桥桥墩桩基础基础设计文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]华东交通大学课程设计（论文）题目名称某桥桥墩桩基础设计计算院（系）土木建筑学院专业道路与铁道工程班级道铁2班姓名欧阳俊雄2011年 6 月 13 日至 2011 年 6 月 29 日共 1 周指导教师: 耿大新教研室主任: 李明华资料收集某桥梁上部构造采用预应力箱梁。

标准跨径32m，梁长，计算跨径，桥面宽13m，墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，桥墩采用圆端形实心墩，平面尺寸形式如图1所示，墩高12m，计算墩顶变形时，不考虑墩身的挠曲。

下部结构采用钻孔灌注桩基础。

1、地质及地下水位情况：河面常水位标高，河床标高为，一般冲刷线标高，最大冲刷线标高处，一般冲刷线以下的地质情况如下：2、设计荷载：（1）恒载：桥面自重：1N=1500kN+学号×20kN=1500+16×20=1820kN箱梁自重：2N=6000kN+学号×40kN=6000+16×40=6640kN桥墩自重：3N=3875kN（2）活载一跨活载反力：2835.75kNN4=，在顺桥向引起弯矩：M1⋅3334.3=；kNm两跨活载反力：=+学号×50kN=+16×50=\N5（3）水平力=300kN，对承台顶力矩；制动力：H1风力：H= kN，对承台顶力矩2主要材料承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。

在班编号为20，所以桩基采用C30混凝土，HRB400级钢筋； 4、其它参数结构重要性系数γso =，荷载组合系数φ=，恒载分项系数γG =，活载分项系数γQ =，风荷载ψ=，制动力：拟定承台尺寸：假设承台的厚度为，根据圆端形实心墩的平面尺寸计算承台的长和宽宽度：m 615.123=⨯⨯+ 长度：m 915.126=⨯⨯+三、拟定桩的尺寸及桩数：1、摩擦桩，桩身采用C30混凝土。

2、由于d 516=-，d=，所以设计桩径采用d=，成孔桩径为,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。

3、画出土层分布图，选用卵石层为持力层，则取桩长l=。

4、估算桩数：（按双孔重载估算） 估算公式：据高等学校教材《基础工程（第四版）》（人民交通出版社）查表4—2可得λ=，查表4—3得m 0=， 查表2-24有k 2=由于桩侧土为不同土层，应采用各土层容重加权平均，透水层采用浮容重，不透水层采用天然容重 32/46.105.221.11105.205.4102.187.3103.172.25.170.15.16m kN =⨯-+⨯-+⨯-+⨯+⨯=）（）（）（γ持力层为卵石，查表得650kPa ][0=fa ，q ik 查表4—1得桩自重每延米4.1815425.1q 2=⨯⨯=πkN荷载组合计算： （1） 承台顶面 恒载+一孔活载 恒载+两孔活载 （2）承台底面 G=×6×9=1215 恒载+一孔活载 恒载+两孔活载所以][fa =××(20×+50×+35×+45×+160× +×××[650+××(20+2-3)] =得：n=×73.580526.27018=,故取n=6当n=6，h=20m 时，][a f =>×626.27018=,桩的轴向受压承载力符合要求，所以桩长设，可以。

桩的平面布置为如图所示：经验证，桩间距符合相关规定桩的断面布置如下图（纵向断面图、横向断面图）四、桩的内力及位移计算1. 桩的计算宽度b 1已知6.0,2,75.6)125.1(3)1(3,5.2,25.1,9.0211===+⨯=+====b n d h m L m d k f 2. 桩的变形系数α桩在局部冲刷以下深度h=20m ，其计算长度则为：5.272.920486.0>=⨯==h α ，满足按弹性桩计算。

3. 桩顶刚度系数HH MH HH PP ρρρρ，，，值计算已知：4,472.9取用>=据高等学校教材《基础工程（第四版）》（人民交通出版社）查附表17，附表18，附表19得：,1621.1,5456.0.0,3610.0===M M Q ϕχχ由公式4. 计算承台底面圆点O 处位移000、、βc αEIEI EI EI EI EI EIEI EI M MM M MH Q HH 5642.01621.1486.01286.05456.0486.00413.03610.0486.02233=⨯===⨯===⨯==ϕαρχαρχαρ5. 计算作用在每根桩顶上作用力P i 、Q i 、M i验证： ，）（kN fa kN G P 73.5805][55.495146.20252023.187.4839max =<=-⨯⨯+=+ 所以桩的承载力满足要求，设计桩长合格。

