河南理工基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、河南理工大學(xué)基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)作 者 姓 名： 專業(yè)、班級(jí) ： 學(xué) 號(hào) ： 311207000000 指 導(dǎo) 教 師： 閆 芙 蓉 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間： 河 南 理 工 大 學(xué)Henan Polytechnic University目 錄1、 埋置式橋臺(tái)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)資料11.2 橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬定的尺寸21.3荷載計(jì)算31.3.1 上部構(gòu)造恒載反力及橋臺(tái)臺(tái)身、基礎(chǔ)上土重計(jì)算3 1.3.2 土壓力計(jì)算3 1.3.3 支座活載反力計(jì)算61.3.4 支座摩阻力計(jì)算81.4 工況分析81.5 地基承載力驗(yàn)算91.5.1臺(tái)前、臺(tái)后填土對(duì)基地產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算9 1

2、.5.2 基底壓應(yīng)力計(jì)算9 1.5.3 地基承載力驗(yàn)算101.6 基底偏心距計(jì)算11 1.6.1 僅受永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí)111.6.2 承受作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí)111.7 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算12 1.7.1傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算121.7.2滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算121.8沉降計(jì)算132、 “m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)資料15 2.1.1 地質(zhì)及水文資料15 2.1.2 荷載162.2 計(jì)算162.2.1 樁的計(jì)算寬度 16 2.2.2 樁的變形系數(shù)16 2.2.3 樁頂剛度系數(shù)、17 2.2.4 計(jì)算承臺(tái)地面原點(diǎn)O處位移、18 2.2.5計(jì)算作用在每根樁頂上作用力、18- 2.2.6計(jì)算局部沖刷

3、線處樁身彎矩、水平力、及軸向力182.3單根基樁的驗(yàn)算 19 2.3.1樁身配筋計(jì)算及樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算192.4 群樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算23 2.4.1樁底持力層承載力驗(yàn)算23 2.4.2群樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算252.5承臺(tái)設(shè)計(jì)272.5.1樁頂處的局部受壓驗(yàn)算 27 2.5.2承臺(tái)的沖切承載力驗(yàn)算27 2.5.3承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算28 -一、埋置式橋臺(tái)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)資料某橋上部構(gòu)造采用裝配式鋼筋混凝土T形梁。標(biāo)準(zhǔn)跨徑,計(jì)算跨徑。板式橡膠支座，橋面寬度，雙車道，參照公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD632007）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)荷載為公路II 級(jí)，人群荷載為。材料：臺(tái)帽、耳墻及

4、截面a-a以上均用C20混凝土，；臺(tái)身（自截面a-a以下）用M7.5漿砌片、塊石（面墻用塊石，其他用片石，石料強(qiáng)度不小于MU30），；基礎(chǔ)用C15素混凝土澆筑，；填土的內(nèi)摩擦角，粘聚力。水文、地質(zhì)資料：設(shè)計(jì)洪水位高程離基地的距離為（截面a-a處）。地基土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1-1 土工試驗(yàn)成果表 表1-1取土深度（自地面算起）（m）天然狀態(tài)下土的物理指標(biāo)土粒密度塑性界限液性指數(shù)壓縮指數(shù)直剪試驗(yàn)含水率（%）天然重度孔隙比液限塑限塑性指數(shù)粘聚力內(nèi)摩擦角3.23.62619.700.742.724424200.100.1555206.46.82819.100.822.713419150.60.2

5、620161.2 橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬定的尺寸橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬定的尺寸如圖2-1所示?；A(chǔ)分兩層，每層厚度為，襟邊和臺(tái)階寬度相等，取?；A(chǔ)用C40混凝土，混凝土的剛性角?，F(xiàn)基礎(chǔ)擴(kuò)散角為： 滿足要求。圖2-1橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬定的尺寸（尺寸單位：；高程單位）1.3 荷載計(jì)算1.3.1 上部構(gòu)造恒載反力及橋臺(tái)臺(tái)身、基礎(chǔ)上土重計(jì)算計(jì)算值列于表1-2。 恒 載 計(jì) 算 表 表1-2 序號(hào)計(jì) 算 式豎直力對(duì)基底中心軸偏心距彎矩備注1206.361.36278.59彎矩正負(fù)值規(guī)定如下：逆時(shí)針?lè)较蛉　?”號(hào)；順時(shí)針?lè)较颉?”號(hào)2129.941.075139.69321.002.9561.95463.002.

