課程設(shè)計(jì)“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

一、《基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及指導(dǎo)書(shū)1、課題：“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2、目的：通過(guò)“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，能進(jìn)一步了解樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法與步驟，能擬定設(shè)計(jì)方案，能進(jìn)行基樁和承臺(tái)以及群樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形驗(yàn)算。3、要求：在一周時(shí)間內(nèi)，通過(guò)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，完成《任務(wù)書(shū)》中的全部?jī)?nèi)容，構(gòu)造合理，計(jì)算思路正確，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。=4\*Arabic4、設(shè)計(jì)資料：（1）、地質(zhì)及水文資料：8.5常水位8.5常水位5.0河底（=1\*ROMANI）亞粘土，，極限摩阻力1.0（=2\*ROMANII）硬塑粘土，，，極限摩阻力-3.0（=3\*ROMANIII）密實(shí)粗砂，，，極限摩阻力2.0一般沖刷線-1.0最大沖刷線（Ⅳ）軟粘土，，，極限摩阻力-13.0-15.0（Ⅴ）密實(shí)粗砂，，，極限摩阻力（2）、荷載：上部結(jié)構(gòu)為等跨40m的鋼筋砼預(yù)應(yīng)力梁橋，荷載為縱向控制設(shè)計(jì)，砼橋墩、承臺(tái)頂面上縱橋向荷載為恒載及一孔荷載時(shí)：（制動(dòng)力及風(fēng)力）（豎直反力偏心距、制動(dòng)力、風(fēng)力等引起的彎矩）恒載及兩孔活載時(shí)：（3）、結(jié)構(gòu)：承臺(tái)用20號(hào)砼，尺寸為：（頂面標(biāo)高為5.0m）橋墩高度：5m（計(jì)算墩頂位移時(shí)可考慮橋墩和承臺(tái)剛度無(wú)窮大）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0=5\*Arabic5設(shè)計(jì)依據(jù)：(1)《基礎(chǔ)工程》教材(2)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024－85）(3)《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》(JTGD62-2004)=6\*Arabic6任務(wù)要求：=1\*GB2⑴采用高樁承臺(tái)摩擦樁=2\*GB2⑵擬定樁徑、樁長(zhǎng)、樁的根數(shù)及其平面布置=3\*GB2⑶單樁樁身截面配筋計(jì)算=4\*GB2⑷單樁樁身截面強(qiáng)度驗(yàn)算=5\*GB2⑸單樁水平位移驗(yàn)算=6\*GB2⑹群樁基礎(chǔ)承載力和沉降驗(yàn)算=7\*GB2⑺承臺(tái)計(jì)算（配筋、局部受壓驗(yàn)算、沖剪驗(yàn)算、抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算等）7．上交成果每人均完成以上任務(wù)，并交計(jì)劃書(shū)一份，布置圖一張（）（樁的立面布置圖、承臺(tái)鋼筋構(gòu)造圖、基樁鋼筋構(gòu)造圖）注：裂縫寬度可不驗(yàn)算二、單樁容許承載力的確定根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式，初步反算樁的長(zhǎng)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h。則，當(dāng)兩跨活載時(shí)：計(jì)算[P]時(shí)取以下數(shù)據(jù)：樁的設(shè)計(jì)樁徑1.0m，沖抓錐成孔直徑為1.15m，樁周長(zhǎng)現(xiàn)取h=11m，但此時(shí)樁底有軟弱下臥層，則把樁底穿到最下層2米處，樁底標(biāo)高為-17m。取h=16m樁的軸向承載力符合要求。具體見(jiàn)如圖1所示。（a）縱橋向斷面（b）橫橋向斷面三、樁頂及最大沖刷線處荷載<一>、參數(shù)計(jì)算1、樁的計(jì)算寬度2、樁的變形系數(shù)α樁在最大沖刷線以下深度h=16m，其計(jì)算長(zhǎng)度則為：3、樁頂剛度系數(shù)值計(jì)算4、計(jì)算承臺(tái)底面原點(diǎn)O處位移(單孔活載+恒載+制動(dòng)力等)<二>計(jì)算作用在每根樁頂上的作用力ξABCDρNu（N）Nj（N）Nu/Nj0.410.89660.5519-0.427331.8878-0.0111.01660.400.86670.5414-0.474991.8801-0.010990.99640.390.83690.5304-0.522771.8711-0.010770.9750由計(jì)算表可知：當(dāng)ξ=0.41時(shí)Nu接近Nj，故可取ξ=0.41ρ=-0.011但由于最小配筋率為0.005，故取ρ=0.005計(jì)算<二>對(duì)截面進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核1、在垂直與彎矩作用平面內(nèi)則在垂直于彎矩作用平面內(nèi)的承載力為ξABCD（）（）Nu/Nj0.982.64240.37172.25610.70611.0060.992.66850.35662.25610.687477.9277.640.99641.02.69430.34132.30820.669279.6377.640.9750在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為七、群樁基礎(chǔ)持力層承載力驗(yàn)算八、群樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算沉降采用分層總和法來(lái)計(jì)算，把樁底以上等效成一個(gè)剛性的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底是一個(gè)長(zhǎng)寬為，受到的集中應(yīng)力層號(hào)深度（m）自重應(yīng)力(kPPa)附加應(yīng)力(kPPa)厚度(m)附加應(yīng)力平均值值(kPa))10148.9686.94--23177.4685.55386.2336205.9680.05382.849234.4667.81373.93512262.9646.496357.15因此基礎(chǔ)的沉降總和為九、承臺(tái)鋼筋的配制樁和承臺(tái)的連結(jié)，鉆、挖孔灌注樁現(xiàn)都采用樁頂主筋伸入承臺(tái)，此時(shí)樁身伸入承臺(tái)長(zhǎng)度一般只為150～200mm，伸入承臺(tái)的樁頂主筋應(yīng)有符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范的錨固長(zhǎng)度，一般應(yīng)不小于600mm，并設(shè)箍筋。對(duì)于不受軸向拉力的沉樁可不破樁頭，將樁直接埋入承臺(tái)內(nèi)，樁頂直接埋入承臺(tái)的長(zhǎng)度，對(duì)于普通鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土樁，當(dāng)樁徑（或邊長(zhǎng)）小于0.6m時(shí)不應(yīng)小于2倍樁徑或邊長(zhǎng)；當(dāng)樁徑為0.6～1.2m時(shí)不應(yīng)小于1.2m；當(dāng)樁徑大于1.2m時(shí)，埋入長(zhǎng)度不應(yīng)小于樁徑。承臺(tái)的受力情況是比較復(fù)雜的，為了使承臺(tái)受力較為均勻并防止承臺(tái)因樁頂荷