1、墩臺基礎工程課程設計墩臺基礎工程課程設計專 業交通工程班級學號1804100306蔡偉指導教師董金梅第16頁基本資料初步擬定基樁的樁長、樁徑.4三樁基位移及內力計算四樁基配筋計算11五參考文獻12六課設心得13'.基本資料1.工程簡介1）2）3）4）5)建橋地點：江陰市某大橋上部結構型式：變截面連續箱梁雙幅橋（主跨）荷載標準：公路一I級橋面布置及凈寬：雙幅并立，中央空間9m單幅橫向布置為欄桿 0.35m、非機動車道5m隔離柵0.4m、車行道12.25m及防撞護欄0.5m，總計18.5m, 總寬46m通航等級：三級航道，凈70x7m2.98mC25混凝土）6）主跨跨徑：49+82+497

2、）水位標高：最高通航水位為8）地質資料：見附圖9）承臺構造，尺寸：見附圖10）樁的型式：鉆孔灌注樁（11）承臺為混凝土等級C3012）設計控制荷載15#墩右幅承臺地面控制中心處設計控制荷載為 N=60000kN（J ）、H=600kN（）、M=6204kN m （）。2. 樁基礎的選擇本橋樁基礎選擇低樁承臺，其基礎全部埋入土中（樁的自由長度為零） ，而 且承臺也埋入土中一定深度（2.5m），所以在計算其承受水平力的土抗力時，還 要考慮承臺側面土抗力參加工作。其樁身內力和位移量都較小，穩定性較好。相 應的施工方法采用鉆孔灌注樁施工，鉆孔灌注樁施工是采用機械成孔的施工方 法，具有造價低、無造影、無

3、沖擊、無振動、無污染等優點，已被我國橋梁工程 施工廣泛米用。3. 施工方法簡介（1）埋設護管。 泥漿制備。（3）鉆孔。使用沖抓鉆孔法。 清孔。（5）鋼 筋骨架組裝和吊安。（6）灌注水下混凝土。二.初步擬定基樁的樁長、樁徑（豎向承載力的確定，要求考慮自重）承臺厚度，及樁身埋深見下圖。-2.507-50, 5071.擬定基樁的樁長、樁徑初步擬定基樁樁徑為d=1.8m,承臺高度為2.5m,樁長為h=48m,基樁為彈性樁。2.豎向承載力的確定b=2（ui Tp + atr）其中u =兀q =兀（1.6+0.1） =5.97m （沖抓鉆鉆頭直徑增大 10-20cm）I =48m 1 n 1u -三叩廠一

4、。4"64"2”8.5"/76705“2 66.56.Pad 22A"、（一） = 2.84m25 =2口0叫+|<2丫25-3）t =0.3 蘭0.4，查表 m0為 0.7dI 48=一 =26.7 >25，故幾取0.72（appendix亞粘土為非透水性土） d 1.8fcrj = 3 00Pak2查表得2.5丫2加權平均數Ay2 =一 68.5x0.4 +17.70x4.1 +19.60x8.5+19.73x11.50+19.7x18 + 20.05x5.5】 483= 19.47KN /mh = 48m > 40m 按 40m

5、算ctr =2x0.7X0.72X 300+2.5x 19.55x (40-3)】=2131.47kPa得 P = 1(5.03>c 48x66.84 + 1.77x 2131.47) = 9950.06kN2N樁的根數估算可用公式n = 4二，卩取1.260000n =1.2 X =7.15 止 8 （根）9950.06設兩排，每排4根 樁布局如下圖1600oo0 o.樁基位移及內力計算1.樁的各計算參數確定樁的計算長度：b1 KyKo K ”d查表K 為0.9ifbi =0.9x(1+d)xKK =b'+1 -b' L0.6 hi= 0.45 J "0.45

6、冥 一 =0.940.63天2.8得 b, =0.9x2.8 咒 0.94 = 2.12mhm =2(d +1) =2x(1.8+1) =5.6m，在 hm 深度內有三種土層：0 =0.4m,h2 =4.1m,h3 =1.1m。hm地基土比例系數：m =訕12 +m2(2h1卄2為+m3(2h1 +姑2 +h3)h3查閱資料，內差得m, =9.5,m2 =3,譏=15.45.629.5942+3 咒 20.09 +15M11.11 =7431kN/m447 兀 X 1 862EI =0.67Ehlh =0.67X2.8X10 、& =9.45"0 KN -m642樁的變形系數

