目 录一、已知技术参数和条件 ................................... 1 1.1、地质与水文资料 ................................... 1 1.2、桩、墩尺寸与材料 ................................. 1 1.3、荷载情况 ......................................... 1 二、任务和要求 ........................................... 2 三、计算 ................................................. 3 3.1、桩长的计算 ....................................... 3 3.2、桩的内力计算 ..................................... 4 3.2.1确定桩的计算宽度b1 ........................... 4 3.2.2计算桩的变形系数 ............................ 4 3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力00M Q P 、、 (4)3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算 ....... 6 3.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 ............ 7 3.2.7柱顶纵向水平位移计算 ......................... 9 四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） 10 致谢 . (10)一、已知技术参数和条件1.1、地质与水文资料地基土为密实细砂夹砾石，地基土水平向抗力系数的比例系数；地基土的桩侧摩阻力标准值（土层单一，故桩侧摩阻力标准值用表示）；地基土内摩擦角，粘聚力；地基土容许承载力基本容许值；土重度（已考虑浮力）；一般冲刷线高程为335.34m，常水位高程为339.00m，局部冲刷线高程为330.66m。

1.2、桩、墩尺寸与材料墩帽顶高程为346.88m，桩顶高程为339.00，墩柱顶高程为345.31m。

墩柱直径1.50m，桩直径1.70m。

桩身混凝土用C20，其受压弹性模量。

1.3、荷载情况桥墩为单排双柱式，桥面宽7m，设计荷载公路—Ⅱ级，人行荷载3KN/m2,两侧人行道各宽1.5m。

上部为30m预应力钢筋混凝土梁，每一根柱承受的荷载：两跨恒载反力N1=1341KN；盖梁自重反力N2=283KN；系梁自重反力N3=76.40KN；一根墩柱（直径1.5m）自重=279.00KN。

局部冲刷线以上桩（直径1.7m）自重每延米（已扣除浮力）。

局部冲刷线以下桩重（直径1.7m）等于桩身自重与置换土重每延米的差值（已扣除浮力）。

两跨汽车荷载反力N5=800.60KN（已计入冲击系数的影响)；一跨汽车荷载反力=400.30KN（已计入冲击系数的影响)；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。

两跨人群荷载反力=270.00KN；一跨人群荷载反力=135.00KN。

在顺桥向引起的弯距M=120.09KN·m；在顺桥向引起的弯距M=40.50KN·m；制动力H=30.00KN（已按墩台及支座刚度进行分配）。

纵向风力：盖梁部分W1=3.00KN，对桩顶力臂7.06m；墩身部分W2=2.70KN，对桩顶力臂3.15m；桩基础要用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩。

二、任务和要求设计满足要求的桩基础，并形成图纸（基桩构造及钢筋图(横截面，立面)）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.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三、计算3.1、桩长的计算由于地基土层单一，用《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）确定单桩轴向受压承载力允许值经验公式初步反算桩长，该桩埋入局部冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为h3，则[])}3(]{[u 2132200n1a h -++==∑=h k f m A l q R N a p i i ik γλ根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）第1.0.8条，地基进行竖向承载力验算时，传至基底的作用效应应按正常使用极限状态的短期效应组合采用，且可变作用的频遇值系数均取1.0。

当两跨活载时，桩底所承受的竖向荷载最大，则75'04321h 0.10.1)0.1N N hq q l N N N N N ⨯+⨯++++++⨯=（h h 26.798.33332700.16.8000.1]26.705.34)66.330339(2794.762831341[0.1+=⨯+⨯+⨯+⨯-++++⨯=计算[Ra]时取以下数据：桩的设计桩径 1.70m ，桩的周长）（m 34.57.1u =⨯=π，）（22p m 27.247.1=⨯=πA ，7.0=λ，8.0m 0=，4k 2=，kpa f a 400][0=，32/m 8.11KN =λ（已扣除浮力），kpa 70q k =，所以得h26.798.3333)]368.4h 8.114400[7.08.027.2h 7034.521[Ra]h +==-+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=N （）（m 23.11h =∴现取h=12m ，桩底高程为318.66m ，桩周长为20.34m ，上式计算中4.68为一般冲刷线到局部冲刷线的距离。

由上式计算可知，h=12m 时，KN 98.3333N 3572.09KN [Ra]h =>=，桩的轴向受压承载力符合要求。

3.2、桩的内力计算3.2.1确定桩的计算宽度b1)(43.2)17.1(9.00.1)1(b 1m d kk f =+⨯⨯=+=3.2.2计算桩的变形系数α）（1-5751m 311.041.01055.28.043.210000mb =⨯⨯⨯⨯==EI α 其中 I E EI I c 448.0m 41.07.1049087.0==⨯=；桩的换算深度5.2732.312311.0h >=⨯==-h α，所以按弹性桩计算。

