橋梁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)土木建筑工程學(xué)院土木0707李志勇學(xué)號(hào)：07231194目 錄第一章 概 述 2第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù) 2第二節(jié) 基本資料 2第二章 地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 6第一節(jié) 繪制設(shè)計(jì)資料總圖 6第二節(jié) 復(fù)核土層 6第三節(jié) 地基和基礎(chǔ)方案的比較 7 第四節(jié) 地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算 8第三章 施工方法及程序 29第一節(jié) 施工方法及主要機(jī)具設(shè)備 29第二節(jié) 主要施工程序30第三節(jié) 質(zhì)量的控制32第一章 概 述§1 設(shè)計(jì)的任務(wù)及建筑物的性質(zhì)和用途設(shè)計(jì)任務(wù)：根據(jù)已有建筑物的圖樣，所受上部結(jié)構(gòu)的荷載、地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，遵照“中華人民共和國(guó)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.52005”設(shè)計(jì)

2、某鐵路干線上跨越某河流的橋梁之R號(hào)橋墩的地基和基礎(chǔ)。建筑物的性質(zhì)和用途：該橋梁為等跨度32M，上承板梁，橋面系為無(wú)渣橋面，并設(shè)雙側(cè)人行道，橋墩為混凝土實(shí)體橋墩，該橋位于直線平坡段上，與河流正交，該地區(qū)無(wú)流冰及地震，該河道不通航。該橋除了為鐵路客貨運(yùn)服務(wù)外，亦為附近居民來(lái)往的通道。設(shè)計(jì)依“中華人民共和國(guó)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.52005”進(jìn)行設(shè)計(jì)，活載按鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載，即“中活載”。§2 基本資料一、 建筑物的立面示意圖如下：二、 建筑物場(chǎng)地地形圖及鉆孔布置圖如下： 場(chǎng)地地形圖及鉆孔布置圖（單位：m） 水平比例尺1：1000高水位：142.0m 施工水位：132.0m

3、常水位：132.0m一般沖刷深度：河底以下1.50m 局部沖刷深度：河底以下5.50m三、 建筑物地區(qū)水文、地質(zhì)情況（鉆孔柱狀剖面圖）地質(zhì)情況： 第1號(hào)鉆孔 第2號(hào)鉆孔土層編號(hào)土的名稱圖例土層頂面標(biāo)高(m)土層厚度(m)土層編號(hào)土的名稱圖例土層頂面標(biāo)高(m)土層厚度(m)# 13粘砂土138.01# 13粘砂土130.01# 4粘土137.02.5# 4粘土129.02.5# 11粘土134.5# 11粘土126.5 第3號(hào)鉆孔土層編號(hào)土的名稱圖例土層頂面標(biāo)高(m)土層厚度(m)# 13粘砂土133.01# 4粘土132.02.5# 11粘土129.5水文情況：高水位：142.0m 施工水位：

4、132.0m 常水位：132.0m一般沖刷深度：河底以下1.50m 局部沖刷深度：河底以下5.50m四、作用在橋墩上的荷載橋梁試樣及跨度作用力垂 直 荷 載水 平 荷 載縱 向 力橫 向 風(fēng) 力恒 載活 載制動(dòng)力風(fēng) 力墩帽墩身承臺(tái)重橋梁自重一孔活載二孔活載鋼梁上風(fēng)力墩帽上風(fēng)力墩身上風(fēng)力列車風(fēng)力鋼梁上風(fēng)力墩帽上風(fēng)力墩身上風(fēng)力重載輕載滿載空車一孔活載二孔活載上承板梁32m力(KN)62838701900152029003203403.5常水位85.59611221151.5高水位19.39力臂x/y(m)000.350.35000.930.26常水位-5.46.06.02.440.26高水位-1.

