《基础工程》铁路桥梁桥墩基础课程设计
[课程设计]铁路桥墩桩基础设计
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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。
桥墩与基础课程设计
桥墩与基础课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握桥墩与基础的基本概念、类型和设计原理，了解桥墩与基础在桥梁工程中的重要性。
2.技能目标：学生能够运用所学的桥墩与基础知识，分析并解决实际工程中的问题，提高工程设计能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对桥梁工程的兴趣和热情，增强学生对工程责任感和使命感，培养学生的团队合作意识和沟通协调能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.桥墩与基础的基本概念：介绍桥墩与基础的定义、功能和分类，使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的地位。
2.桥墩与基础的类型：讲解不同类型的桥墩与基础的特点和适用范围，帮助学生掌握各种桥墩与基础的设计要求和施工方法。
3.桥墩与基础的设计原理：阐述桥墩与基础的设计原理，引导学生学会根据实际情况选择合适的桥墩与基础类型，并能够进行基本的设计计算。
4.桥墩与基础的工程应用：通过实际工程案例分析，使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的应用，培养学生解决实际工程问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师讲解桥墩与基础的基本概念、类型和设计原理，引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的应用，培养学生解决实际工程问题的能力。
3.实验法：学生进行桥墩与基础的实验，使学生直观地了解桥墩与基础的构造和性能，提高学生的实践操作能力。
4.小组讨论法：引导学生分组讨论桥墩与基础的设计问题和工程应用，培养学生的团队合作意识和沟通协调能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的桥梁工程教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关的桥梁工程书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、图片、视频等多媒体资料，直观地展示桥墩与基础的构造和工程应用。
华东交通大学基础工程某桥桥墩桩基础课程设计课程设计初稿
华东交通大学基础工程计算书及图纸题目名称某桥桥墩桩基础设计计算院（系）软件学院专业软件+道路与铁道工程班级软件+道铁姓名王恋2011年6 月20 日至2011 年 6 月24 日共1 周指导教师: 耿大新教研室主任: 李明华目录基础工程课程设计任务 2 基础工程课程设计计算书 4 基础工程课程设计图纸9 基础工程课程设计参考文献10 基础工程课程设计附件10⊱1.基础工程课程设计任务设计题目：某桥桥墩(台)桩基础设计计算设计资料：某桥梁上部构造采用预应力箱梁。
标准跨径32m，梁长31.9m，计算跨径31.5m，桥面宽13m，墩上纵向设两排橡胶支座，桥墩采用圆端形实心墩，平面尺寸形式如图1所示，墩高12m，计算墩顶变形时，不考虑墩身的挠曲。
下部结构采用钻孔灌注桩基础。
图1 桥墩示意图1、水文地质条件：河面常水位标高25.000m，河床标高为22.000m，一般冲刷线标高20.000m，最大冲刷线标高18.000m 处，一般冲刷线以下的地质情况如下表1：表1-1 地质情况表2、设计荷载(未考虑荷载分项系数)：（1）恒载桥面自重：N1=1500kN+6×20kN=1620kN；箱梁自重：N2=6000kN+6×40kN=6240kN；桥墩自重：N3=3875kN；（2）活载一跨活载反力：N4=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M1=3334.3 kN·m；两跨活载反力：N5=5030.04kN+6×50kN=5330.4kN；（3）水平力风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩4.75m3、主要材料承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。
