(范本)高速公路大桥的桥墩基础设计
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某高速公路大桥的桥墩基础
一、基本任务
1、在完成专业技术《基础工程》等课程学习的基础上，要求对歌类建筑物的浅基础设计、桩基设计、地基设计、软弱地基处理等方面的计算知识能融会贯通、灵活掌握合理的、正确地应用于具体工程的实际，独立的完成基础方案选取及其所要求的设计、校核的计算内容，以达到培养解决工程实际问题核分析问题的能力。
2、对于所给的具体资料能够准确阅读、系统掌握、正确处理、灵活应变。
3、提供完整的计算资料处理、计算过程计算结果说明书核必要的制图。
二、目的
通过所给的某高速公路上的**大桥的桥墩和桥台的基础设计（计算与校核），巩固所学专业相关课程的基本知识，熟悉和完成设计的各个环节，通过合理的技术方案选取，施工设计准确的计算过程的训练，以提高实际工作的能力。
三、设计荷载计算校核依据
基础地面以上的荷载计算按以下数据
1、设计荷载
汽车Ⅰ级，确定桥面荷载。
2、桥面结构
3、桥面采用双向行车分离结构。具体不支持存参照附图，详细尺寸结构可以简化，计算桥面自重参考尺寸：
桥长18孔×30米，包括桥台耳长546.96米。
桥面梁采用4孔一联、两个54孔一联。4孔一联的预应力混凝土简支梁。梁截面T型梁,横截面每半边布置5片梁，主梁间距2.6米；等高度梁，梁高1.9米，每个4.86米设横隔梁一道。具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。
4、墩、台基础混凝土为25级。墩、台自重的计算可以考虑双柱式，整体式任选。混凝土
25KN m
容重3
5、钢材Ⅰ、Ⅱ级。
四、工程地址情况
基本情况表述如下：
桥位处于河谷“U”字形地域，具有较强的侧向侵蚀作用，因水库的拦蓄作用，河漫滩出现谷坡一般高于河底2－4米，成细波沿桥轴线锯齿状分布。
KN m，C＝0 KPa ϕ＝28o;
路基土平均容重19.03
地基土层计算依据处理可选方案：
1、具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。
除表土外，典型土层可以分三层：
KN m,TK＝200Kpa;中密。
⑴中（细、粗）7砂混卵石层，厚度0.7－6.1米，容重18.53
KN m，fk=300Kpa,C=80Kpa, ϕ＝28o
⑵亚黏土层，厚度7.4－16.1米，容重19.03
KN m，fk=350Kpa,C=0Kpa, ϕ＝32o。中密。
⑶砂砾层，厚度6.0米以上，容重18.53
2、简化可选地基参考土层见任务书
计算书
1、桥墩及上部荷载计算
沥青层取9cm 面层，重度213m kn ；混凝土垫层取15cm ，重度253m kn 桥面自重： 0.09×13×30×21+0.15×13×25×30=2199.6 KN
截面T 形梁自重(5片梁)： 5×（0.3×2.6＋（1.9－0.3）×0.4）×30×25=2199.6 KN 墩帽自重：1.5×13×2×25＝975 KN
桥墩自重（2根）：2×π×(0.7×0.7)×25×12＝923.6 KN
总自重： G =5325+2199.6+975+923.6=9423.2 KN
汽车荷载作用在地表的特征值为：
竖向力：k F ＝9423.2+8000=20446 KN
水平力：H=1200 KN
弯矩：M ＝1000KN m ⋅
2、桩基持力层、桩型和承台埋深选择
第4层土——碎石土层是理想的持力层。桩尖进入持力层深度为一米，工程桩的入土深度为22.1米。考虑到承台深度，取为1.5米，承台埋深2.1米，故桩基的有效桩长为20米。选取打入桩，桩的截面尺寸为500mm ×500mm 。
3、确定单桩竖向承载力
单桩承载力特征值为：
a R =pa p p sia i q A u q l +∑
=8700×0.5×0.5+4×0.5×(36×2.2×0.8+3×83+15.9×1.1×84)
=5738 KN
4、桩的数量及平面布置
考虑到承台与地表的距离为2.1-1.5=0.6m ，则总的竖向力为：
k F =17423.2+0.6×π×0.7×0.7×25×2=17423.2+46.2=17469.4 KN
桩数：n=1.65k F /Ra=1.65×17469.4/5738=5.02，故暂取为6根。
5、初选承台尺寸
取承台长边：a=2×5+2×1=12m
承台短边：b=2×1.5+2×1=5m
暂取承台埋深为2.1m ，承台高为1.5m ，桩顶伸入承台50mm ，钢筋保护层70mm ，则承台有效高度为：0h =1.5-0.07=1.43m=1430mm 。
6、计算桩顶荷载
取作用于桩顶的水平力K H =1200 KN ；
弯矩为K M =1200×2.1+1000=2520+1200=3720KN m ⋅。
取承台及以上土的平均重度为：320G KN m γ=。则承台自重为：
K G = G γAD=20×12×5×2.1=2520 KN
基础总重为：K G +k F =2520+17469.4=19989.4 KN
（1）桩顶平均竖向力作用下：
+ n