基础工程课程设计计算书(桥台扩大基础设计)
轻型薄壁桥台扩大基础计算示例(新规范)_yg
b.搭板布载
220.96
KN, 分 布荷载 qk =
15.24
m, 搭板计 算跨径 l0 =
3.50
KN/m2, 车 道数 n =
4.00 m
0.20 m,搭板 b = 0.20 m
-0.10 m,搭板e2 = 0.45 m
10.50 KN/m 3.30
台后到为 正,台前到 为负
备注
X(m) 4.10
Mx(KNm) 2986.62
备注
h(m) 0.47
备注
基底弯矩:
EC = RA = RB =
X=
MX = M=
λ*γ*H*h λ*γ*H*h/2 λ*γ*H*h/2
H/2 λ*γ*H2*h/8 RB*h3
汽车荷载引起的台身土侧压力ET
项目 汽车
λ 0.27
γ(KN/m3) 19.00
H(m) 7.11
RA(KN) 216.07
RB(KN) 216.07
EC(KN) 432.13
汽车荷载引起的基底土侧压力ET
项目 汽车
RB(KN) 216.07
h3(m) 1.50
M(KNm) 324.10
(二).竖直荷载计算
x(m) 3.55
Mx(KNm) 383.84
备注
1.恒载计算 上部梁板重力 P = γ*V/2 桥面铺装重力 P = γ*V/2 防撞栏自重 P = γ*V/2 搭 板 自重 P = γ*V/2
2.活载计算
1).汽车冲击系数计算
汽车冲击系数的计算,《规范》第4.3.2条填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5m的拱桥,涵洞以及
重墩力式台不计冲击力.
U型桥台扩大基础施工技术方案
U型桥台扩大基础施工技术方案一、项目概述U型桥台扩大基础工程是针对目前某些既有桥梁桥台结构存在着梁底空间紧张、桥台轴承压力大等问题，需要在原有桥台基础上进行加固扩大基础的工程。
通过实地踏勘和调查，本工程选定了某一座现有的U型桥。
二、工程设计考虑到原有U型桥台结构的要素，本工程设计采用了U形扩展基础的方案。
具体设计内容包括：1. 基础形式选择本工程采用U型基础形式，将原有桥台底部采取U型中开槽的形式进行加固，以承载增大后的荷载。
2. 基础扩展尺寸选择根据具体现场的地形条件、土层情况和周边建筑物的地基特性，确定了基础扩展的尺寸。
在确保桥台轴心线不发生偏移的情况下，比原有基础宽度向两侧各扩展1.2m。
3. 基础参数设计在进行基础参数设计的过程中，首先考虑了所选定土体的力学性质和地下水情况。
本工程选用了土体力学参数和水文参数比较稳定的黏土层作为对桥台基础施工的土体基础。
4. 基础施工方式选择本工程采用承台分段施工的方式，先对左右志形框架采取非开挖地下衬砌的方法进行扩展，然后再采用钢筋混凝土浇筑的方式施工，以保证新旧基础之间的互不干扰。
三、工程施工工程施工过程分为基础施工和桥梁结构防水维修两个部分。
1. 基础施工在具体的基础施工过程中，主要分为以下几个步骤：（1）现场勘测：根据设计图纸和实际情况，现场勘测确定施工范围、施工方案和工艺方法。
（2）动态监测：在基础施工过程中，根据桥梁结构的状态，实施动态监测，对其调整而保证施工的安全性。
（3）打桩基础施工：采取挖掘、打桩、浇筑工艺流程，将U型基础嵌入原有梁体中。
（4）基础回填：在填充灰土过程中，通过原桥墩上下游土体进行相互支撑，保证施工中墩身不发生侧移。
（5）相邻部位防护：考虑到施工区相邻区域的稳定性，对相邻部位进行有效防护和支撑。
（6）验收：基础施工后进行验收、检测，以保证新基础的稳定性和承载力。
2. 桥梁结构防水维修本工程施工完成后，为了保证桥梁结构的经久耐用，必须对桥梁结构进行防水维修。
基础工程课程设计计算书
目录基础工程课程设计计算书 (1)一、设计目的： (1)二、设计内容： (1)三、设计要求： (3)四、参考资料： (3)五、○A轴柱下钢筋混凝土独立基础的设计与计算 (4)六、○B轴柱下钢筋混凝土独立基础的设计与计算 (8)基础工程课程设计计算书一、设计目的：课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，《基础工程》是土木工程专业重要的专业基础课程之一。
基础工程课程设计是学生在学习《土力学》、《混凝土结构设计原理》和《基础工程》课程的基础上，综合应用所学的理论知识，完成基础设计任务。
该课程设计的主要目的是通过本课程的学习，学生能够掌握基本的地基基础设计、构造、识图、施工方法。
