声屏障基础验算的说明.docx

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1、xx高速xx互通AK1+600-AK2+000声屏障基础抗风稳定及连接件验算的说明一、概况1、声屏障结构参数声屏障高3.0m，纵向每2m一个单元，每4m设置一个Φ1m的挖孔桩基础（桩基长度根据水平承载力计算确定，桩长取8.0m）。声屏障与桩基础间通过高60cm的地系梁（宽度40cm）连接，系梁采用C30混凝土。声屏障立柱采用HW150×150×7×10mm的H型钢，高度3.0m，纵向间距2m；每2延米单元声屏障面积5.88m2，面密度80kg/m2～100kg/m2。路基声屏障示意图桥梁声屏障与护栏底座连接示意图2、土体参数（1）根据《xx互通工程地质勘查报告》，原地表土为软塑黏土，查阅“岩土

2、物理力学试验统计表”，其液性指数IL=0.52，内摩擦角φ=6.8°，凝聚力c=17.6kPa。土体的综合内摩擦角φ0=atan（tan（φ）+c/（h×γ））=30.2°（上式中h=2m，γ偏安全取19kN/m3）。（2）根据土质类别“软塑黏土”查阅《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）表P.0.2-1，软塑黏土的非岩石地基水平向抗力系数m=5000kN/m4～10000kN/m4。由于路基侧为一条排水沟，雨季时路基受水浸泡液性指数变大，本次m值按软塑性黏土取4000kN/m4。基础底面的地基系数m0=7500kN/m4。（3）土体容重对于路基填土γ取19kN/m3，而原地

3、面土体由于地下水水位较高，土体容重采用浮容重γ=9KN/m3。3、路基参数路基宽度10.5m，路基横断面组成为75cm（土路肩）+100cm（硬路肩）+2×350cm（行车道）+100cm（硬路肩）+75cm（土路肩）=1050cm。路基边坡坡比1:1.5（路基边坡与水平面夹角为33.7°）。声屏障段落路基高度为2.9m～4.5m。路基填筑采用山皮石，山皮石最大粒径应满足规范对路基填料最大粒径的要求，同时粒径小于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的5%。由于声屏障桩基侧向变形较大，需对路基土体的非岩石地基水平向抗力系数进行折减，本次计算路基部分非岩石地基水平向抗力系数m偏安全取用原地面土体的

4、m值。二、验算原则及内容（一）验算原则依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）3.1.3条规定，对声屏障桩基础进行整体稳定性、桩顶位移进行验算；对声屏障与基础间连接件进行验算。计算桩顶位移、桩侧土应力采用荷载的标准组合，计算连接件强度采用荷载的承载能力组合。（二）验算内容1、桩基础抗风稳定进行验算（按刚性桩基础验算）。2、立柱、法兰盘、加劲肋、地脚螺栓强度验算。三、验算依据1、交通部部版《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；2、交通部部版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；3、交通部部版《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-20

5、07）；4、建设部部版《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；5、住房和城乡建设部部版《声屏障结构技术标准》（GBT51335-2018）；6、交通运输部部版《公路滑坡防治设计规范》（JTG/T3334-2018）；7、交通运输部部版《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2017）；8、交通部部版《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/TD60-01-2004）；9、交通运输部部版《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）；10、住房和城乡建设部部版《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。四、荷载计算（取4m声屏障为一个计算单元）依据《声屏障结构技术标准》（GBT

6、51335-2018）规定，声屏障结构设计荷载包括结构自重、风荷载、雪荷载、车致脉动荷载及其它荷载；声屏障的设计荷载应根据使用过程中可能同时作用的荷载进行组合，并按最不利条件进行设计。（一）结构自重计算1、版面：90kg/m2×5.88m2×2=1058.4kg;2、H型钢:80.59kg×2=161.2kg;3、法兰盘、加劲肋:1.41×2+12.12×2+17.03×2=61.1kg;4、系梁:4m×0.6m×0.4×26kN/m3=24.96kN;单根桩顶竖向力P=37.8kN；声屏障单根立柱底反力P1=12.8kN。（二）路基侧桩基土侧压力计算本次计算采用桥梁博士基础模块进行计算，由于

7、边坡上距离桩基边缘4倍桩径以上范围的土体不考虑，而程序内部路基侧土侧压力无法模拟，单独计算土侧压力施加至桩顶。主动土压力系数：；土的容重；土的主动土压力：将土侧压力移至桩顶后的水平力P1=32.2kN。（三）风荷载计算依据《声屏障结构技术标准》（GBT51335-2018）5.2.7条作用在声屏障上的水平侧向风荷载计算，基本风压按照50年一遇计算。桥梁声屏障风荷载偏安全取路基声屏障风荷载数值。桩顶