《基础工程》铁路桥梁桥墩基础课程设计

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 0.494 100

②砂粘土Q4 2.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12︒05’19.4 3.4E-7 0.112 190

③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=2.4MPa

⑤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259.83

m 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：66.633

m ；

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：2.83

m 。

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：3

92.75m ；

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；