[课程设计]铁路桥墩桩基础设计
[课程设计]铁路桥墩桩基础设计
![[课程设计]铁路桥墩桩基础设计](https://img.taocdn.com/s3/m/dd020c396edb6f1aff001f5e.png)
铁路桥墩桩基础设计工程概况：该桥表层为０．５～２．５ｍ的粘性土硬壳层，其下为３～１３ｍ的淤泥、淤泥质粘土层，下面为粘土、亚粘土层，再下为花岗石片麻岩。
其中软土淤泥层呈流塑状态，含水量大，压缩性大，透水性差，力学强度低等特点。
软土地基上墩台型式的正确选用非常重要。
本文仅针对该桥软基的轻型墩台进行简述：１桥梁下部结构型式选用１．１埋置式桩柱式桥台台身埋入锥形护坡中，有单桩柱式与群桩框架式两种。
采用该型式桥台，为保证路基稳定性，不能过多地压缩桥长，不少工程对此有深刻的教训。
１．２柱式桥墩该型式桥墩适应性广、施工方便，为软基中最好的选择型式。
分为①盖梁单排桩柱式桥墩，一般用于简支梁桥；②无盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩，用于连续现浇箱梁。
１．3选用墩台应注意以下两点１．3 １为减少软基位移对结构的影响，尽可能减少超静定个数，适当加大桩距，减少桩根数。
以上处理方法既可满足设计规范要求还可降低工程造价。
１．3．２当桩底接近基岩表面时，承载力接近设计要求，就没有必要再伸入基岩以求更加保险；若承载力不够时，可把桩径加大再算，尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。
，当用１．２ｍ桩径时，桩需嵌入基岩１．５ｍ，改用１．５ｍ桩径时，位于基岩表面即可满足承载要求，降低了施工难度。
２下部结构内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响，上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造，这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构，故下部结构内力计算方法的选用是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到工程的安危，为此作以下几点分析：２．１盖梁内力计算《墩台设计手册》中算例对墩台内力按下列方式计算：当荷载对称布置时，按杠杆法计算，当荷载偏心布置，按偏心压力法计算，两种布载状况的内力取大值控制设计。
这种算法没有真正体会规范用意，仅为两种布载状况下的内力计算，不是各截面最不利状态的内应该先画出各截面内力影响线，再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载，求出各截面内力最大、最小值，然后根据内力包络图进行结构配筋。
某铁路桥桥墩地基和基础设计
某铁路桥桥墩地基和基础设计兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）目录1. 概述........................................................................................................................ ................. - 1 -1.1 设计的任务及建筑物的性质和用途................................................................................... - 1 -1.2 基本资料.......................................................................................................................... .... - 1 -1.2.1建筑物的立面示意图........................................................................................................ - 1 -1.2.2建筑物场地地形图及钻孔布置图.................................................................................... - 2 -1.2.3建筑物地区水文、地质情况（钻孔柱状剖面图）........................................................ - 3 -1.2.4土的物理力学性质表........................................................................................................ - 5 -1.2.5作用在桥墩上的荷载........................................................................................................ - 6 -1.2.6墩帽尺寸简图及墩身坡度................................................................................................ - 7 -2. 下部结构设计........................................................................................................................ ..... - 8 -2.1 绘制设计资料总图............................................................................................................... - 8 -2.2 复合各层土的名称、确定其允许承载力.......................................................................... - 9 -2.2.1土层名称的复核................................................................................................................ - 9 -2.2.2确定土的状态.................................................................................................................. - 10 -2.2.3确定各土层的基本承载力σ0和地基承载力修正系数K .............................................. - 11 -2.2.4各土层的地基的允许承载力的计算.............................................................................. - 11 -2.3 地基和基础的方案比较..................................................................................................... - 12 -2.4 高承台桩基地基和基础的设计与计算............................................................................. - 12 -2.4.1桩基设计........................................................................................................................ .. - 12 -2.4.2桩基内力及变位计算和桩基检算.................................................................................. - 18 -3. 施工方法及程序....................................................................................................................... - 37 -3.1 施工方法及主要机具设备................................................................................................. - 37 -3.1.1施工方法........................................................................................................................ .. - 37 -I兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）3.1.2主要机具设备.................................................................................................................. - 37 -3.2 主要施工程序..................................................................................................................... - 38 -3.2.1施工程.. - 38 -3.2.2施工准备........................................................................................................................ .. - 38 -3.2.3钻孔机的安装与定位...................................................................................................... - 38 -3.2.4埋设护筒........................................................................................................................ .. - 38 -3.2.5泥浆制备........................................................................................................................ .. - 39 -3.2.6钻孔........................................................................................................................ .......... - 39 -3.2.7清孔........................................................................................................................ .......... - 39 -3.2.8灌注水下混凝土.............................................................................................................. - 40 -3.3 质量的控- 40 -3.3.1成孔质量控制.................................................................................................................. - 40 -3.3.2成桩质量控制.................................................................................................................. - 41 - 结论........................................................................................................................ ....................... - 43 - 致谢........................................................................................................................ ....................... - 44 - 参考文献........................................................................................................................ ................... - 45 - 附录Ⅰ附录ⅡII兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）1. 概述1.1 设计的任务及建筑物的性质和用途设计任务：根据已有建筑物的图样，所受上部结构的荷载、地质和水文地质情况，遵照“中华人民共和国铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5—2005”设计某铁路干线上跨越某河流的桥梁之R号桥墩的地基和基础。
(整理)基础工程计算书 -
基础工程课程设计题目:铁路桥墩桩基础设计****:***姓名:专业:学号:2014年9月28日基础工程课程设计任务书——铁路桥墩桩基础设计一．设计资料1. 线路：双线、直线、坡度4‰、线间距5m，双块式无碴轨道及双侧1.7m 宽人行道，其重量为44.4kN/m。
2. 桥跨：等跨L=31.1m无碴桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，梁端缝0.1m；梁高3m，梁宽13.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。
轨底至梁底高度为3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09m。
3. 建筑材料：支承垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C30混凝土。
4. 地质及地下水位情况：土层平均重度γ＝20kN/m3，土层平均内摩擦角ϕ =28°。
地下水位标高：＋30.5。
5. 标高：梁顶标高+53.483m，墩底＋35.81。
6. 风力：w＝800Pa (桥上有车)。
7. 桥墩尺寸：如图1。
二．设计荷载1. 承台底外力合计：双线、纵向、二孔重载：N=18629.07kN，H=341.5kN，M= 4671.75kN·m双线、纵向、一孔重载：N=17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN·m2. 墩顶外力：双线、纵向、一孔重载：H=253.44 kN，M ＝893.16 kN·m。
三．设计要求1. 选定桩的类型和施工方法，确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。
2. 检算下列项目(1) 单桩承载力检算（双线、纵向、二孔重载）；(2) 群桩承载力检算（双线、纵向、二孔重载）；(3) 墩顶水平位移检算（双线、纵向、一孔重载）；(4) 桩身截面配筋计算（双线、纵向、一孔重载）；(5) 桩在土面处位移检算（双线、纵向、一孔重载）。
3. 设计成果：(1) 设计说明书和计算书一份(2) 设计图(计算机绘图) 一张四．附加说明1. 如布桩需要，可变更图1中承台尺寸；2. 任务书中荷载系按图1尺寸进行计算的结果，如承台尺寸变更，应对其竖向荷载进行相应调整。
基础工程课程设计(桩基础)(西南交通大学).