本课程的主要任务是培养学生以下方面的能力：1.树立正确的设计思想，理论联系实际，具有创新思想；2.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；3.学会运用基础工程设计的基本理论、基本知识和基本技能，了解基础工程设计的一般规律；4.具有运用标准、规范，查阅技术资料的能力和分析计算能力，以及运用计算机绘图的能力。
二、设计内容：（1）设计资料某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如下图所示，试设计该基础。
1）地质条件该地区地势平坦，无相邻建筑物，自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚约0.3m，含部分建筑垃圾②号土层：淤泥质土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=60KPa。
③号土层：含砾粘土，层厚2m，硬塑，稍湿，承载力特征值f ak=250KPa。
④号土层：粉质质土，层厚1.5m，承载力特征值f ak=250KPa。
⑤号土层：灰岩，承载力特征值f ak=6000KPa。
地基岩土物理力学参数如表1所示，地下水位在-1.5m处，无侵蚀性。
表1 地基岩土物理力学参数2）给定参数柱截面尺寸为500mm×500mm，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来轴心荷载见表1，荷载设计值取荷载标准值的1.35倍。
基础工程课程设计计算书(桥台扩大基础设计)
基础工程课程设计计算书(桥台扩大基础设计)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《基础工程》课程设计无筋扩展矩形基础计算书土木建筑工程学院道路桥梁121班陈召桃1203110210目录一、设计资料 (1)二、设计资料分析 (3)三、荷载计算及组合 (4)1、桥台自重及上部构造恒载计算 (4)2、土压力计算 (5)3、支座活载反力计算 (8)4、支座摩阻力计算 (10)5、荷载组合 (11)四、地基承载力验算 (13)1、台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 (13)2、基底压应力计算 (13)3、地基强度验算 (14)五、地基变形验算（沉降计算） (15)六、基底偏心距验算 (17)七、基础稳定性验算 (17)1、倾覆稳定性验算 (17)2、滑动稳定性验算 (18)八、结论 (19)一、设计资料1、基本概况某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T 形梁。
标准跨径20.00m ，计算跨径19.5m 。
摆动支座，桥面宽度为7+2×1.0m ，双车道，参照《公路桥涵地基与基础设计规范》进行设计。
设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载为3.5kN/m 2。
材料：台帽、耳墙及截面a-a 以上均用20号钢筋混凝土，31/00.25m kN =γ；台身（自截面a-a 以下）用7.5号浆砌片、块石（面墙用块石，其它用片石，石料强度部少于30号），32/00.23m kN =γ基础用15号素混凝土浇筑，33/00.24m kN =γ；台后及溜坡填土34/00.17m kN =γ；填土的内摩擦角035=φ，粘聚力c=0。
基础类型：无筋扩展矩形基础基础材料：混凝土强度等级C15~C20，钢筋为Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
2、水文地质资料水文、地质资料：设计洪水位标高离基底的距离为6.5m （即在a-a 截面处）。
地基土的物理、力学性质指标见下表：表 1取土深 度自地 面算起 （m ）天然状态下土的物理指标 土粒密度so γ)/(3m t 塑性界限 液 性 指 数 I L压缩系数 a 1-2)/(2N mm直剪试验 含水量（%）天然容重)/(3m kN γ孔 隙 比 e液 限L ω 塑 限P ω塑 性 指 数 I P粘聚力C （kN/m 2）内摩 擦角0φ3.2~3.62619.700.742.724424200.100.1555206.4~6.82819.100.822.713319150.60.262016ω3、桥墩及基础构造和初拟尺寸（如图）初步拟定基础分两层，每层厚度为0.5m，襟边和台阶宽度相等，取0.4m，基坑边坡系数可取m=0.75~1.0。
