《鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(中南大學(xué).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(中南大學(xué).doc（25頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)學(xué)院：土木工程學(xué)院班級(jí)：姓名： 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師： 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料：1. 線路：雙線、直線、坡度4、線間距5m，雙塊式無碴軌道及雙側(cè)1.7m寬人行道，其重量為44.4kN/m。2. 橋跨：等跨L=31.1m無碴橋面單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁全長(zhǎng)32.6m，梁端縫0.1m，梁高3m，梁寬13.4m，每孔梁重8530kN，簡(jiǎn)支箱梁支座中心距梁端距離0.75m，同一橋墩相鄰梁支座間距1.6m。軌底至梁底高度為3.7m，采用盆式橡膠支座，支座高0.173m，梁底至支座鉸中心0.09m。3. 建筑材料：支承墊石、頂帽、托盤

2、采用C40鋼筋混凝土，墩身采用C30混凝土，樁身采用C25混凝土。4. 地質(zhì)及地下水位情況：標(biāo) 高地質(zhì)情況厚度標(biāo) 高地質(zhì)情況厚度36.7936.29耕 地0.5-3.51-12.31粗砂(中密)8.836.2930.79軟塑砂粘土5.5-12.31-22.31中砂(中密)10.030.7921.29粉 砂9.5-22.31-29.31礫砂（中密）7.021.2919.89淤泥質(zhì)砂粘土(松軟)1.4-29.31-46.31硬塑粘土17.019.89-3.51細(xì)砂(中密)23.4土層平均容重20kN/m3，土層平均內(nèi)摩擦角=28°。地下水位標(biāo)高：30.5。5. 標(biāo)高：梁頂標(biāo)高+54.48

3、3m，墩底33.31m。6. 風(fēng)力：800Pa (橋上有車)。7. 橋墩尺寸：如圖1。二、設(shè)計(jì)荷載： 1. 承臺(tái)底外力合計(jì)：雙線、縱向、二孔重載：N=18629.07kN H=341.5kN M= 4671.75kN雙線、縱向、一孔重載：17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN.m 2. 墩頂外力：雙線、縱向、一孔重載：=253.44 kN，893.16 kN.m。三、設(shè)計(jì)要求：1、選定樁的類型和施工方法，確定樁的材料、樁長(zhǎng)、樁數(shù)及樁的排列。2、檢算下列項(xiàng)目（1）單樁承載力檢算 （雙線、縱向、二孔重載）；（2）群樁承載力檢算 （雙線、縱向、二孔重載）；（3）墩頂水平位移

4、檢算 （雙線、縱向、一孔重載）；（4）樁身截面配筋計(jì)算 （雙線、縱向、一孔重載）；（5）樁在土面處位移檢算（雙線、縱向、一孔重載）。3、設(shè)計(jì)成果：（1）設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書 一份（2）設(shè)計(jì)圖紙（2號(hào)圖，鉛筆圖） 一張（3）電算結(jié)果四、附加說明：1、如布樁需要，可變更圖1中承臺(tái)尺寸；2、任務(wù)書中荷載系按圖1尺寸進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，如承臺(tái)尺寸變更，應(yīng)對(duì)其豎向荷載進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、確定基樁幾何尺寸及樁數(shù)1、承臺(tái)及樁身采用C25混凝土。2、設(shè)計(jì)樁徑取，鉆孔灌注樁；采用旋轉(zhuǎn)式鉆頭。3、考慮選擇較硬土層作為樁端持力層，根據(jù)地質(zhì)條件，將樁端定在粗砂層。樁端全截面進(jìn)入持力層

5、的深度，對(duì)于砂土不宜小于1.5，所以選擇樁長(zhǎng)，標(biāo)高為-6.69m處，樁端進(jìn)入持力層深度為3.18m。4、確定樁數(shù)n：，其中，為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，橋梁樁基采用1.31.8。計(jì)算單樁容許承載力：其中：（A按設(shè)計(jì)樁徑計(jì)算），鉆孔灌注樁樁底支撐力折減系數(shù)由于，故查鐵路橋規(guī)，地基基本承載力;深度修正系數(shù)，樁側(cè)土為不同土層，應(yīng)采用各土層容重加權(quán)平均。 軟塑砂粘土： 粉砂： 淤泥質(zhì)砂粘土： 細(xì)砂： 粗砂：?jiǎn)螛兜妮S向受壓容許承載力：取，則，取n=8根。二、承臺(tái)尺寸及布樁1、承臺(tái)尺寸采用圖1中所示尺寸。2、查橋規(guī)知，當(dāng)時(shí)，最外一排柱至承臺(tái)底板邊緣的凈距不得小于且不得小于0.25m，且鉆孔灌注樁的樁中心距不應(yīng)小于，根據(jù)承

6、臺(tái)尺寸及以上布樁原則，取樁距為，樁的分布如下圖所示：三、承臺(tái)底面形心處位移計(jì)算1、樁的計(jì)算寬度和變形系數(shù) 其中，樁間距，其中因此，查鐵路橋規(guī)，樁身采用C25混凝土?xí)r假定為彈性樁，承臺(tái)底面下計(jì)算深度為，此深度內(nèi)存在軟塑砂粘土和粉砂需要換算m值。查表，取，；，。故，是彈性樁，故假設(shè)成立。2、單樁樁頂剛度的計(jì)算公式：，其中，側(cè)摩阻力以擴(kuò)散角至樁底平面得出半徑，大于樁間距1.5m，取，查表得：則：2、承臺(tái)剛度系數(shù)的計(jì)算因?yàn)闃妒菍?duì)稱布置，故 由于是低承臺(tái)樁基，故承臺(tái)計(jì)算寬度承臺(tái)處于耕地軟塑砂粘土中，取，3、承臺(tái)底面形心處位移計(jì)算雙線、縱向、二孔重載：N=18629.07KN, H=341.5KN, M=

