中南大学基础工程课程设计.docx

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。《基础工程》课程设计设计说明书班级:交建1305班姓名:王俊杰学号:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。一、设计资料1、地质及水文（1）河床土质:从地面(河床)至标高32.5m为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度达30米。（2）水文:地面(河床)标高为40.5m,一般冲刷线标高为38.5m,最大冲刷线为35.2m,常水位42.5m。2、土质指标表1土质指标类型地基系数m(KN/m4)极限摩阻力τ内摩擦角ф容重(扣除浮3(KPa)力)(KN/

2、m3)软塑粘土3020o128×10密实粗砂25×10311038o123、桩、承台尺寸与材料规范规定:钻(挖)孔灌注的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径,因此取:承台尺寸:7.0m×5.0m×2.0m。（1）拟定采用四根桩,设计直径为1.0m。（2）桩身及承台混凝土用20号,其受压弹性模量E=2.6h×104Mpa。（3）平面布置图如下图1所示:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图1平面布置图4、荷载情况(1)上部为等跨25m的预应力梁桥,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及一孔活载时

3、:∑N=6103.4KN∑H=310.25KN(制动力及风力)∑M=4123.6KN(竖直力偏心、制动力、风力等引起的弯矩)恒载及二孔活载时∑N=6503.24KN(2)桩(直径1.0m)自重每延米为(1.0)2q1511.78KN/m(已扣除浮力)4(3)故,作用在承台底面中心的荷载力为:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。∑N=6103.4+(7.0×5.0×2.0×25)=7853.4KN∑H=310.25KN∑M=4123.6+310.25×2.0=4744.1KN?M恒载及二孔活载时:∑

4、N=6503.24+(7.0×5.0×2.0×25)=8253.24KN(4)则拟定桩基础采用冲抓钻孔灌注桩基础,为摩擦桩。二、单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式初步反算桩的长度,设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度为h,则:3Nh=[P]=1U∑lii0A{[σ0]+K2γ2(h3-3)}2+λm当两跨活载时:Nh=8253.24+(38.5-35.2)×11.78+1×11.78h(kN)42=2102.18+5.89h(kN)计算[P]时取以下数据:桩

5、的设计桩径为1.0m,冲抓锥成孔直径为1.15m,U=π×1.15=3.61m,A=π×1.02/4=0.785㎡,λ=0.70,m0=0.8,K2=6.0,[σ0]=550kpaΥ2=(40.532.5)12[h(35.232.5)]128h2.7=63.612h(kN/㎡)(已扣除浮力)5.3h资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。τ1=30kpa,τ2=110kpa[P]=12×3.61×[2.7×30+(h-2.7)×110]+0.7×0.8×0.785×{550+6.0×63.612h(

6、h+3.3-3)}=Nh=2102.18+5.89h5.3h因此,则解一元二次方程得:h=9.99m现取h=10m,桩底标高为25.20m,桩的轴向承载力符合要求。具体见如下图2所示42.500常水位40.500河床C承台C38.50000200承台0022一般冲刷线500300100001001001003335.2033软塑粘土最大冲刷线32.500000000密实粗砂11400100200100100100图2双排桩断面图(a)横桥断面图(b)纵桥断面图三、桩顶及最大冲刷线处荷载Pi、Qi、Mi及P0、Q0、M0的

7、计算（一）参数计算1、桩的计算宽度b1资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。b1=Kf·K0·K·d∵Kf=0.9K0=1+1/d=2.0d=1.0∴b10.91dKd1.8Kd又L13.01.02.0m;h13(d1)6.0m;n=2;b'=0.6又有L1=2.0<0.6h1=3.6m故K=b'(1b')L1=0.6+(10.6)×2.0=0.8220.6h10.66.0∴b1=0.9×2.0×0.822×1.0=1.48m2、桩的变形系数α5mb1EI最大冲刷线以下hm=2(d+1)=2×2=4

8、,h1=2.7m,h2=4-2.7=1.3m2+m2(2h1+h2)h2]/h2m=[m1h1m=[8.0×103×2.72+25×103×(2×2.7+1.3)1.3]/42=17.25103KN/m3I=πd4/64=π×14/64=0.049m4受弯构件:EI=0.67EhI=2.6×107×0.