剛性擴大基礎計算算例

剛性擴大基礎計算算例剛性擴大基礎計算算例剛性擴大基礎計算算例xxx公司剛性擴大基礎計算算例文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度交通與汽車工程學院科技論文寫作課程名稱:科技論文寫作課程代碼:6010419論文題目:成渝高速公路A標段基礎工程設計年級/專業(yè)/班:2011級交通工程3班學生姓名:景浩學號:3320科技論文寫作成績：學習態(tài)度及平時成績（30）文獻查閱能力（20）創(chuàng)新（5）論文撰寫質量（45）總分（100）教師簽名：年月日目錄TOC\o"1-3"\h\u1、天然地基上淺基礎類型、適用條件 2天然地基淺基礎的一般分類 2天然地基淺基礎的各種分類 22、剛性擴大基礎施工 2旱地上基坑開挖及圍護 2基坑排水 3表面排水法 3井點法降低地下水位 3水中剛性擴大基礎修筑時的圍堰工程 3表面排水法 3地下連續(xù)墻圍堰法 43、成渝高速公路A標段剛性擴大基礎的設計與計算 4設計資料 4確定基礎埋置深度 5基礎的尺寸擬定 5作用效應計算 6作用效應組合 8地基承載力驗算 8基底合力偏心距驗算 9基礎穩(wěn)定性驗算 104、總結與體會 105、參考文獻 11摘要本課程設計是根據(jù)規(guī)范教材大綱來設計的，依據(jù)天然地基淺基礎的基本知識，結合實際情況來設計的天然地基剛性擴大基礎。1.天然地基上淺基礎類型、適用條件天然地基淺基礎的一般分類天然地基淺基礎根據(jù)受力條件及構造可分為剛性基礎和鋼筋混凝土擴展基礎兩大類。建筑物基礎在一般情況下均砌筑在土中或水下，所以要求各種基礎類型所用材料要有良好的耐久性和較高的強度。剛性基礎常用的材料有混凝土、粗料石和片石。剛性基礎的特點是穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大的荷載，所以只要地基強度能滿足要求，它是橋梁和涵洞等結構物首先考慮的基礎形式。但缺點是自重打，并且當持力層為軟弱土時，由于擴大基礎面積有一定限制，需要對地基進行處理或加固后才能使用，否則會因所受的荷載壓力超過地基強度而影響建筑物的正常使用。所以對于荷載大或上部結構對沉降差較敏感的建筑物，當持力層的土質較差而又較厚時，剛性擴大基礎作為淺基礎是不適宜的。天然地基淺基礎的各種分類淺基礎按照材料分為磚基礎、片石基礎、混凝土及片石混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎、灰土及三合土基礎﹔按照受力性能分為剛性基礎和柔性基礎。2.剛性擴大基礎施工旱地上基坑開挖及圍護當基坑較淺、地下水位較低或滲水量較少，不影響坑壁穩(wěn)定時，坑壁可不加圍護，此時可將坑壁挖成豎直或斜坡型。豎直坑壁只有在巖石地基或基坑較淺又無地下水的硬粘土中采用。當基坑較深，土質條件較差，地下水位影響較大或放坡開挖對臨近建筑有影響時，應對坑壁進行圍護。目前護壁的方法有很多，有板狀墻支護、噴射混凝土護壁、混凝土圍圈護壁。基坑排水基坑如在地下水位以下，隨著基坑的下挖，滲水將不斷涌集基坑，因此施工過程中必須不斷的排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基礎的砌筑與養(yǎng)護。目前常用的基坑排水方法有表面排水和井點法降低地下水位兩種。