5、4五、 土的物理力學(xué)性質(zhì)表如下：土 的 力 學(xué) 性 質(zhì) 表土層編號(hào)土的名稱土粒比重Gs孔隙比e飽和度Sr液限WL塑限WP內(nèi)摩擦角內(nèi)聚力C(KPa)滲透系數(shù)K# 13粘砂土2.710.8630.9631.325.623°158.1×10-5# 4粘土2.740.9360.98402116°365.3×10-7# 11粘土2.720.6261.00412318.5°604.3×10-5六、 墩帽尺寸簡(jiǎn)圖及墩身坡度墩帽寬=240cm墩帽長(zhǎng)b=546cm墩帽厚d= 52cm墩身坡1:m=1:10如右圖：?jiǎn)挝籧m七、 補(bǔ)充資料墩帽頂面在高水位以

6、上3.32m。第二章 地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)§1 繪制設(shè)計(jì)資料總圖設(shè)計(jì)資料總示意圖： （單位m ）§2 復(fù)合各層土的名稱、確定其允許承載力一 土層名稱的復(fù)核，如下表：土名稱鑒定表土層編號(hào)類別已知資料塑性指數(shù)名稱評(píng)定依據(jù)塑限Wp液限WL# 13粘土類25.631.35.7粉土塑性指數(shù)# 4粘土類214019粘土# 11粘土類234118粘土二、 確定土的狀態(tài)，如下表：土的狀態(tài)鑒定表土層編號(hào)類別名稱已 知 的 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)土的狀態(tài)判定依據(jù)土粒比重Gs孔隙比e飽和度Sr塑限WP液限WL含水量液性指數(shù)# 13粘土類粉土2.710.8630.9625.631.330.60.88軟塑液

7、性指數(shù)# 4粘土類粘土2.740.9360.98214033.50.66可塑# 11粘土類粘土2.720.6261.00234123.00.00056硬塑三、 確定各土層的基本承載力0，如下表：地基允許承載力表類別名稱已 知 的 數(shù) 據(jù)由 計(jì) 算 或 查 表 得 的 數(shù) 據(jù)土粒比重Gs孔隙比e液性指數(shù)IL狀態(tài)基本允許承載力0( KPa )系 數(shù)飽和容重水中容重K1K2粘土類粉土2.710.8630.88軟塑151.401.518.89.0粘土類粘土2.740.9360.66可塑173.201.518.618.81粘土類粘土2.720.6260.00056硬塑414.802.520.1710.3

8、7四、 地基承載力修正系數(shù)K經(jīng)查表，結(jié)果如上表：五、 各土層的地基的允許承載力的計(jì)算由于地基的尺寸和埋深還沒(méi)有確定，暫時(shí)無(wú)法確定地基的容許承載力。等后邊地基的尺寸和埋深確定后，再進(jìn)行計(jì)算。§3 地基和基礎(chǔ)的方案比較根據(jù)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?jī)r(jià)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(yùn)輸條件以及施工條件等等，經(jīng)過(guò)綜合考慮后決定以下三個(gè)可能的基礎(chǔ)類型，進(jìn)行比較選擇，采用最佳方案。方案比較表基 礎(chǔ) 類 型方 案 比 較淺基礎(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?yàn)椴牧系目估阅懿睿孛鎻?qiáng)度要求較高，埋深較小，用料省，無(wú)需復(fù)雜的施工設(shè)備

9、，因而工期短，造價(jià)低，但只適宜于上部荷載較小的建筑物。低承臺(tái)樁基穩(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(yùn)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(tái)，當(dāng)沖刷不深，施工排水不太困難時(shí)，選用低承臺(tái)樁基有利于提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。高承臺(tái)樁基當(dāng)常年有水，且水位較高，施工不易排水或河床沖刷較深，在沒(méi)有和不通航河流上，可采用高承臺(tái)樁基。有時(shí)為了節(jié)省圬工和便于施工，也可采用高承臺(tái)樁基。然而在水平力的作用下，由于承臺(tái)及部分樁身露出地面或局部沖刷線，減少了及自由段樁身側(cè)面的土抗力，樁身的內(nèi)力和位移都將大于低承臺(tái)樁基，在穩(wěn)定性方面也不如低承臺(tái)樁基。沉井沉井基礎(chǔ)占地面積

