鐵路樁基設(shè)計(jì)

1、課程名稱：基礎(chǔ)工程A設(shè)計(jì)題目： 鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)院 系： 土木工程系 專 業(yè)： 鐵道工程 年 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2012 年 12月 15日第一章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.1鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中所依據(jù)規(guī)范有鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB1002.5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB1002.3-991.2鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟（1）綜合地層、荷載情況、使用要求、上部結(jié)構(gòu)條件等確定樁基持力層；（3）選擇樁材，確定樁的類型、外形尺寸和構(gòu)造；（4）確定單樁承載力設(shè)計(jì)值；（5）根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載情況，初步擬定樁的數(shù)量和平面布置；（

2、6）根據(jù)樁的平面布置，初步擬訂承臺(tái)的輪廓尺寸及承臺(tái)底標(biāo)高；（7）單樁豎向承載力驗(yàn)算（8）驗(yàn)算承臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；（9）群樁承載力驗(yàn)算；（10）單樁樁身內(nèi)力計(jì)算；（11）繪制樁的平面、橫斷面布置圖。1.3設(shè)計(jì)方案線路為雙線、直線、坡度4、線間距5m，雙塊式無(wú)碴軌道。橋跨31.1m，采用樁基礎(chǔ)，蹲下設(shè)八根樁，設(shè)計(jì)直徑為1m，成孔直徑為1.05m，鉆孔灌注樁，用旋轉(zhuǎn)式鉆頭，樁身采用C25混凝土，樁長(zhǎng)31m，粗砂層為持力層，樁底標(biāo)高為2.31m。地基容許承載力=803.6kPa，單樁軸向受壓容許承載力P=3683.29KN，對(duì)于主力加附加力P乘以1.2的提高系數(shù)。建筑材料：支撐墊石、頂帽、托盤采用C40鋼筋

3、混凝土，墩身采用C30混凝土，樁身采用C25混凝土。1.4地質(zhì)資料墩柱下地層情況及主要物理力學(xué)指標(biāo)如下：地層號(hào)巖層名稱標(biāo) 高厚度基本承載力（kPa）容重（kN/m3）內(nèi)摩擦角（°）1-1耕地36.7936.290.56018101-2粉砂（中密）36.2923.3113.020019.5181-3粗砂（中密）23.31未揭穿40020.522地下水位高程為-50m。地層分布情況見圖1。圖1 地質(zhì)橫斷面示意圖1.5荷載資料該墩柱與承臺(tái)布置詳見圖2。圖2 橋墩及承臺(tái)示意圖（單位：cm）承臺(tái)底外力合計(jì)：1、雙線、縱向、二孔重載：N=17800.07kN，H=341.5KN，M=4671.7

4、5kN.m;2、雙線、縱向、一孔重載：1.6設(shè)計(jì)要求1、選定樁的類型、施工方法、樁與承臺(tái)的連接方式，設(shè)計(jì)滿足工程要求的樁基礎(chǔ)2、檢算項(xiàng)目（1）單樁承載力（雙線、縱向、二孔重載）；（2）群樁承載力（雙線、縱向、二孔重載）；（3）單樁樁身內(nèi)力（雙線、縱向、一孔重載）；（4）承臺(tái)抗彎（雙線、縱向、二孔重載）；（5）樁對(duì)承臺(tái)沖切（雙線、縱向、二孔重載）；（6）承臺(tái)抗剪（雙線、縱向、二孔重載）。1.7設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書；（2）設(shè)計(jì)計(jì)算書；（3）樁的平面及橫斷面布置圖。第二章設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1確定樁地基持力層根據(jù)已知條件確定樁基持力層為粗砂層2.2選擇樁材、確定樁的類型、外形尺寸和構(gòu)造1.樁身采用C2

5、5混凝土，采用鋼筋混凝土樁，因土層中沒有堅(jiān)硬的巖石，故選擇摩擦樁。成樁方法采用鉆灌注樁，鉆孔方式采用旋轉(zhuǎn)式。2.設(shè)計(jì)樁徑為d為1.00m則成樁樁徑1.00+0.05=1.05m。3.由于樁底要進(jìn)入持力層的深度不小于1.5d，又粉砂層只有十米且需要承受的荷載比較大故選擇樁長(zhǎng)31m。承臺(tái)底的標(biāo)高為33.31，樁底標(biāo)高為2.31，樁進(jìn)入持力層的深度為21m>1.5d=1.5m。2.3確定單樁承載力 查鐵路橋規(guī)得，地基的基本承載力0=400kpa深度修正系數(shù)鉆孔灌注樁樁底支撐力折減系數(shù)：粉砂：粗砂： 2.4初步確定樁的數(shù)量和平面布置確定樁的數(shù)量（按雙孔重載）故暫時(shí)確定n=6布樁由于當(dāng)d1m時(shí)，最

6、外一排柱至承臺(tái)地板的邊緣凈距不得小于0.3d且不得小于0.5m，并且鉆孔灌注樁的樁中心距不應(yīng)小于2.5倍孔樁徑。故承臺(tái)布樁為兩排一排三樁，所需最小尺寸為故承臺(tái)尺寸滿足要求。布樁示意圖如下采用主筋伸入式，樁伸入承臺(tái)板內(nèi)10cm，具體配筋見后面詳述。2.5承載尺寸在設(shè)計(jì)資料中已給出2.6單樁承載力的驗(yàn)算樁的計(jì)算寬度 其中計(jì)算變形系數(shù) 假定樁為彈性樁，則其計(jì)算深度深度內(nèi)存在兩層不同的土，則m的換算公式為：其中， ，則 而，則樁為彈性樁，假設(shè)成立。計(jì)算單樁樁頂剛度 又且查表得 計(jì)算承臺(tái)剛性系數(shù)極算承臺(tái)底面形心處的位移a，b，雙線 縱向 二孔重載雙線 縱向 一孔重載單樁承載力（按雙線 縱向 二孔重載）及豎向承載力驗(yàn)算樁身C25混凝土容重，土的平均容重則樁身自重與樁入土部分同體積的土重所以，單根豎向承載力滿足要求。2.7驗(yàn)算承臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度樁頂處局部受壓驗(yàn)算當(dāng)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于柱的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。樁對(duì)承臺(tái)的沖剪驗(yàn)算已知所以滿足樁對(duì)承臺(tái)的沖剪。承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算(1)承臺(tái)抗彎比較，安配筋配筋，在7m內(nèi)部?jī)膳?228（）另一個(gè)方向采用相同布筋。下為布筋圖：(2)承臺(tái)抗剪由圖可知2-2截面也滿足要求。2.8群樁承載力驗(yàn)