基础工程课程设计——低桩承台基础设计说明

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1、........基础工程课程设计----低桩承台基础设计一、基本资料1．某跨线桥主桥上部结构为预应力混凝土连续梁，跨径组成为（60+100+60）m，桥面净宽11m，设计荷载标准为公路Ⅰ级。采用盆式橡胶支座、等截面单箱双室薄壁桥墩（如下图示）。2．主墩高度18m，箱壁厚度0.75m，纵隔板厚度0.8m，墩身顶部1.5m及底部2m均为实心段，矩形墩底截面尺寸为(4×14)m2，采用30号混凝土。作用于墩身底截面中心处的设计荷载为：竖直力Nz=74958kN水平力Hx=2895kN纵桥向弯矩My=38209

2、kN·m（坐标规定：纵桥向x轴、横桥向y轴、竖向z轴）3．主墩基础拟采用12根钻孔灌注桩群桩基础，混凝土标号25。承台顶面与地面平齐，厚度为3.5m。4．地质资料自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石（土层Ⅰ），往下为密实中粗砂加砾石（土层Ⅱ）。地基土的物理力学性质指标为:土层Ⅰ：=55kpa，=19.8kN/m3，m=10000kN/m4,土层Ⅱ：=70kpa,=500kpa,=21.8KN/m3m=20000kN/m4参考.资料........5.设计参数承台及基桩材料重度=25kN/m3，基桩

3、设计有关参数为：Ec=2.8×107kN/m2,λ=0.85,m0=0.8,K2=6班级桩径（m）纵桥向（排）横桥向（排）桥11.234桥2、41.534桥31.834二、主墩群桩基础设计要求（以纵桥向控制设计）（一）设计计算内容：1.根据已知条件拟定承台平面尺寸；2.进行基桩的平面布置；3.拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；4.判断是否弹性桩；5.桩顶荷载分配并校核；6.确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；7.单桩内力及位移计算与验算；8.桩身截面配筋设计及桩截面强度验算；9.群桩基础承载力和沉

4、降量验算。（二）设计完成后应提交的文件及图表1．低桩承台群桩基础设计计算书（应附计算小图）；2.桥墩及基础结构构造图；3.基桩钢筋构造图。三、设计依据规范及参考书1．公路桥涵地基及基础设计规范（JTGD63-2007）2．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）3.王晓谋.基础工程.北京：人民交通出版社，20044.叶见曙.结构设计原理.北京：人民交通出版社，20045.江祖铭等主编.墩台与基础.北京：人民交通出版社，1994参考.资料........一、拟定承台平面尺寸钻孔灌

5、注桩属于摩擦桩中的钻孔桩，根据规范要求，其中心距不应小于桩径的2.5倍，此处，横、纵向桩中心距均取桩径的2.5倍即：横、纵向桩的中心距为1.8*2.5=4.5m根据规范，为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1.0m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m。故：承台长承台宽二、进行基桩的平面布置桩的排列形式采用行列式，基桩布置如图1所示：三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力承台每延米自重：土层Ⅰ中桩每延米自重：土层Ⅱ中桩每延米自重：参考

6、.资料........设：第二层土中桩长为根据要求，一般应将桩底至于岩层或坚硬的土层中，已得到较大的承载力和较小的沉降量，若在施工条件允许的深度内没有坚硬土层的存在，应尽可能选择压缩性较低、强度较高的土层作为持力层，要避免是桩底坐落在软土层上或离软弱下卧层的距离太近，以免桩基础发生过大的沉降。显然，土层Ⅱ相对于土层Ⅰ更适合成为持力层。桩底所承受的最大竖向荷载最大值为：计算时取以下数据：桩的周长，，,,所以承载力：解之的取因此拟定桩长为：桩端以上各土层的加权平均重度值为：桩端处土的承载力容许值：因为,所以

7、取单桩轴向受压承载力容许值的计算：参考.资料........桩底所承受的最大竖向荷载因为,不满足要求，所以需重新拟定桩长。取=6.5m。验算单桩轴向受压容许承载力桩端以上各土层的加权平均重度值为：桩端处土的承载力容许值：因为,所以取单桩轴向受压承载力容许值的计算：桩底所承受的最大竖向荷载因为,满足要求。此时拟定的桩长为：四、判断是否为弹性桩当，故桩的计算宽度为：参考.资料........平行于水平力作用方向的桩间净距为地面线以下桩的计算埋入深度，且。所以计算可得：故整个深度的地基系数比例系数m取第一层土

8、的m，惯性矩抗弯刚度桩的入土深度，故按照弹性桩计算。五、桩顶荷载分配并校核（1）桩顶刚度系数值的计算：参考.资料........式中：，即：已知：取用4。查附表17、附表18、附表19得：,由下式可得：(2)计算承台底面原点0处位移,低桩承台要考虑桩—土—承台的共同作用。即：其中参考.资料........(3)计算作用在每根桩顶上的作用力竖向力：水平力：弯矩值:校核单位宽度水平抗力：单位宽度弯矩值：参考.资料........水平力校核：竖向