课程名称：基础工程设计题目：2#桥墩桩基础设计院系：专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2017年6月5日目录一、基础工程课程设计任务书 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计目的 (2)1.3基本资料 (2)1.3.1设计的任务及建筑物的性质和用途 (2)1.3.2基本资料 (3)1.4设计依据 (4)1.5设计要求 (5)1.6其它 (5)二、承台上部荷载计算 (8)三、高承台桩基地基和基础的设计与计算 (9)3.1桩基设计 (9)3.1.1确定承台尺寸 (9)2.1.2桩的设计 (9)3.2桩的内力及位移计算 (11)3.2.1桩的内力和变位计算 (11)3.2.4群桩承载力的检算 (14)3.3桩顶水平位移检算 (15)3.3.1桩在局部冲刷线处的水平位移和转角 (15)3.3.2在桩顶处的水平位移和转角 (15)3.4桩与承台的联接强度检算 (16)3.5河床底面以下墩身及承台和桩的工程量计算 (17)附录一：桩身的弯矩、剪力及土的横向抗力计算表及其分布图 (18)附录二：桩基础横断面、平面及立面图 (22)一、基础工程课程设计任务书——铁路（公路）桥墩浅基础设计1.1设计题目本课程的题目是“1#桥墩独立基础设计”1.2设计目的柱下独立基础是桥梁工程中的常用基础形式之一，在工程中应用范围较广。
为系统掌握此类基础的设计方法，通过本次课程设计应全面掌握柱下独立基础设计计内容与步骤及主要验算内容与方法，了解现行《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5-2005）和《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）的有关规定，并初步具备独立进行该类基础设计的能力。
1.3基本资料1.3.1设计的任务及建筑物的性质和用途设计任务：根据已有建筑物的图样，所受上部结构的荷载、地质和水文地质情况，遵照“中华人民共和国铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5—2005”（公路桥涵设计通用规范JTG D60——2015）设计某铁路（公路）干线上跨越某河流的桥梁之1#号桥墩的地基和基础。
基础工程桩基础课程设计
基础工程课程设计课程名称：桩基础课程设计院系：土木工程系专业：年级：姓名：学号：指导教师：西南交通大学目录一、概述 (3)1.1 设计任务 (3)1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。
.......................................................... 错误!未定义书签。
2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。
2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。
基础工程铁路桥梁桥墩基础课程设计报告书
课程设计任务书题目：双线高速铁路某桥墩基础设计一、设计的目的通过本课程设计，要求学生熟悉基础设计的方法，掌握基础设计的基本理论，培养综合应用基本知识和基本理论的能力。
二、设计的内容及要求设计具体内容见任务书：通过本课程设计，要求学生熟悉：1．综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。
2．对选定的基础方案进行详细设计。
3．初步决定修筑基础的施工方案。
三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日目录一、工程概况 (2)二、工程地质和水文地质 (2)三、设计荷载 (3)1、恒载 (3)（1）结构构件自重 (3)（2）附属设施重（二期恒载） (3)2、活载 (3)四、设计步骤 (4)1.支座反力的确定： (4)G的计算 (4)（1）基底以上墩及土的重量和K（2）附加力（风力） (5)（3）主力 (6)2.基础的选择与检算 (10)（1）选定桩基类型 (10)（2）选择桩材与桩径 (10)（3）拟定承台底面平面形状及尺寸 (12)（4）桩与承台连接方式 (13)（5）求R和桩数检验 (13)（6）求桩顶荷载 (14)（7）基桩竖向抗压承载力验算 (15)（8）水平承载力检验 (15)（9）承台抗冲切验算 (15)（10）承台底面形心处的位移计算 (16)（11）桩基检算 (21)3.基础配筋 (24)（1）判断大小偏心 (25)（2）应力检算 (25)（3）稳定性检算 (26)（4）单根桩材料表 (26)五、施工图绘制 (27)六、规范及参考书 (27)某高速铁路桥梁桥墩基础设计设计任务一、工程概况该桥梁系高速铁路干线上的特大桥（复线），线路位于直线平坡地段。
该地区地震烈度较低，不考虑地震设防问题。
桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土整体箱梁组成，见图3-1和图3-3。
铁路桥墩基础设计
课程名称：工程基础设计题目：铁路桥墩基础设计院系：专业：年级：姓名：指导教师：2011 年5 月20 日课程设计任务书专业姓名学号开题日期：2011 年3月20 日完成日期：2011 年4月16日题目铁路桥墩基础设计一、设计的目的1.熟练掌握Word ,Excel及CAD制图2.利用所学的东西分析设计桥墩基础，并制定其施工方案。
3.学会利用工具和资料解决问题。
二、设计的内容及要求1.计算主力，活载，纵向附加力及荷载组合。
2.选定桩基类型，确定桩径，桩材、桩长、桩数等3.进行桩的布置，并进行单桩轴向承载力检算及群桩验算。
4. 设计内容完整，并附有必要的计算图。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日（一）主力主力应包括恒载，活载，列车竖向动力和离心力。
但因桥墩为实体，可不计列车竖向动力而桥位于直线上，故也无需计算离心力。
1、 竖向恒载（1） 桥跨结构自重1N 一孔梁重=2227 KN轨道材料及人行道每米长度的重量=10 m kN 故kN N 255470.321022271=⨯+= （2） 顶帽自重2N体积 ()()32266.7502240215240240620m V =⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯-=π重量 kN N 5.1912566.72=⨯= （3） 墩身自重3N 墩身高m h 13=顶面积 ()22164.132240240240620m A =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯-=π底面积 ()22281.24185370240620m A =⨯+⨯-=π故体积 ()3333.24681.2464.1381.2464.131331m V =⨯++⨯⨯=重量 kN N 64.566533.246233=⨯= （4） 浮力4N低水位处之墩身截面积2247.182300300380m =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=π墩底面积281.24m = 则桥墩侵入水下体积： 低水位时：()3494.15081.2447.1881.2447.18631m V =⨯++⨯⨯=故浮力为：低水位时， kN V N 4.15091094.1501044=⨯=⨯= 2. 