某桥梁桩基础设计计算
桥梁工程的桩基础
桩基础的构造
桩基础的概述
讨论
不同类型的桩基础 适用于那些情况？
桩基础的受力计算
摩擦系数f1 摩擦系数f2 摩擦系数f3 摩擦系数f4F直源自为D设计桩长承载力为δ
桩基础的施工
主要内容
沉入桩施工 灌注桩施工
沉入桩施工
❖ 锤击沉桩
施工流程图 （仅供参考）
场地清理
测量放样
桩机就位
吊桩
插桩 检 查 桩 位 锤击沉桩
❖静力压桩 静力压桩系采用静压力将桩压入土中，
即以压桩机的自重克服沉桩过程中的阻力。
怎么计算压桩阻力？
水中沉桩
❖主要通过搭设施工便桥、土岛和各类脚手架 组成的工作平台，进行水中沉桩作业。
❖主要有哪些方法？都有哪些特点？
先筑围堰后沉桩基法 先沉桩基后筑围堰法 用吊箱围堰修筑水中桩基法
灌注桩
❖灌注桩的分类
桩基础
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主要内容
1 桩基础的概述 2 桩基础的构造 3 桩基础的受力计算 4 桩基础的施工
桩基础的概述
❖什么是桩基础？ ❖为什么要用桩基础？ ❖桩基础的类型
按材料分为木桩、钢筋混凝土桩、预应力混 凝土桩及钢桩；按照制作方法分为预制桩和灌注 桩；按照施工方法分为沉入桩（包括锤击沉桩、 振动沉桩、射水沉桩、静力沉桩等）和灌注桩； 桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩 ；桩按 成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和
最后一阶段锤击
抽检试验
运桩
沉入桩施工
❖锤击沉桩
主要沉桩设备：桩锤、桩架及动力装置。 施工要点有哪些？ 锤击沉桩的停锤控制指标？
沉入桩施工
❖振动沉桩
设计一下振动 沉桩的施工流程
施工过程要注意哪些？
桩基础的设计计算 m值法
桩基础的设计计算1．本章的核心及分析方法本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算，从而解决桩的强度问题。
重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。
桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算，国内外学者提出了许多方法。
目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定，通过求解挠曲微分方程，再结合力的平衡条件，求出桩各部位的内力和位移，该方法称为弹性地基梁法。
以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的，但其基本概念明确，方法简单，所得结果一般较安全，在国内外工程界得到广泛应用。
我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的"m"法、就属此种方法，本节将主要介绍"m"法。
2．学习要求本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法，" "法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法，多排桩的主要计算参数及其各自的含义。
掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。
本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。
第一节单排桩基桩内力和位移计算一、基本概念（一）土的弹性抗力及其分布规律1．土抗力的概念及定义式（1）概念桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下产生位移及转角，使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。
土的这种作用力称为土的弹性抗力。
（2）定义式（4-1）式中：--横向土抗力，kN/m2；--地基系数，kN/m3；--深度Z处桩的横向位移，m。
2．影响土抗力的因素（1）土体性质（2）桩身刚度（3）桩的入土深度（4）桩的截面形状（5）桩距及荷载等因素3．地基系数的概念及确定方法（1）概念地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，单位为kN/m3或MN/m3。
（2）确定方法地基系数大小与地基土的类别、物理力学性质有关。
地基系数C值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测及后反算得到。
桩基桩长的计算
一、桩基的类别针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩：端承桩和摩擦桩。
端承桩：桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩：桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。
二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表1、摩擦桩单桩承载力容许值计算公式：[Ra]=（1/2）*u*∑Qik*l i+Ap*QrQr=m0*K*[f ao]+k2*R*(h-3)式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；u——桩身周长（m）Ap——桩端截面面积（㎡）n——土的层数（注：公式中未写出）Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力实验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用；Qr——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），当持力层为砂石、碎石土时，若计算值超过下列值，宜采用：粉砂1000kP；细砂1150kP；中砂、粗砂、砾砂1450kP；碎石土2750kP；[f ao]——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），按《公路桥涵地基及基础设计规范》第3.3.3条确定；h——桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起；h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算；k2——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按《公路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用；K——桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时，则水中部分土层取浮重度；R——修正系数，按表5.3.3-2选用；m0——清底系数，按表5.3.3-3选用。
表5.3.3-1 钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik注：挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。
桩基础的设计计算 m值法
桩基础的设计计算1．本章的核心及分析方法本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算，从而解决桩的强度问题。
重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。
桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算，国内外学者提出了许多方法。
目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定，通过求解挠曲微分方程，再结合力的平衡条件，求出桩各部位的内力和位移，该方法称为弹性地基梁法。
以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的，但其基本概念明确，方法简单，所得结果一般较安全，在国内外工程界得到广泛应用。
