某桥梁桩基础设计预案计算.doc

第一章桩基础设计 一、设计资料 1、地址及水文 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30m；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 表一、土质指标 类型 地基系数 m 极限摩阻力 T 内摩擦角 容重 软塑粘土 3 8 10 40 20 12 密实粗砂 25 10 3 120 38 12 3、桩、承台尺寸与材料 承台尺寸： 7.0m×4.5m×2.0m。拟定采用四根桩，设计直径 1.0m。桩身混凝土 用 20 号，其受压弹性模量 Eh =×104MPa 4、荷载情况 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： N0 5659.4KN 、 H 0 298.8KN 、M0 3847.7KN gm 恒载及二孔活载时： N 0 6498.2KN 。桩（直径 1.0m）自重每延米为： q 1.02 11.78KN / m 15 4 故，作用在承台底面中心的荷载力为： N 5659.4 (7.0 4.5 2.0 25) 7234.4KN H 298.8KN M 3847.7 298.8 2.0 4445.3KN 恒载及二孔活载时： N 6498.2 (7.0 4.5 2.0 25) 8073.4KN 桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，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： Nh[ p] 1 U l i im0 A{[ 0 ] k2 2 (h2 3)} 3 2 当两跨活载时： Nh 8073.2 3.3 11.78 1 11.78h 4 2 计算 [P]时取以下数据： 桩的设计桩径 1.0m，冲抓锥成孔直径为 1.15m，桩周长 u 1.15 3.6m, A 12 0.485m2 , 0.7 4 m0 0.9, K 2 6.0,[ 0 ] 550Kpa , 2 12KN / m2 1 40Kpa , 2 120Kpa , [ p] 1 3.16 [2.7 40 (h 2.7) 120] 0.70 0.9 0.785 2 [550 6.0 12 (h 3.3 3)] Nk 2057.17 5.89 h 8.78m 现取 h=9m，桩底标高为 26.2m。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图 1 所示。 常水位 河床 承台 一般冲刷线 最大冲刷线 纵桥向断面 横桥向断面 三、桩顶及最大冲刷线处荷载 P 、 Q 、 M i 、 M 0 、 Q 0 、 P0 i i ＜一＞、参数计算 1、桩的计算宽度 b1 b1 K j gK 0 gK gd 0.9 (d 1)K 0.9 (1 1)K 1.8K 又： L1 1.5m : h1 3(d 1) 6m : n 2 : b 0.6 故： K b 1 b L1 1 0.6 1.5 0.767 0.6 h1 0.6 0.6 6 b1 0.99 0.767 1.38 mb1 2、桩的变形系数 ： 5 EI m m1h1 m2 (2h1 h2 )h2 8 103 2.7 25 103 (2 2.7 1.3) 1.3 h 2 42 m 17.25 103 KN / m3 E 0.67Ek 0.67 2.6 103 KN / m2 d 4 0.0491m4 64 5 17.25 103 1.38 0.489m 1 0.67 2.6 107 0.0491 桩在最大冲刷线以下深度 h=9m，其计算长度为： h h 0.489 9 4.401 2.5 故按弹性桩计算。 3、桩顶刚度系数 1 、 2 、 3 、 4 值计算 l0 3.3m; h 9m; 1 ; A d2 0.785m2 2 4 C 0 10m 10 25 103 2.5 105 KN / m3 0 按桩中心距计算面积， A0 2.52 4.91m2 4 1 3.3 1 9 1 1 [ 2 ] 1 l0 3h 1 2.6 107 2.5 105 0.785 4.91 AE C0 A0 8.355 105 0.977EI 已知： h h 0.489 9 4.401 4 ，取用 4。 l0 l0 0.489 3.3 1.614 由已知资料和查附表得： xQ 0.262564; xm 0.448403; m 1.063181 Q 3EIxQ 0.031EI 、 m 2 EIx m 0.107EI 、 EI m 0.