竖向活载 (1) 双孔重载其最不利荷载位置x 见图，可由2211l G l G =确定，若等跨度者，则可直接由21G G =解得，1G 和2G 分别为左右两跨上活载重量，故 ()x x G 922.33865.735.329222051-=--⨯+⨯=()()8.26771255.278015.5922+=-⨯++⨯=x x x G 则 m x 81.6= 则支点反力1R ，2R 为()()()kNR 23.154781.65.735.322135.3281.65.735.32925.1281.622053211=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡---⨯--⨯+⨯+⨯⨯⨯=kN R 45.1546239.208039.20296.1139.209296.113212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=竖向活载 kN R R N 68.300345.145623.1547215=+=+=对基底x x -轴之力矩 ()m kN M ⋅=-⨯=773.3145.145623.154735.05 (2) 一孔重载支点反力1R 为()()()kNR 59.18965.735.32215.735.32925.1235.3222053211=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-⨯+⨯-⨯⨯⨯=故竖向活载为 kN R N 59.189616==对基底x x -轴之力矩 m kN M ⋅=⨯=81.66359.189635.06 （二）纵向附加力（水平力） 1.制动力（或牵引力）现行《铁桥规》规定，单线桥之制动力或牵引力按竖向静活载重量的10%计算，但当与离心力同时计算时，则应按7%计算。
铁路桩基设计
第一章设计说明书1.1铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-991.2铁路桥墩桩基础设计内容及步骤（1）综合地层、荷载情况、使用要求、上部结构条件等确定桩基持力层；（3）选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造；（4）确定单桩承载力设计值；（5）根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置；（6）根据桩的平面布置，初步拟订承台的轮廓尺寸及承台底标高；（7）单桩竖向承载力验算（8）验算承台结构强度；（9）群桩承载力验算；（10）单桩桩身内力计算；（11）绘制桩的平面、横断面布置图。
1.3设计方案线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m，双块式无碴轨道。
桥跨31.1m，采用桩基础，墩下设八根桩，设计直径为1m，成孔直径为1.05m，钻孔灌注桩，用旋转式钻头，桩身采用C25混凝土，桩长31m，粗砂层为持力层，桩底标高为2.31m。
地基容许承载力[σ]=803.6kPa，单桩轴向受压容许承载力[P]=3683.29KN，对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。
建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C25混凝土。
1.4地质资料墩柱下地层情况及主要物理力学指标如下： 地层号 岩层名称 标 高厚度基本 承载力 （kPa ）容重 （kN/m 3）内摩擦角 （°） 1-1耕地36.79～36.290.56018101-2粉砂（中密）36.29～23.3113.020019.5181-3粗砂（中密）23.31～未揭穿40020.522地下水位高程为-50m 。
地层分布情况见图1。
36.7936.2923.31粉 砂33.31粗 砂比例 1：1000图1 地质横断面示意图1.5荷载资料该墩柱与承台布置详见图2。
铁路桥墩桩基础课程设计
中南大学课程设计题目铁路桥墩桩基础课程设计专业土木工程桥梁专业学生姓名学号指导老师一、确定基桩几何尺寸及所需桩数1.从地址和地下水位情况选定持力层，这里选8.8m 厚的中密粗砂层，按照摩 擦桩初步估算桩数。
2.考虑选择较硬土层作为桩端持力层（强度较高、压缩性较低的粘性土、粉土、中密或密实的砂土、砾石土以及中风化或微风化的岩层，是常用的桩端持力层），根据地质条件，将桩端定在粗砂层。
桩端全截面进入持力层的深度，对于砂土不宜小于1.5d ，取桩的直径d=1m ，桩长l=41m ，标高为-7.69m 处，桩端进入持力层深度为4.18m.3.成桩方式：钻孔灌注桩；钻孔机具为Φ100cm 旋转钻机。
4估算桩数（按双孔重载估算）： 按照公式：][p Nμn ∑⋅=其中，N:承台顶面的竖向力；经验系数μ，桥梁桩基采用 μ=1.3~1.8 取1.5。
5单桩的轴向受压容许承载力按下试计算：01[][]2i i P U f l m A σ=∑+'0222210[](43)6l dk d k dσσγγ>=+-+因为所以:::.2.1.2[]:i U l A f σσ桩身截面周长;桩侧或爆扩桩桩端爆扩体顶面以上各土层的厚度;桩底面积；：桩侧各土层的极限摩阻力；：地基的基本容许承载力，按《铁路桥规》表4。
1~4-9采用；桩底地基土的容许承载力，根据桩的入土深度采用。
032'2220430201010/[]:.1.35, 2.5,20.45KPaKN m k k k k m σγσ=∴∴=-=====查（铁路桥规）得：地基的基本承载力桩侧土的天然重度：桩持力层在水面以下，且透水，采用浮重度的深度修正系数查规范表4得钻孔灌注桩桩底支承力折减系数：'02222[](43)6430510436 2.5101 43050150630Mpa k d k d σσγγ=+-+=⨯⨯-+⨯⨯⨯=++=＋（）在桩长范围内，各土层的极限摩阻力和土层厚度： 软塑砂粘土 MPa f 451= 厚度m l 52.21= 粉砂 MPa f 402= 厚度m l 5.92=淤泥质砂粘土 MPa f 253= 厚度 m l 4.13= 细砂（中密） MPa f 504= 厚度 m l 4.234= 粗砂（中密） MPa f 805= 厚度 m l 18.45= 0(10.1) 3.46U d m ππ==⨯+= 227854.04/m d A ==π011[][] 3.46(45 2.52409.525 1.45023.480 4.18)220.450.78546303473.49222.673696.16i i P U f l m A KN σ=∑+=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+= 6.桩数的初步估算 18629.071.57.56,8[]3696.16N n n p μ∑=⋅=⨯=∴取根 ，验算后再做调整。
铁路桥墩基础设计(可编辑
铁路桥墩基础设计(可编辑
1.确定基础类型：根据桥梁所处环境条件和土质情况，选择适合的基
础类型。
常见的基础类型包括桩基、浅基础和深基础。
2.土质勘察和地质资料分析：进行土质勘察和地质资料分析，获取有
关地下水位、土壤类型、土层厚度等信息。
这些数据对基础设计起到了至
关重要的作用。
3.荷载计算：根据桥梁的设计荷载标准，计算出列车荷载、水流冲击、地震力等外部荷载的大小和作用方式。
4.基础尺寸确定：根据荷载计算结果和土壤特性，确定合适的基础尺寸。
基础尺寸的确定包括基础平面形状、所需面积、墩柱形式、锚固长度等。
5.基础槽型设计：根据基础尺寸确定的要求，进行基础槽型设计。
基
础槽型设计主要包括基础底床的形状、墩柱的支撑方式等。
6.基础材料选择：根据桥墩基础设计的要求，选择适合的材料，如混
凝土、钢材等。
材料的选择应与土壤特性和荷载要求相适应。
7.基础施工工艺设计：根据基础类型和设计要求，确定合理的施工工艺。
