目录1设计任务书......................... 3 ........1.1设计目的...................... 3 ..........1.2设计任务...................... 3 ..........1.2.1设计资料.................... 3……122地质资料..................... 3……1.2.3 材料..................... 4 ..........1.2.4基础方案.................... 4……1.2.5计算荷载.................... 4……1.2.6设计要求.................... 6……1.3时间及进度安排.................. 6……1.4建议参考资料.................... 6……2设计指导书......................... 8 ........2.1拟定尺寸...................... 8 ..........2.2荷载设计及荷载组合................ 8 •…2.2.1荷载计算................... 8……2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8)2.3桩基设计计算与验算................ 10…2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10)2.3.2桩身内力及配筋计算 (11)2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算123设计计算书1•…3.1设计拟定尺寸.................... 13••…3.2荷载计算及荷载组合................ 13…3.3桩基设计计算与验算................ 14…3.3.1承载能力极限状态荷载组合 (14)3.3.2正常使用极限状态荷载组合 (17)3.4桩基设计与验算.................. 20 •…3.4.1桩长与单桩承载力验算 (20)3.4.2桩的内力计算................ 21•…3.4.3桩身配筋计算................ 24•…4钢筋构造图........................ 29……4.1钢筋用量计算.................... 29 ••…4.1.1纵筋用量计算................. 29…4.1.2普通箍筋用量计算............... 29 -4.1.3横系梁主筋用量计算 (29)4.1.4横系梁箍筋用量计算 (29)4.1.5加劲箍筋用量计算............... 29 -4.1.6定位钢筋用量计算............... 30 -4.1.7伸入横系梁箍筋用量计算 (30)4.1.8钢筋总用量.................. 30 •…4.2配筋图....................... 30 .........4.3三视图.................... 30 ......... 4参考文献1双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书1.1设计目的：通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩 基础的设计与计算，对相应规范有一定的了解。

1.2设计任务： 1.2.1设计资料：我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如 下图所示。

其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T 型梁桥, 桥面宽7米。

设计汽车荷载为公路-H 级。

35.00 局部冲刷线弹位：mm ） 1.2.2地质资料：标高30.00米以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质 指标为：容重丫=18.5KN/m3，土粒比重G=2.70，天然含水150050000941.08 一般冲刷线39.78最低水位OM8O43.80常水位量3=21% 3L=22.7%,a=16.3% m=7000kN/m4 ;桩周土极限摩阻力T=40kPa;标高30.00米以下桩侧及桩底均为硬塑性土，其各物理性质指标为：容重丫 = 19.5KN/m3，土粒比重G=2.70,天然含水量3 =17.8% 3L=22.7%,3P=16.3%,m=15000kN/m4 ; 桩周土极限摩阻力T =65kPa; [ oc]=350kPa。

1.2.3材料：桩采用C25混凝土浇注，混凝土弹性模量E h=2.85X104MPa,所供钢筋有R235和HRB335。

1.2.4基础方案：该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转成孔。

（钻头直径（即桩的设计直径）取©= 1.2~1.6m，桩底沉淀土厚度t=（0.1~0.3）d。

上部柱直径为1.0m,在局部冲刷线处设置横系梁。

）1.2.5计算荷载①一跨上部结构自重G1 （见下表）②盖梁自重G2③局部冲刷线以上一根桩重G3最低水位：，常水位：④桩自重G4⑤横系梁自重G5⑥汽车荷载级（活载）在墩柱顶的反力双孔布载G6 =536.68KN，单孔布载G7（见下表）车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的分配影响G7在顺桥向引起的弯矩（见下表）⑦水平荷载：a. 制动力：T=45.00KN,作用点在支座中心，距桩顶距离为12.6m。

b. 纵向风力：盖梁部分W1（见下表）,对桩顶力臂为11.62m。

墩身部分W2（见下表）,对桩顶力臂为4.96m。

126设计要求①确定桩的长度，进行单桩承载力验算。

②桩身强度计算，求出桩身弯矩图（用坐标纸绘制）定出最大桩身弯矩值及其相应的截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度，计算出主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量。

③验算墩顶纵桥向水平位移。

④绘制桩基布置图及桩身配筋图。

⑤全部设计计算工作、设计计算书编写在一周内完成（按五天计），严禁相互抄袭。

⑥全部设计文件采用课程设计专用设计用纸和课程设计资料袋。

1.3时间及进度安排：1）布置设计内容及准备相关参考书、设计规范：0.5 天2）荷载计算及组合：0.5天3）桩长确定及单桩承载力验算：0.5天4）配筋计算及墩顶位移验算：1天5）设计校核：0.5天6）完成设计说明书：1天7）完成设计图纸。