桩基采用C30混凝土，HRB400级钢筋；4、其它参数结构重要性系数γso=1.1，荷载组合系数φ=1.0，恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4 设计内容及要求(1) 根据墩身尺寸及地质情况拟定承台平面尺寸及埋深，拟定桩径、桩数及桩的平面布置；(1) 确定桩长及单桩竖向承载力；(2) 计算桩顶及最大冲刷线处的荷载(3) 桩顶纵向水平位移验算(4) 桩身截面配筋计算(5) 承台结构设计及验算(6) 桩及承台施工图设计：包括基础一般构造图、桩身配筋图、承台配筋图和必要的施工说明⊱2.基础工程课程设计计算书一．确定承台的几何尺寸和桩的桩数、桩长、单桩承载力以及桩的平面布置1．承台及桩身采用C30混凝土。
桥梁墩台基础工程课程设计
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书一、课程设计目的该课程设计就是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力;掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力;提高综合运用所学的理论知识独立分析与解决问题的能力;培养学生在综合性与实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。
二、课程设计题目某简支梁桩柱式墩、台设计三、课程设计内容与要求(一)课程设计内容1、设计荷载标准公路Ⅰ级,人群荷载—3、5KN/m2。
公路Ⅱ级,人群荷载—3、0KN/m2。
2、桥面净空5梁式:净7+2×1、0m。
6梁式:净9+2×1、0m。
3、上部构造注:冲击系数为1+μ=1、34、水文地质资料(a) (1)土层天然容重(kN /m3)桩侧摩阻力(kPa)液性指数孔隙比中砂20、5 60粘性土19、5 65 0、4 0、8中砂厚度(m)(1) (2) (3) (4) (5) (6) 3、0 4、0 4、5 5、0 5、5 6、0(2)水文资料墩帽盖梁顶标高:246m,常水位:242、5m,河床标高:240、5m,一般冲刷线:238、5m,局部冲刷线:235、2m。
水文地质资料(b)(1)地质资料标高20、00以上桩侧土为软塑亚粘土,各物理性质指标为:容重γ =18、5kN/m3,土粒比重Gs=2、70,天然含水量w=21%,液限w L=22、7%,塑限w p=16、3%;标高20、00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容重γ =19、5kN/m3,土粒比重Gs=2、70,天然含水量w=17、8%,液限w L=22、7%,塑限w p=16、3%。
(2)水文资料墩帽盖梁顶标高:127m,常水位:125m,河床标高:122、00m,一般冲刷线:120、00m,局部冲刷线:118、00m。
5、主要材料(1)盖梁与墩身均采用C30混凝土;(2)承台与桩基采用C25混凝土;(3)主筋采用335HRB级钢筋;箍筋采用235R级钢筋。
桥梁墩台与基础工程教学设计
桥梁墩台与基础工程教学设计背景桥梁是连接两岸的重要交通工具，在建造过程中，其墩台与基础工程起着至关重要的作用。
而基础工程又是土木工程学科中的重要基础，其研究内容涉及土工力学、地基处理、基坑支护等方面。
因此，设计一套基础工程教学方案，既有利于学生深入学习土木工程基础知识，也有助于实践中建造桥梁等重要工程。
教学目标本教学方案旨在通过墩台与基础工程的设计与建造，提高学生的能力和水平。
具体目标如下：1.了解土木工程基础知识，包括土工力学、地基处理、基坑支护等。
2.学习桥梁墩台的设计，包括构造方式、材料选择、施工技术等。
3.掌握基础工程的设计与施工流程，包括基础处理、地下水位控制、施工顺序等。
4.提高学生的实践能力和团队协作能力。
教学内容第一阶段：基础知识讲解在第一阶段，学生将学习土木工程基础知识，为后续设计与施工打下坚实的基础。
主要内容如下：1.土工力学：学习土体力学性质，包括密实度、孔隙率、抗剪承载力等。
2.地基处理：介绍基础处理方法，如挖土、压实、回填等。
3.基坑支护：介绍基坑开挖过程中需要进行的支护工作。
第二阶段：墩台设计在第二阶段，学生将进行桥梁墩台的设计，并了解相应的材料和施工技术。
主要内容如下：1.墩台类型：介绍各种墩台类型，如悬臂式墩台、耳状墩台等。
2.材料选择：介绍墩台材料的选择，包括钢筋、混凝土等。
3.施工技术：介绍墩台的施工技术，包括浇筑顺序、混凝土抗裂处理等。
第三阶段：基础工程施工在第三阶段，学生将进行基础工程的施工，包括基础处理、地下水位控制、施工顺序等。