6、55160.655399.431.125449.3661217.561.1251369.757901.00-0.12-108.128377.400.137.749479.8800101420.56-1.005-1498.7011682.69-0.07-47.741229.24001328.90-1.85-56.3914上部構(gòu)造恒載848.050.65551.2315 1.3.2 土壓力計(jì)算土壓力按臺(tái)背豎直，：臺(tái)后填土為水平，：填土內(nèi)摩擦角，臺(tái)背（圬工）與填土間外摩擦角按計(jì)算。1. 后臺(tái)填土表面無(wú)活載時(shí)土壓力計(jì)算后臺(tái)填土自重所引起的主動(dòng)土壓力按庫(kù)倫土壓力公式計(jì)算：式中，；取橋臺(tái)寬度；自基底至填土

7、表面的距離。 故 其水平方向的分力 離基礎(chǔ)底面的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩：在豎直方向的分力：作用點(diǎn)離基底的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩：2. 后臺(tái)填土表面無(wú)有汽車荷載時(shí)橋臺(tái)土壓力計(jì)算采用車輛荷載，車輛荷載換算的等代均布土層厚度為：，本例中。 按車輛荷載的平、立面尺寸，考慮最不利情況，在破壞棱體長(zhǎng)度范圍內(nèi)布置車輛荷載后軸。因是雙車道，故面積內(nèi)的車輪總重力為：由車輛荷載換算的等代均布土層厚度為：則臺(tái)背在填土連同破壞棱體上車輛荷載作用下所引起的土壓力為：在水平方向的分力：作用點(diǎn)離基礎(chǔ)底面的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩為：豎直方向的分力：作用點(diǎn)離基底形心軸的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩：3. 臺(tái)前溜坡填土自重對(duì)橋

8、臺(tái)前側(cè)面上的主動(dòng)土壓力在計(jì)算時(shí)，一基礎(chǔ)前側(cè)邊緣垂線作為假想臺(tái)背，土表面的傾斜度以溜坡坡度為1:1.5算得，則基礎(chǔ)邊緣至坡面的垂直距離為，則主動(dòng)土壓力系數(shù)為：即主動(dòng)土壓力為：在水平方向的分力：作用點(diǎn)離基礎(chǔ)底面的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩為：豎直方向的分力：作用點(diǎn)離基底形心軸的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩：1.3.3 支座活載反力計(jì)算 按下列情況計(jì)算支座反力：第一，橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無(wú)活載；第二，橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)也有人群荷載。下面予以分別計(jì)算。1.橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無(wú)活載 （1）汽車以及人群荷載反力公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D602004）中規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道

9、荷載。公路II 級(jí)車道荷載均布標(biāo)準(zhǔn)值為：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：在橋跨上的車道荷載布置如圖1-1排列，均布荷載滿跨布置，集中荷載布置在最大影響線峰值處。反力影響線的縱距分別為：支座反力為： （按兩車道數(shù)計(jì)算，不予折減）人群荷載支座反力：支座反力作用點(diǎn)離基底形心軸的距離：對(duì)基底形心軸的彎矩為： （2）汽車荷載制動(dòng)力由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力按車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長(zhǎng)度上計(jì)算的總重力的10%計(jì)算，但公路II 級(jí) 汽車制動(dòng)力不小于。因此簡(jiǎn)支梁板橋橡膠支座的汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力為：2.橋上、后臺(tái)均有汽車荷載（1） 汽車及人群荷載反力 為了得到在活載作用下最大的豎直力，將均布荷載滿跨布置，集中荷載布置在最大影響線峰