1.天1.4建议参考资料i规范：《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《道路工程制图标准》(GB50162-92 )ii《结构设计原理》凌治平主编，人民交通出版社iii《基础工程》凌治平主编，人民交通出版社iv《桥梁工程》v公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通出版社2单排桩基础课程设计指导书2.1拟定尺寸桩径：参考选择范围：1.2m~1.6m。

桩长：据所选定的持力层选择。

摩擦桩的桩长不应小于4m,桩底端部应尽可能达到该土层的桩端阻力的临界深度。

一般不宜小于1m。

横系梁：梁高取(0.8~1.0)d;梁宽取(0.6~1.0)d。

详见《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第525条第3款2.2荷载计算及荷载组合2.2.1荷载计算浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004 )第424 条墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。

钢筋混凝土重度取25KN/m3 ;有效重度取15KN/m3。

2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合参见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.1 有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0.5条~1.0.11条有关条款。

可列表计算常水位荷载组合最低水位荷载组合2.3桩基设计计算与验算231桩长确定及单桩承载能力验算桩长的计算可以根据持力层位置拟定，再根据单桩容许承载力的验算来修正，也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。

地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0..8条规定，验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。

取能产生最大竖向轴向力N max的荷载组合作为控制荷载。

+ G 血［SalG—桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力)的差值R—地基承载力容许值抗力系数。

按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第537条规定取值。

[Ra]—单桩轴向受压承载力容许值。

由于Y R取值不同，应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+ 可变荷载两种工况验算。

2.3.2桩身内力及配筋计算(1) 计算桩的计算宽度圆形截面桩：(-'11 -(2) 计算桩土变形系数，并判断桩是否为弹性桩(3) 计算最大冲刷线处桩顶荷载按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0.5条规定基础结构设计当按承载能力极限状态设计时，应采用作用效应基本组合和偶然组合 (本设计不考虑)进行验算。

控制荷载应取按承载能力极限状态设计时，能产生最大弯矩及相应轴力较小的工况进行验算。

(4) 桩身内力计算可列表进行，相应格式可参照下表：求出桩身弯矩及剪力图(用坐标纸绘制)(5) 配筋计算a.桩身最大弯矩值及其相应的截面位置的确定可由桩身弯矩图(用坐标纸绘制)确定(图解法)，也可计算出系数C Q后，查表求得(数解法)。

