交通与汽车工程学院科技论文写作课程名称: 科技论文写作课程代码: 6010419论文题目:成渝高速公路A标段基础工程设计年级/专业/班: 2011级交通工程3班学生姓名: 景浩学号: 332011081802105科技论文写作成绩：学习态度及平时成绩（30）文献查阅能力（20）创新（5）论文撰写质量（45）总分（100）教师签名：年月日目录1、天然地基上浅基础类型、适用条件........................................................ 错误！未定义书签。

1.1天然地基浅基础的一般分类............................. 错误！未定义书签。

1.2天然地基浅基础的各种分类............................. 错误！未定义书签。

2、刚性扩大基础施工.................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1旱地上基坑开挖及围护................................. 错误！未定义书签。

2.2基坑排水 (3)2.2.1表面排水法 (3)2.2.2井点法降低地下水位 (3)2.3水中刚性扩大基础修筑时的围堰工程..................... 错误！未定义书签。

2.3.1表面排水法 (3)2.3.2地下连续墙围堰法 (4)3、成渝高速公路A标段刚性扩大基础的设计与计算 (4)3.1设计资料 (4)3.2确定基础埋置深度..................................... 错误！未定义书签。

3.3基础的尺寸拟定 (5)3.4作用效应计算 (6)3.5作用效应组合 (8)3.6地基承载力验算 (8)3.7基底合力偏心距验算 (9)3.8基础稳定性验算....................................... 错误！未定义书签。

4、总结与体会 (10)5、参考文献.................................................................................................... 错误！未定义书签。

摘要本课程设计是根据规范教材大纲来设计的，依据天然地基浅基础的基本知识，结合实际情况来设计的天然地基刚性扩大基础。

1.天然地基上浅基础类型、适用条件1.1天然地基浅基础的一般分类天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础和钢筋混凝土扩展基础两大类。

建筑物基础在一般情况下均砌筑在土中或水下，所以要求各种基础类型所用材料要有良好的耐久性和较高的强度。

刚性基础常用的材料有混凝土、粗料石和片石。

刚性基础的特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以只要地基强度能满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。

但缺点是自重打，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能使用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。

所以对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差而又较厚时，刚性扩大基础作为浅基础是不适宜的。

1.2天然地基浅基础的各种分类浅基础按照材料分为砖基础、片石基础、混凝土及片石混凝土基础、钢筋混凝土基础、灰土及三合土基础﹔按照受力性能分为刚性基础和柔性基础。

2.刚性扩大基础施工2.1旱地上基坑开挖及围护当基坑较浅、地下水位较低或渗水量较少，不影响坑壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜坡型。

竖直坑壁只有在岩石地基或基坑较浅又无地下水的硬粘土中采用。

当基坑较深，土质条件较差，地下水位影响较大或放坡开挖对临近建筑有影响时，应对坑壁进行围护。

目前护壁的方法有很多，有板状墙支护、喷射混凝土护壁、混凝土围圈护壁。

2.2基坑排水基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工过程中必须不断的排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。

目前常用的基坑排水方法有表面排水和井点法降低地下水位两种。

2.2.1表面排水法表面排水法是在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间，在基坑四周开挖集水沟汇集坑壁及基底的渗水，并引向一个或数个比集水沟挖的更深一些的集水坑，集水沟和集水坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机和吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防止土石堵塞龙头。

2.2.2井点法降低地下水位对粉质土、粉砂类土等如采用表面排水极易引起流沙现象，影响基坑稳定，此时可采用井点法降低地下水位排水。

根据使用设备的不同，主要有轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井点等多种类型，可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及工程特点选用。

2.3水中刚性扩大基础修筑时的围堰工程2.3.1土围堰和草袋围堰在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础，可采用土围堰或草袋围堰。

土围堰用粘性土填筑，无粘性土时，也可用砂土类填筑，但需加宽堰身以加大渗流长度，砂土颗粒越大堰身越要加厚。

围堰断面应根据使用土质条件、渗流程度及水压力作用下的稳定确定。

若堰外流速较大时，可在外侧用草袋柴排防护。

2.3.2地下连续墙围堰法地下连续墙是在地面上用抓斗式或回转式等成槽机械，沿着开挖工程的周边，在泥浆护壁的情况下开挖一条狭长的深槽，形成一个单元的槽段后，在槽内放入预先在地面上制作好的钢筋笼，然后用导管法浇灌混凝土，完成一个单元的槽段，各单元槽段之间以特定的接头方式相互连接，形成一条连续墙壁。