我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的"m"法、就属此种方法，本节将主要介绍"m"法。
2．学习要求本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法，" "法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法，多排桩的主要计算参数及其各自的含义。
掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。
本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。
第一节单排桩基桩内力和位移计算一、基本概念（一）土的弹性抗力及其分布规律1．土抗力的概念及定义式（1）概念桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下产生位移及转角，使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。
土的这种作用力称为土的弹性抗力。
（2）定义式（4-1）式中：--横向土抗力，kN/m2；--地基系数，kN/m3；--深度Z处桩的横向位移，m。
2．影响土抗力的因素（1）土体性质（2）桩身刚度（3）桩的入土深度（4）桩的截面形状（5）桩距及荷载等因素3．地基系数的概念及确定方法（1）概念地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，单位为kN/m3或MN/m3。
（2）确定方法地基系数大小与地基土的类别、物理力学性质有关。
地基系数C值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测及后反算得到。
桥梁桩基础设计计算部分
一方案比选优化公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用，例如桥涵结构构件上除构件永久作用〔如自重等〕外，可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用。
《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态，结合相应的设计状况进行作用效应组合，并取其最不利组合进行计算。
1、按承载能力极限状态设计时，可采用以下两种作用效应组合。
〔1〕基本作用效应组合。
基本组合是承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合，基本组合表达式为(1-1)或(1-2)γ0－桥梁结构的重要性系数，按结构设计安全等级采用，对于公路桥梁，安全等级一级、二级、三级，分别为、和；γGi－第i个永久荷载作用效应的分项系数。
分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数两类。
当永久作用效应〔结构重力和预应力作用〕对结构承载力不利时，γGi；对结构的承载能力有利时，γGi=10；其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》；γQ1－汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕的分项系数,取γQ1＝；当某个可变作用在效用组合中，其值超过汽车荷载效用时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专门为承受某种作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载时，其分项系数也与汽车荷载取同值。
γQj－在作用效应组合中除汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕、风荷载以外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取γQ1＝1.4,但风荷载的分项系数取γQ1＝；S gik、S gid－第i个永久作用效应的标准值和设计值；S Qjk－在作用效应组合中除汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕外的其他第j个可变作用效应的标准值；S ud－承载能力极限状态下，作用基本组合的效应组合设计值，作用效应设计值等于作用效应标准值S d与作用分项系数的乘积。
桥梁高桩承台式摩擦桩基础设计计算
桥梁高桩承台式摩擦桩基础设计计算1. 初步拟定桩长桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=1.2m ，以冲抓锥施工。
桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩，为对称竖直双排桩基础，埋置深度初步拟定为h=11.31m 。
桩长初步拟定为18m ，桩底标高为49.54m 。
2．桩群结构分析2.1承台底面中心的荷载计算永久作用加一孔可变作用（控制桩截面强度荷载）时：407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+⨯⨯⨯=∑358.60()H kN =∑4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+⨯=∑永久作用加二孔可变作用（控制桩入土深度荷载）时：46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+⨯⨯⨯=∑2.2单桩桩顶荷载计算桩的计算宽度1b对于 1.0d m ≥时： 1(1)f b K K d =+式中：f K ——桩形状换算系数，对于圆形截面，取0.9；d ——桩直径，取1.2m ；K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数：已知：12L m = ； 13(1) 6.6h d m =+= ； 22,0.6n b ==；对于110.6L h <的多排桩 ： 2121(1)0.8020.6b L K b h -=+⨯= 所以： 10.90.802(1.21) 1.59()b m =⨯⨯+=桩的变形系数αα=0.8c EI E I =式中： α——桩的变形系数；EI ——桩的抗弯刚度，对以受弯为主的钢筋混凝土桩，根据现行规范采用；c E ——桩的混凝土抗压弹性模量，C20混凝土72.5510c E KPa =⨯；I ——桩的毛面积惯性矩，440.1018()64d I m π==m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，4120000/m kN m =；所以，计算得：10.62()m α-=桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ，其计算长度则为：0.6211.317.02( 2.5)h h α==⨯=> 故按弹性桩计算桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知：0 6.69,11.31l m h m == ；12ζ=(根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12ζ=)， 2221.2 1.13()44d A m ππ⨯===630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==⨯=⨯2220 1.240tan 11.31tan 21.142424d A h m φππ︒⎛⎫⎛⎫=+⋅=⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积，故按桩中心距计算面积，故取：220 3.28.044A m π=⨯=∴ 117600016.6911.3111211.132.