施工工艺设计要考虑到施工的可行性和经济性。
8.基础施工监测与验收：在基础施工过程中进行监测，以确保施工质
量符合设计要求。
施工结束后，进行基础验收，并编制验收报告。
以上是铁路桥墩基础设计的主要步骤。
在设计过程中，需要综合考虑
桥梁的荷载与土壤的承载能力，以及地震、水流等外部荷载的作用，以确
保桥墩基础的安全性和稳定性。
同时，还需要根据具体情况进行合理的设计优化，以实现经济高效的设计方案。
关于 铁路重力式桥墩
铁路桥墩及桩基础课程设计一、基本资料及检算要求1．桥跨结构：等跨 L=32m 道碴桥面预应力混凝土梁，梁全长32.6m ，梁缝0.lm ，轨底至梁底高度为2.6m ，轨底至支承垫石高度为3.0m 。
摇轴支座，支座全高0.4m ，支座中心至支承垫石顶面为0.325m 。
每孔梁重2124kN （包括支座重）。
梁上采用道碴桥面钢筋混凝土轨枕及双侧有1.05m 宽人行道，其重量为V=48 kN/m 。
2．桥上线路情况:I 级线路，单线，曲线半径R ＝1500m ，设计行车速度 V=120km/h 。
3.荷载：列车活载为中一活载，风压强度按标准设计要求采用。
4．无流水，无冰冻。
5．土质情况：第1层杂填土，基本承载力=0ο130kPa ，土的容重γ=16kN/m 3。
第2层沙黏土，液化指数L I =0.667，空隙比e =0.88，基本承载力=0ο190kPa ，极限摩擦力f=80 kPa ，地基系数的比例系数m=10000 kN/m 4 ， 土的容重γ=18kN/m 3，。
第3层卵石，中密，基本承载力=0ο500kPa ，极限摩擦力f=120 kPa ，土的容重γ＝20kN/m 3 ，地基系数的比例系数m=30000 kN/m 4。
6．桥墩尺寸及所用建筑材料：桥墩尺寸见图，顶帽采用C20钢筋混凝土，托盘采用C20混凝土，墩身C15，及基础采用C20混凝土。
7．检算要求：按铁路《桥规》要求，检算墩身及基础设计。
二：计算步骤与内容：（一）荷载计算恒载恒载包括桥跨结构自重和桥墩（顶帽、墩身及基础）自重。
1．桥跨结构自重由支座传来的桥跨结构恒载压力，包括梁及支座、线路设备及人行道的重量。
梁及支座重可从选用的桥跨标准图中查取。
桥墩上所受的桥跨恒载压力等于相邻两桥跨通过支座传来的反力之和，等跨时传来的桥跨恒载压力作用在桥墩中心线上。
２. 桥墩自重计算桥墩自重时，常将桥墩顶帽、托盘、墩身分别计算，最后求和。
各种圬工容重统一按下列数值采用；钢筋混凝土25kN/m3，混凝土、片石混凝士、浆砌块石23kN/m3，浆砌片石22kN/m3。
基础工程设计铁路桥墩桩基础设计
基础工程课程设计二一、设计题目本课程设计的题目是“铁路桥墩桩基础设计”二、设计目的通过本次课程设计应全面掌握铁路墩台桩基础设计内容与步骤及主要验算内容与方法，了解现行《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5-2005）的有关规定，并初步具备独立进行桩基础设计的能力。
三、设计资料（一）线路及桥梁1、线路：双线、直线、坡度4‰、线距5m，双块式2无石渣轨道及双侧1.7m人行道，其重量为44.4kN/m。
2、桥跨：等跨L=31.1m无渣桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，梁端缝0.1m。
梁高3m，梁宽13.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。
轨底至梁底高度为 3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09。
3、建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C25混凝土。
（二）地质资料墩柱下地层情况及主要物理力学指标如下：地层号岩层名称标高()m厚度()m基本承载力（kPa）容重（kN/m3）内摩擦角（°）1-1 耕地 36.79～36.29 0.5 60 18 10 1-2 粉砂（中密） 36.29～23.31 12.98200 19.5 18 1-3粗砂（中密）23.31～未揭穿40020.522地下水位高程为-50m 。
地层分布情况见图123.31粉 砂粗 砂比例 1：1000图1 地质横断面示意图（三）荷载资料该墩柱与承台布置详见图2。
图2 桥墩及承台示意图（单位：cm）承台底外力合计：1、双线、纵向、二孔重载：N=17800.07kN，H=341.5KN，M=4671.75kN.m;2、双线、纵向、一孔重载：N=17334.94kN，H=341.5kn，M=4762.57kN.m（四）设计方案该桥墩基础拟采用桩基础。
四、设计依据1、《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5-2005）五、设计要求1、选定桩的类型、施工方法、桩与承台的连接方式，设计满足工程要求的桩基础。
2013课程设计任务书
图 4 N1 、N3 取值示意图
MD ── 桩端嵌固类型编号
MD 1 嵌入岩层 MD 0 其它（嵌入土层或立于岩面）
柱桩 摩擦桩（钻、挖） 摩擦桩（打、震）
XS 1 XS ── 桩传力类型系数（即 中的 ） XS 1 2 2 XS 3
程序原理、流程等详细说明请参见参考教材《群桩基础内力与变位计算分析》 （或 pdf 文档）
-4-
Hale Waihona Puke -1-图1 3 设计要求
桥墩尺寸示意图
(1) 确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。 (2) 检算下列项目 ① 单桩承载力检算 ② 群桩承载力检算 ③ 墩顶位移检算 ④ 桩身截面配筋计算 （双线、纵向、双孔重载） ； （双线、纵向、双孔重载） ； （双线、纵向、一孔重载） ； （双线、纵向、一孔重载） ；
土层平均重度 20 kN/m3，土层平均内摩擦角 27 ， 地下水位标高：＋15.00m。 (4) 成孔机具：Φ80cm、Φ100cm、Φ125cm、Φ150cm 旋转钻机。 (5) 标高：轨底＋29.88m，墩底＋16.80m。 (6) 风力： w 800Pa (桥上有车)。 (7) 桥墩尺寸：如图 1 所示。
4 图纸版面安排 （参考比例）
5 图标样式
(单位：mm)
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6 附件：PPF.For 数据格式说明（李克钏书中的例题 P142）
卡片 1：
桩类型组数 N1 2 土层数 N2 1 作用力 H 方向上一排桩的桩数 N3 2 最小桩间净距 LS 2.1 桩材砼弹性模量 E 27000000
卡片 2
桩端嵌固类型 MD 0 桩传力类型系数 XS 0.5 内摩擦角(度) 40 桩底直径 DB 1.2 1.2
基础工程课程设计-铁路桥梁高承台桩基础设计
基础工程课程设计-铁路桥梁高承台桩基础设计基础工程课程设计铁路桥梁高承台桩基础设计一、收集设计资料某单线桥位于直线上，冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层，其容重γ=2000KN，内摩擦角,=38º，地基的基本承载力σ=900KPa。
局部冲刷线标高为19.200m，0承台底与水位线平齐，设计标高为26.800 m。
采用钻孔灌注桩施工，桩基直径为1.0,1.8 m。
4设计时，桩侧土极限摩阻力f=180KPa，横向地基系数的比例系数m=80MN/m。
基桩混凝7土采用C30，其受压弹性模量E=2.65×10KPa。
h二、设计荷载该桥墩由主力加附加力双孔活载控制桩基设计。
作用于承台底面的竖向力:N=2000KN、水平力H=400KN，力矩M=6900KNm。
