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文本内容:
第一章桩基础设计
一、设计资料
1、地址及水文河床土质:从地面（河床）至标高
32、5m为软塑粘土，以下为密实粗砂,深度达30m；河床标高为
40、5m，一般冲刷线标高为
38、5m，最大冲刷线为
35、2m,常水位
42、5m o
2、土质指标表
一、土质指标类型地基系数m极限摩阻力T内摩擦角°容重7软塑粘土8X13402012密实粗砂25xlO
312038123、桩、承台尺寸与材料承台尺寸:
7、0mX
4、5m义
2、0m拟定采用四根桩，设计直径
1、0m桩身混凝土用20号，o o其受压弹性模量与=
2、6X104MPa
4、荷载情况上部为等跨25m得预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及一孔活载时乂Z=
298.8MVZ=
5659.43OQ.=
74.7KN、4=
2810.87+
0.785x
3.3x15=
2849.73KN
四、最大弯矩max及最大弯矩位置Zmax得计算、a-
0.489ah-
0.489x9=
4.401厂八…aM.
0.489x
105.00C=——=---------------------=
0.687n°Q
74.7由设计规范查表得
1043、aZ=
1.043,Z=--=
2.132K=
1.
9120.489m河加侬加=
105.00x
1.972=
207.06=M0Kr/\八•iiidx vtn
五、桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移升和转角4）“0=--A+a EIa2EIA=
2.44066,5=
1.62100,
4.=-
1.62100,
5.=-
1.75058人人U/\1/747105=--------—x
2.44066+---------------xl.
621000.4893£Z
0.4892EZ符合规范要=
2.644x10-3m=
2.644mm6mm求二岛翳与44+747ins------V—x-
1.62100+----------x-
1.75058=-
1.027x W3rad
0.4892E/
0.489E/而一机QR_
74.7x
3.33=
1.042x10-3m=i.0423x
8.588x15=-
8.97xl0-4m=-
0.897mMil32EI~2x
8.588xl05所以桩顶纵向水平位移.二
2.644+
1.027x
12.3+
1.042-
0.897x10-3=
15.43xl0-3=
15.43mmJ’25—
2.577,水平位移容许值[△]—符合要求
六、桩身截面配筋得计算＜一＞、配筋得计算Mj=
207.06KNm最大弯矩截面在z=
2、132处,次处设计最大弯矩为设计最大弯矩为722=
2708.36KN由截面强度得计算公式:N.^RAr2+^RCuLNj r/e=r/M jL Br3RDjbigr3x工RQ7c7s,九7s取以上两式得临界状态分析，整理得:Rq（—）Rg C（r/e-Dgr0R=1IMPa.R=240Mpa现拟定采用20号钢筋,1级钢筋,a
81、计算偏心距增大系数Mj迎S=765mmN,
270.
39、
4.0因口力=
4.
4014.0,故桩得计算长度=
0.5x
3.3+=50740mm
0.489_5740长细比整一lp=
5.7407,可不考虑纵向弯矩对偏心距得影响，取
10002、计算受压区高度系数加根、-=二lx
76.5=
76.51292二500mm022=gr=0-90500=450mm设g=o、9则々Xco-Og-Rg11Bx500-A
76.5=___x_______________-240Cx
76.5-Dx45055008—
841.5A18360C-108000D八7c『=—xllxAx5002+—x240c〃
5001.
251.25二〃20900004+45600000现采用试算法列表计算，见下表:q
0、
960、
970、
980、
991.00A
2、
58902、
61582、
64242、
66852、
69430、
3710、356B
0、
40110、
38650、341376C
2、
33592、
36902、
40122、
43242、4627D
0、
68470、
65900、
63390、
60940、
58560、
00730、014-
0、
000880、
0027260、02163753343557617080615317X1O36328xlO3N-xlO367X1O3xlO32408X1032408xlO32408xlO324240Nj08x1018X103%
1、
9632、
1272、
3362、
6092、976由计算表可见，当C=
0、97时，计算纵向力N〃与设计值N/之比较为合理,故取二=
0、97,〃=
0、002726为计算值
3、计算所需纵向钢筋得截面积A=由=
0.002726xx5002=2141刖2o现选用10pi8,Ag=
25.45c根2,布置如图2所示混凝土净保护层20C=60~=50jnrn25mm纵向钢筋间净距为256nlm80mmo乙•/钢筋布置示意图V二〉对截面进行强度复核由前面得计算结果〃%=
76.5mm,a=60mm.r=450mm,g=
0.9g实际配筋率4A4x
25.45……=—9=-=
0.01296u^x5027id2i、在垂直与弯矩作用平面内
5.74071长细比十=,故纵向弯曲系数二7rd22-=7853982根机,实际纵向钢筋面积4混凝土截面积为二A=25452,加则在垂直于弯矩作用平面内得承载力为:ONu=^-RaAh+-RgAgh7c7s=lx
0.95x—xl1x785398+
1.25x240x
25451.