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-⎡⎤+⨯⎢⎥==+⎢⎥+⨯⨯⨯⨯⎢⎥+⎣⎦621.923100.925KN m EI =⨯⋅=已知：7.02h h α==（＞4），∴取h =4，000.62 6.69 4.15()l l m α==⨯=查教材《桥梁基础工程》附表17、18、19得：Q x =0.05568 m x =0.16498 m ϕ=0.65853 所以 3320.620.055680.0133Q EIx EI EI ρα==⨯=2230.620.164980.0634m EIx EI EI ρα==⨯=40.620.658530.408m EI EI EI ραφ==⨯=计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β 对于竖直桩，且各桩的直径相同时：01434907836.0460.925N b n EI EIρ===⨯ 241310222224131()16.66358.600.38045334.56116.420.079816.660.1447()()ni i ni i n x H n MEI EI a EI EI EI EIn n x n ρρρρρρρ==++⨯+⨯===⨯-⋅+-∑∑ 2302222241310.07985334.50.3804358.60429.570.079816.660.1447()()ni i n M n H EI EI EI EI EIn n x n ρρβρρρρ=+⨯+⨯===⨯-⋅+-∑计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M ：竖向力：1007884.10()7836.04429.57()0.925(1.6)6612.57()i i kN P b x EI kN EI EI ρβ⎧=+=⨯±⨯=⎨⎩ 水平力：20306116.42429.570.01330.063454.11()i Q a EI EI kN EI EI ρρβ=-=⨯-⨯= 弯矩：4030429.576116.420.4080.0634212.52()i M a EI EI kN m EI EIρβρ=-=⨯-⨯=-⋅ 校核：654.11324.66()358.60()i nQ kN H kN =⨯=≈=∑13(7884.106612.57) 1.66(212.52)4828.22()5334.50()ni iii x p nMkN m kN m =+=⨯-⨯+⨯-=⋅≈⋅∑13(7884.016612.57)43490.01()43490.00()nii npkN kN ==⨯+=≈∑2.3最大冲刷线深度处荷载计算从单桩桩顶荷载计算中，已得出计算最大冲刷线深度荷载所需要的数据，计算如下：弯矩 00212.5254.11 6.69149.48()i i M M Q l kM m =+=-+⨯=⋅ 水平力 054.11()Q kN =竖向力 07884.10 1.13 6.69(2510)7997.50()P kN =+⨯⨯-=2.4最大冲刷线深度下沿桩长度方向弯矩、水平压应力的计算桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算：由：z Q =0 得：00.62149.481.71354.11Q M C Q α⨯===由 1.713Q C = 且h =7.02＞4 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得max 0.813Z = 故 max 0.8131.31()0.62Z m == 又由max Z =0.813 及7.02h =＞4 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得m K =1.296∴ max 01.296149.48193.73 (kN m)m M K M =⋅=⨯=⋅最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算：采用无量钢法计算，由h =7.02＞2.5，所以用摩察桩公式计算：0z m m Q M A M B α=+ 00z Q Q Q Q A M B α=+其中54.1187.27()0.62Q kN α== 0Q =54.11kN 0M =149.48kNm A 、m B 、Q A 、Q B 的值查教材《基础工程》附表3、4、7、8 ，计算如下表：2.5桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0ϕ的计算：由 Z =0 7.02h =＞4 取 h =4 查教材《基础工程》附表1、2、5、6 得：x A =2.44066 A ϕ=-1.62100 x B = 1.6210 B ϕ=-1.7505800032x xQ M x A B EI EI αα=+ 372754.11149.482.44066 1.62100.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 30.57106m mm =⨯<符合规范要求0002Q M A B EI EI ϕϕϕαα=+ 27754.11149.48( 1.6210)( 1.75058)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯--⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 43.13110rad -=-⨯由 7.02h m =＞4m ，取4，000.62 6.69 4.15l l α==⨯= 可查得：169.91279x A = 1117.50091x A B φ== 1 5.90058B φ=1111132372*********.11212.5269.9127917.500910.62 2.04100.10180.62 2.04100.10183.010 3.0()54.11212.52(17.50091)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018i ix x i i Q M x A B EI EI m mm Q M A B EI EIφφααφαα-=+=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==+=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯⨯3( 5.90058)0.2110()rad -⨯-=-⨯桩顶的纵向水平位移1)x mm ＝3.0(水平位移的容许值[]cm 74.2305.0 ==△=27.4mm> 1x故桩顶水平位移满足要求3．桩身截面配筋及截面强度校核 3.1各种参数及系数的计算最大弯矩发生在最大冲刷线以下max 1.31z m =处，该处max 193.73M kN m =⋅ 计算桩最大弯矩控制截面的轴向力0max max 12j i ik N p q l q z q c z =+⋅+⋅-⋅⋅式中 j N ——控制截面的轴向力；i p ——单桩桩顶最大竖向力，已求出7884.10i p kN =； q ——桩每延米的自重（包括浮力），()21.2251016.964q kN π⨯=⨯-=；ik q ——桩周土摩阻力标准值，已知500ik q kPA =c ——冲抓锥成孔面周长，'1.3 4.08()c d m ππ==⨯= 所以，计算得：0max max 15333.60()2j i ik N p q l q z q c z kN =+⋅+⋅-⋅⋅=计算偏心距0193.730.0363()36.3()5333.60j jM e m mm N ====桩的半径r=1200/2=600mm ，对于C20混凝土，保护层取80 g a mm =，则520/520/6000.867s mmg r r ====s r桩的长细比：018/151.2L d ==＞4.4，所以，应考虑偏心距增大系数η 1000222012000.2 2.7/0.2 2.736.3/11200.288181.150.01 1.150.0111.2111(/)1(18/1.2)0.2881 2.4281400/140036.3/1120e h L h L h e h ςςηςς=+=+⨯==-⋅=-⨯==+=+⨯⨯⨯=⨯故考虑偏心距增大系数后的偏心距为：0' 2.42836.388.14()e e mm η==⨯=3.2计算配筋率采用C20混凝土，钢筋拟采用HRB335钢筋，即：9.2cd f MPa = ；280sd f MPa = 计算受压区高度系数，根据经验公式得：'0'cd sd f Ae Br f Dgr Ce ρ-=⨯- 22u cd sd N Ar f C r f ρ=+ 采用试算法列表计算，根据规范，系数A 、B 、C 、D 查附表所得：由表中计算可见，当0.85ξ=时，计算纵向力u N 与设计值j N 相近，且大于设计值。
桩基础设计计算
