基礎工程計算書.doc

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1、基礎工程課程設計題目:　鐵路橋墩樁基礎設計指導教師:　鄭國勇　　　　　　姓　　名:　　　　　　　　?！　I(yè):　　　　　　　　　　學號:　　　　　2014年9月28日基礎工程課程設計任務書——鐵路橋墩樁基礎設計一．設計資料1.線路：雙線、直線、坡度4‰、線間距5m，雙塊式無碴軌道及雙側(cè)1.7m寬人行道，其重量為44.4kN/m。2.橋跨：等跨L=31.1m無碴橋面單箱單室預應力混凝土梁，梁全長32.6m，梁端縫0.1m；梁高3m，梁寬13.4m，每孔梁重8530kN，簡支箱梁支座中心距梁端距離0.75m，同一橋墩相鄰梁支座間距1.6m。

2、軌底至梁底高度為3.7m，采用盆式橡膠支座，支座高0.173m，梁底至支座鉸中心0.09m。3.建筑材料：支承墊石、頂帽、托盤采用C40鋼筋混凝土，墩身采用C30混凝土，樁身采用C30混凝土。4.地質(zhì)及地下水位情況：土層平均重度γ＝20kN/m3，土層平均內(nèi)摩擦角?=28°。地下水位標高：＋30.5。5.標高：梁頂標高+53.483m，墩底＋35.81。6.風力：w＝800Pa(橋上有車)。7.橋墩尺寸：如圖1。二．設計荷載1.承臺底外力合計：雙線、縱向、二孔重載：N=18629.07kN，H=341.5kN，M=4671.75kN·

3、m雙線、縱向、一孔重載：N=17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN·m2.墩頂外力：雙線、縱向、一孔重載：H=253.44kN，M＝893.16kN·m。三．設計要求1.選定樁的類型和施工方法，確定樁的材料、樁長、樁數(shù)及樁的排列。2.檢算下列項目(1)單樁承載力檢算（雙線、縱向、二孔重載）；(2)群樁承載力檢算（雙線、縱向、二孔重載）；(3)墩頂水平位移檢算（雙線、縱向、一孔重載）；(4)樁身截面配筋計算（雙線、縱向、一孔重載）；(5)樁在土面處位移檢算（雙線、縱向、一孔重載）。3.設計成果：(1)設計說明書

4、和計算書一份(2)設計圖(計算機繪圖)一張四．附加說明1.如布樁需要，可變更圖1中承臺尺寸；2.任務書中荷載系按圖1尺寸進行計算的結(jié)果，如承臺尺寸變更，應對其豎向荷載進行相應調(diào)整。圖1橋墩及承臺尺寸示意圖基礎工程課程設計計算說明書——鐵路橋墩樁基礎設計1.鐵路橋墩樁基礎設計中所依據(jù)規(guī)范有《鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》TB1002.5《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》TB1002.3-992．鐵路橋墩樁基礎設計內(nèi)容及步驟①收集資料②擬定樁的尺寸及樁數(shù)③承臺底面形心處的位移計算④

5、墩身彈性水平位移計算⑤承載力、位移、穩(wěn)定性、抗裂性檢算及樁身截面配筋設計⑥繪制樁基礎布置及樁身鋼筋構(gòu)造圖一、擬定基樁尺寸及樁數(shù)1、承臺及樁身采用C30混凝土。2、設計樁徑取，鉆孔灌注樁；鉆孔機具為Φ100cm旋轉(zhuǎn)鉆機。3、考慮選擇較硬土層作為樁端持力層（強度較高、壓縮性較低的粘性土、粉土、中密或密實的砂土、礫石土以及中風化或微風化的巖層，是常用的樁端持力層），根據(jù)地質(zhì)條件，將樁端定在粗砂層。樁端全截面進入持力層的深度，對于砂土不宜小于1.5d，所以選擇樁長l=40m，標高為-6.69m處，樁端進入持力層深度為3.18m。4、確定樁數(shù)n

6、：，其中μ為經(jīng)驗系數(shù)，橋梁樁基采用1.3～1.8。計算單樁容許承載力：其中（A按設計樁徑計算），（U按成孔樁徑計算，旋轉(zhuǎn)鉆成孔樁徑比設計樁徑增大30～50mm），為鉆孔灌注樁極限摩阻力。查《基礎工程》表6—21，得：軟塑砂粘土：，；粉砂：，；淤泥質(zhì)砂粘土：，；細砂（中密）：，；粗砂（中密）：，；查《基礎工程》表6—20，??；查《橋規(guī)》表4.1.2～4.1.2-9，中密粗砂；查《橋規(guī)》表4.1.3，，；。當l>10d時，，則：取，則，取n=8根。二、確定樁在承臺底面的布置1、承臺尺寸采用圖1中所示尺寸。2、查《橋規(guī)》知，當時，最外一排柱

7、至承臺底板邊緣的凈距不得小于且不得小于0.5m，且鉆孔灌注樁的樁中心距不應小于，根據(jù)承臺尺寸及以上布樁原則，樁的分布如下圖所示：圖2.樁的布置圖三、承臺底面形心處位移計算1、設計荷載⑴承臺底外力合計雙線、縱向、二孔重載：N=18629.07kN，H=341.5kN，M=4671.75kN·m雙線、縱向、一孔重載：N=17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN·m⑵墩頂外力雙線、縱向、一孔重載：H=253.44kN，M＝893.16kN·m。2、承臺底面形心處位移a,b,β⑴樁的計算寬度和變形系數(shù)由，對于圓截面樁：

8、，，取，與外力作用面相互平行的平面內(nèi)樁間凈距為：，取。則，樁截面的受撓剛度為：C30混凝土假定為彈性樁，承臺底面下深度為，為軟塑砂粘土和粉砂，查《基礎工程》表6-7，取，；，；等效面積法換算地基系數(shù)：則基礎變形系數(shù)：樁的