基础工程设计方案桥梁桩基(修改).docVIP

基础工程（道桥专业）多排桩课程设计 PAGE 12 - 土木工程学院 一、初步桩基础拟定尺寸 1. 桩基础类型的选择 因为基础位于湖中，考虑到冲刷及潮水，且最高水位差为95.5-91.4=4.1m，施工时排水困难，应采用高桩承台式摩擦桩。本设计采用桥梁整体式墩台多排桩基础，墩台联结及承台板与群桩的连接均为刚性连接（见附图）。 2. 桩底标高 经过初步计算，并考虑单桩承载力、局部冲刷线的影响，结合设计区域桩身穿过密实砂卵石层4.5m，桩底标高拟采用79.1m。 3. 桩长、桩径拟定 由《公路桥涵地基与基础规范》，钻孔灌注桩混凝土等级不应小于C25。在满足规范要求的情况下，采用桩径为1.2m的钢筋混凝土桩。桩身采用C25混凝土，级钢筋，每桩18根主筋，主筋直径20mm，钢筋保护层净距80mm，箍筋采用闭合式直径8mm，箍筋间距200mm，详见配筋图。 4. 基桩根数及其平面布置 经过初步试算拟采用6根钻孔灌注桩，对称竖直双排桩基础（即2×3）。查《规范》知：钻孔灌注桩的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径，所以取钻孔桩中距为3.0m。 二、初拟承台尺寸 1. 承台尺寸 由《规范》，承台的厚度为桩径的一倍及以上，且不宜小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C25。本例采用厚度为2.0m，C25混凝土。 采用板式实体承台板，考虑到墩底尺寸为：3.5m×7m，结合桩间中心距，所以拟定承台形状为矩形4.5m（纵桥向）×8m。 2. 配筋构造要求 根据板式刚性承台板的受力特性，于承台底部高出承台板地面约15cm处设置一层钢筋网，网孔为100mm×100mm，钢筋直径采用12mm，钢筋网应通过桩顶主筋且不应截断。承台的顶面和侧面应设置表层钢筋网，每个面在两个方向的截面面积均不宜小于400mm/m，钢筋间距不应大于400mm，本例按250mm×250mm布置，钢筋为12mm。 3. 承台与桩基础的连接 基桩与承台的连接用桩顶主筋伸入承台，桩身嵌入承台的深度为100mm；伸入承台内的桩顶主筋做成喇叭形（与竖直线倾斜15°）。伸入承台主筋为带肋钢筋22mm，伸入长度650mm。箍筋间距采取160mm，10mm钢筋。 4. 承台标高 承台应位于一般冲刷线以上，本例为砂砾石层，有比较好的特性，所以将承台顶部与河床平齐，初拟承台底部标高为88.9m。 三、桩基础的设计计算与验算 1．单桩承载力 采用钻孔灌注桩单桩承载力公式 式中：——单桩轴向受压承载力容许值（kN），桩身自重标准值与置换土重标准值的差值作为荷载考虑； U——桩身周长（m）； ——桩端截面面积； N——土的层数； ——承台底部或局部冲刷线以下各土层厚度，扩孔部分不计； ——各土层与桩侧的摩阻力标准值； ——桩端处土的承载力容许值； ——桩端处土的承载力基本容许值； H——桩端的埋置深度，对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线起算； ——容许承载力随深度的修正系数； ——桩端以上各土层的加权平均重度，若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时则水中部分取浮重度； ——修正系数，按表选用； ——清底系数，按表选用。 各个参数的取值： 1) 冲抓成孔直径应比桩径大0.2m，故d=1.4 2) ， 3) 砂砾石层=0.7，淤泥=0.65；=10.0，=0.8 4) 液性指数 5) 查《规范》砂砾石层=400，=100；淤泥层=90， =25；密室砂卵层=500，=300，=1450。 即单桩容许承载力为4029.95kN。 2．桩的计算宽度 查《公路桥涵设计手册》得 从本设计中： ;;;;。 查《规范》，得， ， ； 3. 桩-土变形系数a C25混凝土EC=2.8× 对于三层土的m系数换算方法采用教材中公式，所以 桩在最大冲刷线以下深度h=7.1m 故按弹性桩计算。 4．桩顶刚度系数、、、的计算 ；；； 按桩中心距计算面积时， 所以 ； 查《手册》得：；；。所以 5.单孔活载+恒载+制动力的计算 由于承台和桩身均采用C25混凝土，作用在承台底面中心的荷载如下。恒载加一孔活载（控制桩截面强度荷载）时： 二孔活载时 6. 计算承台底面原点O处位移 查《手册》标准公式得： 7. 计算作用在每根桩顶上作用力，， 查《手册》标准公式得：单位都为（kN） 校核： 8. 计算最大冲刷线处桩身弯矩M、水平力Q、轴向力P 9. 桩身最大弯矩位置及最大弯矩计算 由得： 由及，查《手册》得：。 故 由，查《手册》得：