10、小，施工方便，對(duì)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(kāi)挖的地層。根據(jù)設(shè)計(jì)資料中的場(chǎng)地平面布置圖可知，所要設(shè)計(jì)的墩臺(tái)基礎(chǔ)位于淺灰色粘土中，持力層即為淺灰色粘土，地下水位較深，河床沖刷較深，施工不易排水，且河道不通航，上部荷載較大，河流常年有水，綜合以上原因選用高承臺(tái)樁基。§4 高承臺(tái)樁基地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、 樁基設(shè)計(jì)（一）、承臺(tái)尺寸的決定1、承臺(tái)底面的標(biāo)高 河流常年有水，且水位較高，無(wú)流冰和通航要求，且河流沖刷深度較大，故選擇承臺(tái)底面標(biāo)高在施工水位處，即132m。2、承臺(tái)高度決定 按經(jīng)驗(yàn)承臺(tái)采用C30混凝土，厚

11、度定為2m。3、承臺(tái)平面尺寸的決定 由以上資料可得：墩身高10.8m，墩身坡1:10計(jì)算墩身底面的平面尺寸：底面長(zhǎng)為：底面寬為：初步選定承臺(tái)尺寸為：驗(yàn)算：滿足材料剛性角的要求。（二）、作用在承臺(tái)底面重心處的荷載計(jì)算1、主力：主力應(yīng)包括恒載（包括浮力）、活載、沖擊力和離心力，因橋墩為實(shí)體故不計(jì)沖擊力，同時(shí)因?yàn)榫€路為直線也不計(jì)離心力。a) 垂直靜載（鋼梁重+墩帽重+墩身重+承臺(tái)重）（1） 鋼梁自重 （2） 墩帽重單位體積重 25 KN/m3(3) 墩身重單位體積重23KN/m3，則：墩身頂部面積 墩身底部面積墩身體積 墩身重量(4) 承臺(tái)重單位體積重 25 KN/m3作用在承臺(tái)底面總的垂直靜載為：

12、b) 浮力從不利荷載考慮，包括常水位和高水位時(shí)的浮力常水位浮力：橋墩所受浮力：高水位浮力：承臺(tái)體積： 墩身體積：高水位墩身截面面積墩身底面面積 高水位墩身排水體積 高水位橋墩所受浮力： c) 車輛活載：包括一孔活載（重載、輕載）；兩孔活載（滿載）一孔重載 一孔輕載 兩孔重載 2、附加力：、 制動(dòng)力 、風(fēng)力 取風(fēng)壓強(qiáng)度為：1250 Pa縱向風(fēng)力：墩帽上風(fēng)力：P1=3.5 KN 墩身上風(fēng)力：常水位時(shí)： 常水位墩身受風(fēng)面積圖(單位：m) 高水位墩身受風(fēng)面積圖(單位：m)高水位時(shí)：承臺(tái)風(fēng)力： 3、作力系表(考慮主力和縱向的附加力)承臺(tái)底面重心處荷載組合計(jì)算表(見(jiàn)下頁(yè))外力組合縱 向 受 力一孔活載常水

13、位（計(jì)浮力）一孔活載高水位（計(jì)浮力）兩孔活載常水位（計(jì)浮力）重 載輕 載重 載輕 載滿 載力(KN) 力臂(m)力矩(KN-m)NH力臂MNH力臂MNH力臂MNH力臂MNH力臂M主力垂直靜載804500804500804500804500804500垂直活載19000.3566515200.3553219000.3566515200.35532290000水 浮 力000000-303800-303800000附加力（水平力）制 動(dòng) 力34013.7466834013.7466834013.7466834013.7466834013.74668列車風(fēng)力000000000000000鋼梁風(fēng)力00

14、0000000000000墩帽風(fēng)力3.513.145.73.513.145.73.513.145.73.513.145.73.513.145.7墩身風(fēng)力85.67.463385.67.463319.411.422119.411.422185.67.4633承臺(tái)風(fēng)力201202012000000020120N（KN）9944.59564.456906.996526.9910944.5H(KN)449.09449.09362.89362.89449.09M(KN-m)6032.285879.285599.965466.965367.28承 臺(tái) 底 面 重 心 處 荷 載 組 合 計(jì) 算 表（三）、

