桥梁基础桩基础设计.doc

1、1. 初步拟定桩长 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=1.2m，以冲抓锥施工。桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩，为对称竖直双排桩基础，埋置深度初步拟定为h=11.31m。桩长初步拟定为18m，桩底标高为49.54m。2桩群结构分析2.1承台底面中心的荷载计算永久作用加一孔可变作用（控制桩截面强度荷载）时： 永久作用加二孔可变作用（控制桩入土深度荷载）时：2.2单桩桩顶荷载计算桩的计算宽度对于时： 式中：桩形状换算系数，对于圆形截面，取0.9；桩直径，取1.2m；平行于水平作用方向的桩间相互影响系数：已知： ； ； ；对于的多排桩 ： 所以： 桩的变形系数 式中： 桩的

2、变形系数； 桩的抗弯刚度，对以受弯为主的钢筋混凝土桩，根据现行规范采用； 桩的混凝土抗压弹性模量，C20混凝土； 桩的毛面积惯性矩， 非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，；所以，计算得：桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m，其计算长度则为： 故按弹性桩计算桩顶刚度系数、值计算已知： ； (根据公桥基规钻挖孔桩采用)， ,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积，故按桩中心距计算面积，故取： 已知：（4），取=4，查教材桥梁基础工程附表17、18、19得：=0.05568 =0.16498 =0.65853所以 计算承台底面原点O处位移、对于竖直桩，且各桩的直径相同时：计算作用在每根桩顶上作

3、用力、：竖向力：水平力：弯矩：校核：2.3最大冲刷线深度处荷载计算从单桩桩顶荷载计算中，已得出计算最大冲刷线深度荷载所需要的数据，计算如下：弯矩 水平力 竖向力 2.4最大冲刷线深度下沿桩长度方向弯矩、水平压应力的计算桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算：由：=0 得：由 且=7.024 取=4.0，查教材基础工程附表13得 故 又由=0.813 及4 取=4.0，查教材基础工程附表13得=1.296 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算：采用无量钢法计算，由=7.022.5，所以用摩察桩公式计算： 其中 =54.11kN =149.48kN、的值查教材基础工程附表3、4、7、8 ，

4、计算如下表：0.000.00.000001.000001.000000.00000149.4854.110.160.10.099600.999740.98833-0.00753158.1352.780.320.20.196960.998060.95551-0.02795166.3849.110.480.30.290100.993820.90468-0.0582173.8743.560.650.40.377390.986170.83898-0.09554180.3536.540.810.50.457520.974580.76145-0.13747185.6128.460.970.60.52938

5、0.958610.67486-0.18191189.4919.661.130.70.592280.938170.58201-0.22685191.9310.471.290.80.645610.913270.48522-0.27087192.861.151.450.90.689260.884070.38689-0.31245192.31-8.021.611.00.723050.850890.28901-0.35059190.29-16.851.771.10.747140.814100.19388-0.38443186.90-25.141.941.20.761830.774150.10153-0.

6、41335182.21-32.812.101.30.767610.731610.01477-0.43690176.35-39.692.261.40.764980.68694-0.06586-0.45486169.45-45.722.421.50.754660.64081-0.13952-0.46715161.65-50.842.581.60.737340.59373-0.20555-0.47378153.10-55.032.741.70.713810.54625-0.26359-0.47496143.95-58.282.901.80.684880.49889-0.31345-0.4710313

7、4.35-60.613.061.90.651390.45219-0.35501-0.46223124.44-62.053.232.00.614130.40658-0.38839-0.44914114.37-62.643.552.20.531600.32025-0.43174-0.4117994.27-61.533.872.40.443340.24262-0.44647-0.3631274.96-57.814.192.60.354580.17546-0.43651-0.3073257.17-52.104.522.80.269960.11979-0.40641-0.2485341.47-45.02

8、4.843.00.193050.07595-0.36065-0.1905228.20-37.175.653.50.050810.01354-0.19975-0.016726.46-12.366.454.00.000050.00009-0.00002-0.000450.02-0.042.5桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移和转角的计算：由 =0 4 取 =4 查教材基础工程附表1、2、5、6 得：=2.44066 =-1.62100 = 1.6210 =-1.75058 符合规范要求由 4m，取4， 可查得： 桩顶的纵向水平位移水平位移的容许值=27.4mm 故桩顶水平位移满足要求3