校核：27018.26kN N kN 27.2701822.416687.48393nPi m3945.65kN M m kN 18.39449.256875.122.416687.48393nMi xiPi kN23.35H kN 22.3587.56nQi n1i n1i ∑∑∑∑∑=≈=+⨯=•=≈•=⨯+⨯-⨯=+=≈=⨯===）（）（校核正确6. 计算局部冲刷线处桩身弯矩M 0、水平力Q 0及轴向力P 07. 冲刷线以下深度z 处桩截面的弯矩Mz 及桩身最大弯矩Mmax .局部冲刷线以下深度z 处桩截面的弯矩Mz 计算无量纲系数M M B A 、由附表3、附表7分别查的，Mz 计算列表如下表其结果为下图.桩身最大弯矩Mmax 及最大弯矩位置计算 由371.387.576.40486.0M C 00Q =⨯===Q Q z α得：mkN 12.4376.40058.1M K M 058.1K 134630.0z m 30.1486.0630.0630.01343.371C 0M max M Mmax max max Q •=⨯==========。

得，，查附表及）（，所以得：查附表及由 M M z z 8.局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx p 计算x x x 2x x 102x 1zx B Z 586.5A Z 657.1B Z 72.176.40486.0A Z 72.187.5486.0B Z b M A Z b Q p +=⨯+⨯=+=αα无量纲系数Ax 、Bx 由附表1、附表5分别查得，p zx 计算列表如下其结果为右图：9.桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算由上表可知，最大弯矩发生在地面线以下z=处，该处Mj= 纵向钢筋面积 桩内竖向钢筋按含筋率%配置： 现在选用15根φ25的HRB400级钢筋： 计算偏心距增大系数η 因为长细比： 所以偏心距最大系数：1=η 计算截面实际偏心距0e④根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63--2007）求得轴向力的偏心距e 0;r f C Af f g D Bf sdcd sdcd •'+'+=ρρ0e其中r=625mm ，ρ=，并设g=，则 以下采用试算法列表计算由上表可知，当ξ=时，e0=与实际的e0=很相近所以取为计算值。

⑤计算截面抗压承载力 满足要求。

10.桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移x 0和转角Φ0的计算查表得：-1.75058B -1.62100A 1.62100Bx 2.44066Ax ====ϕϕ，，，，,6078.0000078.044.375621.1502.076.4044066.2502.087.5Bx EI M Ax EI Q X 2320300mm mm mEIEI EI <===⨯+⨯=+=αα符合规范要求。

rad 1075.3)75058.1(502.076.40)621.1(502.087.5520200-⨯-=-⨯+-⨯=+=EIEI B EI M A EI Q ϕϕααϕ 所以墩顶纵向水平位移⑥裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62--2004）截面相对界限受压区高度,39.1518.0=<=ξξb 则构件为小偏心受压，无需验算裂缝宽度。

11.承台设计1）桩与承台得连接处构造要求承台平面尺寸：9⨯6m 2，厚度，承台底标高。

采用桩顶主伸入承台连接，桩身嵌入承台内的深度为200mm ；伸入承台内的桩顶主筋做成喇叭状，夹角15度。

伸入承台内的主筋竖向高度为100cm>35*=77cm ，不设弯钩的带肋钢筋。

抗弯钢筋布置在承台内上下两排并且不截断穿过桩身。

箍筋设20箍10Φ，间距200mm ，构造钢筋前后两端各18根10Φ，抗裂钢筋前后两端各8根12Φ下设相同的钢筋网。

2）桩顶局部受压验算桩顶作用于承台混凝土压力，如不考虑桩身与承台混凝土之间的粘结力，局部承压下时按下式计算：399.01,10===<=A A f A N bcd d ββγ 所以kN kN 6.1527610008.1323.139.087.48391.1=⨯⨯⨯⨯<⨯ 满足要求,可按构造配筋。

3）承台受冲剪验算=，桩边冲切，计算冲跨比承台有效高度hC30混凝土取4) 承台抗弯承载力验算外排桩中心距墩台身边远小于承台高度（5）承台受弯承载力计算满足要求。