15、樁的設(shè)計(jì)1、樁材選擇：根據(jù)本工程的特點(diǎn)，選擇鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。2、樁徑：初步選定樁徑為1.0m，成孔樁徑1.05m。3、樁長(zhǎng)和樁數(shù)的估算： 根據(jù)構(gòu)造措施，樁中心距大于等于,設(shè)置6根樁，行列式排列，布置圖如下：將樁地設(shè)置在良好的土層中，設(shè)樁長(zhǎng)L>10d，計(jì)算單樁允許承載力P： 然后根據(jù) 計(jì)算樁長(zhǎng)。已知： 0=414.8 KPa， 查表m0取0.6，=1.3，f=65 KPa，則： h=18.11m樁總長(zhǎng)l=18.11+7.5=25.11m,取l=29m二、 樁基內(nèi)力及變位計(jì)算和樁基檢算（一）、樁的內(nèi)力和變位計(jì)算1、決定樁的計(jì)算寬度b0 群樁：b0=0.9(d+1)k其中k為構(gòu)件相互影響

16、系數(shù)樁間凈距L0=41=3m 構(gòu)件局部沖刷線以下的計(jì)算深度 n=2，故c=0.6由于L0=2m<0.6h0=3.6m，所以故 b0=0.9(d+1)k=1.68 m2、計(jì)算樁基變形系數(shù)查表取m=20000 KN/m4，計(jì)算 ， 則：因?yàn)椋詰?yīng)該按彈性樁設(shè)計(jì)。3、計(jì)算樁基中樁頭處的剛度系數(shù) 1 2 2 4 、 計(jì)算1已知條件：=0.5，L0=7.5m，h=21.5m，EA=且 D0=d+2Ltan(/4)=，則： ，故：=、 計(jì)算2 2 4 ，查表得：YQ= 0.0725 YM= 0.1956 M= 0.7157故：4、計(jì)算樁基總剛度系數(shù)ij 5、計(jì)算承臺(tái)座板豎直位移b、水平位移a、轉(zhuǎn)角

17、(須配合承臺(tái)重心處各種荷載組合計(jì)算)承 臺(tái) 位 移 和 轉(zhuǎn) 角 計(jì) 算 表荷載形式NHMba單位KNKNKN·mmmrad一孔重載（常水位）9953.5449.096032.281.5128.9983.16一孔輕載（常水位）9564.45449.095879.281.4538.9673.10一孔重載（高水位）6906.64362.895599.961.0497.422.82一孔輕載（高水位）6526.99362.895466.960.997.392.77兩孔滿載（常水位）10944.5449.095367.281.6638.862.91備注，6、計(jì)算樁頂內(nèi)力(須計(jì)算各種荷載組合)樁

18、頂 內(nèi) 力 計(jì) 算 表荷載形式baNHMNiHiMi單位mmradKNKNKN·mKNKNKN·m一孔重載（常水位）1.5128.9983.169953.5449.096032.28235274.9-380.2965.6一孔輕載（常水位）1.4538.9673.109564.45449.095879.28227474.9-381.1913.9一孔重載（高水位）1.0497.422.826906.64362.895599.96177060.5-304.3532.4一孔輕載（高水位）0.997.392.776526.99362.895466.96169660.5-304.748

19、0.1兩孔滿載（常水位）1.6638.862.9110944.5449.095367.28246374.9-383.21186備注，其中取承臺(tái)脫離體驗(yàn)算左右，在誤差范圍內(nèi)，因此滿足平衡條件。7、計(jì)算局部沖刷線處截面上的彎矩M0和剪力H0，須計(jì)算各種荷載組合局部沖刷線處樁截面上彎矩和剪力計(jì)算表荷載形式MiHiliM0= Mi+ Hi liH0 =Hi單位KN·mKNmKN·mKN一孔重載（常水位）-380.274.97.5181.5574.9一孔輕載（常水位）-381.174.97.5180.6574.9一孔重載（高水位）-304.360.57.5149.4560.5一孔輕載