7、a計算J _5mbi J7422.115、EI V 9.65X106= 0.28樁在最大沖刷線以下深度為 48m貝gh =0.277X48 = 13.2962.5為彈性樁QQ , yqm "MQ , "MM3.單位“力”作用局部沖刷線處，樁在該處變為 CQM =CM0M計算因為樁底土為非巖類土，且ah =13.296 >2.5,所以Kh =0 ,按。4.0查表B3 D4 B 4 D32.441a3EI A3 B A4 B4_5_40.27737.65X106 =j21"0 口i (0)QqmB3C4 -B4 C32.441A3B4-A4B3 =O.2772

8、x9.65x1O6 =2.20*10 mE (0)QmmA3C4 -A4 C3A3B4 -A4B3 " 0.2772 x 9.65>d061.751OhxIofKN4.單位“力”作用樁頂時樁頂變位 6hh、6hm =6mh、6 mm計算lo是地面線以上樁柱自由長度，為Om。5.樁頂發生單位變化時樁頂產生內力P4計算mo為樁底面地基土的豎向比例系數,樁底地基土 Il= 0.03,所以 mo = 19600KN/m4Co = 19600 X 48 =96O4OOKN/*htan = 2.83m > 2m4代=；! x22 = 12.57m2樁身截面積:兀d22兀咒1.8=2.

9、54m2P1EAHHCo AoP30.5x482.102.54"mm (Jh5hh "mm%H-9mH )2(Xi為第i根基樁至+ 10.96X106 咒 12.570.66"0厘=2.41 咒 1061.19x1o，xo.66x1O"4-(2.19x1oM2.19咒10厘2.22X1051.19x10' X 0.66x103 (2.19咒10厘)21.19"0厘21.19x10，% 0.66咒103 -(2.19咒10厘)y軸距離，設兩排柱之間的間距為4 m)7.26咒1053.99咒1067.承臺變位b）、a0、P0計算b60000

10、 6 =3.23x10，mYbb19.04 x106YfpH -JpM107.28>d06 x600 (5.728x106x6204) c “ “-4*0 =2 =666 2 = 6.45X 10 im1.728x10 x107.28<10 -(5.728x10 )R YgM -H1.728咒106 沢 6204-(-5.728咒106咒600)93“10亠-Ho =2 666 = 9.33X 10 radYgYfP -丫知 1.728x106x107.28x106 -(5.728< 106)28.樁頂分配作用效應組合設計值P，Hi，Mi計算門 r ,35,67948.84P

11、i =(b0 ±p0Xi 尸 1 =(3.15x10±9.28>M0'x2>< 2.38x106 =KN7055.31Hj =a0P2 - P0P3 =6.55x10 鐵 2.16X105 -9.28x10'x 7.16X105 =75.13KNM P 0P 4 -a0p3 =9.28x103.89 X106 -6.55x107.16X105 = -107.89 KN ” MZ npj =4x(7938.73 + 7055.27) =59976KN 止 60000KN校核：nHi =8x75.04 = 600.3KN 俺 600KNZ Pi

12、Xi +nMi =4X 4 X(7938.73-7055.27) +8 (107.99) = 6203.87 "2049. 局部沖刷線處樁柱變位計算x。=H06qQ + MqSQQ 二巴札三 + MiQQ= 75.04x1.19x10-107.99x2.19x10=6.65x10鼻mm 0 =-(Ho 臨 + mMmhmQ + mqMM= 9.41x10° rad= 75.04x2.19x10上-107.99x0.66x1010. 局部沖刷線一下深度Z處樁身各截面內力計算Mz=a2EI(X0A3+ 0B3 + 少 C3 + 中a ot 2EIa3EI2 1D3)"

13、 EIXoA 3 + GEI oB 3+M0C3 + H0D3 a計算得:a2EIX0 =0.2772 x9.65x102 x 6.565x10" =486.13=0.277天9.65咒102 x(9.31咒10冷=-248.56-H0a筒=270.9則 M Z =486.10人-248.86B3 T07.99C3 +270.9D3樁身截面配筋只需彎矩，不會發生剪切破壞，在此只計彎矩。azCLZ盤3600. 30100010-107.996 10. 3010. 332226-0. 0001?-0* 0000110.1-EO. 9801CL 20. 3010. 664452-0. 00