基础工程课程设计计算书(修改)精选全文
可编辑修改精选全文完整版基础工程课程设计计算书一、 工程概况某写字楼为钢筋混凝土框架结构，楼高6层，采用钢筋混凝土柱下条形基础。
底层平面见示意图。
框架柱截面尺寸为500×500，二、 根据地质资料可知确定基础埋深：根据地质资料进入土层 1.7m 为粘土层，其基本承载理fak ＝175kPa,为最优持力层，基础进入持力层大于30cm ，基础埋深为2m 。
杂填土γ=15kN/m3粘土γ=18kN/m3；基本承载力fak=175kPa淤泥γ=18.5kN/m3；基本承载力fak=90kPa1.7m3.5m未钻穿地基地质构造情况三、确定基础梁的长度和外伸尺寸。
设基础梁两端外伸的长度为ａ1、ａ2，两边柱之间的轴线距离为ａ。
为使其合力作用点与根据荷载的合力通过基底形心，按形心公式确定基础两端向外延伸出边柱外。
但伸出长度也不宜太大，这里取第一跨距(AB跨)的0.25倍,即取a=0.25×6=1.5m。
ｘc确定后，可按合力作用点与基底形心相重合的原则，定出基础梁的长度Ｌ,则有：Ｌ＝ 2（ｘc＋Ｌａ）= 2×(15+1.5) = 33m三、确定基础受力：表1 柱荷载值表轴号①②③④⑤⑥A 1775 2150 2587 2400 2150 1775B 1775 2150 2587 2400 2150 1775C 1775 2150 2587 2400 2150 1775注：单位kN。
按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度ｂ。
初定基础的埋置深度2m ＞0.5m ，应对持力层承载力进行深度修正，即：f ＇＝ f k ＋ηd ·γ0（ｄ－ 0.5 ）= 175 + 1.0×（（15×1.7 + 18 × 3.5）／5.2）×（2.0-1.0）= 192.0 kPa < 1.1f k = 192.5kPa ｂ≥)20'(d f L Fi-∑ =)2200.192(33177521502400258721501775⨯-⨯+++++= 2.56m ,取 b = 2.7m则持力层的地基承载力设计值f ＝ f ＇ = 192.5 kPa四、 条形基础地基承载力验收. 1. 上部结构荷载和基础剖面图∑F i =1775+2150＋2587＋2400＋2150＋1775＝12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.M为了增加抗弯刚度,将基础长度L 平行于弯度作用方向,则基础底部抗弯刚度W=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3 折算成线荷载时,Pjmax= F A/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= F A/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2Pjmax=146.75 KN/M2<1.2 fak=1.2×175=210 KN/M21/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175 KN/M2满足要求.五、地基软弱下卧层的验算第一步:地基承载力特征值修正fa=fak+ηd×rm(d-0.5)=(175+1.0×18(2-0.5) kPa =202 kPa 第二步:验算基础底面面积A=F A/(fa－r G d)= 12837kN/(202-20×2)= 12837/214.04=79.2m2L×b=(2.7×33)=89.1 m2>A=79.2m2符合要求第三步:计算基底附加压力P0=P k－r m d=(F A+G k)/A－r m d=(12837+20×2×33×2.7)/(33×2.7) －15×1.7 KPa =158.57Kpa第四步:计算下卧层顶面附加压力和自重应力为Z=1.7+3.5－2=3.2m>0.5b=0.5×2.7=1.35mα=E S1/ E S2=9/3=3由表1-17查的θ=230,下卧层顶面的附加压力为 P Z =)tan 2)(l tan 2(0θθz z b lb p++=KPa KPa 12.3)424.035.12)(33424.035.127.2(57.1587.233=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯下卧层顶面处的自重应力 P CZ =(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa 第五步:验算下卧层承载力下卧层顶面以上土的加权平均重度 r m =33/01.17/5.37.1185.3157.1m KN m KN =+⨯+⨯下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值)05.