薄壁桥台计算书
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8米跨桥薄壁桥台桩基计算
K11+355(1-8米跨)小桥桩长计算书
1. 单桩桩顶计算最大轴向力
桥梁宽度:21.0米
荷载等级:公路Ⅰ级
车 道 数:单向、5条
台后填土高度:6.5米
1.1 上部构造恒载
桥面铺装:0.1*(21-0.75-1.5)*(5.02+8+5.02)*23=778 kN
护 栏:2*5.66*16+4*10=222 kN
整体化层:0.1*(21-0.75)*8.04*26=424 kN
搭 板:0.3*(21-0.75-1.5)*5*26=732 kN
行车道板:(3.223+18*2.8+2.96+19*0.41)*26=1674 kN
调 平 层:20*0.026*26=14 kN
管 线:8*0.5=4 kN
每座桥台:(778+222+424+732+1674+14+4)/2=1924 kN。
1.2 下部构造恒载
支座垫石:20*0.02*26=11 kN
耳墙挡块:(2.213+2*0.048)*26= 61 kN
桥台台帽:17.422*26=453 kN
桥台台身:[0.8*20.99+5*0.3*0.4+(0.3+0.6)*0.3/2]*6.5*26=2963 kN
桥台承台:1.2*1.4*20.99*26=663 kN
每座桥台:11+61+453+2963+663=4151 kN。
1.3 主动土压力
H×B=6.5×21米桥台主动土压力计算(库伦理论)
土的内摩擦角: +35°0′0″(填地砂)
土的容重: 19 KN/立方米
桥台台背倾角: +0°0′0″垂线逆时针旋转角为正
桥台计算宽度: 21 米
桥台计算高度: 6.5 米
填土表面与水平面的夹角: +0°0′0″台(墙)后为正,台(墙)前为负
车辆荷载:(B * L0 范围内) 1400 KN(5列重车、双后轴)
桥台台背与填土间摩擦角: +17°30′0″
主动土压力系数: .246122947024405
主动土压力与水平面间夹角:+17°30′0″
棱体破坏面与垂线间夹角: +30°15′43.2″
破坏棱体长度: 3.792513 米
车辆荷载等代均布土层厚度: .9251838 米
主动土压力: 2665.103 KN
主动土压力的水平分力: 2541.754 KN
主动土压力的竖直分力: 801.4119 KN
主动土压力的着力点: 2.406724 米,距土层底面
0 米,距台(墙)背趾脚
台顶主动土压强度: 4.32647 KPa,水平分量: 4.126228 KPa
台底主动土压强度: 34.72265 KPa,水平分量: 33.11558 KPa
每座桥台竖向分力:802 kN。
1.4 汽车荷载
1.4.1 车道荷载
qk=10.5 kN/m
Pk=4*(L+40)=4*48= 192kN
R=(8+5.02)*10.5/2+192=261 kN
1.4.2 车辆荷载
车辆荷载最不利布载方式为布载二。
R2=140+140*(5.02-1.4)/5.02+120*(8-7)/8
R2=256 kN
1.4.3 计算荷载
采用车道荷载控制计算。
每座桥台汽车荷载:5*261=1305 kN。
1.5 单桩桩顶计算最大轴向力
单桩桩顶计算最大轴向力=(1924+4151+802+1305)/5=1637 kN。
2. 桩长计算
按摩擦桩计算桩长。
2.1. 地质资料
地质勘察资料为ZK376(K11+359)。
ZK376:-4.03~-7.93米为软~硬塑亚粘土、τ=50kPa;-7.93~-13.86米中密中砂、τ=50kPa;-13.86~-18.06米为中密砾砂、τ=100kPa
;[σ0]=400kPa;-18.06~-22.03米为密实圆砾、τ=160kPa;[σ0]=700kPa。
测量资料显示桥位处河涌河底高程为0.156米。
河涌常水位为1.0米。
2.2. 桩长计算
桩顶高程-1.6米,暂定桩底高程-17.6米。
要求单桩容许承载力不小于1637+1.227*(17.6-1.6)*(26-10)=1951 kN。
U*τp*lp=U*Σ(τi*li)
=3.77*[(7.93-4.03)*40+(13.86-7.93)*50+(17.6-13.86)*100]
=3115 kN
透水性土、l/d=(17.6-1.6)/1.2=13.33 →修正系数λ=0.7
t/d=0.36/1.2=0.3 →清底系数m0=0.7
桩尖处的土容许承载力随深度的修正系数k2 =5.0
桩尖以上土的容重γ2=9kN/m3
桩尖的埋置深度h=(17.6-0.4)=17.2米
A*σR=A*2*m0*λ*{[σ0]+k2*γ2*(h-3)}
=1.131*2*0.7*0.7*[400+5*9*(17.2-3)]
=1151 kN
[P]=0.5*( U*τp*lp+ A*σR)=0.5*(3115+1151)=2133kN>1951kN
确定桩底高程为-18.4米(进入圆砾层)。