主要内容如下：1.基础处理：介绍基础处理方法，包括挖土、压实、回填等。
2.地下水位控制：解决地下水位对施工的影响。
3.施工顺序：介绍施工的顺序和操作流程，如地基处理后进行基础施工等。
教学方法与评估本教学方案采用讲解、讨论、实践等多种教学方法，以提高学生的学习效果。
教学评估采用综合考核的形式，包括课堂表现、作业质量、实践运用等方面，以全面评估学生的综合能力。
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。
某铁路桥梁桥墩基础设计
一.万案设计1•基础类型和尺寸 ................................................................. 3 2•地基持力层 ..................................................................... 3 三、技术设计 .. (6)1.荷载设计 ........................................................................ 6 2•计算变形系数: ................................................ 6 3.计算刚度系数 J f 4 4.电算求解承台变位 a.b/-和桩顶内力 N i H i M i ................................................................. 7 5•绘制桩身弯矩图，剪力图和桩侧土的横向抗力图 ................................... 8 6. 桩身配筋计算 .................................................................. 13 7. 桩水平位移检算 .............................................................. 13 8. 桩单位转角检算 ............................................................... 14 9. 承台结构设计计算 .............................................................. 17 四.施工方案 .. (19)1.基础施工方式 ................................................................... 19 参考资料 .. (21)、概述1、工程概况和设计任务 目录 (2)亠、概述1、工程概况和设计任务（1）工程名称：某高速铁路桥梁桥墩基础设计2）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。
桥梁墩台基础工程课程设计汇本
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书一、课程设计目的该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。
二、课程设计题目某简支梁桩柱式墩、台设计三、课程设计容和要求（一）课程设计容1、设计荷载标准公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。
公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。
2、桥面净空5梁式：净7+2×1.0m。
6梁式：净9+2×1.0m。
3、上部构造该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1和2：表1表2注：冲击系数为1+μ=1.34、水文地质资料（a）（1）地质资料表3中砂厚度如下：表4（2）水文资料墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242.5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线：238.5m，局部冲刷线：235.2m。
水文地质资料（b）（1）地质资料标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重γ =18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重γ =19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%。