第四章桩基础的设计和计算桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降变形小、抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件的显著优点，是桥梁工程的常用基础结构。
在受到上部结构传来的荷载作用时，桩基础通过承台将其分配给各桩，再由桩传递给周围的岩土层。
当为低承台桩基础时，承台同时也将部分荷载传递给承台周边的土体。
由于桩基础的埋置深度更大，与岩土层的接触界面和相互作用关系更为复杂，所以桩基础的设计计算远比浅基础繁琐和困难。
本章主要依据《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB 10002.5-2005（以下简称《铁路桥涵地基规范》）的相关规定介绍铁路桥涵桩基础的设计与计算。
第一节桩基础的设计原则设计桩基础时，应先根据荷载、地质及水文等条件，初步拟定承台的位置和尺寸、桩的类型、直径、长度、桩数以及桩的排列形式等，然后经过反复试算和比较将其确定下来。
在上述设计过程中，设计者必须注意遵守相关设计规范的基本原则和具体规定，因此，在讨论设计计算方法之前，先将桩基础的设计原则介绍如下。
一、承台座板底面高程的确定低承台桩基和高承台桩基在计算原理及方法上没有根本的不同，但将影响到施工难易程度和桩的受力大小，故在拟定承台座板底面高程时，应根据荷载的大小、施工条件及河流的地质、水文、通航、流冰等情况加以决定。
一般对于常年有水且水位较高，施工时不易排水或河床冲刷深度较大的河流，为方便施工，多采用高承台桩基。
若河流不通航无流冰时，甚至可以把承台座板底面设置在施工水位之上，使施工更加方便。
但若河流航运繁忙或有流冰时，应将承台座板适当放低或在承台四周安设伸至通航或流冰水位以下一定深度的钢筋混凝土围板，以避免船只、排筏或流冰直接撞击桩身。
对于有强烈流冰的河流，则应将承台底面置于最低流冰层底面以下且不少于0.25m处。
低承台桩基的稳定性较好，但水中施工难度较大，故多用于季节性河流或冲刷深度较小的河流。
若承台位于冻胀性土中时，承台座板底面应置于冻结线以下不少于0.25m处。
桥梁桩基础计算
桩长计算一、计算参数根据XXX桥《岩土工程勘察报告》取如下参数：（1）桩长埋入黄土地基容许承载力[б0]黄土：[б0]=164KPa（2）钻孔桩桩周的摩阻力标准值τi黄土：τi =80KPa桩长验算例：1号桥墩二、上部和下部荷载（1）上部荷载支点最大反力：中梁：949 kN；边梁：893 kN每个桥墩上部荷载为2*949+2*893=3684kN（2）单个桥墩下部结构自重盖梁N1=26*22.1=574.6kN墩柱N2=26*2*16.78*3.1416*0.75*0.75=1541.9kN系梁N3=26*7.49=194.7kN承台N3=26*88.2=2293.2kN桩基N5=26*4*L*3.1416*0.75*0.75=183.8LkN 桩基取自重的一半计算91.9LkN每个桩基承受的荷载为1/4* 51N N+3684/4=1/4*(574.6+1541.9+194.7+2293.2+91.9L)+3684/4= 1151.1+23L+921=2072.1+23L（kN）二、桩基轴向受压承载力容许值[Ra]按照《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007中5.3.3条 摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值：[][][])3(21a 22001-+=+=∑=h k f m q q A l q u R a r n i r p i ik γλ 其中r q =0.7*0.7*（164+1.5*18*（L-3）=13.23L+40.67则单桩轴向受压承载力容许值[Ra]=1/2*4.71*（80*L ）+3.1416*0.75*0.75*（13.23L+40.67）=211.8L+71.9三、结论当N<[Ra]，桩长满足设计要求。
即2072.1+23L <211.8L+71.9L>10.6桩顶至冲刷线5m根据甘肃地区地震区带划分，本桥址地处青藏北部地震区南北地震带兰州—通渭地震亚带，桥址地震动峰值加速度为0.2g ，为8度区，加之桥址处为饱和黄土地质，地质情况较差，建议采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径1.5m,桩长30m 。
桥梁桩基承载力计算范例(桥梁地基基础规范、路桥施工技术手册两种方法)
查地勘右表 查地勘见右表
3
地勘及桥型5-1剖面
层号 1
土名 粉质黏土
2
碎石土
3 强风化粉砂质泥岩
4 中风化粉砂质泥岩
合计
地勘及桥型5-1剖面
厚度 1.5
qi极限摩阻力 （Kpa） 50
2.4Βιβλιοθήκη 502.5909.81
/
16.2
备注 土层 岩层
单桩轴向受压容许承载力（KN）
序
号 公式
说明
计算式（KN）
基本参数信息
桩的直径（M） 桩的周长（M） 桩的面积（M2） 设计桩长（M）
2.000 6.283 3.142 16.200
C1端阻发挥系数（0.6）折减系数0.75
0.450
Ap桩端截面积（㎡） frk桩端岩石饱和抗压强度标准值（KPa）
u 各土层或岩层部分的周长（m） m 岩层的层数
C2i 第i层岩层侧阻发挥系数（0.05）折减系数0.75 hi桩嵌入岩层部分的厚度（m）
frki第i层岩石饱和抗压强度标准值（KPa） &s 覆盖土层的侧阻力发挥系数
3.142 2150.000
6.283 1.000 0.038 9.810 2150.000 0.800
li各土层的厚度（m）查 桥型布置图 坡面土层 qik 各土层的侧阻力标准值（KPa）
n 土层的层数（土层、强风化、全风化）
一
3039.49
二
4969.57
土层1
188.50
三
土层2
301.59
土层3
565.49
四
9064.63
桥梁桩基础设计计算
第一章桩基础设计一、设计资料 1、地址及水文河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m ；河床标高为40.5m ，一般冲刷线标高为38.5m ，最大冲刷线为35.2m ，常水位42.5m 。
2、土质指标表一、土质指标3、桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.0m 。
拟定采用四根桩，设计直径 1.0m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量h E =×104MPa 4、荷载情况上部为等跨25m 的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及一孔活载时：5659.4NKN =∑、298.8HKN =∑、3847.7MKN m =∑g恒载及二孔活载时：6498.2NKN =∑。
桩（直径1.0m ）自重每延米为：21.01511.78/4q KN m π⨯=⨯=故，作用在承台底面中心的荷载力为：5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN=+⨯⨯⨯===+⨯=∑∑∑ 恒载及二孔活载时：6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+⨯⨯⨯=∑桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩 二、单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，则：002221[]{[](3)}2h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑当两跨活载时：8073.213.311.7811.7842h N h =+⨯+⨯计算[P]时取以下数据：桩的设计桩径1.0m ，冲抓锥成孔直径为1.15m ，桩周长22202021211.15 3.6,0.485,0.740.9, 6.0,[]550,12/40,120,a a a u m A m m K Kp KN m Kp Kp ππλσγττ⨯=⨯==========1[] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852[550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m=⨯⨯+-⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-==+∴= 现取h=9m ，桩底标高为26.2m 。