7、4671.75KNm 雙線、縱向、一孔重載：N=17534.94KN, H=341.5KN, M=4762.57kNm4、托盤底面水平位移 及轉(zhuǎn)角計(jì)算假定墩帽、托盤和基礎(chǔ)部分僅產(chǎn)生剛性轉(zhuǎn)動(dòng)，將墩身分為四部分，基本風(fēng)荷載強(qiáng)度，橋上有車時(shí)風(fēng)荷載強(qiáng)度采用，縱向水平風(fēng)力等于風(fēng)荷載強(qiáng)度乘以受風(fēng)面積。(1)和縱向風(fēng)力引起的力矩墩帽所受風(fēng)力：托盤所受風(fēng)力：墩身風(fēng)力： 梯形形心軸距下邊緣的距離計(jì)算公式為：，其中a為下邊長(zhǎng)度，b為上邊長(zhǎng)度。故，將墩身分為四部分，如下圖：風(fēng)力及截面彎矩值計(jì)算表各截面彎矩M水平力(KN)托盤頂0托盤底12-23-34-4墩底5墩頂水平力253.44633.61393.922154.

8、242914.563674.88墩帽風(fēng)力H=2.880.8645.18413.82422.46431.10439.744托盤風(fēng)力H=6.2404.82423.54442.26460.98479.704墩身風(fēng)力H1-2=11.4430017.10851.43785.767120.096H2-3=11.67400017.45252.47387.494H3-4=11.900000017.79353.493H4-5=8.1450000016.192墩頂彎矩893.16893.16893.16893.16893.16893.16總計(jì)1147.4641536.7482341.5563181.0174055

9、.8414964.763（2）計(jì)算托盤底面的水平位移和轉(zhuǎn)角由得：托盤水平位移和轉(zhuǎn)角計(jì)算表：1-2段1939.16234.08817.2084.32E-052-3段2761.28637.08819.5659.38E-053-4段3618.432310.08822.1521.54E-044-5段4511.29313.08824.9842.22E-04總計(jì)5.13E-04四、樁基檢算1、單樁承載力檢算（雙線、縱向、二孔重載） 查規(guī)范，樁的容重 土平均重度，樁身自重：與樁入土部分同體積的土重為：則： 所以，單樁承載力合格2、群樁承載力驗(yàn)算（雙線、縱向、二孔重載）樁中心距為4.5米，小于6d=6米，考慮

10、群樁效應(yīng)。將樁群看作一個(gè)實(shí)體基礎(chǔ)，則實(shí)體基礎(chǔ)為一臺(tái)體，臺(tái)體底面由于內(nèi)摩擦角（）較頂面放大，如下圖：樁身自重：樁側(cè)土重：承臺(tái)重：承臺(tái)部分土重： 所以，群樁承載力合格。3、墩頂水平位移檢算（雙線、縱向、一孔重載）故墩頂水平位移滿足要求。4、樁在土面處位移檢算（雙線、縱向、一孔重載）在橋規(guī)中查m、m0時(shí)，只適用于結(jié)構(gòu)在地面處的最大位移為6mm，若超過6mm就不能采用“m”法進(jìn)行計(jì)算，故需要對(duì)樁在土面處的位移進(jìn)行檢算。故可用m法進(jìn)行計(jì)算。5、樁身配筋計(jì)算（雙線、縱向、一孔重載）（1）計(jì)算樁身彎矩任意深度z處樁身截面彎矩樁身彎矩計(jì)算表00.000 010 -22.014 -22.014 0.20.484

11、 0.1970.99811.655 -21.970 -10.315 0.40.969 0.3770.98622.304 -21.706 0.598 0.61.453 0.5290.95931.297 -21.111 10.185 0.81.937 0.6460.91338.219 -20.099 18.120 12.421 0.7230.85142.774 -18.734 24.040 1.22.906 0.7620.77445.081 -17.039 28.043 1.43.390 0.7650.68745.259 -15.124 30.135 1.63.874 0.7370.59443.6

12、02 -13.076 30.526 1.84.358 0.6850.49940.526 -10.985 29.541 24.843 0.6140.40736.325 -8.960 27.366 2.25.327 0.5320.3231.474 -7.044 24.430 2.45.811 0.4430.24326.209 -5.349 20.859 2.66.295 0.3550.17521.003 -3.852 17.150 2.86.780 0.270.1215.974 -2.642 13.332 37.264 0.1930.07611.418 -1.673 9.745 3.58.475 0.0510.0143.017 -0.308 2.709 49.685 00000樁身彎矩分布圖（2）求偏心矩e偏心距放大系數(shù)：所以 主力加附加力，所以K=1.6 （3）配筋根據(jù)灌注樁構(gòu)造要求，橋梁樁基主筋宜采用光鋼筋，主筋直徑不宜小于16mm，凈距不宜小于120mm，主筋凈保護(hù)層不應(yīng)小于60mm，在滿足最小間距的情況下，盡可能采用單筋、小直徑鋼筋，以提高樁的抗裂性。所以，主