墩台与基础工程课程设计..

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《墩台基础工程》

课程设计

专业交通工程

班级学号 1804100306

姓名蔡伟

指导教师董金梅

目录

一基本资料 (3)

二初步拟定基桩的桩长、桩径 (4)

三桩基位移及内力计算 (6)

四桩基配筋计算 (11)

五参考文献 (12)

六课设心得 (13)

一．基本资料

1.工程简介

1）建桥地点：江阴市某大桥

2）上部结构型式：变截面连续箱梁双幅桥（主跨）

3）荷载标准：公路—I级

4）桥面布置及净宽：双幅并立，中央空间9m，单幅横向布置为栏杆0.35m、非机动车道5m、隔离栅0.4m、车行道12.25m及防撞护栏0.5m，总计18.5m，总宽46m

5）通航等级：三级航道，净70 7m

6)主跨跨径：49+82+49

7)水位标高：最高通航水位为2.98m

8）地质资料：见附图

9）承台构造，尺寸：见附图

10）桩的型式：钻孔灌注桩（C25混凝土）

11）承台为混凝土等级C30

12）设计控制荷载15#墩右幅承台地面控制中心处设计控制荷载为N=60000kN(↓)、H=600kN(→)、M=6204kN·m（↖）。

2.桩基础的选择

本桥桩基础选择低桩承台，其基础全部埋入土中（桩的自由长度为零），而且承台也埋入土中一定深度（2.5m），所以在计算其承受水平力的土抗力时，还要考虑承台侧面土抗力参加工作。其桩身内力和位移量都较小，稳定性较好。相应的施工方法采用钻孔灌注桩施工，钻孔灌注桩施工是采用机械成孔的施工方法，具有造价低、无造影、无冲击、无振动、无污染等优点，已被我国桥梁工程施工广泛采用。

3.施工方法简介

(1)埋设护管。(2)泥浆制备。(3)钻孔。使用冲抓钻孔法。(4)清孔。(5)钢筋骨架组装和吊安。(6)灌注水下混凝土。

二．初步拟定基桩的桩长、桩径（竖向承载力的确定，要求考虑自重）

承台厚度，及桩身埋深见下图。

1.拟定基桩的桩长、桩径

初步拟定基桩桩径为d=1.8m ，承台高度为2.5m ，桩长为h=48m,基桩为弹性桩。

2.竖向承载力的确定 [])(21R p A Ul P στ+=

其中m d U 97.5)1.06.1(=+=⋅=ππ（冲抓钻钻头直径增大10-20cm ） m l 48=

∑==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==n i i i p kPa

l l 156.66)825.57018765.11625.8201.4364.0(481

1ττ 2284.2)2

(m d

A =⋅=π

[]{})3(22200-+=h k m R γσλσ

4.03.0≤=d

t

，查表0m 为0.7 257.268

.148

≥==

d l ，故λ取0.72（appendix:亚粘土为非透水性土）

[]k P a

3000=σ 2k 查表得2.5 2γ加权平均数

[]3

2/47.195.505.20187.1950.1173.195.860.191.470.174.05.1848

1

m KN =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

γ

m m h 4048≥=按m 40算

[]kPa R 47.2131)340(55.195.230072.07.02=-⨯⨯+⨯⨯⨯=σ

得[]kN P 06.9950)47.213177.184.664803.5(2

1

=⨯+⨯⨯=

桩的根数估算可用公式[]

P N

n μ

=, μ取1.2 815.706

.995060000

2.1≈=⨯

=n （根）

设两排，每排4根 桩布局如下图

三．桩基位移及内力计算

1.桩的各计算参数确定

桩的计算长度：d K ⋅⋅⋅=01K K b φ 查表φK 为0.9 K 0=1+

d

1 K d b ⨯+⨯=)1(9.01

94.08.234

6.045.0145.06.0'1'1=⨯⨯-+=⋅-+=h L b b K

得 2.12m 0.942.80.9b 1=⨯⨯=

m d h m 6.5)18.1(2)1(2=+⨯=+=，

在h m 深度内有三种土层:m h m h m h 1.1,1.4,4.0321===。

地基土比例系数：2

3

32132212211)22()2(m h h h h h m h h h m h m m +++++= 查阅资料，内差得4.15,3,5.9m 321===m m

42

2/74316.511.114.1509.2034.05.9m kN m =⨯+⨯+⨯= 264

7

1045.964

8.1108.267.067.0m KN I E EI h h ⋅⨯=⨯⨯

⨯⨯==π

2.桩的变形系数α计算

28.010

65.9115.27426565

1

=⨯⨯==EI mb α 桩在最大冲刷线以下深度为48m ，则5.2296.1348277.0>=⨯=h α为弹性桩

3.单位“力”作用局部冲刷线处，桩在该处变为)

0()0()0()0(,,MM MQ Q M Q Q δδδδ=计算

因为桩底土为非岩类土，且5.2296.13>=h α，所以0=h K ，按0.4=h α查表

1

56

3444334433)0(1021.110

65.9277.0441.21--⋅⨯=⨯⨯=--⋅=

KN m B A B A D B D B EI QQ αδ