20、（高水位）-304.760.57.5149.0560.5兩孔滿載（常水位）-383.274.97.5178.5574.98、計(jì)算局部沖刷線處樁身水平位移和轉(zhuǎn)角，并做的檢算。選擇最不利荷載組合：一孔重載常水位進(jìn)行計(jì)算已知：M0=181.55KNm H0=74.87KN根據(jù),查表得：Ax=2.441，Bx=1.621，A=-1.621，B=-1.751mrad9、計(jì)算樁身任意截面處的彎矩My 目的是為了樁的材料強(qiáng)度核算，故可選擇選擇最不利荷載組合：產(chǎn)生最大N和最大M的兩孔滿載常水位和產(chǎn)生最大偏心距的一孔輕載高水位兩種情況進(jìn)行計(jì)算。（1）兩孔滿載常水位其中M0=178.55KNm H0=74.88K

21、N. 公式如下:系數(shù)、值可根據(jù)從、系數(shù)表查得。今將局部沖刷線以下任意深度z處之值列表進(jìn)行計(jì)算，詳見(jiàn)下表。Mz 計(jì) 算 表azzAmBm154.39Am178.45BmMz200010178.45178.450.20.410.1970.99830.41178.09208.50.40.820.3770.98658.21175.95234.160.61.240.5290.95981.67171.13252.80.81.650.6460.91399.74162.87262.6112.060.7230.851111.62151.81263.431.22.470.7620.774117.65138.122

22、55.771.42.890.7650.687118.11122.59240.71.63.30.7370.594113.78105.96219.741.83.710.6850.499105.7689.02194.7824.120.6140.40794.872.6167.42.24.540.5320.3282.1457.08139.222.44.950.4430.24368.3943.36111.752.65.360.3550.17554.831.2286.022.85.770.270.1241.6921.4163.136.190.1930.07628.813.5642.363.57.220.05

23、10.0147.872.510.3748.2500000整根樁上彎矩變化如下：（2）一孔輕載高水位其中M0=149.45KNm , H0=60.5KN. 公式如下:系數(shù)和值可根據(jù)從系數(shù)表查得，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：azzAmBm124.7Am149.45BmMz100010149.45149.450.20.410.1970.99824.57149.15173.720.40.820.3770.98647.01147.36194.370.61.240.5290.95965.97143.32209.290.81.650.6460.91380.56136.45217.0112.060.7230.85190.

24、16127.18217.341.22.470.7620.77495.02115.67210.691.42.890.7650.68795.4102.67198.071.63.30.7370.59491.988.77180.671.83.710.6850.49985.4174.58159.9924.120.6140.40776.5760.83137.42.24.540.5320.3266.3447.82114.162.44.950.4430.24355.2436.3291.562.65.360.3550.17544.2726.1570.422.85.770.270.1233.6717.9351.6

25、36.190.1930.07624.0711.3635.433.57.220.0510.0146.362.098.4548.2500000整根樁上彎矩變化如下：（二）、單樁允許承載力的檢算單樁的軸向允許承載力分別按樁身材料強(qiáng)度和土的阻力進(jìn)行計(jì)算1、 按土的阻力計(jì)算單樁允許承載力 P上面已經(jīng)計(jì)算出503Kpa2、 檢算Nmax+G是否小于P該樁樁底置于透水土中，所以在計(jì)算單樁自重和與樁入土部分同體積的土重時(shí)應(yīng)考慮水的浮力：樁身自重與樁同體積土重在兩孔滿載常水位時(shí)，軸向力最大，為最不利荷載組合，則：（注：主加附P可提高20。）即：?jiǎn)螛对试S承載力滿足要求。（三）、群樁承載力的檢算：1、樁基承載力的檢

