桥墩桩基础设计.doc

基础工程课程设计 ——铁路桥墩桩基础设计 指导老师： 班 级： 姓 名： 学 号： 目 录 设计说明书……………………………………………………………2 设计计算书……………………………………………………………3 收集资料…………………………………………………………………3 拟定尺寸…………………………………………………………………5 承台底面形心处的位移计算 ………………………………………7 墩身弹性水平位移δ的计算………………………………………11 桩基检算 ………………………………………………………………13 电算结果 ………………………………………………………………19 第一篇 设计说明书 铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有 《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-99 2．铁路桥墩桩基础设计内容及步骤 ①收集资料 ②拟定桩的尺寸及桩数 ③承台底面形心处的位移计算 ④墩身弹性水平位移计算 ⑤承载力、位移、稳定性、抗裂性检算及桩身截面配筋设计 ⑥绘制桩基础布置及桩身钢筋构造图 设计方案 线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m，双块式无碴轨道。桥跨31.1m，采用桩基础，蹲下设八根桩，设计直径为1.25m，成孔直径为1.28m，钻孔灌注桩，用旋转式钻头，桩身采用C25混凝土，桩长42m，粗砂层为持力层，桩底标高为-8.69m。地基容许承载力[σ]=644kPa，单桩轴向受压容许承载力[P]=4048.52KN，对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。 桩顶和承台连接为主筋伸入式，桩顶深入承台0.1m。桩身对称布置20根Φ20的光圆钢筋，钢筋总长15m，深入承台0.9m。箍筋用Φ8@200mm，且沿钢筋笼方向，每隔2m设一道骨架钢筋和定位钢筋，均为Φ18的一级钢。 第二篇 设计计算书 一、收集资料 ㈠ 设计资料 线路：双线、直线、坡度4‰、线距5m，双块式2无石渣轨道及双侧1.7m人行道，其重量为44.4kN/m。 桥跨： 等跨L=31.1m无渣桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，梁端缝0.1m。梁高3m，梁宽13.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。轨底至梁底高度为3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09。 建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C25混凝土。 地质及地下水位情况： 标 高 地质情况 厚度 标 高 地质情况 厚度 36.79~36.29 耕 地 0.5 -3.51~-12.31 粗砂(中密) 8.8 36.29~30.79 软塑 砂粘土 5.5 -12.31~-22.31 中砂(中密) 10.0 30.79~21.29 粉 砂 9.5 -22.31~-29.31 砾砂(中密) 7.0 21.29～19.89 砂粘土 (松软) 1.4 -29.31~-46.31 硬塑粘土 17.0 19.89～-3.51 (中密) 23.4 土层平均重度γ=20KN/m3，土层平均内摩擦角Φ=28°，地下水位标高：+30.5m 标高：梁顶标高+53.483m，墩底+35.81m。 风力：W=800Pa（桥上有车）。 桥墩尺寸：如图1所示(单位：cm，标高：m)。 图1 桥墩及承台尺寸示意图 ㈡ 设计荷载： 1、承台底外力合计： 双线、纵向、二孔重载： N=18629.07kN,H=341.5KN,M=4671.75kN.m; 双线、纵向、一孔重载： N=17534.94kN,H=341.5kn,M=4762.57kN.m 2、墩顶外力： 双线、纵向、一孔重载： H=253.44KN,M=893.16KN.m 二、拟定尺寸 1、桩身采用C25混凝土。 2、设计桩径采用d=1.25m，成孔桩径为1.28m,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。 3、画出土层分布图，选用粗砂层为持力层，桩端进入持力层的临界深度为1.5d=1.5m，即桩端进入持力层要大于1.5m，从承台底面到细沙层底部深度为36.82m，则取桩长l=42m。桩底标高-8.69m，进入持力层5.18m。 4、估算桩数：（按双孔重载估算） 估算公式： 土层平均天然重度，由于桩侧土为不同土层，应采用各土层容重加权平均，在地下水位以上采用天然重度，在地下水位以下采用浮重度， ∴ 查《铁路桥规》得，地基的基本承载力,取密实砂，，深度修正系数 ∴ 钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数： 各土层的极限承载摩阻力：