基礎(chǔ)工程課程設(shè)計某公路橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計

1、橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計題目:某公路橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計1. 課程設(shè)計教學條件要求 本設(shè)計對象為某公路橋梁，該橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)完成，本課程設(shè)計的任務(wù)是完成橋墩基礎(chǔ)與地基的設(shè)計與檢算。要求同學選擇（或由任課教師分配）一個基礎(chǔ)，按給定的條件完成相關(guān)的設(shè)計和計算工作。2. 課程設(shè)計任務(wù)某公路橋梁設(shè)計采用樁（柱）式橋墩，初步擬定尺寸如圖1所示。該橋梁上部結(jié)構(gòu)為25米鋼筋混凝土裝配式T梁橋。橋面寬7米，兩邊各米人行道。該橋墩基礎(chǔ)由兩根鉆孔樁組成，旋轉(zhuǎn)鉆成孔。樁的設(shè)計直徑d（即鉆頭直徑，精確至）自選，樁底沉渣厚度控制為t=(0.20.4)d。在局部沖刷線處設(shè)置橫系梁，其斷面尺寸可按構(gòu)造等要求確定，高度約。2.

2、2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)地質(zhì)資料：標高以上樁側(cè)土為軟塑亞粘土，各物理性質(zhì)指標為：容重3,土粒比重Gs，天然含水量w=21%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%；標高以下樁側(cè)及樁底均為硬塑性亞粘土，其物理性質(zhì)指標為：容重3，土粒比重Gs，天然含水量w=17.8%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%。2.3 設(shè)計荷載 （1）一跨上部結(jié)構(gòu)自重G1=2000(L/20)1.2 kN（取整），其中L為跨徑；（2）蓋梁自重G2=350kN；（3）局部沖刷線以上樁重應(yīng)分別考慮最低水位及常水位；汽車荷載應(yīng)考慮最不利荷載組合（雙孔和單孔布載）；人群荷載尚應(yīng)考慮最不利情況；荷載布載長度為梁長（L）m

3、。（4）設(shè)計汽車荷載為公路級，汽車可能產(chǎn)生的橫向偏心距為，單孔活載時縱向偏心距為，并應(yīng)考慮沖擊力。行人荷載為。（5）水平荷載單樁所受水平力如圖4所示。其中：HT（制動力）；W1(風力)=5kN；W2(風力)=8kN 圖22.4 材料樁身混凝土強度等級擬采用C25，混凝土彈性模量Eh104MPa，可選擇的鋼筋有HPB235和HRB335。2.5 具體任務(wù)要求如下：（1）確定樁的長度，進行單樁承載力驗算。具體計算時按如下不同標準跨徑分組進行，同組人員的設(shè)計樁徑、樁長不得全部相同?？鐝?m)132025303540編 組167121318192425303137（2）樁身強度計算；求出樁身彎矩圖，確

4、定樁身最大彎矩值及其相應(yīng)截面和相應(yīng)軸力，配置鋼筋，驗算截面強度；（3）計算主筋長度，螺旋鋼筋長度，鋼筋總用量；（4）初步?jīng)Q定修筑基礎(chǔ)的施工方案（5）繪出樁的鋼筋布置圖。將以上全部成果整理成設(shè)計計算說明書和設(shè)計施工圖。3. 課程設(shè)計報告書主要內(nèi)容課程設(shè)計計算說明書通常應(yīng)包含下述內(nèi)容：（1）工程概況和設(shè)計任務(wù)。包括：工程名稱，場地位置，上部結(jié)構(gòu)的類型、尺寸，本人承擔的課程設(shè)計任務(wù)；（2）地質(zhì)勘察資料；（3）設(shè)計荷載；（4）方案設(shè)計。包括：基礎(chǔ)選型，尺寸擬定，地基持力層的選取。需要闡明自己的思路和考慮的因素并列出必要的說明；（5）技術(shù)設(shè)計的過程。包括：計算項目，計算過程和計算結(jié)果，方案調(diào)整的理由和結(jié)