(-+=d m d fak faz γη=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 Kpa ≤faz=170.23kPa 满足要求.六、底板配筋计算第一步:确定混凝土及钢筋强度选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得fy=210Mpa.第二步:确定地基净反力Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/ 490.05M 3=144.07-2.68=141.39 KN/M 2第三步:计算截面I 距基础边缘的距离 bi=0.5×(2.7－0.24)=1.23m第四步:计算截面的剪力设计值 VI=bi/2b[(2b －bi)pjmax+bi ×pjmin] =()[]m KN m KN /179/39.14123.175.14623.17.227.2223.1=⨯+⨯-⨯⨯第五步:确定基础的有效高度 h0≥mm ft VI 34.20127.17.01797.0=⨯= 基础高度可根据构造要求确定,边缘高度取250mm,基础高度取h=350mm,有效高度h0=(350－50)=300mm ＞201.34mm,合适.第六步:验算基础截面弯矩设计值MI=0.5VI ×bi=0.5×179×1.23=110.1KN.m/m 第七步:计算基础每延长米的受力钢筋截面面积并配筋 As=261941103002109.01.11009.0mm fyh MI =⨯⨯⨯=配受力钢筋Ф20@150(As=2094.7mm 2),配Ф8@250的分布筋.七、基础梁纵向内力计算及配筋 第一步:确定基础净反力∑F i =1775+2150＋2587＋2400＋2150＋1775＝12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.MW=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb －∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M 3 =144.07-2.68=141.39 KN/M 2折算为线荷载时: Pjmax=(146.75×2.7) KN/m =396.225KN/m pjmin=(141.39×2.7) KN/m =381.753 KN/m 为计算方便,各柱距内的反力分别取该段内的最大值 第二步确定固端弯矩m KN m KN M BA •=•⨯⨯=4465.12.396212 m KN m KN M CB •-=•⨯⨯-=75.177965.395812 m KN m KN M CD•=•⨯⨯=117969.3921212 m KN M DC •-=1179 m KN m KN M DE •=•⨯⨯=117163.3901212 m KN M ED •-=1171m KN m KN M EF •=•⨯⨯=116367.3871212 m KN M FE •-=1163m KN m KN M FG •=•⨯⨯=173361.385812m KN m KN M GH •=•⨯⨯-=4305.15.382212⑵ 分配系数ＥＩ ＥＩ ＥＩ 各杆线刚度 ｉAB ＝ ─── ; ｉBC ＝ ─── ; ｉCD ＝ ───1.5 6 6分配系数 μBA ＝BC AB i i 433i AB + =0.43 ; μBC ＝BC AB i i 433i BC += 74=0.57μCB ＝CD BC i i 344i BC +=178=0.47; μCD ＝BC CD i i 343i CD + =179=0.53（三）、地基梁正截面抗弯强度设计地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。
基础工程课程设计计算书
