雙排式鋼筋混凝土鉆孔樁橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及指導(dǎo)書(shū)一、 課題：“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二、目的：通過(guò)“m”法彈性多排樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，能進(jìn)一步了解樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法與步驟，能擬定設(shè)計(jì)方案，能進(jìn)行基樁和承臺(tái)以及群樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形驗(yàn)算。三、要求：在10天時(shí)間內(nèi)，完成任務(wù)書(shū)中的全部?jī)?nèi)容，構(gòu)造合理，計(jì)算思路正確，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。參考書(shū)目： (1)基礎(chǔ)工程（第四版）教材，王曉謀主編 (2)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007）要求； 一設(shè)計(jì)資料1地質(zhì)及水文資料 河床地質(zhì)為卵石，粒徑50到60毫米，約占60%，20到30毫米約占30%。石質(zhì)堅(jiān)硬，孔隙大部分由砂密實(shí)填充，卵石深度達(dá)到58.6

2、米。地基土水平方向抗力系數(shù)的比列系數(shù)m，地基容許承載力基本容許值=1000kPa.樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值.土的重度土內(nèi)摩擦地面（河床）高程69.54m;一般沖刷線(xiàn)高程63.54m;局部沖刷線(xiàn)高程60.85m;承臺(tái)底高程67.54m;常水位高程69.80m.如下圖二荷載恒載加一孔荷載為恒載加兩孔荷載為三持力層選擇及樁型 河床土質(zhì)為卵石，卵石層深度達(dá)58.6m，可作為較好的持力層。 初步選樁長(zhǎng)17m，樁直徑1m，擬定承臺(tái)埋深為河床下2m。 樁型選用方型鉆孔灌注樁。四單樁承載力 按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁承載力特征值： 計(jì)算得到： =7291kN五確定樁數(shù)和樁布置 擬定6根樁，進(jìn)行單樁承載力驗(yàn)

3、算。單樁布置圖如下： 計(jì)算樁頂荷載： 樁頂豎向力： =723.7KN>0 單樁水平力： 此值小于估算的單樁水平承載力特征值（100kN），滿(mǎn)足要求?？鄢信_(tái)和填土后樁頂豎向力設(shè)計(jì)值： 六樁的內(nèi)力及位移計(jì)算 （一）群樁計(jì)算： 1樁的計(jì)算寬度： 2樁的變形系數(shù)： 樁在最大沖刷線(xiàn)以下深度10.31m，其計(jì)算長(zhǎng)度則為： 故按彈性樁計(jì)算。 3樁頂剛度系數(shù)值的計(jì)算： 按樁中心距計(jì)算面積，故?。?已知參數(shù): （4），取用4； 查表得： 4計(jì)算承臺(tái)地面遠(yuǎn)點(diǎn)O初位移（單孔活載+恒載+制動(dòng)力等）： 5計(jì)算作用在每根樁頂上作用力： 豎向力： 2215.52kN 541.47kN 水平力： 彎矩： 校核： 6計(jì)

4、算最大沖刷線(xiàn)出樁身出樁身彎矩水平力及軸力： （二）單樁內(nèi)力及位移計(jì)算 1確定樁的計(jì)算寬度： 2計(jì)算樁的變形系數(shù)： 其中； 最大沖刷線(xiàn)處的=2294.29kN,=189.55kN·m，=59.83kN； 3計(jì)算最大沖刷線(xiàn)以下Z處樁截面上的彎矩: 007.20010189.55189.550.290.27.200.196960.9980616.88189.18206.060.570.47.200.377390.9861732.32186.93219.250.860.67.200.529380.9586145.38181.70227.081.150.87.200.645610.913245

5、5.34173.10228.441.431.07.200.723050.8508961.98161.29223.27 ,其中以及值可以由附表1和附5查的，的值列于下表Z007.202.440661.621000000.290.27.202.117791.2908816.4117.2733.680.570.47.201.802731.0006421.8226.7848.600.860.67.201.502680.7498132.0930.1160.201.150.87.201.223700.5372729.6228.7658.381.431.07.200.970410.3611929.3624.

6、1753.531.721.27.200.745880.2190827.0817.5944.672.011.47.200.551750.1079323.3710.1133.482.581.87.200.25386-0.0357213.82-4.309.523.152.27.200.06461-0.099404.30-14.63-10.333.722.67.20-0.03986-0.11136-3.14-19.37-22.514.303.07.20-0.08741-0.9471-7.69-19.01-26.75.013.57.20-0.10495-0.05698-11.12-13.35-24.47

7、5.734.07.20-0.10788-0.01487-12.70-3.96-16.66水平應(yīng)力P圖如下：樁頂縱向水平位移驗(yàn)算： 所以，樁頂縱向水平位移符合要求。 4樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算最大彎矩（Z=1.06m處）截面強(qiáng)度，該處彎矩=233.34kN·m 每延米樁的重力：由于采用C25混凝土，HRB335，=11.5MPa，=280MPa. （1）計(jì)算偏心增大系數(shù)： 又因?yàn)楣蕵兜挠?jì)算長(zhǎng)度為： 長(zhǎng)細(xì)比：， 故取 （2）計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)： 取 則有: 現(xiàn)擬定采用C25號(hào)混凝土 HRB335 則： 計(jì)算所需縱向鋼筋的截面積 =0.002×/4×1=15.71 現(xiàn)

8、選用1214 =。 混凝土凈保護(hù)層厚度： c=65-=56mm 50mm，符合要求。 縱向鋼筋間距為： -18=156mm 80mm 七承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1確定承臺(tái)外形尺寸和構(gòu)造設(shè)計(jì)： 承臺(tái)長(zhǎng)邊：a=8m 承臺(tái)短邊：b=4.5m 橫橋向柱長(zhǎng)hc：3.0m 縱橋向柱寬bc：1.2m 取承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高2m，樁頂深入承臺(tái)50mm 鋼筋保護(hù)層取70mm，則承臺(tái)有效高度為： =2.0-0.07=1.93m 2.樁頂處的局部受壓驗(yàn)算式中： 承臺(tái)內(nèi)一根承受的最大計(jì)算軸向力kN，其中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0；只有人群荷載參與組合時(shí)，荷載組合系數(shù)取=0.8；結(jié)構(gòu)安全系數(shù) ；則有材料安全系數(shù)，對(duì)于混凝土取=1.54；局部承壓時(shí)提高系數(shù)，；局部受壓時(shí)計(jì)算面積，局部受壓面積邊緣至靠近的構(gòu)件邊緣（又稱(chēng)臨空面）的最小距離c=0.5m <d=1.0m，所以沿各邊向外擴(kuò)大的有效距離為0.5m，所以 承臺(tái)內(nèi)基樁樁頂橫截面的面積，；所以，=；則有所以樁頂處的局部受壓驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。3承臺(tái)受彎承載力計(jì)算 選用鋼筋，則實(shí)用鋼筋為，沿平行Y軸方向布置。 選用鋼筋，則實(shí)用鋼筋11259，沿平行X方向布置。4承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算 又h=2000mm，故剪切承載力截面高度影響系數(shù)