5、果。需要闡明參數(shù)選取的理由、考慮的因素并列出必要的說明；（6）由設(shè)計結(jié)果形成的施工圖，該圖用CAD制作完成；（7）施工方案（初步）。包括：基礎(chǔ)施工方式，主要施工機具。4. 課程設(shè)計要求（1） 學生按時到課程設(shè)計指定地點簽到，遵守課程設(shè)計紀律。（2） 學生獨立完成課程設(shè)計任務(wù)。指導教師分時段驗收學生完成的階段任務(wù)。（3） 學生按時提交課程設(shè)計成果和打印的課程設(shè)計報告書。5課程設(shè)計參考資料2周景星等,基礎(chǔ)工程.清華大學出版社，19963 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）, 人民交通出版社,20044 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ 024-85）,人民交通出版社,1985基礎(chǔ)工

6、程課程設(shè)計計算書一 設(shè)計資料1 地質(zhì)資料標高以上樁側(cè)土為軟塑亞粘土，各物理性質(zhì)指標為：容重3,土粒比重Gs，天然含水量w=21%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%；標高以下樁側(cè)及樁底均為硬塑性亞粘土，其物理性質(zhì)指標為：容重3，土粒比重Gs，天然含水量w=17.8%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%。2 樁、墩尺寸與材料該橋墩基礎(chǔ)由兩根鉆孔樁組成，旋轉(zhuǎn)鉆成孔。樁的設(shè)計直徑d=1.2m，樁底沉渣厚度控制為t=d。在局部沖刷線處設(shè)置橫系梁，其斷面尺寸可按構(gòu)造等要求確定，高度約。樁身混凝土強度等級擬采用C25，混凝土彈性模量Eh104MPa，可選擇的鋼筋有HPB235和HRB335

7、。 3 荷載情況 橋墩為單排雙柱式，橋面寬7米，兩邊各米人行道，上部為35-0.1=3（1）一跨上部結(jié)構(gòu)自重G1=2000(L/20)1.2 =3914kN，自重反力（2）蓋梁自重反力；系梁自重反力（3）兩跨活載反力為758kN，一跨活載反力為669kN，所引起的彎矩M=200.7kN。常水位以上樁身自重（4）設(shè)計汽車荷載為公路級，汽車可能產(chǎn)生的橫向偏心距為，單孔活載時縱向偏心距為，并應(yīng)考慮沖擊力。行人荷載為。（5）單樁所受水平力如圖所示。其中：HT（制動力）；W1(風力)=5kN；W2(水壓力)=8kN圖2 （6）樁（直徑1.2m）自重每延米(7)擬定樁基礎(chǔ)采用旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁基礎(chǔ),為摩擦樁。

8、二 計算1、樁的周長計算根據(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)該樁埋入最大沖刷線以下深度為h，一般沖刷線以下深度為h3，則：Nh=P=U +m0 A0+K22(h3-3)當兩跨活載時： 計算P時取以下數(shù)據(jù)：樁周長,， 。 ；樁底為硬塑性亞粘土 查表得 解得：h=22.3m取整h=22.5m 樁底標高為13m在20m以下滿足低級二層土要求即樁的軸向承載力滿足。2、樁的內(nèi)力計算（1）確定樁的計算寬度（2）計算樁土變形系數(shù) 其中m=15000樁的換算深度 所以按彈性樁計算（3）計算墩柱頂外力、及最大沖刷線處樁身彎矩，水平力，及軸向力墩帽頂?shù)耐饬Γò匆豢缁钶d計

9、算）換算到最大沖刷線處（4）樁身最大彎矩位置及最大彎矩計算由得：由（5）樁的最大沖刷線以下各截面的橫向土抗力計算 無量綱系數(shù)查表得z0.61.00.7370.00000z00000(6)樁頂縱向水平位移驗算樁在最大沖刷線處水平位移和轉(zhuǎn)角計算符合規(guī)范要求該樁不是變截面，則n=1墩頂縱橋向水平位移的計算：，查表得 ；解得：故水平位移容許值2mm 墩頂位移符合要求。3.樁身截面的配筋計算及截面強度的校核：計算軸向力，偏心距，偏心距增大系數(shù)：最大彎矩發(fā)生在最大沖刷線以下Z=1.5m處，該處=KNmKN現(xiàn)擬定采用C30混凝土，HRB335鋼筋， 因故樁的計算長度 長細比可不考慮縱向彎曲對偏心矩的影響，取。計算受壓區(qū)高度系數(shù)取, 則配筋率由下式計算： 計算