（2）水文资料墩帽盖梁顶标高：127m，常水位：125m，河床标高：122.00m，一般冲刷线：120.00m，局部冲刷线：118.00m。
5、主要材料（1）盖梁和墩身均采用C30混凝土；（2）承台与桩基采用C25混凝土；HRB级钢筋；（3）主筋采用335R级钢筋。
箍筋采用235（二）课程设计成果要求（1）设计成果完整，计算数据准确，图表规。
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。
桥梁墩台基础工程课程设计
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书一、课程设计目的该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法，使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程.二、课程设计题目某简支梁桩柱式墩、台设计三、课程设计内容和要求（一)课程设计内容1、设计荷载标准公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。
公路Ⅱ级,人群荷载-3.0KN/m2。
2、桥面净空5梁式：净7+2×1.0m。
6梁式：净9+2×1.0m.3、上部构造3 20 1917。
26 2285.54 193．38 193．86 184．144 25 2764.57 3328。
92 299．21 250．85 282．175 30 3842.49 4673.34 404．79 348．12 415．43注：冲击系数为1+μ=1.34、水文地质资料（a)（1）地质资料表3土层天然容重（kN /m3)桩侧摩阻力（kPa)液性指数孔隙比中砂20。
5 60粘性土19。
5 65 0.4 0。
8 中砂厚度如下：表4中砂厚度（m) （1）（2) （3）（4) （5) (6）3.0 4。
0 4。
5 5.0 5。
5 6.0（2）水文资料墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242。
5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线:238.5m，局部冲刷线：235。
2m。
水文地质资料(b）（1）地质资料标高20。
00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重γ =18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7％,塑限w p=16.3％；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重γ =19。
5kN/m3,土粒比重Gs=2.70,天然含水量w=17。
桥梁墩台与基础工程教学设计 (2)
桥梁墩台与基础工程教学设计概述桥梁是现代交通设施中非常重要的一部分，桥梁的墩台与基础工程是桥梁的基础支撑，对桥梁的安全、牢固稳定性有着至关重要的作用。
因此，桥梁墩台与基础工程教学是结合土木工程领域理论知识和实际工程应用技能的重要教学内容。
教学目标本教学设计的目标是帮助学生了解桥梁墩台与基础工程的重要性、基本结构、施工流程和设计要点。
让学生熟悉工程建设规范、学会运用土木工程领域常用的计算方法，具备一定的桥梁墩台与基础工程设计能力和实际操作技能。
课程内容课时安排本教学设计共包含15个课时，其中包括7个理论课时和8个实践课时。
课时内容1-2 桥梁墩台与基础工程概述3-4 桥墩基础设计与施工5-6 墩台结构及其设计要点课时内容7-8 墩台施工技术与安全注意事项9-10 土壤力学与力学计算方法11-12 墩台基础结构与设计13-15 墩台基础施工实践与现场管理技能理论课时内容1-2课时：桥梁墩台与基础工程概述•桥梁墩台及其与桥梁结构的关系•墩台类型及其分类•墩台施工中需要考虑的主要因素•基础工程的基本要求3-4课时：桥墩基础设计与施工•桥墩基础设计的总体考虑•安全和稳定性的处理•常用基础类型及其特点•基础施工工艺方法####5-6课时：墩台结构及其设计要点•常见墩台结构形式及其特点•墩台结构设计考虑因素•墩台结构设计常用方法和举例7-8课时：墩台施工技术与安全注意事项•墩台施工管理要点•墩台施工中的安全问题•墩台施工中可能遇到的问题及其处理方法9-10课时：土壤力学与力学计算方法•土壤基本性质与分类•土壤的荷载和应力特性•土壤力学的基础知识•土壤的力学参数测定方法11-12课时：墩台基础结构与设计•墩台基础分类及其组成形式•基础结构设计基本公式•墩台基础设计方法举例及思考问题实践课时内容13-14课时：墩台基础施工实践实践环节安排如下：•参观施工现场并考察施工现场安全•熟悉墩台基础施工流程及工艺要点•亲手体验墩台基础施工现场工作15课时：现场管理技能•现场管理常用技巧•合理布置机械及人员•施工现场安全管理教学评估方法本教学设计的评估方法主要分为两个方面：1.理论知识考试。
