芦坑特大桥94号墩防护桩设计.pdf

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1、芦坑特大桥94号墩防护桩设计林家全(中铁二十四局福建铁路建设集团有限公司，福建福州350000)摘要：本文对芦坑特大桥9翎墩深基坑开挖中采用挖孔防护桩防护边坡进行设计。并对防护桩的桩长、配筋进行了详细验算。关键词：防护桩桩长配筋设计计算1工程概况芦坑特大桥94#墩位于新建的昌九高速公路立交桥0#台B匝道右侧，立交桥台后填土高度约1—2米。94#墩承台底距离地面约7—8米，该墩紧临o#桥台及B匝道，为确保桥墩承台开挖时公路路面及边坡稳定，确保公路行车安全，必须对桥台及B匝道边坡进行加固和防护，向莆线9甜桥墩与昌九高速公路之间平纵断面关系如下图l、图2。

2、芦坑特大柝舛豫图1图22防护桩设计本方案采用挖孔防护桩对边坡进行防护。挖孔桩采用C25钢筋混凝土方桩，矩形截面1．o卑1．Om，护壁C20混凝土，厚0．2m，桩间距为2．5m。2．1设计理论依据按照桩顶无水平拉杆，桩底为弹性嵌固，桩在主动土压力和被动土压力作用，满足桩底弯矩为零和桩竖向合力为零条件。根据土的应力是向桩底方向逐渐增加，在取弯矩为零时，桩会得到一个较小的埋入深度，即布氏理论。2．2孔桩的布置(1)孔桩的间距：按照挡板受力要求以及路基边坡坡率考虑，其间距为2．5m，共设置防护桩7根，从上往下编号为l一7。(2)根据现场施工所需空间，孔桩与承

3、台的外边缘净距设为2．0m，6#桩外边缘与承台边缘齐平。(3)抗滑桩桩长根据基坑开挖深度及既有线边坡情况设计，3、4#桩距近B匝道按有动载影响计算，1、2、5、6、7撑桩离B匝道较远，不考虑动载影响。3设计计算3．1防护桩3、4≠≠计算(考虑B匝道动栽影响)该段路堤地质为粉质粘土，‘P=35。，^y=19kN，m3；匝道按公路一I级设计，其连续均布荷载取qk=10．5KN，m，见下图：3．1．1桩埋深计算：由1『=19kN抽3，则h’=齿=警=0．55；^y’=7×ol+h’+1．5)／Il=19×(9．1+0．55+1．5)／9．1=乃．麓时怕记K

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5、-罐解5。一要)=0．27；一23—总第114期江西建材l／2011KP=tg冰5。+罢)=3．7；u-南=等器等枷8；l=h+u=9．1+O．88=9．98；∑E=9．98×(9．1×19屹×0．27+39)(9．1×o．27-328．77kN／赴仅=÷7I=÷)(9．1=6．07；K茹(Kp—Ka)父^y’=(3．7—0．27)×23．28=79．85；骓尝：髅一o．獭m2]丽广2]弧蔽丽2u瑚石；胙喾：渊-o．嘲；n21矿2]弧豉丽2u·1)1；由m，n值查图得(查布氏理论曲线，建筑施工计算手册一江正荣著)：‘∞=O．65x=∞l=0．65×

6、9．98=6．5m：t埋深=u+1．2x=0．88+1．2×6．5=8．7m．1总长=9．1+8．7=17．8m。3．1．2最大弯矩计算：Xm-=2．87：M眦-∑E(L+x，a)一亟生字生：328．77×(9．98+2．87—6册一幽粤呈墨堕翌O=1914．45KN·m。3．1．3防护桩配筋计算：防护桩尺寸为bh=1000×1000mm’选择C25混凝土，HRB335钢筋，承受的最大弯矩值为Mmax=1914KN·m。查表得：C25混凝土Ra=14．5MPa，Iu=1．55MPa；钢筋Rg=Rv=340MPa；取％=1．25，a=70mm。验算是否

7、需要采用双筋截面：(1)单筋矩形截面的最大正截面承载能力为Mu=÷耻h20缸l-0．5pIc2去川．5X1000×9302)(o．55×(1_o．5×0．55)=4000KN≯M一=1914KNm说明不必采用双筋截面布置；按布置一层钢筋设计，假设a=70mm，则有效高度hO=1000—70=930mm：一24一由公式：Mu_去Rabx(1l。一专)1914×1晦去川．5×1000凇×(930一号)x2_1860】【+330250=O解得：髫l=1661衄(不符合要求，舍去)；菇乒199mm；菇卢199mm(‘^=0．55×930=511姗求所需钢筋数

8、量AgAg_警=幽避等塑蝴mm2选择并布置钢筋：查表得18m25(Ag=8836m枘混凝土保护层厚度C=70II吼，有效高度h0=900Illm(h0=1000-70—25)；钢筋净间距：sn：卫塑蔓弩箜兰煎：149mm>=满]n=o，mm足要求。实际配筋率：u=嘉=而：：豸万卸．97％>ui司．15％；最终桩身配筋图：＼。＼24中204①16。广霸X、～蟊18中25／／／／／．／lJ5蛆2×5拈3．2防护桩1、2、5、6、7≠j}桩计算(不考虑动栽影响)该段路堤地质为粉质粘土，‘P=35。1=19kN触3，由于B匝道距离较远，设计防护桩时不考虑动载

9、影响，见下图。总第114期江西建材l，20113．2．1桩埋深计算：k：酸45。一等)=0．27；K产tgM