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1、景观桥结构设计计算书设计阶段施工图部 位拱圈、基础审核人 校核人 计算人 2010 年 2 月目录一、工程概况 1二、计算内容 1三、基本设计资料 1四、地质、水文资料 21 、 地形地貌 22 、 地基岩土的构成 23 、 地下水 34、 场地及地基条件综合评价 35、 建议 4五、计算程序 5六、说明 51 、拱圈结构验算 52 、地基承载力、基础稳定性验算 11、工程概况本桥为小区内的一座景观桥，是小区工程的一部分，主要用于小区内日常通行和消防通行。桥 梁基本尺寸和外观由景观设计人员结合小区总体情况进行拟定后，我们对此桥进行了桥梁结构设 计。本桥为一座一跨 14 米的钢筋混凝土板拱桥。桥
2、梁横断面布置则为： 2x0.4m 栏杆 +2x1.5m 人 行道 +2x4.5m 车行道 =12.8m 。桥梁拱圈采用等截面钢筋混凝土圆弧拱，拱圈外半径为 9.1m ，内半 径为 8.7m ，拱圈夹角为 105.29 。拱圈中心线矢高 3.5m ，跨径 14.15m ，矢跨比为 1/4.04 。拱圈 采用等截面，截面高 0.4m ，宽 12.8m 。桥台采用重力式桥台，桥台台身长 12.8m 。基础为浅基础， 基础长 13.8m 。桥梁轴线按道路线型近似取值进行设计，桥梁正交。二、计算内容拱圈结构验算，地基承载力、基础稳定性验算，按极限状态法设计。三、基本设计资料1、设计荷载：(1) 永久荷载
3、：恒载：片石混凝土容重 25KN/m 3 ，钢筋混凝土容重 26KN/m 3 ，人行道石栏杆2.6KN/m ，沥青混凝土铺装24KN/m 3。基础变位作用：不均匀沉降 0.01m 。(2) 可变荷载：车道荷载：按双向二车道加载，荷载采用：公路-II级，车道荷载见规范。人群荷载： 3.0 kN/m2 。 温度荷载：根据公路桥涵设计通用规范( JTG D60-2004 )取值。(3) 偶然荷载：地震动峰值加速度为 0.10g ，建筑场地为稳定的建筑场地。2、材料性能：1) 拱圈、拱座采用 C35 混凝土。其轴心抗压强度设计值为 fcd=16.1MPa ，轴心抗拉强度设计值为 ftd=1.52 MP
4、a，弹性模量为 Ec=3.15 X 10 4 MPa。2) 挡板压顶、侧墙压顶、栏杆基座、 栏杆立柱灌浆采用 C25 混凝土；其轴心抗压强度设计值为 fcd=11.5MPa ，轴心抗拉强度设计值为 ftd=1.23 MPa ，弹性模量为 Ec=2.80 X 10 4 MPa 。3) 桥台台身、基础、侧墙、挡板采用 C25 片石混凝土，其中混凝土轴心抗压强度设计值为fcd=11.5Mpa ，轴心抗拉强度设计值为 ftd=1.23 Mpa ，弹性模量为 Ec=2.80 X 104 Mpa ； 片石采用 MU40 片石，片石含量不多于总体积的 20 。4) 基础垫层采用 C15 素混凝土，其轴心抗压
5、强度设计值为 fcd=6.9MPa ，轴心抗拉强度设计 值为 ftd=0.88 MPa，弹性模量为 Ec=2.20 X 104 Mpa。5) 普通钢筋采用 R235 、HRB335 级，其技术指标分别符合 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 ( GB 13013-91 )、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋( GB1499-1998 )之规定。 R235 抗拉、抗压 强度设计值 fsd 、fsd 均为 195MPa ，弹性模量为 Es=2.1 X 105 MPa。 HRB335 抗拉、抗压强 度设计值 fsd 、 fsd 均为 280MPa ，弹性模量为 Es=2.0 X105 MPa。3、主要规范：1. 城市桥
6、梁设计准则( CJJ11-93 )2. 公路工程技术标准( JTG B01-2003 )3. 公路桥涵设计通用规范( JTG D60-2004 )4. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范( JTG D62-2004 )5.公路桥涵地基及基础设计规范JTG D63-2007)6. 公路桥梁抗震设计细则( JTG/T B02-01-2008)7. 公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)四、地质、水文资料岩土工程勘察报告(详勘)。1、 地形地貌拟建场地其第四纪地貌形态属江淮丘陵岗地与坳沟交错的地貌单元。在场地东侧分布有一坳 沟，后经人工活动，场地整体进行整平，现场地较平坦(两侧局部堆
7、有少量填土)，依钻探孔孔口 地面高程计，一般为 33.8143.62m，最大高差为 4.78m。该高程引测于习友路上一甲方指定的吴 淞高程点，并知其高程 BM= 38.96m (吴淞高程系，具体位置见建筑物与勘探点平面位置图)。2 、 地基岩土的构成根据钻探、原位测试、土试资料成果及场地附近有关地质资料，拟建场地地基土构成层序自上 而下为： 层杂填土( Qmi)层厚0.209.90m，层底标高为30.0343.12m。褐色、灰色，松散或可塑状态，含植物根、碎砖、碎石、生活垃圾及建筑垃圾等，在场地东侧坳沟中分布有流塑软塑 状态淤泥质土(淤泥)。 层粘土 (粉质粘土) ( Q4ai+pi )此层以