西南交大基础工程课程设计16号桥墩
桥梁基础工程课程设计目录第一章概述 (2)第一节工程概况和设计任务 (2)第二节工程地质和水文地质资料 (7)第三节设计依据 (8)第二章方案设计 (9)第一节地基持力层的选择 (9)第二节荷载计算 (9)第三节基础类型的比选 (16)第四节基础尺寸的拟定 (17)第三章技术设计 (19)第一节桩基础的平面分析 (19)第二节横向荷载下单桩的内力和位移计算 (23)第三节桩身截面配筋 (26)第三节单桩轴向承载力检算 (28)第四节墩台顶的水平位移检算 (29)第五节群桩基础的承载力和位移检算 (30)第六节单桩基底最大竖向应力及侧面土抗力检算 (30)第四章初步组织施工设计 (32)第一节基础的施工工艺流程 (32)第二节主要施工机具 (35)第三节主要工程数量和材料用量 (36)第四节保证施工质量的措施 (37)第一章概述第一节工程概况和设计任务1 工程名称某I级铁路干线上的特大桥（单线）。
2 桥跨及附属结构桥跨由38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号：专桥（01）2051】组成，该梁全长32.6m，梁高2.65m，跨中腹板厚度0.18m，下翼缘梁端宽0.88m，上翼缘宽1.92m，为分片式T梁，两片梁腹板中心距为2.0m，桥梁跨中纵断面示意如图1－1所示。
每孔梁的理论重量为2276 kN，梁上设双侧人行道，其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。
梁缝10cm，桥墩支承垫石顶面高程1178.12m，轨底高程1181.25m，全桥总布置见图1－2。
图1－1 桥梁跨中纵断面示意图图1－2全桥总布置图3 支座及墩台桥墩采用圆端形桥墩【图号：叁桥（2005）4203】和空心桥墩【图号：叁桥（2005）4205】2种，其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩，7#~32#采用空心桥墩。
圆端形桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，圆端形桥墩构造图见图1－3。
《墩台与基础》课程设计(1310)
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书一、设计资料㈠桥跨结构及桥上线路1、桥梁孔跨式样：某桥拟布置为如下4种桥式：①6孔16米预应力钢筋混凝土简支梁桥；②5孔20米预应力钢筋混凝土简支梁桥；③4孔24米预应力钢筋混凝土简支梁桥；④3孔32米预应力钢筋混凝土简支梁桥，梁上设双侧人行道，轨底标高1274.1，三种桥式的桥台均采用为T型桥台，左台长(0#台)8.05米，右台长6.18米，桥墩采用重力式墩。
2、桥上线路：为Ⅱ级铁路线，单线、位于曲线平坡地段，左台尾拟设于K0＋020处。
3、桥墩：采用重力式墩，横截面形状可采用圆端形、圆形或矩形；4、基础：拟采用桩基础，桩径可选择1.0m、1.25m、1.5m；㈡水文及地质资料1、本桥为谷架桥，旱季沟谷无地表水和地下水，仅在雨季有少量暴雨径流通过。
水文情况对孔径设计和沟床冲刷均不控制。
2#桥墩拟建处地质情况如下图所示。
2、土工试验资料桥址沟床覆盖层为Q3新黄土，其土工试验资料如下：项目土层天然容重γ(KN/m3)饱合容重(KN/m3)空隙比е液性指数I L基本承载力rq(KN/m2)内摩擦角Φ(0)摩擦力f(KN/m2)新黄土19.8 20.0 0.8 0.7 180 19 40.0 砂卵石土19.5 19.7 800 35 250.0㈢气象资料1、桥址地区历年平均最高气温为＋22摄氏度，历年平均最低气温为-12摄氏度；2、桥址平均最大冻结深度为1.5米；。
3、桥址处基本风压强度为W二、设计要求（一） 2#墩设计计算。
1、桥墩类型及墩身尺寸拟定；2、墩身截面应力及偏心检算；3、桥墩稳定检算；4、墩顶位移检算。
（二） 2#墩桩基础计算。
1、桩基础类型选择及尺寸拟定；2、桩基础内力计算；3、按土的阻力确定单桩承载力，并检算单桩承载力是否满足要求；4、桩基础整体强度检算；（三）绘制2#墩及其基础的结构图（可手绘，也可用CAD制图软件）。
根据以上资料可以组合不同的设计书。
《基础工程》课程设计指导书(规定设计).
