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1、基础工程课程设计报告书第1章 工程概况和设计任务工程名称：桥墩基础与地基的设计与检算。场地位置：上部结构类型：公路桥梁尺寸：初步拟定尺寸如图1所示。该桥梁上部结构为17米预应力混凝土装配式T梁桥。桥面宽7米，两边各0.5米人行道。图1 结构构造图（单位 标高：m；结构尺寸：cm）该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转钻成孔。第2章 地质勘察资料地质资料：标高20.000m以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重1=18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%；标高20.000m以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重
2、2=19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%。第3章 设计荷载一跨上部结构自重：,两跨自重反力盖梁自重反力一根墩柱（d=1.3m）自重局部冲刷线桩（直径1.5m）自重每延米；局部冲刷线以下桩重等于桩深自重与置换土重每延米的差值活载反力计算二级公路行车荷载单孔布载双孔布载人群荷载单孔布载双孔布载柱反力横向分布系数的计算公路二级 双向布载汽车道：=0.3车辆：=0.3人群荷载人两跨汽车荷载反力：；一跨汽车荷载反力：（已计入冲击系数的影响）；车辆荷载反力已按偏心原理考虑横向分布的分配影响）。两跨人群荷载反力：一跨人群荷载反力：在
3、顺桥方向引起的弯矩：在顺桥方向引起的弯矩：单柱所受水平力如图所示。其中，图2 水平荷载示意第4章 桩基础的设计桩长的计算由于地基土层单一，用公路桥涵地基与基础设计规范确定单桩轴向受压承载力容许值经验公式初步反算桩长，该桩埋入局部冲刷线以下的深度为，一般冲刷线以下深度为，则计算时取一下数据，桩的设计直径取1.5m， ；桩底为硬塑性亚粘土查表得 解得h=9.30m，取h=10m，桩的轴向承载力符合要求。2. 桩的内力计算确定桩的计算宽度（2）计算桩土变形系数其中m=15000,桩的换算深度 所以按弹性桩计算.（3）计算墩柱顶外力、及最大冲刷线处桩身弯矩，水平力，及轴向力墩柱顶的外力计算按一跨活载计
4、算根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）第1.0.5条，按承载力极限状态要求，结构构件自身承载力应采用作用效应基本组合验算。根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.2，汽车荷载，人群荷载及制动力作用的分项系数均取1.4，风荷载分项系数取1.1；当汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有一种可变作用参与组合时，其组合系数取0.8，当汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有两种可变作用参与组合时，其组合系数取0.7，当汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取0.6.墩帽顶的外力（按一跨活载计算）冲刷线处（4）局部冲刷线以下深度z处
5、截面的弯矩Mz及桩身最大弯矩Mmax计算局部冲刷线以下深度z处截面的弯矩Mz计算=无量纲系数查表得计算列表0.000.000.0000010.00460.47460.470.200.560.196060.997897.88459.50467.370.401.110.374630.9848615.05453.50468.540.601.670.520570.9544320.91439.48460.390.802.230.625880.903925.14416.22441.361.002.790.686810.871227.59401.16428.751.203.340.703240.746632
6、8.25343.80372.051.403.900.678450.6464827.25297.68324.931.805.010.530050.4272921.29196.75218.042.206.130.307660.2184412.36100.58112.942.607.240.096670.061993.8828.5432.433.008.360.00000-0.000070.00-0.03-0.03桩身最大弯矩Mmax及最大弯矩位置计算由=0得：由查表得故由及查表得（5）桩的最大冲刷线下深度z处横向土抗力计算无量纲系数查表得AxBx0.000.002.501741.640760.00
7、0.000.000.200.562.174921.30931.006.917.910.401.111.85591.017721.7110.7412.450.601.671.551870.765532.1412.1114.260.802.231.268820.551622.3411.6413.971.002.791.011270.374112.339.8712.191.203.340.782150.230452.167.299.451.403.900.582850.117571.884.346.221.805.010.27166-0.030491.13-1.45-0.322.206.130.06
8、243-0.100690.32-5.84-5.532.607.24-0.07251-0.12246-0.43-8.40-8.833.008.36-0.16458-0.11999-1.14-9.49-10.63（6）桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算由上可知，最大弯矩发生在局部冲刷线以下z=1.357m处，该出Mj=472.45。计算轴向力Nj时，根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.2，汽车荷载分项系数取1.4，人群荷载分项系数取1.4，人群荷载组合系数取0.8，则 纵向钢筋面积桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置现选用14根22的HRB335钢筋Ag
9、=45.6210-4m2fsd =280MPa桩柱采用C25混凝土，fcd =11.5MPa 计算偏心距增大系数因为细长比：所以偏心偏心增大系数：=1+()212其中e0= =0.248m;h0=r+rs=0.9+0.765=1.665(m);h=2r=1.8m1=0.2+2.7=0.3662=1.15-0.01 =1.1481，故2 取1=1+()210.366=1.487 计算截面实际偏心距= 根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）求轴向偏心距e0e0=其中：r=0.90m, =0.002,并设g=0.9，则e0=0.90=0.90以下采用试算法列表计算。由下表可见，当 =1.
10、07时，(e)=0.101798，与实际的e0=0.1021很接近，故取1.07为计算值。ABCD()()/ e01.052.77540.29062.42760.58320.1103420.10211.0807291.062.79060.28062.44970.5670.1060180.10211.0383721.072.80540.27072.47130.55120.1017980.10210.997038 截面承载力复核满足要求。根据弯矩分布，桩基的钢筋骨架宜至桩底，如考虑分段配筋，在z= 6.53m处截面处为界：M=262.57KNm按均质材料截面验算该截面应力：截面面积 A=截面弹性抵
11、抗距 W= 截面未出现拉应力，且小于fcd，可在此处（z= 6.53m）截面切除一半主钢筋。裂缝宽度验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）第6.4.5条，圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，当按作用短期效应组合计算的截面受拉区最外缘钢筋应力其中：r=900mm,fcu.k=200MPa, s=1.0由lp/(2r)14=0.002其作用短期效应组合下桩身最大弯矩Ms=506.24kNm以及最大弯矩位于局部冲刷线以下z=6.53m处，次位置对应的Ns=2040.4243kN,e0= =308mm则ss=说明在作用短期组合下桩身弯矩最大截面外缘钢筋处于受压状态，可不必验算裂缝宽度。（7）柱顶纵向水平位移计算桩在局部冲刷线处水平位移x0和转角0= AX+BX= AX+BX因为z=0m查表得AX=2.44066BX=1.621 A=-1.62100B=-1.7508所以由I1=0.197m4,E1=E,I=0.497 m4得n= =0.409墩顶纵桥向水平位移的计算：L0=12+9=21m,=6.657m,h2=9m,=2.853m,查表计算得=210.24375,=36.64494
