基础工程双柱式桥墩钻孔灌注桩课程设计

目录

1 设计任务书 (3)

1.1 设计目的 (3)

1.2 设计任务 (3)

1.2.1 设计资料 (3)

1.2.2 地质资料 (3)

1.2.3 材料 (4)

1.2.4 基础方案 (4)

1.2.5 计算荷载 (4)

1.2.6 设计要求 (6)

1.3 时间及进度安排 (6)

1.4 建议参考资料 (6)

2 设计指导书 (8)

2.1 拟定尺寸 (8)

2.2 荷载设计及荷载组合 (8)

2.2.1 荷载计算 (8)

2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8)

2.3 桩基设计计算与验算 (10)

2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10)

2.3.2桩身内力及配筋计算 (11)

2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12)

3 设计计算书 (13)

3.1 设计拟定尺寸 (13)

3.2 荷载计算及荷载组合 (13)

3.3 桩基设计计算与验算 (14)

3.3.1 承载能力极限状态荷载组合 (14)

3.3.2 正常使用极限状态荷载组合 (17)

3.4 桩基设计与验算 (20)

3.4.1 桩长与单桩承载力验算 (20)

3.4.2 桩的内力计算 (21)

3.4.3 桩身配筋计算 (24)

4 钢筋构造图 (29)

4.1 钢筋用量计算 (29)

4.1.1 纵筋用量计算 (29)

4.1.2 普通箍筋用量计算 (29)

4.1.3 横系梁主筋用量计算 (29)

4.1.4 横系梁箍筋用量计算 (29)

4.1.5 加劲箍筋用量计算 (29)

4.1.6 定位钢筋用量计算 (30)

4.1.7 伸入横系梁箍筋用量计算 (30)

4.1.8 钢筋总用量 (30)

4.2 配筋图 (30)

4.3 三视图 (30)

4 参考文献 (31)

1 双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书

1.1 设计目的：

通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算，对相应规范有一定的了解。

1.2 设计任务：

1.2.1 设计资料：

我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如下图所示。其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T型梁桥，桥面宽7米。设计汽车荷载为公路-Ⅱ级。

(单位：mm)

1.2.2 地质资料：

标高30.00米以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容重γ＝18.5KN/m3，土粒比重G=2.70，天然含水量ω=21%，ω=22.7%，ω=16.3%；m=7000kN/m4；桩周土

极限摩阻力τ=40kPa；

标高30.00米以下桩侧及桩底均为硬塑性土，其各物理性质指标为：容重γ＝19.5KN/m3，土粒比重G=2.70，天然含水量ω=17.8%，ωL=22.7%，ωP=16.3%，m=15000kN/m4；桩周土极限摩阻力τ=65kPa；[σ0]=350kPa。

1.2.3 材料：桩采用C25混凝土浇注，混凝土弹性模量

E h=2.85×104MPa，所供钢筋有R235和HRB335。

1.2.4 基础方案：该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转成孔。（钻头直径（即桩的设计直径）取φ＝1.2~1.6m，桩底沉淀土厚度t=(0.1~0.3)d。上部柱直径为1.0m，在局部冲刷线处设置横系梁。）

1.2.5 计算荷载

①一跨上部结构自重G1（见下表）

②盖梁自重G2

③局部冲刷线以上一根桩重G3

最低水位：，常水位：

④桩自重G4

⑤横系梁自重G5

⑥汽车荷载－Ⅱ级（活载）在墩柱顶的反力

双孔布载G6 =536.68KN，单孔布载G7(见下表)

车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的分配影响。

G7在顺桥向引起的弯矩(见下表)

⑦水平荷载：

a.制动力：T=45.00KN,作用点在支座中心，距桩顶距离为12.6m。

b.纵向风力：

盖梁部分W1(见下表),对桩顶力臂为11.62m。

墩身部分W2(见下表),对桩顶力臂为4.96m。

1.2.6 设计要求

①确定桩的长度，进行单桩承载力验算。

②桩身强度计算，求出桩身弯矩图（用坐标纸绘制）定出最大桩身弯矩值及其相应的截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度，计算出主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量。

③验算墩顶纵桥向水平位移。

④绘制桩基布置图及桩身配筋图。

⑤全部设计计算工作、设计计算书编写在一周内完成（按五天计），严禁相互抄袭。

⑥全部设计文件采用课程设计专用设计用纸和课程设计资料袋。

1.3 时间及进度安排：

1）布置设计内容及准备相关参考书、设计规范：0.5天

2）荷载计算及组合：0.5天

3）桩长确定及单桩承载力验算：0.5天

4）配筋计算及墩顶位移验算：1天

5）设计校核：0.5天

6）完成设计说明书：1天

7）完成设计图纸。1.天

1.4 建议参考资料

ⅰ规范：《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）《道路工程制图标准》（GB50162-92）

ⅱ《结构设计原理》凌治平主编，人民交通出版社

ⅲ《基础工程》凌治平主编，人民交通出版社

ⅳ《桥梁工程》

ⅴ公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通出版社