土木工程（道桥）专业《基础工程》课程设计指导书第一部分柱式墩配多排桩基础1 拟定桥墩及基础尺寸1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定墩帽顶面标高：从水文角度出发，推算墩帽顶面标高。
计算水位=设计水位+波浪壅水等=104+0.114 =104.114m梁底标高=计算水位+安全净空=104.114+0.5=104.614m裸梁顶面标高=梁底标高+梁高=104.614+1.7=106.314m墩帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度=106.314+0.18=106.494m墩帽厚度：根据桥的规模，满足《桥规》有关最小厚度的要求，自行拟定1.2m.1.6m承台顶面标高：考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定99.87m。
承台厚度：为谋求较大刚度，按照《桥规》，承台厚度应不小于1.5m，1-2倍桩径2m。
承台底面标高=承台顶面标高—承台厚度=99.87-2=97.87m墩高=墩帽顶面标高—承台顶面标高=106.494-97.87=8.624m墩柱长度=墩高—墩帽厚度=8.624-1.2=7.424m桩长及桩底标高：由计算决定。
1.2 顺桥方向尺寸拟定墩帽宽度：根据标准跨径、计算跨径、支座垫板宽度，进行设计。
支座垫板尺寸见JTT_663-2006_公路桥梁板式橡胶支座规格系列。
b>f+a/2+a’/2+2C1+2C2=0.88+0.3/2+0.3/2+2*(0.2+0.1)=1.18m，取b=2m 墩柱直径：墩帽宽度—2C1，取整。
2-2*0.2=1.6m承台宽度：570cm。
1.3 横桥方向尺寸拟定墩帽长度：根据主梁间距、横桥向主梁片数、支座垫板宽度、防震挡块尺寸，满足安放主梁的要求。
同时考虑施工方法。
2.35*5+0.5*2+0.3*2=13.35m墩柱间距：对墩帽受力有利。
13.35*3/5=8.01m承台长度：根据墩柱间距与直径、桩的排数、直径、间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求，自行拟定。
8.01+2.5=10.51m2 承台底面形心荷载计算2.1 荷载类型（本次时间有限，简化如下）2.1.1承台底面形心竖向荷载包括：①结构自重（防撞墙、防撞护栏、桥面铺装、主梁、垫石、盖梁、墩柱、承台等）、②汽车（及冲击）活载布载方式：简支梁为该墩相连两跨满载，计算该墩分担的量；连续梁需按该墩的支反力影响线进行最不利布载2.1.2承台底面形心水平荷载包括：制动力布载方式：整联制动，滑板支座不分担，固定支座分担。
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目录一、工程概况 (1)二、工程地质和水文地质 (1)三、设计荷载 (2)1、恒载 (2)（1）结构构件自重 (2)（2）附属设施重（二期恒载） (2)2、活载 (2)四、设计步骤 (3)1.支座反力的确定： (3)G的计算 (3)（1）基底以上墩及土的重量和K（2）附加力（风力） (4)（3）主力 (5)2.基础的选择与检算 (9)（1）选定桩基类型 (9)（2）选择桩材与桩径 (9)（3）拟定承台底面平面形状及尺寸 (11)（4）桩与承台连接方式 (12)（5）求R和桩数检验 (12)（6）求桩顶荷载 (13)（7）基桩竖向抗压承载力验算 (14)（8）水平承载力检验 (14)（9）承台抗冲切验算 (14)（10）承台底面形心处的位移计算 (15)（11）桩基检算 (20)3.基础配筋 (23)（1）判断大小偏心 (24)（2）应力检算 (24)（3）稳定性检算 (25)（4）单根桩材料表 (25)五、施工图绘制 (26)六、规范及参考书 (26)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。
二、工程地质和水文地质场地处的地质剖面见图3-2，相关土工试验资料见表3-1。
水文资料见图3-1。
表3-1 土工试验成果表土层编号及名称地质年代比重Gs重度γ/kN/m3含水量w/%液限wL/%塑限wp/%ϕ c/kPa渗透系数k/cm/s压缩系数a/MPa-1地基承载力特征值(kpa)①软粘土Q4 2.72 14.9 91.5 85.0 55.0 6︒17’10.1 2.8E-8 0.494 100②砂粘土Q4 2.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12︒05’19.4 3.4E-7 0.112 190③粗砂中密Q3 2.60 19.5 26.2 / / 24︒32’/ 2.7E-1 0.011 350 ④强风化砂岩K 饱和单轴抗压强度 R=2.4MPa⑤中风化砂岩K 饱和单轴抗压强度 R=6.7MPa三、设计荷载1、恒载（1）结构构件自重按《铁路涵设计基本规范》（TB10002.1-2005)采用。