26、算：將樁視為右圖所示群樁實(shí)體基礎(chǔ)：基底應(yīng)力應(yīng)滿足右式：計(jì)算群樁實(shí)體的邊長(zhǎng) b、a 群樁實(shí)體的基底面積為 群樁實(shí)體基底縱向截面模量為 樁底處地基容許承載力為： （的計(jì)算公式中H從一般沖刷線開(kāi)始計(jì)算） 選擇一孔重載常水位和兩孔滿載常水位進(jìn)行檢算。對(duì)于一孔重載常水位：對(duì)于兩孔滿載常水位：均滿足要求。2、沉降檢算 該設(shè)計(jì)采用摩擦樁，凈距小于6d，所以按明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)方法計(jì)算實(shí)體基礎(chǔ)的沉降。采用分層總和法，最不利荷載為常水位（無(wú)浮力，不記活載）。實(shí)體基礎(chǔ)為 下邊采用分層總和法進(jìn)行計(jì)算：分層厚 0.4b=2.585m，取=2m 計(jì)算各薄層自重應(yīng)力： 計(jì)算基礎(chǔ)中心垂直軸線上的附加應(yīng)力，并確定壓縮底層。a. 基

27、底附加荷載為b.基底附加壓力為c.計(jì)算基礎(chǔ)中心垂直軸線上的，以確定壓縮底層。位置Zi/mZi/bL/b/kPa0001.2360.25102.3120.4716981.2360.23722697.073240.9433961.2360.19248878.766361.4150941.2360.14226258.214,因此中心垂線上的壓縮底層在第四層的底面上。各層沉降計(jì)算列于下表：/kPaE/kPaHi/mSi/m199.6865900020.02215287.9195900020.019538368.49900020.01522總沉降5.69cm<,滿足要求。（四）、樁身配筋及外荷載作

28、用下樁身的強(qiáng)度檢算樁身混凝土采用C30混凝土，鋼筋采用級(jí)鋼筋。1、主筋配置如下選用級(jí)鋼筋樁頂?shù)骄植繘_刷線上4.12m 之間用2020，則實(shí)際的鋼筋面積，局部沖刷線下4.12m到樁底用1020。保護(hù)層厚度取a=60mm，則鋼筋中心到樁截面中心的距離=422mm2、箍筋配置如下：在局部沖刷線以下4.12m以上的樁內(nèi)箍筋采用8 200mm，以下的樁內(nèi)箍筋采用8 400mm，螺旋式箍筋；每隔兩米焊接一道16骨架箍筋。3、鉆孔樁樁身強(qiáng)度核算取兩種情況進(jìn)行驗(yàn)算，分別為N和M都最大的兩孔滿載和偏心距最大的一孔輕載高水位。第一種最不利荷載組合的情況：兩孔滿載（常水位）驗(yàn)算四個(gè)截面：樁頂截面： 地面下最大彎矩處

29、截面（局部沖刷線下2.06m）： 鋼筋截?cái)嗵幗孛妫ň植繘_刷線下4.12m）： 樁底截面（軸心受壓），進(jìn)行樁的穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）樁頂處截面 計(jì)算偏心距增大系數(shù)： 計(jì)算長(zhǎng)度 2020 截面核心半徑 判斷大小偏心則： 故應(yīng)按大偏心受壓進(jìn)行檢算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算 首先確定中性軸的位置，經(jīng)試算，取此時(shí)， 故滿足要求滿足要求（2）地面下最大彎矩處截面判斷大小偏心故按小偏心受壓進(jìn)行驗(yàn)算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算滿足要求（3）鋼筋截?cái)嗵幗孛妫ň植繘_刷線下4.12m）判斷大小偏心 1020 故按小偏心受壓進(jìn)行驗(yàn)算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算 滿足要求（4）樁底截面由于彎矩為0，故為中心受壓截面 1020 查表得，穩(wěn)定系數(shù)，m=10.4,

30、第二種最不利荷載組合的情況：一孔輕載（高水位）驗(yàn)算的截面有三個(gè)：樁頂截面： 地面下最大彎矩處截面（局部沖刷線下2.06m）： 鋼筋截?cái)嗵幗孛妫ň植繘_刷線下4.12m）： （1）樁頂處截面 計(jì)算偏心距增大系數(shù)： 計(jì)算長(zhǎng)度 判斷大小偏心配筋不變，所以截面核心半徑也不變 則： 故應(yīng)按大偏心受壓進(jìn)行檢算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算 首先確定中性軸的位置，經(jīng)試算，取查表可得： 故滿足要求截面應(yīng)力檢算：滿足要求（2）地面下最大彎矩處截面：判斷大小偏心故按小偏心受壓進(jìn)行驗(yàn)算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算滿足要求（3）截?cái)噤摻钐幣袛啻笮∑?020 配筋仍為1020 ，K不變，故按大偏心受壓進(jìn)行驗(yàn)算進(jìn)行截面應(yīng)力檢算首先確定中性軸的位置