表面排水法表面排水法是在基坑整個開挖過程及基礎砌筑和養(yǎng)護期間，在基坑四周開挖集水溝匯集坑壁及基底的滲水，并引向一個或數(shù)個比集水溝挖的更深一些的集水坑，集水溝和集水坑應設在基礎范圍以外，在基坑每次下挖以前，必須先挖溝和坑，集水坑的深度應大于抽水機和吸水龍頭的高度，在吸水龍頭上套竹筐圍護，以防止土石堵塞龍頭。井點法降低地下水位對粉質土、粉砂類土等如采用表面排水極易引起流沙現(xiàn)象，影響基坑穩(wěn)定，此時可采用井點法降低地下水位排水。根據(jù)使用設備的不同，主要有輕型井點、噴射井點、電滲井點和深井泵井點等多種類型，可根據(jù)土的滲透系數(shù)，要求降低水位的深度及工程特點選用。水中剛性擴大基礎修筑時的圍堰工程土圍堰和草袋圍堰在水深較淺（2m以內），流速緩慢，河床滲水較小的河流中修筑基礎，可采用土圍堰或草袋圍堰。土圍堰用粘性土填筑，無粘性土時，也可用砂土類填筑，但需加寬堰身以加大滲流長度，砂土顆粒越大堰身越要加厚。圍堰斷面應根據(jù)使用土質條件、滲流程度及水壓力作用下的穩(wěn)定確定。若堰外流速較大時，可在外側用草袋柴排防護。地下連續(xù)墻圍堰法地下連續(xù)墻是在地面上用抓斗式或回轉式等成槽機械，沿著開挖工程的周邊，在泥漿護壁的情況下開挖一條狹長的深槽，形成一個單元的槽段后，在槽內放入預先在地面上制作好的鋼筋籠，然后用導管法澆灌混凝土，完成一個單元的槽段，各單元槽段之間以特定的接頭方式相互連接，形成一條連續(xù)墻壁。3.成渝高速公路A標段剛性擴大基礎的設計與計算.設計資料上部構造：25m裝配式預應力鋼筋砼T形梁，大梁全長，計算跨徑。行車道9m，人行道。上部構造（梁與橋面鋪裝）恒重所產生的支座反力：1500kN;支座：活動支座采用擺動支座，摩擦系數(shù)；設計荷載：公路-Ⅰ級，人群荷載m2;橋墩形式：采用雙柱式加懸挑蓋梁墩帽（見圖）;e)、設計基準風壓：kN/m2;f)、其他：本橋跨越的河為季節(jié)性河流，不通航，不考慮漂浮物；地基土質：第一層：粉質粘土，，，，；第二層：中密中砂，，，；第三層：粉質粘土，，，，。圖10-14橋墩構造圖圖10-15地質水文情況.確定基礎埋置深度從地質條件看，表層土在最大沖刷線以下只有，而且是軟塑狀粉質粘土，地基容許承載力，故選用第二層土（中密中砂）作為持力層，，初步擬定基礎底面在最大沖刷線以下m處，標高為，基礎埋深?；A的尺寸擬定基礎分兩層，每層厚度，襟邊取，基礎用C15，剛性角，基礎的剛性角驗算為：，滿足剛性擴大基礎的剛性角要求。即基礎的剖面尺寸為基礎厚度：基礎頂面高程為，墩柱高=。作用效應計算（一）永久作用標準值計算1．橋墩自重：2．基礎自重：3．上覆土重4．浮力低水位浮力：設計洪水位浮力：（二）可變作用標準值計算1．汽車和人群支座反力對于汽車荷載與人群荷載，支座反力按以下兩種情況考慮：（1）單孔里有汽車和人群（雙行）；（2）雙孔里均有汽車和人群（即滿布）。（1）單孔里有汽車和人群（單孔雙行）圖10-16單孔汽車荷載對于橋墩基礎的設計，汽車荷載采用車道荷載，車道荷載包括均部和集中荷載兩部分組成。對于公路-Ⅰ級汽車荷載，，集中荷載與計算跨徑有關，計算跨徑小于或等于5m時，=180kN；橋涵計算跨徑等于或大于50m時，=360kN，橋涵計算跨徑大于5m小于50m時值采用直線內插求得。本算例中，=。人群支座反力為和（2）雙孔里有汽車和人群（雙孔雙行即滿布）圖10-17雙孔汽車荷載2．