3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力00M Q P 、、墩柱顶的外力计算按一跨活载计算。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）第1.0.5条，按承载能力极限状态要求，结构构件自身承载力应采用基本组合验算。

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.2，汽车荷载、人群荷载及制动力作用的分项系数均取1.4，风荷载分项系数取1.1；当除汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有一种可变作用参与组合时，其组合系数取0.6。

{}）（）（）（）（）（）（）（m 77.22931.6-06.731.15.404.131.345-88.346304.16.009.1204.171.3131.1304.17.042.26601354.18.03.4004.128313412.1i i i ⋅=⨯⨯+⨯++⨯⨯+⨯==⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯++⨯=KN M KN Q KN P换算到局部冲刷线处：{}）（）（）（）（）（）（）（m 86.66149.117.24.1531.15.404.166.330-88.346304.16.009.1204.179.33]31.1304.1[7.067.3427]34.805.342794.76[2.142.2660000⋅=⨯+⨯⨯+⨯++⨯⨯+⨯==⨯+⨯⨯==⨯++⨯+=KN M KN Q KN P 3.2.4局部冲刷线以下深度z 处桩截面的弯矩Mz 及桩身最大弯矩M max 计算局部冲刷线以下深度z 处桩截面的弯矩M z 计算M M M M M M B A B A B M A Q M 86.66165.10886.661311.079.3300z +=+=+=α无量纲系数M M B A 、由附表3、附表7分别查的，M z 计算列表如下，其结果以图表示。

桩身最大弯矩m ax M 及最大弯矩位置计算 由0z =Q 得：092.679.3386.661311.00=⨯==Q M C Q α由092.6=Q C 及732.3h =—，查附表13得：481.0Z max =M —，故）（m 55.1311.0481.0Z max ==M由481.0Z max =M —及732.3h =—，查附表13得：053.1=M K 。

)m (94.69686.661053.10max ⋅=⨯==KN M K M M3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算XX XX X X B Z A Z B Z A Z B Z M A Z Q P ------+=⨯+⨯=+=344.26323.443.286.661311.043.279.33311.0b b 2121zx αα无量纲系数X X B A 、由附表1,、附表5分别查的，zx P 计算列表如下，其结果以图表示。

pzx 计算列表 表3-2-4-1 Z -=αz z A xB xαQ 0/b 1·Z -A x α2M 0/b 1·Z -B x p zx (kpa)0.00 2.49600 1.63159 0.00 0.00 0.00 0.2 0.64 2.14430 1.30075 1.85 6.85 8.70 0.4 1.29 1.82740 1.00979 3.16 10.64 13.80 0.6 1.93 1.52550 0.75824 3.96 11.99 15.94 0.8 2.57 1.24464 0.54496 4.30 11.49 15.79 1 3.22 0.98937 0.36812 4.28 9.70 13.97 1.2 3.86 0.76271 0.22517 3.96 7.12 11.07 1.4 4.50 0.56618 0.1131 3.43 4.17 7.60 1.8 5.79 0.26212 -0.03292 2.04 -1.56 0.48 2.2 7.07 0.06360 -0.10009 0.60 -5.80 -5.20 2.6 8.36 -0.05501 -0.11731 -0.62 -8.04 -8.65 3 9.65 -0.12322 -0.10826 -1.60 -8.56 -10.15 3.511.25-0.17527 -0.08343-2.67-7.69-10.363.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算由上可知，最大弯矩发生在局部冲刷线以下z=1.55m 处，该处m94.696j ⋅=KN M计算轴向力jN 时，根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.2，汽车荷载分项系数取1.4，人群荷载分项系数取1.4；人群荷载组合系数取0.8，则）（KN z uq N k 54.309362.711)55.17034.52163.2274(2.11354.18.03.4004.1]2155.126.7)66.330339(05.342794.762831341[2.1j =+⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯+⨯+-⨯+-⨯++++⨯=①纵向钢筋的面积桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：）（24-2g m 104.45%2.07.14⨯=⨯⨯=πA 现选用12根Φ22的HRB335级钢筋：）（24-g m 104.45⨯=A ，MPa f sd 280=' 桩采用C20混凝土，MPa f d 2.9c = ②计算偏心距增大系数η 因为长细比：5.1786.47425.01234.8/0>=+=+=AI h l i l p所以偏心距增大系数：2100)(/e 140011ζζηhl h p +=其中：423.1576.017.134.20615.1/225.01400111103.101.015.1576.07.22.07.12)(615.1765.085.0225.054.309394.696222010max max 0=⨯⨯⨯⨯+=∴=>=-==+====+=+====）（。