10、值處，車輛荷載后軸布置在后臺(tái)（圖1-2）。 圖1-1汽車荷載布置圖（一） 圖1-2汽車荷載布置圖（二）則支座反力為：人群荷載引起的支座反力：對(duì)基底形心軸的彎矩為：（2）汽車荷載制動(dòng)力1.3.4 支座摩阻力計(jì)算板式橡膠支座摩阻系數(shù)取，則支座摩阻力為：對(duì)基底形心軸彎矩為：對(duì)實(shí)體式埋置式橋臺(tái)不計(jì)汽車荷載的沖擊力。同時(shí)以上對(duì)制動(dòng)力和摩阻力的計(jì)算結(jié)果表明，支座摩阻力大于制動(dòng)力。因此，在以后的組合中，以支座摩阻力作為控制設(shè)計(jì)。1.4 工況分析實(shí)際可能發(fā)生的情況，分為按下列五種工況分別進(jìn)行計(jì)算：橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無(wú)荷載；橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)有汽車荷載；橋上午活載，后臺(tái)無(wú)活載；橋上無(wú)活載，后臺(tái)有

11、汽車荷載；同時(shí)還對(duì)應(yīng)施工期間橋臺(tái)僅售臺(tái)身自重及土壓力作用下的情況進(jìn)行驗(yàn)算。1.4.1 上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無(wú)荷載恒載+橋上車道荷載+人群荷載+臺(tái)前土壓力+后臺(tái)土壓力+支座摩阻力1.4.2 橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)有汽車荷載恒載+橋上車道荷載+人群荷載+臺(tái)前土壓力+后臺(tái)有車輛荷載作用時(shí)的土壓力+支座摩阻力1.4.3 橋上午活載，后臺(tái)無(wú)活載恒載+臺(tái)前土壓力+后臺(tái)土壓力1.4.4 橋上無(wú)活載，后臺(tái)有汽車荷載恒載+臺(tái)前土壓力+后臺(tái)有車輛荷載作用時(shí)的土壓力1.4.5無(wú)上部構(gòu)造時(shí)橋臺(tái)及基礎(chǔ)自重+臺(tái)前土壓力+后臺(tái)土壓力1.5 地基承載力驗(yàn)算1.5.1臺(tái)前、臺(tái)后填土對(duì)基地產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算考慮到后臺(tái)填土

12、較高，徐計(jì)算由于填土自重在基底下地基土所產(chǎn)生的附加壓應(yīng)力，按公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）中的公式計(jì)算：式中：附加豎向壓應(yīng)力系數(shù)，按基礎(chǔ)埋置深度及填土高度可從公路橋涵地基與 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）查用； 路堤填土重度： 原地面至陸地表面（或溜坡表面）的距離。 根據(jù)橋臺(tái)情況，后臺(tái)填土高度，當(dāng)基礎(chǔ)埋深為，在計(jì)算基礎(chǔ)后邊緣附加應(yīng)力時(shí)，取，計(jì)算基礎(chǔ)前邊緣附加應(yīng)力時(shí)，取，則這樣，基礎(chǔ)邊緣總的豎向附加應(yīng)力為：基礎(chǔ)后邊緣 基礎(chǔ)前邊緣 1.5.2 基地壓應(yīng)力計(jì)算根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）及公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004），進(jìn)行地

13、基承載力驗(yàn)算時(shí)，傳至基底的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合采用，各項(xiàng)作用的分項(xiàng)系數(shù)分別為：上部構(gòu)造很在、橋臺(tái)及基礎(chǔ)自重、臺(tái)前及后臺(tái)土壓力、支座摩阻力、人群荷載均為1.0，汽車荷載為0.7。1. 建成后使用時(shí)建成后使用共有四種工況，分別為工況（一）工況（四），將四種工況的正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合值匯總與表1-3。 作用效應(yīng)組合匯總表 表1-3工 況水平力豎直力彎矩（一）11027840-2426（二）13287912-3444（三）10607423-2370（四）13057495-3388由于工況（二）作用下所產(chǎn)生的豎直力最大，因此以工況（二）來(lái)控制設(shè)計(jì)，下面僅計(jì)算工況（二）作用