b .求出最大弯矩和相应轴力后，配筋计算及截面强度验算课参见《结构设计原理》有关偏心受压构件强度计算部分。

最大弯矩及相应轴力应取设计值，要考虑荷载分项系数。

桩基构造要求详见《公桥基规》第522条及5.2.5条第3款有关规定。

钢筋布置要考虑：(1)主筋钢种、直径，与承台的联结方式及主筋的截断；(2)箍筋的直径、间距，加强筋的设置。

233单桩水平位移及墩台水平位移验算作用效应按正常使用极限状态组合取最大冲刷线处，查表求得桩身水平位移X。

，要求。

墩台顶水平位移验算参照教材有关章节3设计计算书3.1设计拟定尺寸桩径：1.5m。

桩长：14m。

横系梁：梁高：1.2m梁宽：1.2m3.2荷载计算①两跨上部结构自重②盖梁自重G2 - 1.85 x (L.5 + 5.C + 1*5) X 0.8 X 25 + C.5 X (8 + 6) X 0.7 X 1_85 x Z5 = 522.625^③冲刷线以上每根桩自重最低水位时：G3= C7t x 0.S2 x 4.78 x 15J + [nr x 0,52 x (10.914.78) x 25] = 176.39OJC7V常水位时：G3*= Gr x 0,S z x 2AX Z5) + x 0.52 x 8,8 x 15) = 144.83J K N④桩自重(每延米)：19.627KN第一层：第二层：⑤横系梁：咯.=::-J- < I ■■■ I .< . - -⑥汽车荷载（公路II级）：双孔：飞_V单孔：-• 1一1匸二 II JJ5 八l：：L⑦水平荷载：制动力：T 1 二■一m 胡567：vS I ::L风力："冷^1 二」心丨：丄3.3荷载组合计算331承载能力极限状态①常水位(N)1 + 21166 1.44B x 1.2 + 536.6s x 1.4 二2745.091 + 31166 1.44B x 1.2 + 400.0O x 1.4 二2553.74= 1661.45 x 1.2 +536.68 x 1.4 + 0.7 x (0 + 0) = 2745.09H = 0 -F0+ 0.7 x(l,4 x 45 + 1,1 x 8.2)= 5041M 二0 + 0 十0.7 x (1.4 x 567 十1.1 x 75.3o)二613.64k(2)F M max = 0 + 567 x 1.4 + 0.7 x (1.4 x Ci + 75.3o x 1.1) = 851.7sH二0 + 45 x 1.4 +0.7 x (0 -^8,2 X 1.1) = 69,31、N -1861*45 x 1.2 + 0 + 0,7 x fl.4 x 536.08 + o) = 2519.69 l+3+4+引(1)= 1661.45 x 1.2 + 40o x 1_4 + 0.7 x (0 + 0) = 2049.74 W = 0 + 0 +0.7 X (1,4 X45 + Ll X8.2)二5041M 二0 + 0 +0.7 x (1.4 x 567 + Li x 75.3o)二613.64M majc = 0 + 56? x 1.4 + 0.7 x (1.4 x135 +75.30 x 1.1) = 984.08(2)H 二0+45x1.4 + 0.7 x (0 +8.2 x 1,1) = 69.31、N - 1061.45 x 1.2 十0 +0.7 x (1,4 x 400 +0} = 2385.74②常水位(H)1 4 2l0 + 0 二D1 4 3l0 + 0 二D③常水位(M)1 -F2l0 + 0 = 01 *3l0 + 0 二D④最低水位（N）1 + 211693.003 x 1.2 + 536.68 x 1.4 = 2782.96l + 3i 1693.00a x 1.2 +40CL0o x 1.4 = 2591.60(1 )N^na^ = 1693.00 x 1,2 +536.68 x 1.4 + 0.7 x (0 +0) = 2782.95H = 0 -nO + 0,7 x(l,4 x 45 + 1.1 x 8.2)= 5041AT 二0 +0 十0.7 x (1.4 x 567 十1.1 x 75-3o)二613.64 (2)F M max= 0 + 567 x 1.4 + 0.7 x (1.4 x Ci + 75.3o x 1.1) = 851.7sH二0 + 45 x 1.4 +0.7 x (0 -^8,2 X 1.1) = 69,31、N -1893*00 x 1.2 + 0 + 0,7 x fl.4 x 536.08 + o) = 2557.5sTVmg 二1893.00 x 1*2 + 400.0o x 1.4 + 0.7 x [0 + 0) = 2591.60 ff = 0 -H C + 0f7 x (1,4 x45 + 1.1 x 3.2)= 50.41M = 0 +126 x + 0.7 x (1.4 x 567 + 1.1 x 75*30}= 790.04k(2)M max= 0 + 567 x 1.4 + 0.7 x (l.+ x 126 + 75.3 x 1.1)- 975.26H = 0 + 45 x 1.4 0.7 x (0 8.2 x 1.1) = 69.31N二1693.0a x l.Z + 1.4 x 0+0.7 x (0+ 1.4 X 400)二2423.60⑤最低水位(H)1 *2l0 + 0 二D1 *3l0 + 0 二D⑥最低水位(M)1 ^2l0 + 0 = 01 4 3l0 + 0 二D332正常使用极限状态①常水位（N）1 + 211661.446 +0.7 x 536.68 二2037.121 + 311661.446 +0.7x400.00 二1941.451661.446 + 0.7 X 536.68 +0+0 = 2037.121661.446 + 0.7X 400.00 + 0 + 0 = 1941.45②常水位（H）1 -F2I0 + 0 = 01 *3l0 + 0 二D 1 +2 + 4+511-0 x 45 + 0.75 x 8.2+0 + 0 = 51.15 1 +3 +4 +5il.o x45+0.75 x8.2+0 + 0 =51.15③常水位（M）1 -H2I0 + 0 = 01-F31O +0.7 x 135 = 88.2o1 +2 + 4 + siO + 0 + l.o x 567 + 0.75 x 75.30 - 623.481 + 3+4 + 510 + 13s x0.7 + l.o x 567 + 0_7s x 75.30 二93.65④最低水位（N）1 + 