14、133-0. 000130. 999990. 2-54.42210.30. 3010. 99667S-0. 0045-0. 000670. 999940. 3-28. 7342CL 40. 3011.328904-0. 0106?-0. 002130. 999740. 39993-4.263966 50. 3011.66113-0. 02083-0. 005210. 999220. 499911& 69095CL 60. 3011. 993355-0. 036-0. OWE0. 998060. 599743乩 377150.70. 3012. 325531-0. 05716-0. 02

15、001CL 995技0. 699355乩 111690.80. 3012. 657807-0. 0E532-CL 034120. 991310. 79S547& 235980.90. 3012. 990033-0.12144-0. 054660. 985240. S97059L1354810. 3013 322259-0.16652-0. 083290. 975010. 99445103. 3S74LI0. 3013. 654435-0. 22152-0.121920. 959751. 09016114. 3411L20. 3013 9E6711-0. 2E73?-6 17260. 9

16、37331.1S342122. 57491.30. 3014. 318937-0. 36496-6 23760. 907271.2Y32128. 6559L40. 3014. 651163-0. 45515-0. 319330. E65731.3EE21132. 669L50. 3014. 983339-CL 5587-0. 420390. EW541.4363134. 73311.60. 3015 315615-0. 67629-CL 543收0. 738591. 50695134. 97E3L70. 3015 647841-0. S0843-0. 691440. 646371. 56621

17、133. 5544L80. 3015 9S0066-0. 95564-CL 867150. 529971.61162130. 61E7L90. 3016. 312292-1.11796-L 073570. 3S5031.63969126. 340920. 301& 64451S-1. 29535-L 313610. 206761. 64623120. S8462,20. 301L 30897-1. 69334-L 90567-0. 2Y03T1. 57533107. 13422,40. 301?. 973422-2.14117-2, 66329-0. 948S51.3520190.6S

18、9432,60. 301& 637874-2. 62126-3” 599即-1.EYT340. 916T972. 761522,80. 3019. 302326-3 10341-4,Y174S-3.10T910.19T2954.4935330. 3019 966777-3. 54053-5. 99979-4. 68T38-0. S91263& 333633,50. 301IL 62791-3. 91921-9. 54367-10, 3404-5. S54020,門 551340. 30113. 28904-1.61423-IL ?307-17,9136-15. 0755-14.

19、 3328由表可知，最大彎矩設計值為Md =134.9783KN ”m，Z = 5.31m其軸向力設計值q = A -P =2.84咒25 =71KN/mNd = P 中(tqZ -StZ)2 2= 7938.73 + (0.5x71 X5.31 0.5x5.97x62x5.31)=7144.5KN根據Md和Nd按偏心受壓構件進行配筋設計。11. 樁柱頂水平位移驗算 = Xo -0(h +h2)+Ao心0 =斧2(nh3 +忙)+ nh2 h1(h +h2;My h +nE1I1 1_32 E111式中hi =h2 =0，所以 0=0，故 = Xq = 0.657mm水平位移容許值 k = 5

20、.0= 34.6 > A ,所以滿足要求.縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋,sd =280Mpa ,，fcd =5 Mpa , % =1?；炷帘Ｗo層厚度采用70mm,采用<t>28鋼筋，外徑為31.6mm。Md =134.9783KNNd =7144.5KNrs =900 -(70 +31.6/2) =814.2mmrs g = r= 0.905Lo/Dh。=r48=26.671.8+ rs =1714.2mmn十(Lo/h)2牡2 1400e0/h0勺=0.2 +2.7e0 /h0 =0.230q =1.15 -0.01L0/h =0.963十133600 2n=1 +x(

21、) X 0.230X0.9631400沢遊(1800丿1714.2= 6.00計算偏心距et) =90 =113.34mm設©值=0.8查表得A = 2.1234, B =0.5898, C -1.6381, D =1.1212p_ fcd 次 Aq Br _11.5咒(2.1234X113.34-0.5898咒 900)_fsd Dgr -Ceo280咒(1.1212>0.905咒900-1.6381% 113.34)混凝土足以承擔拉力，故縱向鋼筋按構造配筋四.樁基配筋計算As/町2 >0.5%rs =814.2mmA = 10407mm2查表，選擇180 28,As =2x5542 = 10407mm2