14、下的基底壓應(yīng)力。 考慮臺(tái)前臺(tái)后填土產(chǎn)生的附加應(yīng)力：臺(tái)前 臺(tái)后 2. 施工時(shí)以工況（五）來(lái)控制設(shè)計(jì)。 考慮臺(tái)前臺(tái)后填土產(chǎn)生的附加應(yīng)力：臺(tái)前 臺(tái)后 1.5.3 地基承載力驗(yàn)算1.持力層承載力計(jì)算根據(jù)土工試驗(yàn)資料，持力層為一般粘性土，按公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）：當(dāng)時(shí)，查表得，因基礎(chǔ)買(mǎi)置身度為原地面下，故地基承載力不予修正，則2. 下臥層承載力計(jì)算下臥層也是一般粘性土，根據(jù)提供的土工試驗(yàn)資料，當(dāng)時(shí)，查得，小魚(yú)持力層，故必須予以驗(yàn)算?；字镣翆覫I 頂面（高程為+5.0）處的距離為當(dāng)，由公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）查的附加應(yīng)力系數(shù)，計(jì)算下臥層頂面處的壓

15、應(yīng)力，當(dāng)時(shí)，基地壓應(yīng)力應(yīng)取平均值： 而下臥層頂面處的承載力容許值可按式計(jì)算，其中：，而，則 滿足要求。1.6 基底偏心距計(jì)算1.6.1 僅受永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)滿足以工況（三）來(lái)控制設(shè)計(jì)，即橋上、臺(tái)后均無(wú)活荷載，僅承受恒載作用，則滿足要求。1.6.2 僅售作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)滿足以工況（四）來(lái)控制設(shè)計(jì)，即橋上無(wú)活荷載，臺(tái)后有車輛荷載作用，則滿足要求。1.7 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算1.7.1傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算1.使用階段（1）永久作用和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合以工況（二）來(lái)控制設(shè)計(jì)，即橋上、臺(tái)后均有活載，車道荷載在橋上，車輛荷載在臺(tái)后，則滿足要求。（2）各種作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合以工況（四）來(lái)控制

16、設(shè)計(jì)，即橋上無(wú)活載，臺(tái)后有車輛荷載作用，則滿足要求。2.施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合以工況（五）來(lái)控制設(shè)計(jì)，則滿足要求。1.7.2滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算因基底處地基土為硬塑黏土，查得。1.使用階段（1）永久作用和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合 以工況（二）來(lái)控制設(shè)計(jì)，即橋上、臺(tái)后均有活載，車道荷載在橋上，車輛荷載在臺(tái)后，則 ，滿足要求。（2）各種作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合 以工況（四）來(lái)控制設(shè)計(jì)，即橋上無(wú)活載，臺(tái)后有車輛荷載作用，則滿足要求。2.施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合以工況（五）來(lái)控制設(shè)計(jì)，則滿足要求。1.8沉降計(jì)算由于持力層以下的土層為軟弱下臥層（軟塑亞黏土），按其壓縮系數(shù)為中壓縮性土，對(duì)基礎(chǔ)沉降影響較

17、大，故應(yīng)計(jì)算基礎(chǔ)沉降。（1） 確定地基變形的計(jì)算深度（2） 確定分層厚度 第一層：從基礎(chǔ)底部向下； 第二層：從第一層底部向下。（3） 確定各層土的壓縮模量 第一層： 第二層： （4） 求基礎(chǔ)底面處附加壓應(yīng)力 以工況（二）來(lái)控制設(shè)計(jì)，傳至基礎(chǔ)底面的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的長(zhǎng)期效應(yīng)組合采用，各項(xiàng)作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)分別為：上部構(gòu)造荷載、橋臺(tái)及基礎(chǔ)自重、臺(tái)前及臺(tái)后土壓力、支座摩阻力均為1.0，汽車荷載和人群荷載均為0.4?；A(chǔ)底面處附加壓應(yīng)力：（4）計(jì)算地基沉降 計(jì)算深度范圍內(nèi)各土層的壓縮變形量見(jiàn)表1-4。 計(jì)算深度圍內(nèi)各土層的壓縮變形量 表1-402.204.52.21.50.3801.386