8、透镜体状不均匀地分布于场地中， 层厚 0.00 3.30 层底标高为 32.28 40.42m 。黄灰灰黄色，可塑状态，含氧化铁、铁锰结核等，稍光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。其静力触探比贯入阻力Ps值一般为1.51.9Mpa，平均值为1.61Mpa 。ai+pi）此层以透镜体状不均匀地分布于场地中，层厚0.002.90m，层底标高层粘土（ Q13为 34.42 39.54m 。灰黄褐黄色，可塑硬塑状态，含氧化铁、铁锰结核及高岭土等，光滑，无 摇振反应，干强度高、韧性高，层状结构。其静力触探比贯入阻力 Ps 值一般为 2.0 2.5Mpa ，平均 值为 2.11Mpa 。2层粘土（ Q3
9、）此层部分地段缺失，层厚0.005.00m，层底标高为30.0339.79m。23 ai+pi灰黄褐黄色，硬塑状态，含氧化铁、铁锰结核及高岭土等，光滑，无摇振反应，干强度高、韧性 高，层状结构。其静力触探比贯入阻力 Ps 值一般为 2.6 4.3Mpa ，平均值为 3.06Mpa ；其标贯试验 实测击数 N值一般为1013击/30cm，平均值为11.70击/30cm。3层粘土（ Q3ai+pi ） 层厚17.3029.00m，层底标高为 8.8116.11m。黄褐褐黄色，硬 塑坚硬状态，稍湿，光滑，无摇振反应，干强度高、韧性高，层状结构；含氧化铁、铁锰结核等， 下部局部地段混有钙质结核，该层下
10、部部分夹粉质粘土层。其静力触探比贯入阻力Ps 值一般为4.4 6.6Mpa ，平均值为 5.04Mpa ；其标贯试验实测击数 N 值一般为 14 25 击 /30cm ，平均值为 21.4 击/30cm。3、地下水根据钻探揭露，拟建场地层杂填土和层粘土（粉质粘土）表部埋藏有上层滞水型地下水，受大气降水和地表水渗入补给，一般无稳定的自由水面，受季节性影响较大；勘察期间测得静止水 位埋深为 0.9 5.4m ，地下水水位标高为 36.06 40.33m 。根据环境水文地质条件分析，该场地地下水对砼无侵蚀性。4、场地及地基条件综合评价4.1 场地的稳定性 通过区域地质资料与勘探结果综合分析，未发现有
11、影响建筑场地稳定性的断裂构造，拟建场地属稳定的建筑场地。4.2 场地和地基的抗震性合肥市抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度值为 0.10g ，设计地震分组为第一组。根据钻探及测试结果拟建场地覆盖层厚度在 27.80 33.00m ，平均为 29.70m ，建筑场地在覆盖 层埋深范围内场地土等剪切波速为 250.0 311.3m/s ，平均值为 277.9m/s ，故判定建筑场地类别为 II类。拟建场地属对抗震有利地段。场地的特征周期取0.35s。4.3 天然地基设计参数根据现场钻探、原位测试、结合室内岩土试验成果资料分析，该场地内各层土的地基承载力特征值f k、相应的压缩模量 E及基床系数
12、K可按下表取值：aks、分层指标f 、123f ao (kPa)150200270320E ( MPa )s6.59.014.016.03K(MN/M)55604.4深基坑围护设计参数有关深基坑设计参数（重度丫、土的内摩擦角标准值e k、内聚力标准值ck、土对重力式挡墙的KK基底摩擦系数U及土钉（锚杆）与土体的极限摩阻力标准值q.K）可按下表取值：1K分层指标123Y (KN/m3)18.5*19.2*19.519.920.1C ( kPa )k40.0*45.0*76.081.9（。）k18.0*10.0*12.0*16.116.60.32*0.35*Q (kPa)sik20.0*45*60
13、*70*75*注：带*的为经验值4.5 地基土的膨胀性能根据层粘土的液限与自由膨胀率（= 40%59 %）和合肥地区区域地质资料，拟建场st地层粘土具有弱膨胀潜势。5、建议5.1 深基坑开挖与支护拟建场地的层粘土为膨胀土，具有遇晒开裂，遇水易崩塌的特点，若场地具备放坡条件，可 采用上部1: 0.75放坡，下部宜设置 1.01.5m的重力式挡墙，坡面采用砂浆抹面，对于开挖深度 超过 5m 的基坑和不具备放坡条件时，可采用土钉墙支护方案。基坑开挖和地下室设计与施工时，应认真做好降水、排水或截水工作。坑内采用集水、明沟降 排地下水，坑外地表面宜设置截水沟或低挡墙截挡水，以防地表水大量流入坑内，开挖期
14、间严禁在基坑四周可能影响基坑稳定的范围内大量堆土和放置重型设备。基坑开挖和基础、地下室施工期间，应加强对周围建筑、道路和支挡结构的变形观测，以便发 现问题及时处理。5.2 基础施工采用天然地基方案时，由于层粘土具有弱膨胀潜势，基坑开挖至设计标高时，严禁地基土长 时间积水或曝晒。五、计算程序桥梁博士 3. 0 版、手算。六、说明本计算书给出拱圈结构验算，地基承载力、基础性稳定验算，均满足要求。1、拱圈结构验算采用桥博 3.0 计算内力，不考虑拱上建筑的联合作用。按无铰拱建立模型，划分单元。计算模型如下：1、截面抗压强度验算截面选取主拱圈的拱脚截面、 1/4 截面、跨中截面等共计 3 个截面。按照公路圬工桥涵设计规范 ( JTG D61-2005 ) 5.1.4.1 的规定，验算拱的截面强度。由于截面强度验算与拱的整体“强度 -稳定” 验算所采用公式相同， 只是为考虑长细比及弯曲系数的影响，因此，略去该节，直接验算拱的整体“强度-稳定”。2、抗剪强度验算依据公路圬工桥涵设计规范 JTG D61-2005 4.0.13条的规定，应该按 4.0.13 的公式验算剪力：Y V v=A*f + u fNk0 dvd1.4Vd - 剪力设计值dA 受
