刚性扩大基础

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1、埋置式桥台刚性扩大基础设计示例1.设计资料及基本数据某桥上部结构采用钢筋混凝土剪支T形梁，标准跨径上20.00m，计算跨径L=19.50m，摆动支座，桥面宽度为净7m+2×1.0m，双车道，按《公路桥涵地基基础设计规范》（JTGD63—2007）进行设计计算。设计荷载为公路—Ⅱ级，人群荷载为3.5。材料：台帽、耳墙及截面a—a以上混凝土强度等级为C25，，台身（自截面a-a以下）用MU7.5浆砌片、块石（面墙用块石、其他用片石，石料强度不小于MU30），，基础用C15的素混凝土浇筑，。台后及溜坡填土，填土的内摩擦角，粘聚力C=0。水文、地质资料：设计洪水位高程离基底的距离为7.00m（在a-a

2、截面处），地基土的物理、力学指标见表1.1表1.1土工试验成果表取土深度（自地面算起）天然状态下土的物理指标土粒相对密度ds塑性试验抗剪试验压缩系数含水率ω（%）重度γ孔隙比e饱和度Sr液限ωL（%）塑限ωp（%）塑性指数IP液性指数IL内摩擦角φ（º）粘聚力C（MPa）A1—2（MPa-1）3.40~3.6024.420.30.60899.02.7351.022.128.90.0519.389.80.118.90~9.1030.519.00.88994.32.7551.323.128.20.2616.343.20.162桥台与基础构造及拟定的尺寸基础分两层，每层厚度为0.5m，襟边和台阶等宽

3、，取0.4m。根据襟边和台阶构造要求初拟出平面较小尺寸，见图1.1，经验算不满足要求时再调整尺寸。14图1.1基础用C15的混凝土浇筑，混凝土的刚性角。基础的扩散角为：满足要求。3荷载计算及组合（1）上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重和基础上土重计算，其值列于表1.2。表1.2恒载计算表序号计算式竖直力对基底中心偏心距弯矩备注10.9×1.5×7.7×25.00259.881.15298.8620.5×1.5×7.7×25.00144.380.85122.7230.5×2.4×0.35×25.00×221.002.8058.8040.5×2.5×2.4×0.5×(0.35+0.7)×25.0

4、0×278.752.40189.0052.0×1.4×7.7×25.00539.000.90485.1066.0×1.4×7.7×23.001487.640.901338.8870.5×1.6×6.0×7.7×23.00850.08-0.33-280.5380.5×3.7×8.5×24.00377.400.0518.8790.5×4.4×9.3×24.00491.040.000.0010[0.5×(6.2+7.8)×2.4-1.6×6.0]×7.7×17.501570.80-1.20-1884.96110.5×(6.2+8.73)×0.8×3.8×2×17.50771.58-0.19-146.

5、60120.5×0.4×4.4×2×17.5029.920.000130.5×0.4×8.5×17.5028.90-2.00-57.8014上部构造恒载823.070.50411.5414（2）土压力计算土压力按台背竖直，，填土内摩擦角，台背（圬工）与填土之间的外摩擦角计算，台后填土水平。①台后填土表面无汽车荷载时土压力计算台后填土自重引起的主动土压力计算式为：已知：，B为桥台宽度取7.7m，H为自基底至填土表面的距离，等于11.0m；为主动土压力系数。其水平向分力：离基础底面的距离：对基底形心轴的力矩：14其竖直向分力：作用点离基础形心轴的距离：对基底形心轴的力矩：①台后填土表面有汽车荷载由

6、汽车荷载换算的等代均布土层厚度：式中：——破坏棱体长度，当台背竖直时，，。由其中，得：在破坏棱体长度范围内只能放一列汽车，因是双车道，故台背在填土连同破坏棱体上车辆荷载作用下引起的土压力：其水平向分力：作用点离基础底面的距离：对基底形心轴的力矩：14其竖直向分力：作用点离基础形心轴的距离：对基底形心轴的力矩：③台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力计算时，以基础前侧边缘垂线作为假想台背，土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5算得，，则基础边缘至坡面的垂直距离为，若取（土与土之间的摩擦角），主动土压力系数：其水平向分力：离基础底面的距离：对基底形心轴的力矩：其竖直向分力：作用点离基础形心轴的距

7、离：对基底形心轴的力矩：14（3）支座活载反力计算支座反力计算考虑如下两种情况。①台后无荷载，车道荷载在桥上Ⅰ）汽车及人群荷载反力根据《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60—2004），公路—Ⅰ级车道荷载集中荷载按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时，；桥梁计算跨径等于或大于50m时，；桥梁计算跨径在5~50m之间时，值采用直线内插求得。公路-Ⅱ级车道荷载的均布标准值和集中荷载标准值按公路—