18、1.3866.6740.1340.138.22.21.90.2201.8040.4813.8520.9761.10（5） 確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值：（6） 計(jì)算地基的最終沉降量根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）規(guī)定：相鄰墩臺(tái)間不均勻沉降差值（不包括施工中的沉降），不應(yīng)使橋面形成大于0.2%的附加縱坡（折角0。因此該橋的沉降量是否滿足要求，還應(yīng)知道相鄰墩臺(tái)的沉降量。3、 “m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)資料如圖2-1所示為雙排式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁橋墩基礎(chǔ)。 圖2-1 雙排樁計(jì)算圖示2.1.1 地質(zhì)及水文資料河床土質(zhì)為卵石，粒徑約占，約

19、占，石質(zhì)堅(jiān)硬，孔隙大部分由砂密實(shí)填充，卵石層深度達(dá)。地基土水平向抗力系數(shù)的比例系數(shù)（密實(shí)卵石）；地基土承載力基本容許值；樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值；土的重度（未計(jì)浮力）；土內(nèi)摩擦。地面（河床）高程；一般沖刷線高程；局部沖刷線高程；承臺(tái)底高程；常水位高程。2.1.2 荷載上部為等跨的鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋梁，荷載為縱向控制設(shè)計(jì)，作用于混凝土橋墩承臺(tái)底面中心縱橋向的荷載為：恒載加一孔活載（樁截面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，作用效應(yīng)組合采用承載能力極限狀態(tài)的基本組合，其分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)參照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）第4.1.6條）：恒載加兩孔活載（樁進(jìn)行軸向受壓承載力驗(yàn)算時(shí)，作用效應(yīng)組合采用正常使用狀

20、態(tài)的短期效應(yīng)組合，且可變作用的頻遇值系數(shù)均取1.0）：樁基礎(chǔ)采用高樁承臺(tái)式摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬采用直徑，以沖抓錐施工。樁群布置經(jīng)初步計(jì)算采用6根灌注樁，其排列見(jiàn)圖2-1所示，為對(duì)稱豎直雙排樁基礎(chǔ)，經(jīng)試算樁底高程擬采用。2.2 計(jì)算2.2.1 樁的計(jì)算寬度 已知：。 2.2.2 樁的變形系數(shù) 樁在局部沖刷線以下深度，其計(jì)算長(zhǎng)度則為： 故按彈性樁計(jì)算。2.2.3 樁頂剛度系數(shù) 故取。 已知：，取用4。 查表得：。由式得： 2.2.4 計(jì)算承臺(tái)地面原點(diǎn)處位移（單孔活載、恒載、制動(dòng)力等）由式得： 2.2.5計(jì)算作用在每根樁頂上作用力按計(jì)算：豎向力水平力彎矩校核： 2.2.6計(jì)算局部沖刷線處樁身彎

21、矩、水平力、及軸向力2.3單根基樁的驗(yàn)算2.3.1樁身配筋計(jì)算及樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩發(fā)生在局部沖刷線以下處，該處。計(jì)算軸向力時(shí)，根據(jù)公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D602004）第4.1.6條，恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，汽車荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4，人群荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4，人群荷載組合系數(shù)取0.8，則 注：為就不沖刷下以下段范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力。（1） 縱向鋼筋面積樁內(nèi)豎向鋼筋按含筋率配置 現(xiàn)選用12根A22的HRB335級(jí)鋼筋： 樁柱采用C 20混凝土，。（2）計(jì)算偏心距增大系數(shù)因?yàn)殚L(zhǎng)細(xì)比： 所以偏心距增大系數(shù)： 其中：，,，。 （3）計(jì)算截面實(shí)際偏心距 （4）根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝

