2012届道路桥梁工程技术专业设计任务书

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1、2012届道路桥梁工程技术专业设计任务书（钢板桩设计）一、设计题目:XX桥梁钢板桩二、设计资料1．如果你所在项目部的有桥梁基坑开挖支护选用钢板桩，选择一个基础，以该基础的水文地质条件、尺寸等作为本设计的基础。2．如果你所在项目部没有桥梁或桥梁基础施工中没有选用钢板桩，以下列资料作为钢板桩设计基础。某承台采用两层结构，承台高5m，底层为（学号能被三整除的为八角形，不能被三整除的为矩形，），上层为圆端矩形承台。底层平面尺寸为14.3m×13.3m，层高3m。承台结构如下图1所示。图1某承台结构图①土体参数及水文情

2、况承台基坑开挖深度为地表以下4.2m，根据图纸设计地质勘探资料，地质水文情况地面0～4.3米为粉土4.3～17.9米为淤泥质粉质粘土，以淤泥质粉质粘土为主。基坑开挖范围的土质按如下计算：计算深度范围内为淤泥质粉质粘土，重度，内摩擦角，凝聚力。地下水位埋深为0.5m，水的重度。地下水位以下土压力计算时全部考虑水的浮重，。②坑沿荷载坑沿荷载包括机械、人、材料重量等荷载，大小取值，××为学生学号后两位。3．校内学生参照上述原始资料。三、设计任务根据你选择的设计图纸，完成以下设计任务：1、绘制钢板桩受力示意图，钢板桩

3、内力计算，写出计算过程。2、支撑系统内力计算，写出计算过程。3、进行稳定性验算。4、变形估算。指导教师根据具体情况，可以增加或减少设计内容。四、设计时间安排1、校内学生：共计6周，其中:钢板桩内力计算2周，支撑系统内力计算1周，稳定性验算1周，变形估算1周，毕业设计答辩1周。具体时间如下：高晶晶所带道桥3097班同学从第7—12周，即从10月10日开始至11月18日结束。1、项岗实习学生：2011年9月1日-2011年12月30日；具体时间要求：2011年11月30日前，将毕业设计电子稿交指导老师审阅；201

4、1年12月25日前，修改完善毕业设计，并打印装订；2011年12月30日前，将打印装订好的毕业设计寄给指导老师。道桥工程系道桥教研室2011年6月30日2012届道路桥梁工程技术专业设计指导书（钢板桩设计）一、钢板桩内力计算根据基础的尺寸及地形水文条件，首先计算反弯点位置，然后计算钢板桩的最小人土深度，最后选定支撑形式。(l）计算反弯点位置。假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则有：整理得：（1）式中，，——坑内外土层的容重加权平均值；H——基坑开挖深度；Ka——主动土压力系数；Kpi

5、——放大后的被动土压力系数。(2）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。等值梁法计算简图如图1所示。(3）计算钢板桩的最小人土深度。由等值梁BG求算板桩的人土深度，取，则由上式求得：(2)桩的最小人土深度：t0=y+x(3)如桩端为一般的土质条件，应乘以系数1.1～1.2，即t=（1.1～1.2）t0对于多层支点的支护体系，常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度，减少支护体系的投人量。其计算步骤为：a.根据所选钢板桩型号由以下公式确定最大悬臂长度h。（4）式中，f——钢板桩抗弯强度设计值；W——截

6、面抗弯模量；、Ka——同前b.根据表1确定各支撑跨度。二、支撑系统内力计算分析围檩和撑杆（或拉锚）的内力，要求写出计算过程。围檩为受均布荷载作用的连续梁，均布荷载的大小可按下式计算：（5）式中，qk——第k层围凛承受的荷载；H—―围檩至墙顶的距离；——相临两跨度值。撑杆按偏心受压构件计算其内力即可，作用力为：（6）式中，——相临两支撑间距。三、稳定性验算支护体系的稳定性验算是基坑工程设计计算的重要环节，主要包括整体稳定性分析、抗倾覆或踢脚稳定性分析、基底抗隆起稳定分析和抗管涌验算等。(1）整体稳定性分析。整体

7、稳定性验算一般采用土层的圆弧滑动面计算，不同于边坡验算的是，由于受支撑或锚杆的影响，圆心位于坑壁面上方，靠坑内侧附近。考虑支撑作用时，可不进行整体稳定性验算，当无支撑或者不考虑支撑作用时，可通过下式计算：（7）式中，ci——第i条土的粘聚力；li——第i条土的圆弧长度；qi——第i条土的地面荷载；——第i条土的重力密度，水面以下取浮容重；bi——第i条土的宽度；hi——第i条土的高度；——第i条土弧线中心点切线与水平线的夹角；li——第i条土的内摩擦角；K——抗滑稳定安全系数，依规范及地区经验取值，一般1.1

8、～1.5。(2）抗倾覆稳定性分析。抗倾覆稳定性又称踢脚稳定性，是验算最下道支撑以下的主动、被动土压力绕支撑点的转动力矩是否平衡，按下式计算：(8)式中，——抗倾覆安全系数，根据基坑重要性取值；——抗倾覆力矩，取开挖面以下钢板桩内侧人土深度范围内的土压力，对最下一道支撑点的力矩；——倾覆力矩，取最下一道支撑点以下钢板桩外侧人土压力支撑点的力矩。(3）基底抗隆起稳定性分析。基底抗隆起稳定性验算的方法较多