按照图纸提供采用梁的自重1Q ：钢筋混凝土重度253/m kN ，梁体混凝土用量259.83m 则： 1Q =m kN /203328.25925=÷⨯（2）附属设施重（二期恒载）轨下枕底道碴厚度为35cm 。
包括钢轨、道碴、轨枕、防水层、保护层、人行道遮板、声屏障、挡碴 墙、电缆槽竖墙、盖板等重量，直线梁按184kN/m 计算，曲线梁按198kN/m 计算。
则：2Q =m kN /184。
2、活载列车竖向活载纵向计算分别采用ZK 标准活载。
恒载图示：m kN Q Q /38718420321=+=+图2 恒载作用简图（尺寸单位：mm ）四、设计步骤1. 支座反力的确定：根据提供的上部结构恒载及活载，分双线纵向主＋附两孔满载、双线纵向主＋附一孔轻载两种情况。
先计算四个支座的支座反力，再把荷载计算到承台底面形心处。
（1） 基底以上墩及土的重量和K G 的计算墩台自重G 的计算：顶帽及托盘钢筋混凝土用量：66.633m ；墩身混钢筋混凝土用量：83.623m ；吊篮：一个桥墩：Q235钢材（12h+1529.3）kg ；涂装面积：72.432m （重量可忽略）； 支承垫石钢筋混凝土用量：2.83m 。
底座钢筋混凝土用量：392.754.54.914.34.71m =⨯⨯+⨯⨯ ()()kN G 19.5740100081.93.152********.758.262.8363.66=÷⨯+⨯+⨯+++=土的重量：基底以上土的体积：392.75m ；该土为软粘土，其重度3/9.14m kN =γ。
该体积的软粘土重量：kN 21.11319.1492.75=⨯kN G G K 40.687121.1131=+=（2） 附加力（风力）计算公式：0321W K K K W ∙∙=式中：W —风荷载强度（Pa ）；0W —基本风压值（Pa ），查规范取550Pa ；1K —风载体型系数，L/b=2.19取1.1；2K —风压高度变化系数，取1.0；3K —地形、地理条件系数，取1.0。
Pa W K K K W 6055500.10.11.10321=⨯⨯⨯=∙∙=桥上有车时按上式值的80%计算。
kPa W 484.0605%80=⨯=a) 顶帽风力迎风面积：21.22376.08.2m =⨯⨯顶帽风力=0.484×2.1=1.12kN对基底产生的矩为：1.12×（0.188+14.2）=16.1kN •mb) 墩身风力迎风面积=67.4m2墩身风力=67.4×0.484=32.62kN对基底产生的矩为：32.62×8=292.96kN •m总的纵向风力H=1.12+32.62=33.72kN ，取34kN 。
（3） 主力支座编号：图3 支座编号（横向）简图a) 情况1：双线纵向主＋附两孔满载图4 两孔满载简图（尺寸单位：mm ）列车活载动力系数：913.02.0996.0+-=φφL ，φL —结构计算跨度，单位m 本设计：1.1913.02.032996.0913.02.0996.0≈+-=+-=φφL此时支座反力计算：左跨部分：∑=:0M()()03232387216.18.08.281.12008.08.281.12008.281.16421122=⨯-⨯⨯+++⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯⨯N F kN F N 38.75221=由对称性：kN F F F F N N N N 38.75224321====此时荷载计算到承台底面形心处:kN F F N K 52.3008938.7522441=⨯==图5 两孔重载时承台地面受力简图K F —对应于荷载效应标准组合时，上部结构传至承台底部的竖向力； K G —基底以上基础、土等的自重之和。