22、土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004）求軸向力偏心距 其中：，并設(shè)，則 以下采用試算法列表（表2-1)計(jì)算。表2-1 ABCD0.701.81020.65231.12941.44020.3310.3201.030.711.84200.64831.18761.40450.3220.3201.010.721.87360.64371.24401.36970.3130.3200.98由表2-1可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)，與實(shí)際的很接近，故取0.71為計(jì)算值。（5）截面承載力復(fù)核 滿足要求。 根據(jù)彎矩分布，樁基的鋼筋骨架宜至樁底，如考慮分段配筋，在截面處為界： 按均質(zhì)材料驗(yàn)算該截面應(yīng)力：截面面積 截面彈性抵抗矩 截面

23、未出現(xiàn)拉應(yīng)力，且小于，可在此處截面切除一半主鋼筋。（6）裂縫寬度驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004）第6.4.5條，圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的截面受拉區(qū)最外緣鋼筋應(yīng)力時(shí)，可不必驗(yàn)算裂縫寬度。 式中：按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的軸向力（N）； 截面配筋率，； 構(gòu)件截面半徑（mm）； 使用階段的偏心距增大系數(shù)，式中以代替； 以代替；當(dāng)時(shí)，可??； 軸向力的偏心距； 邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)時(shí)取混凝土抗壓強(qiáng) 度等級(jí)（MPa）。其中；由于;。在作用短期效應(yīng)荷載組合作用下樁身最大彎矩及最大彎矩位置位于局部沖刷線以下

24、處（計(jì)算方法同前所示），此位置所對(duì)應(yīng)的；。則 說(shuō)明在作用短期效應(yīng)組合下，樁身彎矩最大截面最外緣鋼筋處于受壓狀態(tài)，可不必驗(yàn)算裂縫寬度。（7） 柱頂縱向水平位移計(jì)算在局部沖刷線處水平位移和轉(zhuǎn)角： 因?yàn)?，查表得?所以由，得墩頂縱橋向水平位移的計(jì)算： ，查表得：，。則有； ， 由以上式子計(jì)算可得：故由，計(jì)算得：。2.4 群樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 2.4.1樁底持力層承載力驗(yàn)算摩擦型群樁基礎(chǔ)當(dāng)樁間中心距小于6倍樁徑時(shí)，如圖4-1所示，將樁基礎(chǔ)視為相當(dāng)于cdea范圍內(nèi)的實(shí)體基礎(chǔ)，認(rèn)為樁側(cè)外力以角向下擴(kuò)散，可按下式驗(yàn)算樁底平面處土層的承載力：圖4-1 群樁作為整體基礎(chǔ)計(jì)算示意圖（1）當(dāng)軸心受壓時(shí)： （2）當(dāng)偏心

25、受壓時(shí)，除滿足第（1）條外，尚應(yīng)滿足下列條件： 當(dāng)樁的斜度時(shí)： 當(dāng)樁的斜度時(shí)： 式中：樁端平面處的最大壓應(yīng)力； 承臺(tái)底面包括樁的重力在內(nèi)至樁端平面土的平均重度； 樁的深度； 承臺(tái)底面以上土的重度； 、承臺(tái)的長(zhǎng)度、寬度； 作用于承臺(tái)底面合力的豎向分力； 假想的實(shí)體基礎(chǔ)在樁端平面處的計(jì)算面積，即（圖4-1）； 假想的實(shí)體基礎(chǔ)在樁端平面處的計(jì)算寬度和長(zhǎng)度； 外圍樁中心圍成矩形輪廓的長(zhǎng)度、寬度； 樁的直徑； 假想的實(shí)體基礎(chǔ)在樁端平面處的截面抵抗矩； 作用于承臺(tái)底面合力的豎向分力對(duì)樁端平面處計(jì)算面積重心軸的偏 心距（m）； 基樁所穿過(guò)土層的平均土內(nèi)摩擦角； 各層土的內(nèi)摩擦角與相應(yīng)土層厚度的乘積； 修正后

