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......................................................错误!未定义书签。

设计任务 ................................................错误!未定义书签。 设计资料 ..................................................错误!未定义书签。 二、设计计算 ..................................................错误!未定义书签。

桩的计算宽度 ..............................................错误!未定义书签。 桩的变形系数α ...........................................错误!未定义书签。 桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。 ........................错误!未定义书签。 计算承台底面形心O 点的位移a,b,β .........................错误!未定义书签。 计算作用在每根桩顶上的作用力 ..............................错误!未定义书签。 计算局部冲刷线处弯矩M0，水平力Q0及轴向力N0 ..............错误!未定义书签。 三、验算单桩轴向受压容许承载力 ................................错误!未定义书签。

局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩

y

M 及

y

σ .................错误!未定义书签。

桩顶纵向水平位移计算 ......................................错误!未定义书签。

一、概述

设计任务

本设计对象为某公路的特大型桥，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学选择一个基础，按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下：

（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。

（4）将以上全部成功整理成设计计算说明书和设计施工图。

1.1设计资料

（1）地质及水文资料

河床土质为鹅卵石，粒径为50-60mm约占60%，20-30mm约占30%，石质坚硬，空隙大部分由砂密实充填，卵石层深达。

地基比例系数m=120000KN/m^4；地基基本容许承载力

σ=1000Kpa;

桩周土极限摩阻力τ=400Kpa；土的单位重度γ=20kn/m^3；土内摩擦角ϕ=400。

地面高程为，一般冲刷线高程为；最大冲刷线高程；承台底高程；常水位高程。

（2）荷载

上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，

混凝土桥墩，承台用C20混凝土，尺寸为×5m ×。 承台底总荷载为 ∑N = ∑H = ∑M =

(3)桩拟定采用直径d=。6根灌注桩，排列见下，为对称竖直双排桩基础，桩底高程采用

侧视图 正视图 俯视图

二、设计计算

（1）桩的计算宽度 b1=K f ×K 0×K ×d=(d+1)K K=b'+

55.16

9

.163.04.06.0110.6b'-1=⨯+=⨯h L 水平力作用方向上相邻两桩的净距L1== 桩的计算深度h1=3(d+1)= 桩排数n=2,所以取b ’= b1=×（d+1）K=×+1)×= (2)桩的变形系数α E=2^/7^10*6.2*67.0h m kn E =

4

40719.064

πd m I ==

49.00719

.0106.267.093

.2120000575

1=⨯⨯⨯⨯==EI mb αm 1- 桩在局部冲刷线以下深度为h=,其计算长度为h =ɑh=×=>。因此按弹性桩计算。

（3）桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。

ρ1=0

001ξh l 1

A C EA

++

0l (基底到局部冲刷线的距离)=, 局部冲刷线到底部h=, ξ=,A=4d 4

π=2

0c =0m h=120000×=6

10237.1⨯KN/m 3

A 0=

2

0440tan 31.1021.1⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯+π

按桩中心距计算面积，取A 0=234

⨯π

=2

ρ1=1

6707.710237.11106.215.131.105.019.6-⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯+=×106

= 已知：=h ɑh=×=>4,取用4

=0l ɑ0l =×=

查附表3-17,3-18，3-19得：，

，24691.010314.0==M Q X X 80158.0 ΦM =. ρ2=3αEI Q X =

ρ3=2

αEI EI X M 0593.0=

ρ4=ɑEI EI 3928.0ΦM =