三、基桩选择1. 基桩类型与尺寸(1)基桩类型——钻孔灌注桩根据设计资料知:考虑挤土效应和基桩的强度、刚度，选择灌注桩。
而冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层，有含水层，不宜采用人工挖空桩，考虑经济因素，采用钻孔灌注桩。
在桩位就地钻孔，成孔后将钢筋笼置入孔内灌注混凝土而成桩。
(2)基桩尺寸—1.25×(7.6+12.4)本设计中冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层，承载力高，可作为持力层，从承台底面到局部冲刷线长度为7.6m，故上部桩长取7.6m，总桩长不妨取为为20m，桩地标高6.8m处。
故基桩尺寸为:桩长取为20m，上部长度7.6m,下部长度为12.4m;桩径1.25m。
(3)混凝土等级基桩采用C30混凝土，承台采用C25。
2. 基桩数量,N,n,,[p]按双孔重载估算桩数 :式中:µ为经验系数，桥梁桩基采用1.3,1.8。
(1)计算单桩容许承载力1PUflmA,,，, [][]ii02,,222AA,d,，1.25,1.227m式中: ——桩底面积，此处为 44m,0.55 ——桩底支撑力折减系数，按规范6.2.2-6，取 m002UUr,，,,(0.05)3.299 ——桩身截面周长，(按旋转锥计算)fkPa,180——极限摩阻力， fiilm,12.4 ——土层厚度， lii'[](43)6,,,,,，,，kdkd[], ——桩底地基土的容许承载力，按公式 02222 '[](43)6,,,,,，,，kdkd 02222式中:——地基基本承载力，,,900kPa,00,k,3 ——由铁路桥涵规范4.1.3，取， kk,6222'[](43)6,,,,,，,，kdkd 02222,900，6，20，(4，1.25,3)，6，3，20，1.25,1590KPa根据规范4.2.2，主力加附加力时，可以把地基容许承载力提高20%[,],1590，1.2,1908KPa1 PUflmA,,，, [][]ii021 ,，3.299，180，12.4，0.55，0.785，1908,4505.463 2(2)确定桩数nN20000,n,u,1.3，,5.77 P4505.436暂取n,6，验算后在做必要调整。
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。
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铁路桥墩桩基础设计工程概况：该桥表层为０．５～２．５ｍ的粘性土硬壳层，其下为３～１３ｍ的淤泥、淤泥质粘土层，下面为粘土、亚粘土层，再下为花岗石片麻岩。
其中软土淤泥层呈流塑状态，含水量大，压缩性大，透水性差，力学强度低等特点。
软土地基上墩台型式的正确选用非常重要。
本文仅针对该桥软基的轻型墩台进行简述：１桥梁下部结构型式选用１．１埋置式桩柱式桥台台身埋入锥形护坡中，有单桩柱式与群桩框架式两种。
采用该型式桥台，为保证路基稳定性，不能过多地压缩桥长，不少工程对此有深刻的教训。
１．２柱式桥墩该型式桥墩适应性广、施工方便，为软基中最好的选择型式。
分为①盖梁单排桩柱式桥墩，一般用于简支梁桥；②无盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩，用于连续现浇箱梁。
１．3选用墩台应注意以下两点１．3 １为减少软基位移对结构的影响，尽可能减少超静定个数，适当加大桩距，减少桩根数。
以上处理方法既可满足设计规范要求还可降低工程造价。
１．3．２当桩底接近基岩表面时，承载力接近设计要求，就没有必要再伸入基岩以求更加保险；若承载力不够时，可把桩径加大再算，尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。
，当用１．２ｍ桩径时，桩需嵌入基岩１．５ｍ，改用１．５ｍ桩径时，位于基岩表面即可满足承载要求，降低了施工难度。
２下部结构内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响，上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造，这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构，故下部结构内力计算方法的选用是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到工程的安危，为此作以下几点分析：２．１盖梁内力计算《墩台设计手册》中算例对墩台内力按下列方式计算：当荷载对称布置时，按杠杆法计算，当荷载偏心布置，按偏心压力法计算，两种布载状况的内力取大值控制设计。
这种算法没有真正体会规范用意，仅为两种布载状况下的内力计算，不是各截面最不利状态的内应该先画出各截面内力影响线，再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载，求出各截面内力最大、最小值，然后根据内力包络图进行结构配筋。
近几年，有的设计单位作了下简化计算，对多支座的板、箱梁桥的墩台帽计算，按活载直接作用于由墩台简化成的连续梁上进行计算，不考虑活载及二期恒载的横向分布作用。
２．２桥台内力计算除了桥墩内力计算项目外，桥台竖向荷载还要增加土压力、负摩阻力、搭板自重等项；水平荷载要增加土压力，其影响复杂，需注意以下几点：（1）埋置式桥台土压力计算土压力一般是以填土前原地面或冲刷线起算的，对较差土质，需根据实际土质验算，确定是否考虑地面以下台后深层土对桩水平压力的影响。
台后一定要选用透水、强度高、稳定性好的材料，否则，渗水后摩擦角及粘结力下降，自重增加，台实际受土压力远大于设计值，使桥台失稳。
（2）地震土压力计算地震土压力随着桥梁等级的提高而加大；计算时不考虑活载作用；地震组合力对桥台影响不如对桥墩的影响大。
（3）搭板对土压力影响设搭板桥台还应考虑搭板作用后活载土压力改变对桥台有利的影响。
（4）桥头路基沉降、滑动验算第一，路基沉降过大：台背和梁端过早损坏；加大竖向土压力及负摩阻力，桥台盖梁开裂及桩基不均匀下沉；铁路路基渗水，促使铁路路基失稳。
第二，铁路路基滑动：导致桥台严重破坏，此时桥台所承受水平土压力已远大于正常计算，对于桥头路基加宽、加高或处于改河、填沟段或铁路路基外不远有沟、河的，更要注意深层滑动验算。
上述两项如不满足要求，须采用切实可靠措施进行处理，尤以粉喷桩处理桥头软基效果为佳。
３下部结构配筋下部结构配筋首先涉及配筋方法的选用问题，故在该项中对配筋方法、盖梁配筋、桩筋及桩长设计、桥台配筋等注意事项分别进行讨论：３．１极限法及容许应力法应用分析由于现行桥规将钢筋混凝土桥原容许应力法的弹性状态设计改按承载极限状态设计，大家对容许应力法有淡漠趋势。
事实上，极限法是在等截面简支梁试验基础上获得的，其适用范围有限，有些方面还必须用容许应力法，设计者需注意根据实际情况合理选用。
３．３桩筋及桩长设计注意事项（1）桩筋设计目前均采用极限法进行桩体抗弯筋设计，这在规范中已有详细公式。
对桩体抗裂还没有明确要求，目前说法不一，有待进一步研讨。
对于基桩各截面的配筋，从理论上讲，应根据桩内弯矩包络图进行计算布置。
通常是根据最大弯矩处进行配筋，从桩顶一直伸到最大弯矩一半处下一定锚固长位置，减少一半配筋再一直伸至弯矩为零下一定锚固长位置，再下为素混凝土段，对于软基，桩主筋最好穿过软土层。
①节省大量钢筋；②钢筋笼少，受桩长的变更而变更；③减少底部断桩处理的难度，减少扁担桩发生机率。
浇桩时，开始几米发生卡管等事故机率高，而采用第一种方式配筋，底部断桩后，钢筋笼拔出后，可原孔再钻，因钢筋笼一通到底，只能采用扁担桩处理。