b) 情况2：双线纵向主＋附一孔轻载图6 单孔轻载简图（尺寸单位：mm ）此时支座反力计算：左跨部分：∑=:0M()032323872124.268.036.14.261.164218.42.36.11.120012=⨯-⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯⨯⨯⨯⨯+++⨯⨯N F kN F N 95.68031=由对称性：kNF F N N 95.680321==右跨部分：∑=:0M 032323872132=⨯-⨯⨯N FkN F N 61923=由对称性：kN F F N N 619243==此时荷载计算到承台底面形心处:kN F F F N N K 9.259916192295.680322231=⨯+⨯=+=偏心距e=1.7+0.7=2.4m()()mkN e F F M N N K ∙=++⨯⨯-⨯=++⨯-=42.324696.2921.164.26192295.6803296.2921.162231K M —竖向合力和风力产生的偏心矩。
图7 单孔轻载时承台底面受力简图2.基础的选择与检算（1）选定桩基类型考虑桩基为低承台，采用钻孔灌入桩，确定设计为端承桩。
（2）选择桩材与桩径图8 土层分布图a)桩身采用C25混凝土。
b)设计桩径采用d=1m，成孔桩径为1.05m,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。
c)画出土层分布图如图8所示，选用强分化砂岩层为持力层，桩端进入持力层的临界深度为1.5d=1.5m，即桩端进入持力层要大于1.5m，从承台底面到粗砂中密层底部深度为19.10m，则取桩长l=22m。
桩底标高12.13m，进入持力层2.90m。
d)估算桩数：（按双孔重载估算）估算公式：RG F n KK +∙=μ 式中：()K K G F +—竖向承载力总和（kN ）；R —基桩的竖向承载力设计值；μ—经验系数。
p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q ∑+=+=P p p pk s i sik P p pk s sk A R A q l q u A R Q Q R ''////++=++=∑γγγγ()m d u 299.305.01=+⋅=⋅=ππ 22785.04m d A p =∙=π由教材表5-6查得桩的极限侧阻力的标准值sikq 为：软粘土：L I =1.22，k s q 1=21kPa ，1l =2.59m; 砂粘土： L I =0.43，k s q 2=70kPa ，2l =8.45m; 粗砂中密： k s q 3=74kPa ，3l =8m ； 强分化砂岩：'R =2.4MPa ，4l =2.96m 。
由教材表5-7查得桩的极限端阻力标准值pkq 为：强分化砂岩：h=25m ，取pk q =6300kPa 。
故：()kNA q l q u Q Q Q ppk i sik pk sk uk 30.90295.49458.4083785.0630087445.87059.221299.3=+=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+=+=∑ 由于桩端端阻力承受主要竖向力，取0=c η，0.1===sp p s ηηη，65.1==p s γγ。
故：kNA Q Q R p p pk s sk 30.7356785.04.265.1/5.494565.1/8.40834.2//=⨯++=++=γγ取3.1=μ，则估算桩数：()根02.53.735640.687152.300893.1=+⨯=+∙=R G F n K K μ暂时取n=6根，验算后作必要调整。
（3） 拟定承台底面平面形状及尺寸查《铁路桥规》，当m d 1≤时，最外一排桩至承台底板边缘的净距不得小于0.5d （设计桩径）且不得小于0.25m ，且钻孔灌注桩中心距不应小于2.5成孔桩径，满足桩间距和和承台边到桩净距的前提下得到桩在承台底面的布置情况，如下图（单位：cm ）：图9 桩在承台底面的布置（尺寸单位：cm ）由上图可知桩中心距a s在（3-4）d 之间，所以桩端处地基中各桩传来的压力将相互重叠。
（4） 桩与承台连接方式采用主筋伸入式，桩伸入承台板内10cm ，具体配筋见后面详述。
（5） 求R 和桩数检验计算考虑群桩效应下的基础竖向承载力设计值R 并检验桩数是否合适根据式（5-67）可知c ck c p sk p s sk s Q Q Q R γηγηγη///++=其中nA q Q cck ck =a) 求侧阻、端阻群桩系数p s ηη、。
这两个系数可根据l B d a //s c 和由表5-20查得，但由于横向和纵向as 不相等，查表时应采取平均值，即()45.312/5.34.3/s =+=d a以245.022/4.5/45.3/s c ===l B d a 和，按桩周为砂土，用内插法从表5-20得出267.1,155.1==p s ηηb) 求承台底的土抗力群桩效应系数c η。