范圍內(nèi)有兩層土。（3） 樁頂剛度系數(shù)的計算(4)計算承臺地面遠(yuǎn)點O處位移（單孔活載+恒載+制動力） （

6、5）計算作用在每根樁頂上的作用力Pi、Qi、Mi(6)計算最大沖刷線處樁身彎矩，水平力及軸向力(7)最大彎矩Mmax及最大彎矩位置Zmax的計算(8)樁頂縱向水平位移驗算 樁在最大沖刷線處水平位移xo和轉(zhuǎn)角o的計算樁頂縱向水平位移 水平位移容許值=0.5=2.5cm=25mm 符合規(guī)范要求。5、按m法計算樁身入土段任一深度處的彎矩和樁側(cè)橫向土抗力（并作曲線）002.440661.6210000.2293580.12.278731.450947.6216682314.43320207612.054870.4587160.22.117791.2908814.166744437.8883095042

7、2.055050.9174310.41.802731.0006424.1183641212.2294218236.347791.3761470.61.502680.7498130.1560827813.7458168443.90191.8348620.81.22370.5372732.7432751213.1325980645.875872.29357810.970410.3611932.4573032711.0357992643.49313.4403671.50.466140.0628823.386476872.8818532826.268334.58715620.14696-0.07572

8、9.83074224-4.627097765.2036445.9633032.6-0.03986-0.11136-3.466313292-8.846482944-12.31286.8807343-0.08741-0.09471-8.77080681-8.68130802-17.45218.0275233.5-0.10495-0.05698-12.28591928-6.09338422-18.37939.1743124-0.10788-0.01487-14.43304944-1.81735192-16.2504，00010221.97221.970.2293580.10.09960.999742

9、4.200808221.9122878246.11310.4587160.20.196960.9980647.8573408221.5393782269.39670.9174310.40.377390.9861791.6982222218.9001549310.59841.6055050.70.592280.93817143.9121944208.2455949352.15782.064220.90.689260.88407167.4763948196.2370179363.71342.5229361.10.747140.8141181.5400772180.705777362.24593.2

10、110091.40.764980.68694185.8748404152.4800718338.35493.6697251.60.737340.59373179.1588732131.7902481310.94915.0458722.20.53160.32025129.16816871.0858925200.25415.9633032.60.354580.1754686.155848438.9468562125.10276.88073430.193050.0759546.90728916.858621563.765918.0275233.50.050810.0135412.34581383.0

11、05473815.351299.17431240.000050.000090.0121490.01997730.0321266、樁身界面配筋計算（1）配筋的計算最大彎矩發(fā)生在Z=2.082m處，此處設(shè)計最大彎矩為 最大設(shè)計豎向力為故需要考慮縱向彎曲對偏心距的影響系數(shù)若取g=0.9，查墩臺與基礎(chǔ)附表得以下表格數(shù)據(jù)實際偏心系數(shù)E-2表中偏心系數(shù)E相應(yīng)E配筋率NrNENrEN1.1320.13440.9800.00222322.87367662958.44943.20.12880.9800.004383904943.20.13570.9600.006393045334.90.13030.9600.0

12、08409275334.9（2）對截面進(jìn)行強(qiáng)度校核（3）驗算垂直于彎矩作用平面內(nèi)承載力7、承臺設(shè)計（1）樁與承臺的連接處構(gòu)造設(shè)計承臺平面尺寸：長×寬=7×4.5m2，厚度2.5m，承臺底標(biāo)高20.000m。采用樁頂主筋伸入承臺連接。樁身嵌入承臺內(nèi)的深度為200mm；伸入承臺內(nèi)的樁頂主筋做成喇叭狀，夾角15度。伸入承臺內(nèi)的主筋豎向高度為100cm>35*2.2=77cm，不設(shè)彎鉤的帶肋鋼筋?？箯濅摻畈贾迷诔信_內(nèi)上下兩排并且不截斷穿過樁身。箍筋設(shè)20箍，間距200mm，構(gòu)造鋼筋前后兩端各18根，抗裂鋼筋前后兩端各8根下設(shè)相同的鋼筋網(wǎng)具體配筋圖見附圖B。（2）樁頂局部受壓驗算樁頂局部受壓時按右式計算式中承臺內(nèi)基樁承受計算軸向力，取 （3）承臺受沖切驗算承臺有效高度h0=250-20-4=276cm， 樁邊沖切，相關(guān)參數(shù)見樁平面布置圖