257030.1372708KN二河N.=J
2、在弯矩作用平面内BR+DpigRa gAR+CpiRa gx500Axll+Cx
0.01296x2405500B+
1327.95D11A+3-110C4=
0.
9878.99mm同样采用试算法可得，当时
①/=，与设计得=
76.54=
0.98根根很接近，故取为计算值在弯矩作用平面内得承载力为N“=R A^+^LR Cjurw ciK J7c Ys095n05=xllx
2.6424x5002+x240x2,3690x
0.007353x
50021.
251.
256327.73KN二N=2708KNjBP+^Djugr2RZc7sn05050—xllx
0.3717x5003+—x240x
0.6339x
0.007353x
50021.
251.25=
484.07KM%
207.06KN根Mj=桩截面符合强度要求
七、承台结构设计计算桩承台配筋承台桩分布图200-20-3=177cm承台（见上图）得有效高度为:%=
1、承台受冲切验算桩边冲切,计算冲跨比:100a0x=
0.565177%“Oy_25=0,
1410.2,02取、
0.
840.84=
1.098九+
0.565+
0.
2020.84%十
0.2+
0.20・2=
2.
1000.841取%=+“Oy+c+“Ox]z J%月MBoxM Boy=2x[
0.565xl+
0.25+
2.100x2+
1.5]xl.0xl则100x
1.77=
32371.04KN281087KN满足要求桩向上冲切,q==150cm;a=100cm;a=
0.25cm;2Xx iy所以,=
0.565；4,=02儿
0.56—=
0.732儿+
0.
20.565+
0.
20.56^—=
1.4004y+
0.
20.2+
0.2P=1・0,取瓦所以:口支笈储+，]仞/图0+9+6=
7767.56KN
2810.87KN满足要求—=
0.565a=100cm,a=25cm，所以x y%17725=
0.141%=177c〃,剪切承载力截面高177，取
0、
3、抗剪承载力计算
1.75L752+
1.
00.2+
1.0度影响系数月S=
1.0o£=
19875.637GV H=
298.8KN所以抗剪承载力满足要求
4、承台受弯承载力计算七M=,=2=2x281Q87xL50=
8432.6y3V^max•帆ZM=
3847.7HV恒载及二孔活载时＞No=
6498.2KN桩直径i、0m自重每延米7T X
1.04L t1r C
77、T/为.q=——-——xl5=
11.78A7V/mx
4.5x
2.0x25=
7234.WV
298.8KN故，作用在承台底面中心得荷载力为
3847.7+
298.8x
2.0=
4445.3KN二恒载及二孔活载时Z N=
6498.2+
7.0x
4.5x
2.0x25=
8073.WV桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩
二、单桩容许承载力得确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力得经验公式,初步反算桩得长度,设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度Nh=lp]=guZ lq+2m A{[cr]+^//^-3}22为，则:当两跨活载时:807321N=--------+
3.3xll.78+-xll.78/zhh42y-M=ZNy・=2x
2810.87x
0.75=
4216.31A7\E
8432.61X10622inoAr---------------—————------=
19327.34mm=
193.27cmI八八rrc
0.55x1770,〜c
1.0x1770-------------x340选用32幺28钢筋,间距为17+29X14+17cm,则实际钢筋二
197、02C2,混凝
4216.31+
3847.7xl064,=
18482.51mm2=
184.83cm
21.0x1770-0,55^1770x340土保护层为5cm,沿X轴方向布置选用3匣28钢筋,间距为23cm,则实际钢筋二
190、86cm2,混凝土保护层为5cm，沿X轴方向布置计算［P］时取以下数据:桩得设计桩径
1、0m,冲抓锥成孔直径为
1、15m,桩周长7rxi2u=7rxl.l5=
3.6m,A=----------=
0.485m2,=
0.74m0=09,
6.0,
[0]=55=12KN/m降=电,匕电心，140=120%[/]=-
3.16x[
2.7x40+/z-
2.7xl20]+
0.70x
0.9x
0.785x[550+
6.0+12x1+
3.3-3]=N=
2057.17+
5.89kh-
8.78m现取h=9m,桩底标高为
26、2mo桩得轴向承载力符合要求具体见如图1所示纵桥向断面横桥向断面
三、桩顶及最大冲刷线处荷载匕Qi＞Mj、此、Qo、弓＜一＞、参数计算
41、桩得计算宽度二b1K Ko・K・d=
0.9d+1K=
0.91+1K=
1.8K」x x=
1.5m:4=3d+1=6m:n=2:b=
0.6„J1—b L11—
0.