（2）桩长设计桩长计算不同于桩基配筋，仍采用容许应力法，最大竖向力应按容许应力法要求计算，不需考虑极限荷载组合系数。
３．４桥台配筋注意事项主要表现在桩基、台身、台帽、背墙、耳墙等开裂，尤以根部裂缝为多，该桥布设三孔（２０ｍ＋３０ｍ＋２０ｍ），处于软土地质中，西幅采用框架式桥台，东幅采用带基桩Ｕ型台，桥头填土５ｍ高，又处于改河、临河段，当时限于经费，存在压缩桥孔现象，桥台前移使墩、台缝全部顶死，背墙、耳墙、台帽、台身出现较大裂缝，桥头路基出现很大范围的不均匀沉降及滑动裂缝，后对该桥整治加固。
以往桥台破坏多归结为超载，事实上也与设计时忽略某些因素有关：（1）台后顺桥向水平土压力对盖梁的水平弯矩是造成盖梁跨中附近侧面竖向裂缝的主要原因，而侧水平土压力易造成耳墙根部弯裂。
（2）桥台前移使有缝桥变成无缝桥，大梁就会对桥台背墙产生巨大推力去平衡台后的土压力，两个力作用的结果导致①背墙从根部剪裂；②盖梁挑出部分从支撑根部斜下弯裂；③台身与盖梁、桩基与台身连接处弯裂。
（3）桥台在土压力、恒载、活载、梁反推力作用下将有很大的扭矩，使盖梁发生扭剪破坏。
（4）桥头路基下沉致使背墙受活载冲击力而过早破坏。
４施工中下部结构技术问题的处理施工和设计是相互关联的，＂怎么设计，就怎么施工”，反过来对设计者而言，应该“怎么施工，就怎么设计”，设计者应保证设计方案的合理性、可实施性，对其提供的施工方案安全性应进行验算，有些施工方案的工艺、工序在设计文件中必须明确，否则对质量、安全有不良影响。
施工中出现的问题也要通过设计来解决，以下针对施工中常遇到的几个大问题进行分析，并从设计上提出解决问题的方法及其预防措施。
４．１桩长变更地质钻探资料仅反映局部地质情况，加之钻探描述与实际桩孔地质有所出入。
因此，桩底碰到岩面难以钻进，地质较好时，应允许对桩长进行变更，但必须要求设计人员、监理人员根据岩层实际强度，设计者既不能轻易变更桩长，又要避免过于保守，在满足承载力情况下进行桩长调整。
４．２沉淀层厚度指标选用分析①不要对沉淀层要求的太小，施工中难以控制。
②清底系数ｍｏ值对桩长影响较大，以０．３ｄ～０．４ｄ为宜，个别桩底沉淀层厚度超标的，浇筑前可用反循环清孔法进行清孔。
４．３断桩处理桩底设素混凝土段对底层断桩处理有很大帮助，对于上层断桩，可用挖孔接桩法处理，对于中层断桩，应重点控制；如出现断干桩可以接桩，水下浇筑可以采取扁担桩法进行处理，两桩挑一桩，三桩挑两桩。
５前期科学规划、合理方案对建桥的影响桥梁前期方案设计，对节省工程费用，保证工程质量很重要。
但很多时候，大家赶工期，前期工作不细，方案没有深度，等施工图搞好了，再重新完善方案，结果整个设计又从头开始，设计效率较低；若方案做得全面细致，科学合理，可以影响主管部门采纳而且较少变动。
５．１做好总体规划，初步正确框定下部结构的位置及型式５．２做好桥宽规划，提高下部结构的设计质量及设计单位的设计效率规划部门希望桥宽一步到位，而主管部门因资金所限常常不能一步实施到位。
５．３勘测是下部结构设计合理的前提和基础现场地形、地质影响下部结构型式的选择及方案的合理性、可行性，对下部工程设计质量至关重要，如果前期调查不细，就会给工程实施造成设计变更、工期延长、费用增加等问题。
5、总结：总之，设计者要善于结合工程实际分析问题、解决问题，并坚持在工程设计中推陈出新，以不断提高下部工程的设计质量及其使用效果。
一、设计资料1、线路：双线、直线、坡度4‰、线距4.0m，双线线路中心至人行道栏杆3.0m。
2、桥跨：无渣无枕混凝土箱形梁，计算跨度L0=40.0m，梁全长L=40.6m,梁端缝0.1m。
轨底至梁底 3.36 m，梁底至垫石顶0.5m，梁底至支座中心0.09m，一孔梁总重3100KN。
3、地质几地下水位情况：标高（m）地质情况厚度（m）标高（m）地质情况厚度（m）16.5~16.2 耕地0.3 -24.4~-30.9 粗砂（中密） 6.516.2~11.3 软塑粘土 4.9 -30.9~-40.5 中砂（中密）9.611.3~3.2 粉砂8.1 -40.5~-45.6 砾砂（中密） 5.13.2~2.4 淤泥质砂粘土（松软）0.8 -45.6~-58.7 硬塑粘土13.12.4~24.4 细砂（中密）26.8土层平均重度γ=20KN/m3，土层平均内摩擦角Φ=27。
，地下水位标高：+15.00m4、成孔机具：Φ100cm、Φ125cm，Φ150cm旋转转机。
5、标高：轨底+29.88米，墩底+16.80米。
6、风力：w=800Pa（桥上有车）。
7、桥墩尺寸：如图1所示。
二、设计荷载：1、承台底外力合计：双线、纵向、二孔重载：N=20442.5kN,H=936KN,M=12610.7kN.m;双线、纵向、一孔重载：N=18061.8kN,H=936kn,M=14674.37kN.m2、墩顶外力：双线、纵向、一孔重载：H=911.7KN,M=5410KN.m说明：如因布桩需要加大承台尺寸时，增加部分自重应计入。
三、设计要求：1、确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。
2、检算下列项目1)单桩承载力检算（双线、纵向、双孔重载）；2)群桩承载力检算（双线、纵向、双孔重载）；3)墩顶位移检算（双线、纵向、一孔重载）；4)桩身截面配筋计算（双线、纵向、一孔重载）；5)桩在土面处位移检算（双线、纵向、一孔重载）。
一、拟订尺寸承台：C20混凝土桩长：取桩长42米桩数：按双孔重载估算桩数：按照公式：][p Nμn ∑⋅= 其中：µ=1.3~1.85.0,5.2,5:][/10204006)34(][10142.31][21][0'223202'22200===-=∴=+-+=∴>=⋅==+∑=m k k k m KN KPadk d k d l d U A m l f P i i 折减系数：钻孔灌注桩桩底支承力查表得的深度修正系数浮重度，且为透水的，应采用在桩持力层在水面以下桩侧土的天然重度：基的基本承载力查（铁路桥规）得：地σγσγγσσππσμ 根：，按双孔重载估算桩数取）（载力：单桩的轴向受压容许承极限承载摩力桩底面积：84.813.31485.204423.1][3.113.31485.23534410722432490142.321600785.05.0)3.4808.26408.0301.840245(142.321][21][80,40,30,40,45:785.046001505040016105.2)314(105400][05432122≈=⨯=∑===+++++⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+∑=========++=⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯+=P N n KPaA m l f P KPaf KPa f KPa f KPa f KPa f f m d A KPai i i μμσμπσ桩 的 布 置图1所示二、台底面形心处的位移计算(1)、桩的计算宽度：48.1282.09.082.06.324.06.06.0)1(6.36.026)1(3)1(9.011''111=⨯⨯==⨯+=-+==<==+=+⨯==bhlbbkmhmlmdhdkkbkkbf（2）、4222212211424121221221167774452.71.41.2)1.24(826000)2(8000,60001.2,21.4)105.1(2)1(2)2(1006.11016.20491.01016.2107.28.08.00491.064---⋅=⨯+⨯+⨯=++=⋅=⋅====+⨯=+=++=∴⨯=⨯⨯=∴⨯=⨯⨯====mMNhhhhmhmmmKNmmKNmmhmhmdhhhhhmhmmEIKPaEEmdπImmh例系数：查表可知桩基系数的比其中：同土层：由于基础侧面为数种不（3）、地基系数220000350535007.74,330.6427tan 