基础工程课程设计计算书第一篇：基础工程课程设计计算书基础工程课程设计计算书（参考）注：请注意自重（2000+学号后4位）与桩径（1.5m）的变化，由于签名荷载组合发生变化，所以从头到尾过程自能参考，结果不能复制一旦发现复制，按不及格处理！一、恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力N1 11N1=⨯G=⨯2350=1175kN222、盖梁自重反力N2 11N2=⨯G2=⨯350=175kN223、系梁自重反力N3 1N3=⨯(0.7⨯1)⨯(1⨯1)⨯3.3⨯25=29kN24、一根墩柱自重反力N4 低水位：N4=25⨯π⨯124⨯8.3+(25-10)⨯π⨯124⨯5.1=223.85kN常水位：N4=25⨯π⨯124⨯4.8+(25-10)⨯π⨯124⨯8.6=196.91kN5、桩每延米重N5（考虑浮力）N5=(25-10)⨯π⨯1.224⨯1=16.96kN二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路II级：qk=7.875kN/m，pk=193.5kN Ⅰ、单孔布载R1=290.7 k6NⅢ、双孔布载R2=581.5 k2N⑵、人群荷载Ⅰ、单孔布载R1=42.7kNⅢ、双孔布载R2=85.4kN2、柱反力横向分布系数ϕ的计算柱反力横向分布影响线见图5。
0.570.51图5 图5⑴、公路II级双孔布载ϕ汽车道：μ=0.3 车辆：μ=0.3ϕ汽=⨯(1.167+0.767+0.418+0.078)=1.25⑵、人群荷载ϕ人 12ϕ人=1.33三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ：R= 恒载+（1+u）ϕ汽汽车+ ϕ人人群（汽车、人群双孔布载）R=1175+175+(1+0.3)⨯1.25⨯581.52⨯1+1.33⨯3.5⨯24.4=2408.55 kN2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合Ⅰ：R= N1+N2+（1+u）ϕ汽∑Piyi+ ϕ人1ql（汽车、人群单孔布载）21R=1175+175+1.3⨯1.25⨯290.76⨯1+1.33⨯⨯3.5⨯24.4=1879.28kN 2⑵、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力N0、水平力Q0和弯矩M0N0= Rmax+N3+ N4（常水位）=2408.55+29+196.91=2631.71kN Q0= H1+ W1+ W2=22.5+8+10=40.5kN M0= 14.7H1+ 14.05W1+ 11.25W2+ 0.3Rmax活=14.7⨯22.5+14.05⨯8+11.25⨯10+0.3⨯(2408.55-1175-175)=87 3.22kN⋅mRmax活——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。
重力式桥台扩大基础计算表格
说明：1.土压力计算以基础后趾的竖直面作为假想台背，台后襟边上的填土作为台身一部分。
2.土压力高度算至基底。
一.桥台尺寸：台背宽度b1=0.260台背高度h1=0.700台背长度L1=7.000台帽宽度b2=1.000台帽高度h2=0.400台帽长度L2=7.000台帽前檐a=0.050台身上宽b3=0.950台身高度h3=2.130台身长度L3=7.000台身前坡n1=8.50台身后坡n2=5.63台身下宽b4=1.600基础襟边a1=1.100基础襟边a2=0.600基础宽度b5=3.300基础高度h4=1.500基础长度L4=8.000支座至台背d=0.380支座至基础中心距=-0.032二.荷载计算：桥台自重计算：容重（t/m3）重量（t）对基底中心偏心距（m）对基底中心力矩（t*m）台背 2.5 3.185-0.542-1.725台帽 2.57.000-0.172-1.202台身 2.445.625-0.220-10.028基础 2.495.0400.0000.000台后襟边上土柱 1.834.739-42.170合计185.589-55.124上部结构反力：竖向力N（t）水平力Q（t）对基底中心力矩M（t*m）恒载59.21-1.88活载-汽车21.609.0035.59活载-挂车0.000.00支座摩阻力T：14.8845.90台后填土侧压力：台背倾角α=5土压力系数μ=0.282填土坡度β=0土压力计算高度H=4.73土的内摩擦角φ=35破坏棱体长度L=2.55台背与土摩擦角δ=17.5汽车换算土层厚h=1.49挂车换算土层厚h=0.00填土土压力E=39.748汽车土压力Eq=25.042挂车土压力Eg=0.000 Ex=36.722Eqx=23.136Egx=0.000Ey=15.211Eqy=9.583Egy=0.000Me=32.801Meq=38.904Meg=0.000三.