桥梁基础竖向承载力的验算1

桥梁基础竖向承载力验算

参考资料：计算公式参考一级建造师执业考试《公路工程管理与实务》教材

北方交大桥梁基础竖向承载力的验算资料

概述：

桥梁主要由桥跨结构，支座，桥墩，桥台和基础组成，桥梁基础是将荷载传至地基的机构，桥梁基础可分为刚性基础，桩基础。

桩基础是基桩和连接于桩顶的系梁承台共同组成，可以将上部结构传来的荷载，通过系梁承台由桩基传递到较深的地基土层中，具有承载力大，稳定性好沉降小而均匀，抗震性好等优点。

桩基要满足三个方面。1，防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性2，控制地基特征变形量不超过规范允许值。3，满足基础结构的强度，刚度和耐久性。

桩基础的受力计算

桩基础受力计算按下列规定进行

系梁承台底面以上的竖直荷载全部由基础承受。

当基桩部位位于内摩擦角小于20度的软土中，应验算桩基因该土层施加于桩基的水平力所产生的扰曲。

在一般情况下，桩基不需要进行抗滑动验算。

在软土层较厚，持力层较好的地基中，桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降所引起的负摩阻力的影响。

挖孔桩（摩擦桩）单桩轴向受压容许承载力【P】可按下列方法计算

【P】=1／2（ULτP+AσR）

式中[ P ]——单桩轴向受压容许承载力(kN);

U——桩的周长（m），按成孔直径计算，当无试验资料时，成孔直径可按下列规定采用：旋转钻按钻头直径增大3~5cm；冲击钻按钻头直径增大5~10cm；冲抓钻按钻头直径增大10~20cm；

L——桩在局部冲刷线以下的有效长度（m）；

A——桩底横截面面积（㎡），用设计直径（钻头直径）计算；但当采用换浆法施工（即成孔后，钻头在孔底继续旋转换桨）时，则按成孔直径计算；

τP——桩壁土的平均极限摩阻力（kPa）：

n——土层的层数；

L I——承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度（m）；

τI——与对应的各土层与桩壁的极限摩阻力（kPa），按表1B413012-1采用：

σR——桩尖处土的极限承载力（kPa）

式中 [σ0 ] ——桩尖处土的容许承载力（kPa）；

h——桩尖的埋置深度（m），对于有冲刷的基础，埋深由一般冲刷线算起；对无冲刷的基础，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起，h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算，或按实验确定其承载力；

κ2——地面图容许承载力随深度的修正系数；

γ2——桩尖以上土的重度（kN/m³）；

λ——修正系数，见表1B413012-2。

m o——清底系数，按表1B413012-3采用。

缺陷桩基计算：

1.桩基全长21.2米，在18米至16米间混凝土松散，为计算安全，桩基16米

至21.2米按P2β地质考虑（详见设计图地质资料）玄武岩，强风化碎石状。

2.扣除桩底松散部分，计算有效桩长按16米计算。

3.摩擦桩：桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩端

处土层反力很小。

4.施工图地质情况

(1) Q/4el+dl/ 粉质黏土:灰黄、褐黄色,硬塑,地基承载力基本容许值220kPa,摩阻力标准值65kPa.动探试验Nd=9.8～18.2击.标贯实验N=12击。

(2) Q/4el+dl/ 碎石:灰黄、褐灰色,稍密,稍湿,地基承载力基本容许值

350kPa,摩阻力标准值120kPa.

(3) Q4dl+c块石:灰色,中密,稍湿饱和,地基承载力基本容许值600kPa,摩阻力标准值180kPa.

(4) P/2β玄武岩:黄灰、灰绿、黑灰色,强风化,碎石状,地基承载力基本容许值450kPa,摩阻力标准值140kPa.

(5) P2β玄武岩:深灰、灰黑色,中风化,碎石～碎块状,地基承载力基本容许值1500kPa.

4 桩基容许承载力计算式

【P】=1／2（ULτP+AσR）

=1／2（3.14*1.8*16*140+3.14*1.82／4*1500）

=823.7吨

桥梁实际荷载

P1桩基自重：16*3.14*1.82／4*2.2=90吨

P2系梁：8*3／2*2.6=50.7吨

P3墩柱：21.3*3.14*1.72*2.6=126吨

P4盖梁：36／2*2.6=46.8吨

P5梁板: 30*5／2*2.6=195吨

P6桥面:=25吨

P1～P6=533吨

P＞P1～P6

附件：（同桥桩基桩长对比，地质资料对比参考）

老清河3#桥7—2检测实际Φ1.7桩长16.2-1.4=14.8米对比5—1计算Φ1.8桩长16米老清河3#桥7—1检测实际Φ1.7桩长18.55-1.4=17.15米对比5—1计算Φ1.8桩长16米

老清河3#桥10—1检测实际Φ1.7桩长18.3-1.4=16.9米对比5—1计算Φ1.8桩长16米老清河3#桥21—1检测实际Φ1.7桩长18.6-1.4=17.2米对比5—1计算Φ1.8桩长16米在同桥桩基桩长对比中，部分桩长接近或小于16米，摩擦力均满足设计要求。