26、樁端平面處土的承載力容許值，應(yīng)經(jīng)過(guò)埋深修正； 承臺(tái)的高度，對(duì)圖4-1所示的高承臺(tái)樁基，埋置深度即為； 抗力系數(shù)。由于地基承受的是短期效應(yīng)組合或偶然組合，且地基承載力，所以：修正后的地基承載力由于，故取由公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)可知，密實(shí)卵石層則： 由于河床至樁底全部為密實(shí)卵石層，所以承臺(tái)的寬度和長(zhǎng)度分別為：B=1.0+2.5+1.0=4.5m，L=1.0+3.0+3.0+1.0=8.0m承臺(tái)的厚度：，計(jì)算面積：。由于，所以：因此： （W應(yīng)取和兩者的較小值，）由于河床密實(shí)卵石層深度達(dá)28.6m，而樁基礎(chǔ)埋深不過(guò)19m，所以不必驗(yàn)算樁基礎(chǔ)下的軟弱下臥層承載力。2.4.

27、2群樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算超靜定結(jié)構(gòu)橋梁或建于軟土、濕陷性黃土地基或沉降較大的其他土層的靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺(tái)的群樁基礎(chǔ)應(yīng)計(jì)算沉降量并進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)樁樁或樁的中心距大于6倍樁徑的摩擦型群樁基礎(chǔ)，可以認(rèn)為其沉降量等于在同樣土層中靜載試驗(yàn)的單樁沉降量。當(dāng)樁的中心距小于6倍樁徑的摩擦型群樁基礎(chǔ)，則作為實(shí)體基礎(chǔ)考慮，如圖所示，可采用分層總和法計(jì)算沉降量。公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD63-2007)規(guī)定墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降應(yīng)滿足下列要求：相鄰墩臺(tái)間不均勻沉降差值（不包括施工中的沉降），不應(yīng)使橋面形成大于0.2%的附加縱坡（折角);外超靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺(tái)間不均勻沉降差值，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的受力要求。本設(shè)計(jì)只為一個(gè)橋墩基礎(chǔ)的設(shè)

28、計(jì)，所以只需驗(yàn)算樁基礎(chǔ)的中心沉降量滿足沉降量限值即可。根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)可知：橋墩樁基礎(chǔ)中心總沉降量需滿足，其中L為相鄰橋墩間的距離，假設(shè)本設(shè)計(jì)取，即根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)，可得由于河床下58.6m均為密實(shí)卵石層，故：其中， 平均應(yīng)力附加系數(shù)綜上所述： ，滿足要求。2.5承臺(tái)設(shè)計(jì)2.5.1樁頂處的局部受壓驗(yàn)算樁頂作用于承臺(tái)混凝土的壓力，如不考慮樁身與承臺(tái)混凝土間的粘結(jié)力，局部承壓時(shí)按下式計(jì)算：式中： 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； 承臺(tái)內(nèi)一根基樁承受的最大軸向力計(jì)算值（）； 局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)； 承臺(tái)內(nèi)基樁樁頂截面面積（）； 承臺(tái)

29、計(jì)算底面積（），具體計(jì)算方法參見(jiàn)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D61-2005); 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）。對(duì)于本設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)重要等級(jí)為一級(jí)： 混凝土等級(jí)為，查公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D61-2005）可知： 則：滿足局部承壓要求。2.5.2承臺(tái)的沖切承載力驗(yàn)算 由于本設(shè)計(jì)墩臺(tái)底部面積較大，覆蓋了所有基樁，從受力的角度來(lái)講，承臺(tái)基本只收到軸心壓力作用，因此不需進(jìn)行承臺(tái)沖切承載力驗(yàn)算。2.5.3承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算1.承臺(tái)抗彎承載力驗(yàn)算（1）外排樁中心距墩臺(tái)身邊緣大于承臺(tái)高度當(dāng)承臺(tái)下面外排樁中心距墩臺(tái)身邊緣大于承臺(tái)高度時(shí)，其正截面（垂直于x軸和y軸的豎向截面）抗彎承載力可作為懸臂梁按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JT