61.5c r/rfK=b+-------X=
0.6+--------------X——=
0.
7670.61\
0.66:.b=
0.99x
0.767=
1.38xI u2ba2^桩得变形系数:VEI+/z/z_8x103x
2.7+25xIO3x2x
2.7+
1.3x
1.3_町九+m2h22m=2iR==
17.25xlO3^/m3E=
0.67E,=
0.67x
2.6xlO3/aV/m2KTZ/4V二-----I--
0.0491m464I
17.25xlQ3xl.38=
0.489m-
170.0491X桩在最大冲刷线以下深度h=9m,其计算长度为:h=ah=
0.489x9=
4.
4012.5故按弹性桩计算
823、桩顶刚度系数、
2、
3、夕4值计算7cd cr cl91-----=
0.785m1=33m;h=9m;=—;A=40c=10m=10x25xl03=
2.5xlO5/GV/m3o0A=-x
2.524=
4.91m2按桩中心距计算面积,i
3.3—x91Hp=----------------=r------------2-------+-------------------11Zp+3/z
110.785x
2.6x
1072.5xl05x
4.91=
8.355x15=0977h=ah=
0.489x9=
4.4014已知:，取用4/=ocl^-
0.489x
3.3=
1.6140由已知资料和查附表得X=
0.262564;=
0.448403;=
1.063181Q七,〃EIp=a3XQ=
0.031E7p=a2EIx=
0.107E/、、Q mmaEI4=
0.520，以Pm=m4Bo
4、计算承台底面原点处位移二
0、、7N
7234.
41851.42b=-----=--------------=----------°np4xO.977EZ EI}m；412%=40-5°E/+°.977£/
41.252=
8.185E/几夕+夕X XXi=\2=4x
0.
0310.124〃夕石/=石/=4x
0.107EZ=0A29EI,〃夕3产所以:32=
0.429£/2=
0.184£”的m的+夕Z4+3M41怦i=lm片-5夕np25PA+Q]Z321=
18.185E/x
298.8+0429EZx44453_
52299.
660.124E/X
8.185EI-
0.184EZ2EI
0.124E/X
4445.3+
0.429E/x298,8_820,80np2M+np3H24EI2EI
0.1x
8.185E/-
0.184E/-i=\Pi QiM＜二＞计算作用在每根桩顶上得作用力io
1851.42i”
820.80为％=Pi=q%+
0.977£/x[----------±
1.25x-----------EI EI竖向力
2810.87KN
806.33KN水平力:，
5299.66csrE
820.Sc八〜Qi=P2ao-PmPo=
0.031EIX————
0.107E/x--EI EI=
14.1KN弯矩
820.80sre
5299.66八“Q4A-
0.520EZx————
0.107E/x---Mi二夕Pm^o=EI EI=-
141.50/GVm£=nQ=4x
74.7=
298.8KN=H
298.8KN校核:+〃叫=£x p2x
2810.87—
806.33x
1.25+4x-
141.50i iZ=1幻恸=
4445.3=
4445.3KNmZ=2x
2810.87+
806.33=
7234.4KN=^M=
7234.4KNM（）Qo Kv三,计算最大冲刷线处桩身弯矩水平力及轴向力o加M=Mj+Qh=-
141.50+
74.7x
3.3=
105.00KAo。
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