桥墩桩基础设计计算书

基础工程课程设计

一•设计题目：

某桥桥墩桩基础设计计算

二•设计资料：

某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径30m，梁长29.9m，计算跨径29.5m,

桥面宽13m( 10+2X1.5),墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。

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：

(1)地质情况c (城轨)：

4、墩身、承台及桩的尺寸

2 标准荷载：

(1)恒载

桥面自重：N j=1500kN+8 X10kN=1580KN ;

箱梁自重：N2=5000kN+8 X50Kn=5400KN ;

墩帽自重：N3=800kN ；

桥墩自重：N4=975kN ;扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN

(2)活载

一跨活载反力： N5=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M1=3334.3 kN m-;

两跨活载反力： N6=5030.04kN+8 X00kN ；

(3)水平力

制动力：H1=300kN，对承台顶力矩 6.5m;

风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩 4.75m

3 主要材料

承台采用C30混凝土，重度丫 =25kN/*、丫='15kN/m3(浮容重)，桩基采用C30混凝土，HRB335级钢筋；

墩身采用C30混凝土，尺寸：长＞宽＞高=3X2X5.5m3。承台平面尺寸：长K宽=7X4.5m2, 厚度初定

2.5m，承台底标高20.000m。拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径 1.0m，成孔直径1.1m，设计要求桩底沉渣厚度小于 300mm。

5、其它参数

结构重要性系数Y O=1.1，荷载组合系数忙1.0,恒载分项系数Y=1.2，活载分项系

数Y=1.4

6、设计荷载

(1)桩、承台尺寸与材料

承台尺寸：7.0m x 4.5m x 2.5m初步拟定采用四根桩，设计直径1m，成孔直径1.1m。

桩身及承台

混凝土用30号，其受压弹性模量E h=3 x 104MPa。

(2)荷载情况

上部为等跨30m的预应力箱梁桥，混凝土桥墩，作用在承台底面中心的荷载为：恒载及一孔活载时：N 1.2 (1580 5400 800 975 150 7 4.5 2.5 15) 1.4 2835.75 15713.55KN

H 1.4 (300 2.7) 423.78KN

M [3334.3 300 (2.5 6.5) 2.7 (4.75 2.5) ] 1.4 8475.425KN

恒载及二孔活载时：

N 1.2 (1580 5400 800 975 150 7 4.5 2.5 15) +1.4 5830.04=19905.556KN 桩(直径1m )自重每延米为：

n 12一

q= 15 11.781KN /m (已扣除浮力)

4

三、计算

1、根据《公路桥涵地基与基础设计规范》反算桩长根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩

的长度，

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为h2，则：

1 ,

N h P 一U I T 入 m°A (To k2 Y2(h2 3)

2

桩的设计桩径1m ，冲抓锥成孔直径为 1.1m ，桩周长和面积为 1 2

U= nX 1.1=3.456m ,

0.785m ，假定桩长 <20m 取入=0.70 t/d<0.3 取 m 0=0.80

4

N h

2

435.205h 6218.554h 13947.128

0 h

1.00m

现取h=17m<20m,满足取入=0.70,则，桩低标高为 2.单桩竖向允许承载力 代 入

数

据 h=17m

P 町

2

入m 0A %

k ?Y2 (h 2 3) 5480.67KN

加权重度 2

10 29.8 10 29.8 8.432KN z 3 / m

h 2

17 2

3、桩的平面布置图

查表得K 2=6.0已知

=550KPa

K1

19905.556

N h

I 。0.5q h 5058.856

5.891h

土换算加权重度

16

4.6 17 3.8 (h 2 4.6 3.8)20

29.8

h 2

1

N h P U

2

4.6 20

3.8 m 0 A (r 0

k 2 丫 2(h 2 3) 0.5 3.456 [

50 (h 29 8

6 (10

厂)

(h 1)

]

4.6 3.8) 240] 0.7 0.8 0.785 [550 1 2

(441.096 h 2

h 2

1147.916 h 3829.416)

16.26m （舍去负值）

25.00m常水位

承台横桥向立面图承台纵桥向立面图

4、桩的内力及位移计算

(1)确定桩的计算宽度bl

b i K f K o K d 0.9 (d 1) k,Q沿水平力H作用方向上装间净距

'1 b' L1

L1 1.5m 0.6h10.6 3 (d 1) 3.6m, K b 1 0.767 m,

0.6 h1

满足ng 2.762 B' 1 4.5,取一排装两边外侧边缘距离B' 3.5m

地面或最大冲刷线下的影响深度h

m

2(d J 4m范围内有两层土。

m°

2

m 1 h-i m 2(2g h2)h2[

6

0.67

E h

0.436 m

mb

〔

El

(3)

h m

0.67 3 107

1,h

2.0

1

桩顶刚度系数13

、

2.6215 (2 2.6 1.4) 1.4].

/42

7 2

10 KN / m，I

4

d 0.0491

64

7.412 2.5，满足按弹性桩计

算

4的计算

4

11197.5 KN /m

22.00m M 床

20.00m—般冲刷线

18.00m最大冲刷线

0 4

5

50 100

50

1.00m桩底标高

100400100

50100150

b1 1.381 m，

300

承台平面布置图