荷载组合：竖向力N=260.01水平力Q=36.72弯矩M=-24.20 1.恒载+填土土压力竖向力N=281.61水平力Q=36.72弯矩M=-24.88竖向力N=281.61水平力Q=45.72弯矩M=11.394.恒载+填土土压力+桥上汽车反力+支座摩阻力竖向力N=281.61水平力Q=51.60弯矩M=21.025.恒载+填土土压力+桥上挂车反力竖向力N=260.01水平力Q=36.72弯矩M=-24.206.恒载+填土土压力+台后汽车土压力竖向力N=269.59水平力Q=59.86弯矩M=14.717.恒载+填土土压力+台后汽车土压力+支座摩阻力竖向力N=269.59水平力Q=74.74弯矩M=60.618.恒载+填土土压力+台后挂车土压力竖向力N=260.01水平力Q=69.82弯矩M=-24.20竖向力N=273.00水平力Q=75.00弯矩M=128.602419.201.483.50>1.30.41.456>1.33.恒载+填土土压力+桥上汽车反力+制动力2.恒载+填土土压力+桥上汽车反力抗倾覆稳定 K 0=抗滑动稳定 K c =基底摩擦系数u=四.地基承载力及稳定性：地基土承载力[б0]=前端地基应力б1=后端地基应力б2=工程量1.2742.8 19.010 39.600。
(整理)桥台桩基础设计计算书
0.6
4
0.53938
0.95861
641.52
-915.089
-273.569
2.0151
0.8
4
0.64561
0.91324
782.38
-871.779
-89.399
2.512
1
4
0.72305
0.85089
876.22
-812.25
63.97
3.0027
1.2
4
0.76183
0.77415
（二）活载计算
1.车辆荷载
由已知可知，桥梁墩台在计算车辆荷载时可换算为：桥上为q=10.5KN/m的均布荷载，支座为P=215KN的集中荷载。
车辆荷载分布图
2-1
求出A﹑B端的支座反力
FA+FB-q×19.94-215=0
q×19.94× ×19.94+P×19.94-FB×19.94=0
解得：FA=104.685KN
1-4
3. 2#墩台及以上部分自重
1-5
2#墩台计算表
序号
计算式
结果
1
150×250×80×25×3
450KN
2
120×h×80×25×3
951.84KN
合计
1401.84KN
1-6
4.承台上板自重
5.梁恒载反力
6.土侧压力计算（按朗金主动土压力计算）
4#桥台处：
1-7
对于左侧土：
每延米土楔体ACD的重力W1 = 445.65KN
26251.83
4036.87
8064.71
组合三
永久作用+可变作用（支座摩阻力）
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《基础工程》课程设计无筋扩展矩形基础计算书土木建筑工程学院道路桥梁121班陈召桃1203110210目录一、设计资料 (1)二、设计资料分析 (3)三、荷载计算及组合 (4)1、桥台自重及上部构造恒载计算 (4)2、土压力计算 (5)3、支座活载反力计算 (8)4、支座摩阻力计算 (10)5、荷载组合 (11)四、地基承载力验算 (13)1、台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 (13)2、基底压应力计算 (13)3、地基强度验算 (14)五、地基变形验算（沉降计算） (15)六、基底偏心距验算 (17)七、基础稳定性验算 (17)1、倾覆稳定性验算 (17)2、滑动稳定性验算 (18)八、结论 (19)一、设计资料1、基本概况某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T 形梁。
标准跨径20.00m ，计算跨径19.5m 。
摆动支座，桥面宽度为7+2×1.0m ，双车道，参照《公路桥涵地基与基础设计规范》进行设计。
设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载为3.5kN/m 2。