31、，經(jīng)試算，取查表可得： 故滿足要求截面應(yīng)力檢算： 滿足要求（五）、樁與承臺(tái)的聯(lián)結(jié)樁與承臺(tái)的聯(lián)結(jié)采用將樁頂主鋼筋伸入承臺(tái)的聯(lián)結(jié)方式：樁身伸入承臺(tái)板內(nèi)20cm，樁頂伸入承臺(tái)的鋼筋采用喇叭式，伸入承臺(tái)的鋼筋長(zhǎng)度為900mm，箍筋采用8 20mm。如下圖所示：?jiǎn)挝?mm)第三章 施工方法及程序§1 施工方法及主要機(jī)具設(shè)備一、施工方法：根據(jù)本項(xiàng)工程實(shí)際情況，采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，成孔機(jī)械采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠、灌注混凝土而成?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。切削形成的土碴，通過(guò)泥漿循環(huán)排出樁孔。根

32、據(jù)樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放條件、允許沉碴厚度等條件，泥漿循環(huán)方式選擇使用正循環(huán)方式。正循環(huán)回旋鉆機(jī)成孔工藝：泥漿由鉆桿內(nèi)部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土碴沿孔壁向上流動(dòng)，由孔口將土碴帶出流入沉淀池，經(jīng)沉淀的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進(jìn)入循環(huán)，沉淀的土碴用泥漿車運(yùn)出排放。因?yàn)楸卷?xiàng)工程是在常水位施工，水深小于3米，適當(dāng)提高護(hù)筒頂面標(biāo)高。由于是在粘土中鉆孔，采用自造泥漿護(hù)壁。鉆孔達(dá)到要求的深度后，測(cè)量沉碴厚度，進(jìn)行清孔。清孔采用射水法，此時(shí)鉆具只轉(zhuǎn)不進(jìn)，待泥漿比重降到1.1左右即認(rèn)為清孔合格。鉆孔灌注樁的樁孔鉆成并清孔后，應(yīng)盡快吊放鋼筋骨架并灌注混凝土。用垂直導(dǎo)管灌注法水下施工。

33、水下灌注混凝土至樁頂處，應(yīng)適當(dāng)超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證在鑿除含有泥漿的樁段后，樁頂標(biāo)高和質(zhì)量能符合設(shè)計(jì)要求。施工后的灌注樁的平面位置和垂直度都需要滿足規(guī)范的規(guī)定。灌注樁在施工前，進(jìn)行試成孔。二、 主要機(jī)具設(shè)備§2主要施工程序 該施工法的施工程序是：平整場(chǎng)地泥漿制備埋設(shè)護(hù)筒鋪設(shè)工作平臺(tái)安裝鉆機(jī)并定位鉆進(jìn)成孔清孔并檢查成孔質(zhì)量下放鋼筋籠灌注水下混凝土拔出護(hù)筒檢查質(zhì)量。(1)施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來(lái)選擇。(2)鉆孔機(jī)的安裝與定位安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等

34、不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。(3)埋設(shè)護(hù)筒鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)

35、靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長(zhǎng)度約23m。一般常用鋼護(hù)筒。(4)泥漿制備鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥

36、漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。(5)鉆孔鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開(kāi)孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用)，還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)和相互干擾。(6)清孔鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到

37、設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通常可采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。(7)灌注水下混凝土清完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠

38、垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。施工方法簡(jiǎn)圖如下：場(chǎng)地準(zhǔn)備鉆機(jī)定位埋設(shè)護(hù)筒泥漿制備鉆孔排碴清孔下鋼筋籠灌注混凝土成樁或水下混凝土成樁§3質(zhì)量的控制一、成孔質(zhì)量控制成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。1.1 采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開(kāi)，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對(duì)樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，