k法m法灵活组合桩算例
k法m法灵活组合桩算例k法和m法是两种常用的灵活组合桩设计方法，用于解决土木工程中的地基处理问题。
下面我将分别给出k法和m法的详细算例。
1. k法算例：假设我们需要设计一个桩基础来支撑一个建筑物。
根据现场勘测和土壤力学试验结果，得到以下参数：- 建筑物的设计荷载：1000 kN- 地下水位深度：5 m- 土壤类型：黏土- 桩的直径：0.6 m- 桩的长度：15 m- 桩的材料：钢筋混凝土- 桩的容许承载力：1500 kN根据k法的计算步骤，我们可以按照以下步骤进行计算：1) 计算桩的侧阻力：根据土壤力学试验结果，得到桩身侧阻力系数k = 2000 kN/m^2。
桩的侧阻力 = k * 桩的侧面积= 2000 * π *(0.6/2)^2 * 15 = 1069.65 kN2) 计算桩的端阻力：根据土壤力学试验结果，得到桩底端阻力系数k' = 150 kN/m^2。
桩的端阻力 = k' * 桩的底面积= 150 * π *(0.6/2)^2 = 21.21 kN3) 计算桩的总承载力：桩的总承载力 = 桩的侧阻力 + 桩的端阻力 = 1069.65 + 21.21 = 1090.86 kN4) 比较桩的总承载力与建筑物的设计荷载：如果桩的总承载力 >= 建筑物的设计荷载，则满足要求，可以采用这种桩的设计方案。
如果桩的总承载力 < 建筑物的设计荷载，则需要重新设计桩的尺寸或者增加桩的数量。
2. m法算例：假设我们需要设计一个桩基础来支撑一个桥梁。
根据现场勘测和土壤力学试验结果，得到以下参数：- 桥梁的设计荷载：5000 kN- 地下水位深度：8 m- 土壤类型：砂土- 桩的直径：1.0 m- 桩的长度：20 m- 桩的材料：钢筋混凝土- 桩的容许承载力：2000 kN根据m法的计算步骤，我们可以按照以下步骤进行计算：1) 计算桩的侧阻力：根据土壤力学试验结果，得到桩身侧阻力系数α = 0.5 MPa。
桥梁桩基钢筋根数计算公式
桥梁桩基钢筋根数计算公式桥梁是连接两个地点的重要交通枢纽，而桥梁的基础则是支撑整个桥梁结构的重要组成部分。
在桥梁基础中，桩基是一种常见的基础形式，它通过将钢筋混凝土桩埋入地下，来承受桥梁的荷载。
而在桩基的设计和施工中，钢筋的数量是一个重要的参数，它直接影响着桩基的承载能力和稳定性。
因此，正确计算桥梁桩基钢筋根数是非常重要的。
在计算桥梁桩基钢筋根数时，需要考虑多个因素，包括桩的直径、深度、设计荷载、地质条件等。
下面将介绍一种常用的桥梁桩基钢筋根数计算公式，以帮助工程师和设计师正确地设计和施工桥梁基础。
首先，我们需要确定桩基的设计荷载。
设计荷载是桩基设计的基础，它直接决定了桩基的尺寸和钢筋数量。
设计荷载可以通过地质勘测和桩基荷载计算得到，是计算桩基钢筋根数的重要参数。
其次，我们需要确定桩基的直径和深度。
桩基的直径和深度通常由设计荷载和地质条件确定。
在确定了桩基的直径和深度之后，就可以计算桩基的截面积和有效长度。
接下来，我们可以使用以下公式来计算桥梁桩基钢筋根数：\[ N = \frac{A \times L \times \rho}{\pi \times d} \]其中，N为钢筋根数，A为桩基截面积，L为桩基有效长度，ρ为钢筋配筋率，d为钢筋直径。
通过这个公式，我们可以很容易地计算出桥梁桩基所需的钢筋根数。
在实际工程中，我们还需要根据钢筋的规格和长度来确定具体的钢筋数量和布置方式，以确保桩基的承载能力和稳定性。
除了上述公式外，还有一些其他因素需要考虑，比如桩基的受力情况、土壤的承载能力、施工工艺等。
因此，在实际工程中，需要综合考虑多个因素，结合实际情况来确定桩基的钢筋数量。
总的来说，桥梁桩基钢筋根数的计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多个因素。
正确的计算桩基钢筋根数可以确保桩基的承载能力和稳定性，从而保障桥梁结构的安全和可靠。
希望本文介绍的公式和方法能够对工程师和设计师在桥梁基础设计和施工中有所帮助。
桥梁桩基础计算书资料
桥梁桩基础课程设计桥梁桩基础课程设计一、恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力N1 N1=12⨯2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2=12⨯350=175kN 3、系梁自重反力N312⨯25 ⨯3.5 ⨯0.8 ⨯1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4KN N 94.222)1025(5.01.5255.0)1.54.13(224=-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=ππ（低水位）KN N 47.195255.08.4155.06.8224=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=ππ （常水位）5、桩每延米重N5（考虑浮力） m KN N /96.16152.1425=⨯⨯=π二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路二级：7.875/k q kN m = 193.2k P kN =Ⅰ、单孔布载 55.57822.1932875.74.24=⨯+⨯=）（R Ⅲ、双孔布载 24.427.875(193.2)2766.3082R k N⨯⨯=+⨯= （2）、人群荷载Ⅰ、单孔布载 113.524.442.72R kN =⨯⨯=Ⅲ、双孔布载 23.524.485.4R k N =⨯=q —人群荷载集度 l —跨径 2、柱反力横向分布系数ϕ的计算 柱反力横向分布影响线见图5。
70.50.51图5图5⑴、汽车荷载汽ϕ ()111.1670.7670.4780.078 1.24522q η=∑=+++=⑵、人群荷载人ϕ =1.33 三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ：R= 恒载 +（1+u ）汽ϕ∑i i y P +人ϕql= 1175+175+（1+0.2）⨯1.245⨯766.308+1.33⨯85.4 =2608.45kN （汽车、人群双孔布载）2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力 R= 1N +2N +（1+u ）汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21= 1175+175+1.2⨯1.245⨯578.55+1.33⨯42.7= 2271.14kN （汽车、人群单孔布载）⑵、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M0N = max R +3N + 4N （常水位）= 2608.45+35+195.47=2838.92 kN0Q = 1H + 1W + 2W= 22.5+8+10=40.5 kN0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R= 14.7⨯22.5+14.05⨯8+11.25⨯10+0.3⨯(2608.45-1175-175) = 933.185kN.m活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力。
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)桥梁桩基础课程设计任务书一、桩基础课程设计资料该公路桥梁采用桩柱式桥墩，预计尺寸如下图1所示。
桥面宽7米，两边各0.5米人行道。
设计荷载为公路Ⅱ级，人群：3.5kN/m2.1、桥墩组成该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。
桩径采用φ=1.2m，墩柱直径采用φ=1.0m。
桩底沉淀土厚度t=(0.2~0.4)d。
局部冲刷线处设置横系梁。
2、地质资料标高25m以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量γ=18.5kN/m3，土粒比重G=2.70g/cm3，天然含水量ω=21%，液限ωl=22.7%，塑限ωp=16.3%。
