土力学课程设计(浅基础和桩基础)

《土力学与地基基础》课程设计

（浅基础和桩基础）

浅基础设计资料

（1）上部构造：30m 预应力钢筋混凝土连续箱梁，计算跨径29.7m 。行车道9m ，无人行道。上部构造恒重所产生的支座反力R=4.65×26×30+0.09×9×24×30+0.10×9×30×25+2×0.35×30×25 =5410.2（kN ）

其中沥青砼1γ=24kN/m 3，预应力钢筋砼2γ=26kN/m 3，普通钢筋砼

=3γ25kN/m 3。 （2）支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数为0.05;

（3）设计荷载：公路-I 级；

（4）桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽；

（5）设计基准风压：0.45kN/m 2

（6）其他：第一层：粉质粘土，sat γ=20.80kN/m 3；第二层：碎石土，

sat γ=22.10kN/m 3；第三层：强风化砂岩，sat γ=25.20kN/m 3；第四层：

中风化砂岩，sat γ=27.00kN/m 3。

桩基础设计资料

1、地质与水文资料

地基土第一层为粉质粘土，地基土水平向抗力系数的比例系数m 1=15000N/m 4；第二层为碎石土，m 2=55000 N/m 4 ；第三、四层分别

为强风化砂岩、中风化砂岩，m 3=120000N/m 4

94500120000)3.01(350003.0)1(21=⨯-+⨯=-+=m m m γγ (N/m 4)

2、桩、墩尺寸与材料

墩帽顶标高为2616.8m ，桩顶标高为2606.5m ，墩柱顶标高为2614.78m 。

墩柱直径1.6m ，桩直径1.75m 。

桩身混凝土强度等级为C30，其抗压弹性模量E c =3.0×104 MPa

3、作用效应情况

桥墩为单排双柱式，桥面宽9m ，设计荷载公路-Ⅰ级，标准跨径30m ，无人行道。

（1）永久作用

上部为30m 预应力钢筋混凝土箱梁，每一根柱承受的荷载： 两跨恒载反力N 1=2705.10kN

盖梁自重反力N 2=362.90KN

系梁自重反力N 3=118.20KN

一根墩柱（直径1.6m ）自重N 4=416.00KN

桩（直径1.75m ）每米自重)/(10.60254

75.114.32m kN q =⨯⨯= （2）可变作用

对于桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均布荷载q k 和集中荷载p k 。对于公路-I 级，q k =10.5kN/m ，p k 采用直线内插，p k =278.8kN 。

两跨活载反力N 5=872.6kN

一跨活载反力N6=436.3kN

N6 在顺向桥引起的弯矩M=65.45kN/m

制动力H=165kN

纵向风力：

盖梁部分W1=4.81kN,对桩顶力臂9.48m

墩身部分W2=10.48kN，对桩顶力臂4.14m 桩基础要用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为嵌岩桩。

浅基础设计

一、设计资料

（1）上部构造：30m 预应力钢筋混凝土连续箱梁，计算跨径29.7m 。行车道9m ，无人行道。上部构造恒重所产生的支座反力

R=4.65×26×30+0.09×9×24×30+0.10×9×30×25+2×0.35×30×25 =5410.2（kN ）

其中沥青砼1γ=24kN/m 3，预应力钢筋砼2γ=26kN/m 3，普通钢筋砼

=3γ25kN/m 3。

（2）支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数为0.05;

（3）设计荷载：公路-I 级；

（4）桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽；

（5）设计基准风压：0.45kN/m 2

（6）其他：第一层：粉质粘土，sat γ=20.80kN/m 3；第二层：碎石土，

sat γ=22.10kN/m 3；第三层：强风化砂岩，sat γ=25.20kN/m 3；第四层：

中风化砂岩，sat γ=27.00kN/m 3。

二、确实基础埋置深度

从地质条件看，表层土为粉质粘土，[f a0]=180kpa ，放桩处土层厚度为1.92m 。第二层为碎石土，[f a0]=200kpa ，土层厚度为2.3m ，故选第二层土作为持力层，初步拟定基础底面在地面线以下4.2m,基础埋深为4.2m 。

三、基础的尺寸拟定

基础分为两层，每层厚度0.8m ，襟边取0.6m ，基础用C15，刚