材料：台帽、耳墙及截面a -a 以上均用20号钢筋混凝土，31/00.25m kN =γ；台身（自截面a -a 以下）用7.5号浆砌片、块石（面墙用块石，其它用片石，石料强度部少于30号），32/00.23m kN =γ基础用15号素混凝土浇筑，33/00.24m kN =γ；台后及溜坡填土34/00.17m kN =γ；填土的内摩擦角035=φ，粘聚力c=0。
基础类型：无筋扩展矩形基础基础材料：混凝土强度等级C15~C20，钢筋为Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
2、水文地质资料水文、地质资料：设计洪水位标高离基底的距离为6.5m （即在a -a 截面处）。
地基土的物理、力学性质指标见下表：表 13、桥墩及基础构造和初拟尺寸（如图）初步拟定基础分两层，每层厚度为0.5m ，襟边和台阶宽度相等，取0.4m ，基坑边坡系数可取m=0.75~1.0。
图14、荷载组合情况二、设计资料分析设计洪水位高程离基底的距离为6.5m（在a-a截面处），地基土的物理、力学指标见下表：表3 各土层物理力学指标由表可知上层粘土的液性指数远小于0.75属于硬塑土，中层软塑亚粘土相对的承载力较弱，则该基础应浅埋，采用无筋刚性扩展基础，初步拟定埋深2.0m，见图1。
基础分两层，每层厚度为0.5m，襟边和台阶等宽，取0.4m。
根据襟边和台阶构造要求初拟出平面较小尺寸，见图1.1，经验算不满足要求时再调整尺寸。
基础用C15的素混凝土浇筑，混凝土的刚性角max 40α=︒。
基础的扩散角为：1max 0.8tan 38.66401.0αα-==︒<=︒ 满足要求。
三、荷载计算及组合1、上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重和基础上土重计算。
参照图一基础台身结构和给出的材料特性，可得出以下计算。
①、桥台a-a 截面以上自重计算：竖向力F 1=0.8×1.34×7.7×25.00=206.36kN,弯矩M 1=206.36×1.35=278.59kN.m ；竖向力F 2=0.5×1.35×7.7×25.00=129.94kN,弯矩M 2=129.94×1.075=139.69kN.m ；竖向力F 3=0.5×2.4×0.35×25.00×2=21.00kN,弯矩M 3=21.00×2.95=61.95kN.m ；竖向力F 4=0.5⨯0.2×24×0.5×(0.35+0.7)×25.00×2=63.00kN,弯矩W 4=63.00×2.55=160.65kN.m ；竖向力F 5=1.66×1.25×7.7×25.00=399.44kN,弯矩M 5=399.44×1.125=449.37kN.m 。
②、a-a 截面以下台身及基础自重计算：竖向力F 6=1.25×5.5×7.7×23.00=1217.56kN,弯矩M 6=1217.56×1.125=1369.76kN.m ；竖向力F 7=0.5×1.85×5.5×7.7×23.00=901.00kN,弯矩M 7=901.00×（-0.12）=-108.12kN.m ；竖向力F 8=0.5×3.7×8.5×24.00=377.40kN,弯矩M 8=377.40×0.1=37.74kN.m ；竖向力F 9=0.5×4.3×9.3×24.00=479.88kN,弯矩M 9=479.88×0=0kN.m 。
③、台后及溜坡填土自重计算：竖向力F 10=[0.5×(5.13+6.9)×2.65-0.5⨯1.85×5.5]×7.7×17.00=1382.16kN,弯矩M 10=1382.16×（-1.0618）=-1467.58kN.m ；竖向力F 11=0.5×(5.13+7.73)×0.8×3.9×2×17.00=682.10kN,弯矩M 11=682.10×（-0.07）=-47.75kN.m ；竖向力F 12=0.5×0.4×4.3×2×17.00=29.24kN,弯矩M 12=29.24×（-1.95）=57.02kN.m ；竖向力F 13=0.5×0.4×8.5×17.00=28.90kN,弯矩M 13=28.90×0.65=18.79kN.m 。
④、上部构造恒载计算：上部构造恒载取值F 14=1100kN,弯矩W 13=1100×0.65=715.00kN.m 。
综上所述，恒载竖向力之和kN F i 98.7017=∑，弯矩m kN M i ⋅=∑91.15122、土压力计算。