标高25m以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量γ=19.5kN/m3，土粒比重G=2.70g/cm3，天然含水量ω=17.8%，液限ωl=22.7%，塑限ωp=16.3%。
3、桩身材料桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量Eh=2.85×104MPa，所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级钢。
4、计算荷载1）一跨上部结构自重G=2350kN；2）盖梁自重G2=350kN；3）局部冲刷线以上一根柱重G3应分别考虑最低水位及常水位情况；4）公路Ⅱ级：双孔布载，以产生最大竖向力；单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
支座对桥墩的纵向偏心距为b=0.3m（见图2）。
计算汽车荷载时考虑冲击力。
5）人群荷载：双孔布载，以产生最大竖向力；单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
6）水平荷载（见图3）制动力：H1=22.5kN（4.5）；盖梁风力：W1=8kN（5）；柱风力：W2=10kN（8）。
采用常水位并考虑波浪影响0.5m，常水位按45m计，以产生较大的桩身弯矩。
W2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。
支座反力影响线见图4.5、设计要求确定桩的长度，进行单桩承载力验算。
桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算（每根桩反力计算）在进行恒载计算时，需要计算上部结构横载反力N1、盖梁自重反力N2、系梁自重反力N3、一根墩柱自重反力N4以及桩每延米重N5.其中，需要考虑浮力对桩每延米重的影响。
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)
桥梁桩基础课程设计任务书1、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。
桩径采用φ=1.2m ，墩柱直径采用φ=1.0m 。
桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。
局部冲刷线处设置横系梁。
2、地质资料：标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量γ=18.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%21=ω，液限%7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。
标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量γ=19.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%8.17=ω，液限%7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。
3、桩身材料：桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量αMP E h 41085.2⨯=，所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。
4、计算荷载⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ；⑵ 盖梁自重G 2=350kN⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况；⑷公路Ⅱ级 ：双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m （见图2）。
计算汽车荷载时考虑冲击力。
⑸ 人群荷载：双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
⑹ 水平荷载（见图3）制动力：H 1=22.5kN （4.5）；盖梁风力：W 1=8kN （5）；柱风力：W 2=10kN （8）。
采用常水位并考虑波浪影响0.5m ，常水位按45m计，以产生较大的桩身弯矩。
W2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。
支座反力影响线见图4。
2、桩基础配筋图3、桩基础钢筋数量表桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力N1N1=1/2*G1=1/2*2000(30/20)^1.2=1626.7KN2、盖梁自重反力N2221135017522N G kN=⨯=⨯=3、系梁自重反力N331(0.71)(11) 3.325292N kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(?)4、一根墩柱自重反力N4低水位：()22411258.32510 5.1223.8544N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=常水位：()2241125 4.825108.6196.9144N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=5、桩每延米重N5（考虑浮力）()25 1.22510116.964N kN π⨯=-⨯⨯=二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路II 级：7.875/k q kN m =，193.5k p kN =Ⅰ、 单孔布载 1290.76R kN =Ⅲ、双孔布载 2581.52R kN =⑵、人群荷载ϕ人=1.33三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R组合Ⅰ：R= 恒载 +（1+u ）汽ϕ汽车+ 人ϕ人群 （汽车、人群双孔布载）1175175(10.3) 1.25581.521 1.33 3.524.42408.55R kN =+++⨯⨯⨯+⨯⨯=2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合Ⅰ：R= 1N +2N +（1+u ）汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21（汽车、人群单孔布载）11175175 1.3 1.25290.761 1.33 3.524.41879.282R kN =++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⑵、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M0N = max R +3N + 4N （常水位）2408.5529196.912631.71kN=++=0Q = 1H + 1W + 2W 22.581040.5kN=++= 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R=()14.722.514.05811.25100.32408.551175175873.22kN m⨯+⨯+⨯+⨯--=⋅活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。
浅谈桥梁桩基单桩承载力的计算
浅谈桥梁桩基单桩承载力的计算桥梁是连接两地的重要通道，它不仅需要具有良好的承载能力，还需要具有稳定性。
而桥梁的承载能力与底部的桩基单桩承载力息息相关。
因此，了解桥梁桩基单桩承载力的计算方法具有重要的理论和实际意义。
一、单桩承载力的概念单桩承载力是指单根桩在实际工程中所能承受的最大荷载。
在实际情况下，单桩的承载能力不仅与桩的形式和尺寸有关，还与土壤的特性相关。
因此单桩承载力的计算需要考虑多种因素。
二、单桩承载力的计算方法（一）规范计算法规范计算法主要是以相对简单、实用的方法进行单桩承载力的评估。
对于单桩的计算，设计人员可以选用GB50007-2002规范中的两种规范计算法。
1. 针对桩长充分的情况，采用端阻力计算法在此情况下，桩基底部的土壤层不会发生裂缝。
