桥梁基础工程课程设计
桥梁基础工程课程
设计
桥梁基础工程课程设计资料
一、基本资料
1 地质及水文资料
河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）；
地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =；
桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=；
土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)；
土内摩擦角40?=。
地面(河床)标高69.50m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图
1。承台平面图如
纵桥向断面 横桥向断面
图1 桩基剖面图（单位：m）图2 单位：m 2 作用效应
上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。
永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时:
∑N=40746kN
∑(制动力及风力)
=
358.60
H kN
∑M=（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时:∑N=
3 承台用C20混凝土，尺寸为××2.0m，承台混凝土单位容重
3
γ=。
KN m
25.0/
4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径=，以冲抓锥施工。
d2.1
m
二、设计依据规范
1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63- ）
2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62- ）
三、课程设计（论文）应完成的工作
设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容：
1. 据单桩容许承载力拟定桩长
2.群桩结构分析
（1）计算桩顶受力
（2）计算沿桩长度方向弯矩，水平压应力，并画出相应分布图（3）桩顶纵向水平位移验算
3. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面，立面)，进行桩截面强度校核
4. 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力
5.承台计算
项目：局部受压、抗冲剪
6.群桩基础承载力检验
7.参考文献
(1)、王晓谋.基础工程.北京：人民交通出版社，
(2)、中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝
土桥涵设计规范（JTGD62- ）.北京：人民交通出版社，
(3)、叶见曙.结构设计原理. 北京：人民交通出版社，
(4)、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范
（JTG D63- ）. 北京：人民交通出版社，
(5) 江祖铭等主编.墩台与基础.北京：人民交通出版社，1994
设计计算
1.承台底面中心的荷载计算：
恒载加一孔荷载：
40746 2.0 5.69.8(2510)42392.4N KN =+???-=∑
358.60H KN =∑ 4617.30358.60 1.04975.9M KN m =+?=?∑ 恒载加二孔荷载：
46788.00 2.0 5.69.8(2510)48434.4N KN =+???-=∑
2. 桩长度的初步计算：
桩长的计算：
由于地基土层单一，用确定单桩容许承载力《公桥基规》经验公式初步反算桩长，设桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为3h ，
则：[][](){}00223132
h i i N p U l m A k r h τλσ==++-∑
桩（直径）自重每延米q=()2
1.2251016.964π??-=KN ()()()22
48434.4 1.21 1.267.5460.85251025106424
h N h ππ??=+-??-+??-=+ 计算[P]时取以下数据：桩的桩径，冲抓锥成孔直径，桩周长U=π×=,A=2
1.24π?=2m ,λ=,0m =,2k =10,[]0σ=1000KPa,
2r =10KN/3m (已扣除浮力)，τ=500KPa,因此得： [P]=()()1 1.35000.70.8 1.1310001010 2.6932
h h π????+???+??+-????
=+=+
解得：h= 现取h=
3．群桩结构分析：
桩的计算宽度1b ：
1b = 0f k k k d ???
已知：1L =2m ；1h =3（d+1）=;n=2 'b =; f k =;0k =1+
111 1.2d =+= ; ()()'
'11110.620.60.780.6
0.6 6.6b L k b h --=+?=+?= ∴ 1b =0f k k k d ???=0.9 1.8330.78 1.2 1.54???=m 桩-土变形系数α
C30混凝土的受压弹性模量43.010h E MPa =?， 则E=×73.010?=710?2m ; 4
40.101764d I m π==
∴10.597m α-=== 桩在最大冲刷线以下深度h=,其计算长度则为： ()0.59711.31 6.75 2.5h h α==?=?，故按弹性桩计算。 桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ植的计算
0l =;h=;12ζ= (根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12
ζ=)， A=2
4d π=2
1.24π?=2m ,630012000011.31 1.35710/c m h kN m ==?=?
2220 1.240tan 11.31tan 21.14242
4d A h m φππ????=+?=?+?= ? ?????,按桩中心距计算