9、桩身截面配筋及截面强度校核3.1各种参数及系数的计算最大弯矩发生在最大冲刷线以下处，该处计算桩最大弯矩控制截面的轴向力式中 控制截面的轴向力； 单桩桩顶最大竖向力，已求出； 桩每延米的自重（包括浮力），； 桩周土摩阻力标准值，已知 冲抓锥成孔面周长，所以，计算得：计算偏心距桩的半径r=1200/2=600mm，对于C20混凝土，保护层取，则 桩的长细比：4.4，所以，应考虑偏心距增大系数 故考虑偏心距增大系数后的偏心距为： 3.2计算配筋率 采用C20混凝土，钢筋拟采用HRB335钢筋，即： ；计算受压区高度系数，根据经验公式得： 采用试算法列表计算，根据规范，系数A、B、C、D查附表所得：0

10、.832.21480.5621.76351.0398-0.012115182.885333.600.970.842.2450.55191.80291.0139-0.011895274.995333.600.990.852.27490.54141.84130.9886-0.011615379.165333.601.010.862.30470.53041.87860.9639-0.011275499.555333.601.030.872.33420.51911.91490.9397-0.010865634.705333.601.06 由表中计算可见，当时，计算纵向力与设计值相近，且大于设计值。且强

11、度不要求配筋.现按构造要求取：。3.3 配筋并绘制基桩构造及钢筋布置图钢筋的面积为： 现选用9根的HRB335钢筋，钢筋的面积为：=2290；实际配筋率为：绘制图形桩基础圆截面配筋图 桩基础正截面配筋图3.4 对截面进行强度复核在垂直于弯矩作用平面内长细比，故稳定系数；混凝土截面积为，实际纵向钢筋面积，则在垂直于弯矩作用平面的承载力为：在弯矩作用平面内 以下采用试算法列表计算，各系数查规范得：0.942.53430.42952.14330.7847106.0788.141.20345290.952.56180.41552.17260.7645101.5688.141.15229280.962.

12、58900.40112.20120.744697.0788.141.10141240.972.61580.38652.22900.725192.6688.141.05133190.982.64240.37172.25610.706188.3188.141.00194150.992.66850.35662.28250.687484.0088.140.9530409有计算表可见，当时，与设计的很接近，故取为计算值、在弯矩作用平面内的承载力为： 综上计算，均满足要求4.桩基础验算4.1按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力对于钻挖孔灌注桩：式中： 单桩轴向受压承载力容许值 桩的周长，； 桩端截面面

13、积，； 土的层数，此处； 承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度，； 与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值，； 桩端处土的承载力基本容许值，； 桩的埋置深度，从一般冲刷线起算，即 地基土容许承载力随深度的修正系数，取10.0； 桩端以上各土层的加权平重度， 修正系数，取0.8； 修正系数，取0.70；所以，单桩轴向受压承载力容许值为： 计算最不利荷载故，满足所以，单桩轴向承载力满足要求。4.2承台冲切承载力验算对于圆形截面桩换算为边长等于0.8倍的圆柱直径的方形桩，即；对于柱或墩台向下冲切承台的冲切承载力验算，由于作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值为0.故不进行验算；对于柱或墩台向下的冲切破坏锥体

14、以外的角桩和边桩，根据设计采用规范设计值：即 其向上冲切承台的冲切承载力按下列规定计算：1）角桩式中：角桩竖向力设计值，； 、承台边缘至桩内边缘的水平距离，根据上尺寸图，计算得、冲跨，为桩边缘至相应柱或墩台边缘的水平距离，其值不应大于，这里取；、冲跨比，、分别与冲跨比、对应的冲切承载力系数。； 根据安全等级为二级进行验算，所以所以，角桩满足要求2）边桩满足，进行下式验算：式中：边桩竖向力设计值；承台边缘至桩内边缘的水平距离；方桩的边长；所以，边桩验算也满足要求4.3群桩基础承载力验算摩擦群桩基础中心距，故需验算群桩基础承载力由于所以计算面积得：偏心距： 桩底以上土的平均容重：而截面模量： 所以承载力验算得：所以，结果符合规范要求。