此时桩基的纵向受力主要以端阻力为主，因此采用端阻力法进行计算。
根据规范计算法，当桩长充分时，桩基底部的端阻力可以用式子计算：Qb=Bp*Ap*c其中Bp是桩的基础面积，Ap是桩的截面积，c是土壤的单位长度侧阻力。
2. 针对桩长不充分的情况，采用侧阻力计算法当桩长不充分时，桩基底部的土壤层会出现裂缝，此时桩基的纵向受力主要以侧阻力为主。
根据规范计算法，当桩长不充分时，桩基底部的侧阻力可以用式子计算：Qs=Bp*Ap*σ'*Ks其中σ'是桩侧土的有效侧压力，Ks为修正系数。
（二）灵敏度分析法灵敏度分析法是一种比较复杂的单桩承载力计算方法，主要适用于分析单桩受复杂荷载下的变形情况。
在此方法中，先对单桩在荷载下的承载力进行估算，然后进行模拟，用计算机程序进行计算。
可以计算出桩的受力状态及变形情况，判断桩的稳定性。
但此方法计算过程较为复杂，需要高水平的技术人员进行操作。
（三）试验观测法试验观测法是通过实验进行单桩承载力的测定。
在此方法中，试验极限承载力是单桩的主要参数，可以通过对试验桩进行荷载实验来获得。
此方法的优点是实验真实可靠，可以较准确地测出单桩的承载力，但是实验所需时间和费用较高，而且为了获得准确的试验结果，需要详细的安排和实施。
某桥梁桩基础设计计算
第一章桩基础设计一、设计资料 1、地址及水文河床土质:从地面（河床)至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m ；河床标高为40。
5m,一般冲刷线标高为38.5m ，最大冲刷线为35。
2m,常水位42。
5m 。
2、土质指标表一、土质指标3、桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.0m 。
拟定采用四根桩，设计直径1。
0m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量h E =2。
6×104MPa 4、荷载情况上部为等跨25m 的预应力梁桥,混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及一孔活载时:5659.4NKN =∑、298.8HKN =∑、3847.7MKN m =∑恒载及二孔活载时：06498.2NKN =∑。
桩（直径1。
0m ）自重每延米为:21.01511.78/4qKN m π⨯=⨯=故，作用在承台底面中心的荷载力为：5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN=+⨯⨯⨯===+⨯=∑∑∑ 恒载及二孔活载时:6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+⨯⨯⨯=∑桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩 二、单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，则：002221[]{[](3)}2h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑当两跨活载时：8073.213.311.7811.7842h N h =+⨯+⨯计算[P ］时取以下数据：桩的设计桩径1。
0m ，冲抓锥成孔直径为1.15m ，桩周长22202021211.15 3.6,0.485,0.740.9, 6.0,[]550,12/40,120,a a a u m A m m K Kp KN m Kp Kp ππλσγττ⨯=⨯==========1[] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852[550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m=⨯⨯+-⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-==+∴= 现取h=9m ，桩底标高为26。
桥梁工程桩基超灌混凝土计算
桥梁工程桩基超灌混凝土计算案例：某大桥工程桩基，设计桩长25m，桩径1.8m，系梁高 1.5m，采用冲击成孔工艺施工，实灌混凝土160m3,试求超灌混凝土量？(根据交通部92定额冲击成孔施工，每10m3混凝土消耗12.98m3)解：(1)、设计量：(25-1.5)*3.14*0.92=59.8m3(2)、超灌量：160-(59.8+59.8/10*2.98)=82.4m3 (3)、每立方消耗量：59.8/10*2.98=17.8m3缺项单价计量内插法计算案例：某合同段桥梁桩基础工程，在投标合同文件工程量清单中有漏项项目，暂无桩基D=1.0m，D=1.6m，D=1.9m的单价计量，经查承包人合同文件，在投标时桩基工程的(报价)单价分别是：D=1.5m，2311.43元/m;D=1.8m，2385.36元/m;试用内擦法确定暂计量单价。
差额：(2385.36-2311.43)/3=24.65元/m正算：(1.6)((2385.36-2311.43)/3)+2311.43=2336.07元/m反算：(1.8)(2311.43+(24.65*3))=2385.38元/m D=1.6m桩基暂定计量单价为：2336.07元/m延续D=1.9m暂定计量单价：(2385.36+(24.65/3*(100/3)/10=2412.748元/m钢材调差计算案例：某工程项目为06年投标，按合同文件规定，钢材调差范围为钢材的I、II钢筋和钢绞线，超出20﹪部分补差给承包人，其剩余80﹪由业主承担，试计算确定承包人是否在补差范围。
(5060-3410)/3410=0.48﹪试中：5060元——指07年第四季度当地物资信息总站公布的材料指导价；3410元——指06年投标年第一季度当地物资信息总站公布的材料指导价。
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第一章桩基础设计一、设计资料 1、地址及水文河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m ；河床标高为40.5m ，一般冲刷线标高为38.5m ，最大冲刷线为35.2m ，常水位42.5m 。
2、土质指标表一、土质指标3、桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.0m 。
拟定采用四根桩，设计直径 1.0m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量h E =2.6×104MPa 4、荷载情况上部为等跨25m 的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及一孔活载时：5659.4NKN =∑、298.8HKN =∑、3847.7MKN m =∑恒载及二孔活载时：6498.2NKN=∑。
桩（直径 1.0m ）自重每延米为：21.01511.78/4q KN m π⨯=⨯=故，作用在承台底面中心的荷载力为：5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN=+⨯⨯⨯===+⨯=∑∑∑ 恒载及二孔活载时：6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+⨯⨯⨯=∑桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩 二、单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，则：002221[]{[](3)}2h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑当两跨活载时：8073.213.311.7811.7842h N h =+⨯+⨯计算[P]时取以下数据：桩的设计桩径1.0m ，冲抓锥成孔直径为1.15m ，桩周长22202021211.15 3.6,0.485,0.740.9, 6.0,[]550,12/40,120,a a a u m A m m K Kp KN mKp Kp ππλσγττ⨯=⨯==========1[] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852[550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m=⨯⨯+-⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-==+∴= 现取h=9m ，桩底标高为26.2m 。