3.成渝高速公路A 标段刚性扩大基础的设计与计算3.1.设计资料a) 上部构造：25m 装配式预应力钢筋砼T 形梁，大梁全长24.96m ，计算跨径24.5m 。

行车道9m ，人行道m 5.12⨯。

上部构造（梁与桥面铺装）恒重所产生的支座反力：1500kN;b) 支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数0.05；c) 设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.0kN/m 2;d) 桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽（见图）;e)、设计基准风压：0.6 kN/m 2;f)、其他：本桥跨越的河为季节性河流，不通航，不考虑漂浮物；地基土质：第一层：粉质粘土，3/2.19m kN sat =γ，8.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1800=；第二层：中密中砂，62.00=e ，3/20m kN sat =γ，kpa f a 3000=；第三层：粉质粘土，3/5.19m kN sat =γ，9.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1600=。

（最大冲刷线）（设计洪水位）（最低水位）148146150（河床及一般冲刷线）139143.5144粉质粘土中密中砂软塑粉质粘土地质水文情况21030301537808010104201801801060顺桥向(单位：)横桥向（单位：）桥墩构造图145图10-14 桥墩构造图 图10-15 地质水文情况 3.2.确定基础埋置深度从地质条件看，表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ，而且是软塑状粉质粘土，地基容许承载力kpa f ao 180][=，故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，kpa f ao 350][=，初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8m 处，标高为142.2m ，基础埋深2.8m 。

3.3基础的尺寸拟定基础分两层，每层厚度0.8m ，襟边取0.60m ，基础用C15，刚性角0max 40=α，基础的刚性角验算为：max 019.368.026.02tan αα<=⨯⨯=-，满足刚性扩大基础的刚性角要求。

即基础的剖面尺寸b a ⨯为m a 2.1060.048.7=⨯+=m b 2.460.048.1=⨯+=基础厚度：m H 6.18.02=⨯=基础顶面高程为143.8m ，墩柱高150-143.8=6.2m 。

3.4作用效应计算（一）永久作用标准值计算1．桥墩自重：kN W 25.88256.109.037.01=⨯⨯⨯=kN W 8.83525]1.28.0)86.10(211.26.108.0[2=⨯⨯⨯++⨯⨯= kN W 45.7882252.69.014.323=⨯⨯⨯⨯=2．基础自重：kN W 8.139625)8.00.30.98.02.42.10(4=⨯⨯⨯+⨯⨯=3．上覆土重kNW 05.6412.192.1)9.014.320.90.3(2.193.0)20.360.022.460.0(205.0)20.360.022.460.0(25=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=4．浮力低水位浮力：kN F 63.67010)2.29.014.328.00.30.98.02.42.10(21=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=设计洪水位浮力：kN F 37.77210)2.49.014.328.00.30.98.02.42.10(21=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=（二）可变作用标准值计算1．汽车和人群支座反力对于汽车荷载与人群荷载，支座反力按以下两种情况考虑：（1）单孔里有汽车和人群（双行）；（2）双孔里均有汽车和人群（即满布）。

（1）单孔里有汽车和人群（单孔双行） kk q 24.4mR 1R 124.4m p图10-16 单孔汽车荷载对于桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均部k q 和集中荷载k p 两部分组成。

对于公路-Ⅰ级汽车荷载， m kN q k /5.10=，集中荷载k p 与计算跨径有关，计算跨径小于或等于5m 时，k p = 180kN ；桥涵计算跨径等于或大于50m 时，k p =360kN ，桥涵计算跨径大于5m 小于50m 时k p 值采用直线内插求得。

本算例中，k p =257.6kN 。

kN R 4.7712)6.25724.245.10(1=⨯+⨯= 01='R 人群支座反力为2R 和'2R kN R 5.1122235.1252=⨯⨯⨯= 02='R （2）双孔里有汽车和人群（双孔双行即满布） p p k k k q k q 24.4m R 1R 124.4m图10-17 双孔汽车荷载kN R R 4.7712)6.25724.245.10(11=⨯+⨯='= kN R R 5.1122235.12522=⨯⨯⨯='= 2．汽车制动力：一个车道上由汽车荷载产生的制动力按加载长度上计算的总荷载的10%， 作用于固定支座上的制动力为：kN H 1.77%104.7711=⨯='作用于摆动支座上的制动力为：kN H 3.1925.0%104.7711=⨯⨯="桥墩承受的制动力为固定支座与活动支座上的制动力之和，但公路-Ⅰ级取值不得小于165kN 。