4214/1016.34252.75.288.16424018.04018.01006.148.152.7m d πA m d md φm KN m l c l αEI m b α====+=⨯=⨯==∴∴>=⨯==⨯⨯==取大于桩间距径：扩散角至桩底面得的半侧摩阻力以地基系数：为弹性地基则桩的变形系数： （4）、下面求3321,,,ρρρρmKN EI m KN EIY m KN EIY Y Y l l mKN A C AE l l E m l l M M H M M H /1020.63484.11006.14018.0/1086.16985.01006.14018.0/1032.7064.11006.14018.0484.1,985.0,064.11564424018.0,/1094.607.71016.31785.0107.2425.00111107.2,42,5.0,046446223463320557000170⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=====->⨯=⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯+=++=⨯====φαραραρφααξρξ得：查表已知：（5）、承台位移a,b,B 承台的计算宽度：求刚度系数：：承台底面处的地基系数34220/191842.3599555951.48.3)8.33.02(60003.050001.4)1(23.112.30.22.112.18.811m KN m h C m KN m d h b B h m =⨯==⋅=⨯+⨯+⨯=∴=+==⨯+⨯+=+=- m KN ρn ρn γi bb /1052.551094.685511⨯=⨯⨯===∑ m KN ρn ρn γi aa /1056.581032.784522⨯=⨯⨯===∑m KN ρn ρn γγi a ββa /103488.11086.1686433⨯-=⨯⨯-==-==∑mKN x n ρρn x n ρρn γi i i i i ββ/1075.1)5.18(1094.61020.6387254214214⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=+=∑∑∑则mKN h C B γγh aaaa /1087.10722.317.239573.1110856.52450'⨯=⨯⨯+⨯=+=mKN h C B γγγh βa a ββa /1068.8862.317.239573.111088.134642420''⨯-=⨯⨯+⨯-=+==mKN h C B γγh ββββ/1072.1828122.317.239573.11108.17541243430'⨯=⨯⨯+⨯-=+=由公式得：桩基是竖自桩，桩群为对称布置0====a βab βb ba γγγγ由式（6-78）得：⎪⎩⎪⎨⎧∑=+=∑=+Mβγγa N γb H βγγa ββaβbb βa aa ''''由上式可得承台位移：bbγN b ∑=2'''''βa ββaa βa ββγγγMγH γa --=∑∑2'''''βa ββaa βa aa γγγHγM γβ--=∑∑利用上式公式即可算出两种外荷载作用下的位移：荷载情况1（双孔重载）：N=20442.5 H=936 M=12610.7m b 00368.0102.5555.204424=⨯=m a 00159.0)1068.88(1072.18281087.101)7.126101068.88(9361072.1828244444=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯= rad β000767.0)1068.88(1072.18281087.101)9361068.88(7.126101087.101244444=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯=荷载情况2（一孔重载）N=18061.8kN,H=936kn,M=14674.37kN.mm b 00368.0102.5558.180614=⨯=m a 00169.0)1068.88(1072.18281087.101)37.146741068.88(9361072.1828244444=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯= rad β00088.0)1068.88(1072.18281087.101)9361068.88(37.146741087.101244444=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯=三、 墩身弹性变形引起的托盘底面水平位移'd δ 转角'β假定墩帽，托盘和基础部分产生刚性转动1、P ∑和纵向风力引起的力矩 利用几何关系分别求出五部分的边长及中线 将桥墩墩身部分分成四部分，分别计算它们所受的风荷载：⨯⨯=2.3=KN=M172.1Ap.48.063分别计算出四部分的上下底边长及中线长，然后既可计算出各个截面的弯矩，再求和即可得到托盘底面所受的总弯矩，列表如下：算例：墩帽风力H=10⨯1.2⨯0.8=9.6KN托盘风力H=0.5⨯(9.4+6.7)⨯1.5⨯0.8=9.66KNH1-2=1.63⨯3.2⨯0.8=4.1728KN托盘顶面0处的弯矩:① 911.7⨯1.2=1094.04KN*m② 9.6⨯1.2/2=5.76 KN*m对各截面弯矩 M 水平力(KN) 托盘顶 0托盘底 12 3 4 墩底5墩顶水平力7.911=∑P1094.04 2461.59 3947.661 5433.732 6919.803 8405.871 墩帽风力H=9.6 5.76 20.16 35.808 51.456 67.104 82.752 托盘风力H=9.66 7.651 23.397 39.142 54.888 70.634 墩 身H 1-2=4.1728 3.401 10.202 17.004 23.806 H 2-3=4.1728 3.401 10.202 17.004 H 3-4=4.1728 3.401 10.202 H 4-5=4.1728 3.401 墩顶弯矩5410KNm 5410 5410 5410 5410 5410 5410 总计6509.87899.4019420.26710947.93312482.40214023.6732. 计算托盘底面水平位移'd δ 转角'βM i △h h i I i =2bh 3/12EI i β’=M i △h/EI i'd δ=β’⨯h i单位 KN*m mmm4KN/m rad m 1-2段 8659.81.63 3.925 3.839 8.29⨯1071.702⨯10-4 6.80⨯10-4 2-3段 10184.1 1.63 5.555 4.156 8.98⨯107 1.850⨯10-4 10.277⨯10-4 3-4段 11715.2 1.63 7.185 4.490 9.70⨯107 1.969⨯10-4 14.147⨯10-4 4-5段13253.0 1.63 8.8154.48110.46⨯1072.066⨯10-4 18.212⨯10-4 总计7.587⨯10-449.316⨯10-4式中：2下上i i i M M M +=m KN M ⋅=+=-85.865923.94204.789921m KN M ⋅=+=-1.101842933.109473.942032m KN M ⋅=+=-2.117152402.12482933.1094743m KN M ⋅=+=-1.132532673.14023402.12448254m h 925.3274.411.31=+=m h 555.5263.163.17.241.02=+++=m h 185.7263.163.127.241.03=+⨯++= m h 815.8263.163.137.241.03=+⨯++=431839.364326.26.1m I =⨯=432156.464978.26.1m I =⨯=433490.465630.26.1m I =⨯=434841.466282.26.1m I =⨯=1． 