土压力按台背竖直，0α=︒，填土内摩擦角35ϕ=︒，则台背与填土之间的外摩擦角17.52ϕδ==︒计算，台后填土水平0β=。
① 、台后填土表面无汽车荷载时土压力计算 台后填土自重引起的主动土压力计算式为：2412a a E B H μγ=式中：E a —台后填土自重引起的主动土压力，kN ；B —桥台宽度取7.7m ；a μ—主动土压力系数；—台后及溜坡填土的重度，取3/17m KN ；H —自基底至填土表面的距离，取10.0m 。
4γ主动土压力系数求取：22222cos ()cos cos()1cos 350.247cos17.51a ϕαμααδ-=⎡⋅+⎢⎣︒==⎡︒⋅⎢⎣ 则：)(62.1616247.07.710175.02KN E a =⨯⨯⨯⨯=其水平向分力：)(80.15415.17cos 62.1616)cos(0KN E E a ax =⨯=+⨯=αδ离基础底面的距离：)(33.3310m e y ==对基底形心轴的力矩：)(20.513433.380.1541m KN e E M y ax ax •-=⨯-=-=其竖直向分力：)(13.4865.17sin 62.1616)sin(0KN E E a ay =⨯=+=αδ作用点离基础形心轴的距离：)(75.14.015.2m e x =-=对基底形心轴的力矩：)(73.85075.113.486m KN M ay •=⨯=② 、台后填土表面有汽车荷载时根据墙后破裂棱体范围内布置的车辆荷载换算为墙后填土相同高度的均布土层，其厚度h 0为：γL B Qh 00∑=式中：∑Q —布置在B 0L 范围内的车轮总重，Q 为每辆标准汽车总重550kN ； B 0—不计车辆荷载作用时破裂棱体的宽度，m ； L —挡土墙的计算长度，m ；。
墙后填土重度，—3k m N γ其中：52.5ωϕδα=++=︒tan tan 0.583θω=-=mb H a H B 83.50010583.0)010(tan tan )(0=-⨯-⨯+=--+=αθ 在破坏棱体长度范围内只能放一列汽车，因是双车道，所以：m L B Qh 721.0177.783.52550200=⨯⨯÷⨯==∑γ台背在填土连同破坏棱体上车辆荷载作用下引起的土压力：)(73.1849247.07.7)10721.02(101721)2(21kN B H h H E a a =⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+=μγ 其水平向分力：)(12.17645.17cos 73.1849)cos(0kN E E a ax =⨯=+=αδ作用点离基础底面的距离：)(54.3721.0210721.0310310m e y =⨯+⨯+⨯=对基底形心轴的力矩：)/(98.624454.312.1764m kN M ax -=⨯-=其竖直向分力：)(22.5565.17sin 73.1849)sin(0kN E E a ay =⨯=+=αδ作用点离基础形心轴的距离：)(75.14.015.2m e x =-=对基底形心轴的力矩：)(39.97375.122.556m kN M ay •=⨯=、台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力计算时，以基础前侧边缘垂线作为假想台背，土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5算得，33.69β=-︒，则基础边缘至坡面的垂直距离为,13.65.18.510m H =-='，若取35δϕ==︒（土与土之间的摩擦角），主动土压力系数：22222cos ()cos cos()1cos 350.180cos351a ϕαμααδ-=⎡⋅+⎢⎣︒==⎡︒⋅+⎢⎣ )(69.44218.07.713.617212122kN B H E a a=⨯⨯⨯⨯=='μγ 其水平向分力：)(20.4225.17cos 69.442)cos(0kN E E a ax=⨯=+'='αδ 离基础底面的距离：)(04.2313.6m e y ==对基底形心轴的力矩：)(29.86104.220.422m kN M ex•=⨯=' 其竖直向分力：)(12.1335.17sin 69.442)sin(0kN E E a ay=⨯=+'='αδ 作用点离基础形心轴的距离：)(15.2m e y -=对基底形心轴的力矩：)(21.28615.212.133m kN M ey•-=⨯-='6、支座活载反力计算支座反力计算考虑如下三种情况。