汽車制動力：一個車道上由汽車荷載產生的制動力按加載長度上計算的總荷載的10%，作用于固定支座上的制動力為：作用于擺動支座上的制動力為：橋墩承受的制動力為固定支座與活動支座上的制動力之和，但公路-Ⅰ級取值不得小于165kN。綜合以上可得汽車制動力為：3．支座摩阻力：因為汽車制動力和支座摩阻力不能同時組合，汽車制動力大于支座摩阻力，所以荷載效應組合時，只組合汽車制動力4．風力因為本橋是雙向雙車道的直線橋，主要由順橋向控制設計，在計算風力時，計算順橋向風荷載。橋墩上的順橋向風荷載可按橫橋向上風壓的70%乘以橋墩迎風面積計算。作用效應組合按承載能力極限狀態(tài)時，結構構件自身承載力和穩(wěn)定性應采用作用效應基本組合和偶然組合；此算例不作地基沉降驗算，暫不進行長期效應組合計算；另外，基礎的穩(wěn)定性驗算，由于要利用《公橋基規(guī)》（JTJ024-85）規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)，在其基本組合中，要求結構重要性系數(shù)及作用的各項系數(shù)均取為，本算例中稱其為標準值組合，因此，本算例進行作用效應的基本組合和作用效應的標準值組合。作用效應組合匯總表表10-5作用效應組合單孔汽車與人群作用雙孔汽車與人群作用N（kN）T（kN）M（）N（kN）T（kN）M（）作用效應基本組合作用效應標準值組合地基承載力驗算進行地基承載力驗算時，采用作用短期效應組合（一）持力層強度驗算1．基底應力計算2．地基容許承載力確定3．持力層強度驗算持力層強度驗算時，要求，持力層強度滿足要求。（二）軟弱下臥層強度驗算1．計算軟弱下臥層頂部應力式中取距最大應力邊為處的壓應力值。2．計算軟弱下臥層頂部的容許承載力3．軟弱下臥層強度驗算軟弱下臥層強度驗算時，要求，軟弱下臥層強度滿足要求?；缀狭ζ木囹炈惝敾A上承受著作用標準值效應組合或偶然作用標準值效應組合時，在非巖石地基上只要偏心距不超過核心半徑即可。基底合力偏心距，偏心距滿足要求?；A穩(wěn)定性驗算對于基礎穩(wěn)定性驗算時，采用作用效應的標準值組合。1．基礎抗傾覆穩(wěn)定性驗算基礎抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：，基礎抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。2．基礎滑動穩(wěn)定驗算，基礎滑動穩(wěn)定性滿足要求。圖10-18基礎構造圖4.總結與體會在這次科技論文寫作中，通過在上羅老師的課的過程中學到了科技論文的寫作規(guī)范及過程，才使我能順利地寫完這篇科技論文，所以對羅老師表示最衷心的感謝。在做基礎工程剛性擴大基礎過程中，我對基礎工程這門專業(yè)課有了更進一步的了解和更深刻的認識，鞏固了我的基礎知識。通過對該標段的基礎進行勘測得到基本的數(shù)據(jù)資料和設計資料，然后查規(guī)范資料進行設計，這需要對規(guī)范的熟讀?？傊趯懽鬟^程中我學到了很多知識，對課本也更加熟悉。5．參考文獻1.唐業(yè)清主編土力學基礎工程中國鐵道出版社第1版

2.馮國棟主編土力學地基與基礎中國工業(yè)第2版

3.林天健等樁基礎設計指南中國建筑工業(yè)出版社第1版

4.楊小平主編土力學及地基基礎自學輔導武漢大學出版社第1版

5.張振營主