211693.003 + 0.7 x 536.68 = 2068.6s 1 + 311693.003 + 0.7 x 400.00 = 1973.00 1693.003 + 0.7X 536.68 + 0 + 0 = 2068.6s1693.003 + 0.7X 400.00 + 0 + 0 = 1973.00⑤最低水位(H)1 -H2l0 + 0 = 01 +2 + 4 + 5i0 + 0 + l.o x 45 + 0.75 x 8.2 =51.151 + 3 + 4 + siO + 0 + l.o x 45 + 0.75 x 8.2 =51.15⑥最低水位（M）1 *2l0 + 0 二D 1-F31O +0.7 x 135 二88.2o1 +2 + 4 + 5i0 + 0 + l.o x 567 + 0.75 x 75.30 =623.4s0 +135x0.7 斗1.0 x 567 + 0.75 x 75.30 = 93.65常水位荷载组合最低水位荷载组合3.4桩基设计与验算341桩长与单桩承载力周长：jrKHrr =~d2-1.77TT12面积：'1 二0.7 = 0.8 k2 - 2.5 g - 4oKPd q2k - &SKPtt 仏卜35昨DRJ =讯口］二3047Q5KJV A 叫二 2903.17KN342桩的内力计算①计算宽度&r= k x fc^- x (d +1^ = i x C-9 x (L5 + 1) = 2.25m ②桩的变形系数计算③局部冲刷线处的外力计算P o= 2423.6O/CAT & 二69J31KN = 975.26KN im④桩身内力计算M2 =普仏 + = g 30B儿71斗g / 艮26fljn 弯矩:M|KN m) Q 200 ^00 600 800 1000 1200_ 0.308 x 975.26Qo ~ 69.31ffjj = 1.0 38M max = 二 1.08s x 975.26 二 1061・03KN ITH 剪力. 心 ■ - - " :. - . ' ■ i.丄「■： '：，.*■..Z Z= aZ Am%0.00 0 169^1 久 069.31 0.32 0.1 0.98833 -0.0075 68.501152 -2.2618614 66.2392909 0.65 0.2 0.95551 -0.0279 66.226398 -8.395621 57.8307771 0.97 0.3 0.90135 -0.0582 62.472568 -17.482116 44.9904525 1.30 0.4 0.83898 -0.0955 58.149703 -28.698305 29.4513986 1.62 0.5 0.76145 -0.1374 52.776099 -41.293238 11.4828609 1.95 0.6 0.67486 -0.1819 46.774546 -54.642125 -7.8675792 2.27 0.7 0.58201 -0.2268 40.339113 -68.141203 -27.802089 2.60 0.8 0.48522 -0.2708 33.630598 -81.363930 -47.733332 2.92 0.9 0.38689 -0.3124 26.815345 -93.853731 -67.038385 3.25 1 0.28901 -0.3505 20.031283 -105.31022 -85.278941 3.57 1.1 [ 0.19388 -0.3844 13.437822 -115.47508 -102.03726 3.90 1.2 0.10153 -0.4133 7.0370443 -124.16207 -117.12502 4.22 1.3 1 0.01477-0.4369 1.0237087 -131.23602 -130.21231 4.55 1.4 -0.0658 -0.4548 -4.564756 -136.63084 -141.19560 4.87 1.5 -0.1395 -0.4671 -9.670131 -140.32251 -149.99264 5.19 1.6 -0.2055 -0.4737 -14.24667 -142.31403 -156.56070 5.52 1.7 -0.2635 -0.4749 -18.26942 -142.66848 -160.93790 5.84 1.8 -0.3134 -0.4710 -21.72521 -141.48799 -163.21321 6.17 1.9 -0.3550 -0.4622 -24.60574 -138.84464 -163.45039 6.49 2 -0.3883 -0.4491 -26.91931 -134.91267 -161.83198 7.14 2.2 -0.4317 -0.4117 -29.92389 -123.69348 -153.61737 7.79 2.4 -0.4464 -0.3631 -30.94483 -109.07398 -140.01882 8.44 2.6 -0.4365 -0.3073 -30.25450 -92.312781 -122.56728 9.09 2.8 -0.4064 -0.2485 -28.16827 -74.653441 -102.82171 9.74 3 -0.3606 -0.1905 -24.99665 -57.228397 -82.225049 11.3 3.5-0.1997 -0.0167 -13.84467 -5.0223536 -18.867026 12.9 4-0.0000-0.0004-0.001386-0.135171-0.1365572由附表B :0.308=1.983二 4.334343桩身配筋计算- 1,98m =1061KN im 计算轴力N j恒载系数1.2活载系数1.4二Z222.33KN①纵筋面积：按含筋率为0.2爛己置TT陽=孑x 1-52 x 0.2% = 35.3 x lo l4m2取8根©25 HRB335钢筋桩柱采用C25混凝土怙-ll.SMpa② 偏心距增大系数取陰 一 --'■ -丄；■-" 截面有效高度h = 2r = 1.5 in ^=0.2 + 2.7^=1.10 11•o所以偏心距增大系统14Oo x③ 截面实际偏心距T }&Q 二 L186 X 0.477 = 0.5&6«=37.33 > 17.510612222.3s= 0.4 777711.18B长细比④ 轴力偏心距 r 0.- Dr设g 0. ■.EA B C D （e 。