桩的轴向承载力符合要求。
具体见如图1所示。
纵桥向断面横桥向断面三、桩顶及最大冲刷线处荷载i P 、i Q 、i M 、0M 、0Q 、0P ＜一＞、参数计算 1、桩的计算宽度1b100.9(1)0.9(11) 1.8j b K K K d d K K K ==⨯+=⨯+=又：111.5:3(1)6:2:0.6L m h d m n b ==+===故：111110.6 1.50.60.7670.60.660.990.767 1.38L b K b h b '--'=+⨯=+⨯=∴=⨯=2、桩的变形系数α：α=331121222233(2)810 2.72510(2 2.7 1.3) 1.3417.2510/m m h m h h h m h KN m ++⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯===⨯324410.670.67 2.610/0.0491640.489k E E KN m dI m mπα-==⨯⨯==∴==桩在最大冲刷线以下深度h=9m ，其计算长度为：0.4899 4.401 2.5h h α==⨯=>故按弹性桩计算。
3、桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算22013.3;9;;0.78524d l m h m A m πξ=====3530010102510 2.510/C m KN m ==⨯⨯=⨯按桩中心距计算面积，2202.5 4.914A m π=⨯=1175000513.39112[]310.785 2.610 2.510 4.918.355100.977l h AE C A EIρ-+⨯==++⨯⨯⨯⨯+=⨯=已知：0.4899 4.4014hh α==⨯=>，取用4。
000.489 3.3 1.614l l α==⨯=由已知资料和查附表得：0.262564;0.448403; 1.063181Q m m x x φ=== 30.031Q Q EIx EI ρα==、20.107m m EIx EIρα==、0.520m m EI EI ραφ'==4、计算承台底面原点O 处位移000b αβ、、017234.41851.4240.977N b n EI EI ρ===⨯2241140.500.9774 1.258.185mi i n x EI EI EI ρρ=+=⨯+⨯⨯=∑23222340.0310.12440.1070.429()(0.429)0.184()n EI EI n EI EI n EI EI ρρρ=⨯==⨯===所以：24131022241312()()()8.185298.80.4294445.352299.660.1248.1850.184()mi i mi i n x H n Mn n x n EI EI EI EI EI EIρρραρρρρ==++==+-⨯+⨯=⨯-∑∑23022241312()()0.1244445.30.429298.8820.800.1248.1850.184()mi i n M n H n n x n EI EI EI EI EI EIρρρρρρρ=+==+-⨯+⨯=⨯-∑<二>计算作用在每根桩顶上的作用力i p i Q i M 。
竖向力：001851.42820.80()0.977[ 1.25]2810.87{806.33i i i p b x EI EI EIKN KNρβ=+=⨯±⨯= 水平力：2005299.66820.800.0310.10774.7i m Q EI EI EI EI KNραρρ=-=⨯-⨯=弯矩：400820.805299.660.5200.107141.50i m M EI EI EI EI KN mρβρα'=-=⨯-⨯=-校核：474.7298.8298.8inQ KN H KN =⨯===∑12(2810.87806.33) 1.254(141.50)4445.34445.3ni iii x p nMKNm M KNm=+=⨯-⨯+⨯-===∑∑12(2810.87806.33)7234.47234.4nii npKN M KN ==⨯+===∑∑<三>计算最大冲刷线处桩身弯矩0M 水平力0Q 及轴向力0P 。
00141.5074.7 3.3105.00i i M M Q l KNm =+=-+⨯=074.7Q KN =、02810.870.785 3.3152849.73P KN =+⨯⨯=四、最大弯矩max M 及最大弯矩位置max Z 的计算0.4890.4899 4.401h αα==⨯=、0.489105.000.68774.7Q M C Q α⨯===由设计规范查表得：1.0431.0432.132 1.9720.489m Z Z K α====、、所以：max 0105.00 1.972207.06m M M K KNm ==⨯=五、桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0φ：2.44066, 1.62100, 1.62100, 1.75058x x A B A B φφ===-=-0003232374.71052.44066 1.621000.4890.4892.64410 2.6446x xQ M x A B EI EI EI EI m mm mmαα-=+=⨯+⨯=⨯=<符合规范要求。
00023274.7105( 1.62100)( 1.75058) 1.027100.4890.489Q M A B EI EIrad EI EIφφφαα-=+=⨯-+⨯-=-⨯33300574.7 3.3 1.04210 1.042338.58810Ql x m m EI -⨯===⨯=⨯⨯23405141.50 3.38.97100.897228.58810m Ml x m m EI --⨯===-⨯=-⨯⨯ 所以桩顶纵向水平位移313(2.644 1.02712.3 1.0420.897)1015.431015.43x mm--=+⨯+-⨯=⨯=水平位移容许值[] 2.5cm == ，符合要求。
六、桩身截面配筋的计算 <一>、配筋的计算最大弯矩截面在Z=2.132处，次处设计最大弯矩为207.06j M KNm =，设计最大弯矩为：112849.73 2.13211.7840 3.61 2.132222708.36j N KN=+⨯⨯-⨯⨯⨯=由截面强度的计算公式：22h b j g c sN R Ar R C r αγγμγγ≤+330b b j j g c sN e M R Br R D gr αγγηημγγ⨯=≤+取以上两式的临界状态分析，整理得：()()00a g Br A e R R C e Dgr ημη-=⨯-现拟定采用20号钢筋，I 级钢筋，11240a g R MPa R MPa ==、1、计算偏心距增大系数0207.0676.5270.39jj M e mm N ===因 4.401 4.0h α=>，故桩的计算长度 4.00.5 3.3507400.489p l mm ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭，长细比5740 5.74071000pl d ==<，可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响，取1η=。
2、计算受压区高度系数01000176.576.550022d e mm r mm η=⨯====、设g=0.9则0.90500450gr gr mm ==⨯=。
()()001150076.524076.54505500841.518360108000a g Br A e R R C e DgrB ACD B A C Dημη-=⨯-⨯-=⨯⨯-⨯--、()()22220.950.95115002405001.25 1.25209000045600000b b u g c sN R Ar R C r A C A C αγγμγγμμ=+=⨯⨯⨯+⨯=+ 现采用试算法列表计算，见下表：由计算表可见，当ζ=0.97时，计算纵向力u N 与设计值j N 之比较为合理，故取ζ=0.97，μ=0.002726为计算值。
3、计算所需纵向钢筋的截面积2220.002726(500)2141g A r mm μππ==⨯⨯=现选用10φ18，225.45g A cm =，布置如图2 所示。