1、基礎工程課程設計一設計題目：某橋橋墩樁基礎設計計算二設計資料：某橋梁上部構造采用預應力箱梁。標準跨徑30m，梁長 29.9m ，計算跨徑 29.5m，橋面寬 13m（ 10+21.5），墩上縱向設兩排支座，一排固定，一排滑動，下部結構為樁 柱式橋墩和鉆孔灌注樁基礎。1、水文地質條件：河面常水位標高 25.000m，河床標高為 22.000m，一般沖刷線標高 20.000m，最大 沖刷線標高 18.000m 處，一般沖刷線以下的地質情況如下：（ 1）地質情況 c （城軌）：序號名稱層厚土層描述天然重度比例系數 m推薦容許承載力 極限摩阻 力 i1淤泥質土4.6m軟塑16kN/m 346 MN/m

2、 450 kPa20 kPa2粘土3.8m灰黃色，硬塑317kN/m 3415 MN/m 4240 kPa50 kPa3碎石50m黃色，密實320kN/m 3455 MN/m 4550 kPa240 kPa2、標準荷載：（1）恒載橋面自重： N1=1500kN+8 10kN=1580KN ；箱梁自重： N2=5000kN+8 50Kn=5400KN ；墩帽自重： N3=800kN ；橋墩自重： N4=975kN ；扣除浮重： 10*2*3*2.5=150KN（2）活載一跨活載反力： N 5=2835.75kN ，在順橋向引起的彎矩： M 1=3334.3 kN m； 兩跨活載反力： N 6=5

3、030.04kN+8 100kN ；（ 3）水平力制動力： H1=300kN ，對承臺頂力矩 6.5m；風力： H 2=2.7 kN ，對承臺頂力矩 4.75m3、主要材料承臺采用 C30 混凝土，重度 =25kN/m3、=15kN/m3（浮容重），樁基采用 C30 混凝 土， HRB335 級鋼筋；4、墩身、承臺及樁的尺寸墩身采用 C30 混凝土，尺寸：長寬 高=326.5m3。承臺平面尺寸： 長寬=74.5m2， 厚度初定 2.5m，承臺底標高 20.000m。擬采用 4 根鉆孔灌注樁，設計直徑 1.0m ，成孔 直徑 1.1m，設計要求樁底沉渣厚度小于300mm 。5、其它參數結構重要性

4、系數 so=1.1 ，荷載組合系數 =1.0，恒載分項系數 G=1.2 ，活載分項系 數 Q=1.46、設計荷載( 1) 樁、承臺尺寸與材料承臺尺寸： 7.0m4.5m 2.5m 初步擬定采用四根樁，設計直徑1m，成孔直徑 1.1m。樁身及承臺混凝土用 30 號，其受壓彈性模量 Eh=3104 MPa。( 2) 荷載情況上部為等跨 30m 的預應力箱梁橋，混凝土橋墩，作用在承臺底面中心的荷載為： 恒載及一孔活載時：N 1.2 (1580 5400 800 975 150 7 4.5 2.5 15) 1.4 2835.75 15713.55KNH 1.4 (300 2.7) 423.78KNM

5、3334. 3 300 (2. 5 6.(5) 2. 7 )4. 75 2. 5 1K.N4恒載及二孔活載時：N 1.2 (1580 5400 800 975 150 7 4.5 2.5 15) +1.4 5830.04=19905.556KN樁(直徑 1m)自重每延米為： 12q= 15 11.781KN /m (已扣除浮力)4三、計算1、根據公路橋涵地基與基礎設計規范反算樁長 根據公路橋涵地基與基礎設計規范 中確定單樁容許承載力的經驗公式， 初步反算樁 的長度，設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 h2 ，則：Nh P 1Ulii m0A 0 k22(h2 3)2樁的設計

6、樁徑 1m，沖抓錐成孔直徑為 1.1m ，樁周長和面積為12U=1.1=3.456m ，0.785 m2 ，假定樁長 20m 取=0.70 t/d0.3 取 m 0 =0.804查表得 K 2 =6.0 已知 0 =550KPa19905.556Nhq l0 0.5q h 5058.856 5.891h4土換算加權重度 2 16 4.6 17 3.8 ( h 2 4.6 3.8) 20 10 10 29.82 h 2 h 2Nh P 1Uli i m0 A 0 k22(h2 3) 0.5 3.456 h 2 i i 0 0 2 224.620 3.850 (h2 4.6 3.8) 2400.7