单桩承载力检算（按双孔重载计算）N=20442.5 p 1=695000 x=1.5 β=0.767⨯10-3 则桩顶内力：][2.11.34857.3638.49433547.3631042405.1)1020(4246.494)1025(424)10(424335410767.05.11095.685.20442''max 220''2351max p G G N KNd G KNr d G KNx nN N <=-+=++=⨯⨯⨯=-⨯⨯==-⨯⨯=-⨯⨯==⨯⨯⨯⨯++=-∑则单桩承载力：桩周侧土的自重：水层中，应采用浮重度桩自重：桩位于地下透ππππβρ 2、群桩承载力检算：阴影部分为由于摩擦角而延伸的宽度KNG G N N KNG KNG m bh W m A mX 14856386.4947.1241635.204427.124163)107.12.1137.4205.12.1137.4107.194.1337.4205.194.1337.4(27.3638)1020(94.1394.196.4948.645694.1394.19627894.1394.1937.46.04tan 420max 03222=⨯++=++=∴=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯--⨯⨯===⨯===⨯==-=桩侧土的自重：桩自重：外伸宽度由于内摩擦角的影响：φKPa σKPa W M A N σ600][5543.195.5348.6457.12610278148563=<≈+=+=+=4、桩在土面处的位移检算：mm h βa 006.000452.02.3000884.000169.0'<=⨯+=+=5、墩顶位移检算：mml mm m h βδH βa d 6.3140552.200202.011.310587.710316.4972.12000884.000169.044'==<==⨯⨯+⨯+⨯+=+++=--6、桩身截面配筋设计：利用最不利荷载组合：双线，纵向，单孔，重载M M m M M z B A B B M A a H M ρa βρM βρρa H 224.27137.61224.2714018.066.24224.271936.28416.5561086.16109.16102.63108.866.241086.16108.81032.7109.160044443404444320+-=+-=+=∴=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=----桩身弯矩：A 、计算列表如下：az z A m B m -61.37A m 271.224B mM z 0 0 0 1 0271.224271.2240.2 0.5 0.197 0.998 -12.0899 270.6816 258.5917 0.4 1 0.377 0.986 -23.1365 267.4269 244.2904 0.6 1.5 0.529 0.959 -32.4647 260.1038 227.6391 0.8 2 0.646 0.913 -39.645247.6275 207.98251 2.5 0.723 0.851 -44.3705 230.8116 186.4411 1.23 0.762 0.774 -46.7639 209.9274 163.1634 1.4 3.5 0.765 0.687 -46.9481 186.3309 139.3828 1.6 4 0.737 0.594 -45.2297 161.1071 115.8774 1.8 4.5 0.685 0.499 -42.0385 135.3408 93.30233 2 5 0.614 0.407 -37.6812 110.3882 72.70699 2.2 5.5 0.532 0.32 -32.6488 86.79168 54.14284 2.4 6 0.443 0.243 -27.1869 65.90743 38.72052 2.6 6.5 0.355 0.175 -21.786447.464225.677852.8 7 0.27 0.12 -16.5699 32.54688 15.97698 3 7.5 0.193 0.076 -11.8444 20.61302 8.7686143.5 8.7 0.051 0.014 -3.12987 3.797136 0.667266 410B 、判别大小偏心134.050.09032.0060485.05.0060485.0011398.0049087.0)44.0(00785.0155.0)5.0(45.049032.000785.0157854.001.07854.000785.0,00785.07854.0)5.02(4)2(400424240202222=⨯=====+=⨯⨯⨯+=+==⨯+=+======⨯==y A I k mR y m πr nA R πI m nA A A A A μm A m πR πA g g g h h g g h为大偏心受压构件∴>=⨯=⨯==-==+=+===⨯===++=++====k m ηe e l I E παKN ηmαl l m d πI KPa E K he a m N M e c h h c h h 176.015.1154.015.11198.4)4018.00.40(5.0)0.4(5.0,049.064,107.2,6.1442.016.000.1154.02.01.016.02.01.0154.01756224.27102204470min max 0C 、配筋按照最小配筋率224'7.1500157.04002.0002.0cm m d πA A A h g g==⨯=== 352.0353.0)(16)(24352.05.0176.0893.6;535.36;975.6;866.013769.4025162''2≈=-⨯+===-=====Q μn V R r πμn W R e R e Q W V K αcm φg 荷载偏心率度，查表得经试算，令截面应力检算：，面积用量表得：采用根据最小配筋率查钢筋][6.565.0866.0244.0)1866.02(5.006.4152)12(][2.55.0866.0244.0)866.021(5.006.4152)21(0.706.4)5.044.0(01.014.31524535.36[)5.0(224.271866.096)(24[96'2323σMPa KR r K R σn σσMPa KR r K R σn σMPaMPa Rr πμn W R KM σg h g g ghg gh <=⨯⨯+-⨯⨯=+-=<=⨯⨯+⨯-⨯=+-=<=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=][885.3)00785.07.157854.0(95.03354)(7.1595.0,0.100.1/10/'0a g h h σMPa m A A φN σm φd l <=⨯+=+=====，查表得稳定性计算：。