7、0.8 0.785 55029.8 1 26 (10 ) (h 1)(441.096 h2 1147.916 h 3829.416)h 2 h 2令Nh P得：4h23h5舍去負值）.h2現取 h=17mNr,ENENr,故樁身只需要按構造配筋，取 u=0.006縱筋 Ag u r2 4712.39mm2現采用12 22,實配 Ag 1884 2 4562mm22）對截面進行強度校核實際 As2r245622(500)2層厚度C 652254mm 50mm，2縱向鋼筋間距 91.9 mm 80mm,滿足要求，布置如下圖所示0.58% 0.5%取as 65mm其中rs 435mmg rs 0.8

8、7混凝土保護 r( 3)驗算垂直于彎矩作用平面內承載力 1 1.2 3 2 3s0Nu(G fcdAh fsdAg)Nu (13.8 10312 280 10 3 4562)1.1 413217.3 KN N j 5580.718 KN 滿足要求7、承臺設計 （ 1）樁與承臺的連接處構造設計承臺平面尺寸：長 寬=74.5m2，厚度 2.5m ，承臺底標高 20.000m。采用樁頂主筋伸入 承臺連接。樁身嵌入承臺內的深度為200mm；伸入承臺內的樁頂主筋做成喇叭狀，夾角 15 度。伸入承臺內的主筋豎向高度為 100cm35*2.2=77cm ，不設彎鉤的帶肋鋼筋。抗彎鋼筋布置在承臺內上下兩排并且

9、不截斷穿過樁身。箍筋設 20 箍 10 ，間距 200mm ，構造鋼筋前后兩端各 18根 10 ，抗裂鋼筋前后兩端各 8根 12下設相同的鋼筋網具 體配筋圖見附圖 B。（ 2）樁頂局部受壓驗算樁頂局部受壓時按右式計算 PjAcRaj / m式中 Pj 承臺內基樁承受計算軸向力，Pj Nj 5580.718 KN ,1,Ac12 0.785mm2,橋梁C30混凝土 Raj 20.1MP ,系數 m 1.544AcRaj / m 1 0.785 20.1 103 /1.54 10245.78 KN Nj 5580.718 KN ,滿足要求，可按構造配筋(3) 承臺受沖切驗算承臺有效高度 h0=25

10、0-20-4=276cm ， 樁邊沖切，相關參數見樁平面布置圖B ，計算沖跨比a 0 x50h02260.221a0yh0252260.111, 計算沖切系數：0.840 x 0.21.9950.840y0.22.701， h 2500 2000, 取 hp 0.9C 30混凝土 HRB鋼筋取 ft 1.390 MP ，則 2 0x(bc a0y)0y(hc aox)hpfth02 1.995 (1 0.25) 2.701 (2.5 0.5) 0.9 1390 2.24 59389.3 KN 5615.31 KN 滿足要求C1 C2 150cm a1x 50cm,a1y 25 cm,計算沖切系

11、數1x 0.56 0.56 1.330， 1y 1.801，1 x 1y 1x x 0.2 0.221 0.2 1y取 hp 0.9 Nj 1x(c2 0.5a 1y ) 1y(c1 0.5a1x )hp fth0 1.330 (1.5 0.5 0.25) 1.801 (1.5 0.5 0.5)0.9 1390 2.24 14888.3 KN 5615.31 KN 滿足要求(4) 抗剪承載力驗算x 0.221， y 0.111， h0 2240mm 剪切承載力截面高度影響系數1hs (2500 200 1000 )14 0.8732240對于橫橋向截面，x0.3,取0.3， 1.75 1.34

12、6V1 hS ftb0h00.873 1.3461390 13904.5 2.24x 1 1 hS t 0 016463.97 KNH423.78 KN , 對于縱橋向截面y0.3,取0.3， 1.346， V1 hS ftb0h00.873 1.34613901390 7 2.24 25610.62 KN H 423.78 KN 抗剪承載力滿足要求。(5) 承臺受彎承載力計算Mmax M yNixi 2 5615.31 1.0 11230.62 KN m,M xNixy 2 5615.31 0.25 2807.66 KN m采用 C30混凝土 HRB鋼筋， fsd 280 MP , b 0.

13、56， x b h0,取 =0.55 xh0 0.55 2240 1232 mmAsxs0 M d 1.1 11230.62 1027167.67 mm2, 選用34 32間距 1 20 31 17 1 20cm，sx (h0 0.5x) f sd (2240 0.5 1232) 280實配鋼筋 Asx 27343mm 2，保護層厚度 7cm，沿 x軸布置，具體配筋圖件附圖B。6s0 M d( 2807.66 3334.3) 106 1.1 2Asys0 d14857.84mm 2，選用 19 32間距 1 22 16 20 1 22cm(h0 0.5x) f sd (2240 0.5 1232) 280實配鋼筋 Asy 15