橋梁高樁承臺式摩擦樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算

橋梁高樁承臺式摩擦樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算1.初步擬定樁長樁基礎(chǔ)采用高樁承臺式摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬采用直徑d=1.2m，以沖抓錐施工。樁群布置經(jīng)初步計(jì)算擬采用6根灌注樁，為對稱豎直雙排樁基礎(chǔ)，埋置深度初步擬定為h=11.31m。樁長初步擬定為18m，樁底標(biāo)高為49.54m。2．樁群結(jié)構(gòu)分析2.1承臺底面中心的荷載計(jì)算永久作用加一孔可變作用（控制樁截面強(qiáng)度荷載）時(shí)：永久作用加二孔可變作用（控制樁入土深度荷載）時(shí)：2.2單樁樁頂荷載計(jì)算樁的計(jì)算寬度對于時(shí)：式中：——樁形狀換算系數(shù)，對于圓形截面，取0.9；——樁直徑，取1.2m；——平行于水平作用方向的樁間相互影響系數(shù)：已知：；；；對于的多排樁：所以：樁的變形系數(shù)式中：——樁的變形系數(shù)；——樁的抗彎剛度，對以受彎為主的鋼筋混凝土樁，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范采用；——樁的混凝土抗壓彈性模量，C20混凝土；——樁的毛面積慣性矩，——非巖石地基水平向抗力系數(shù)的比例系數(shù)，；所以，計(jì)算得：樁在最大沖刷線以下深度h=11.31m，其計(jì)算長度則為：故按彈性樁計(jì)算樁頂剛度系數(shù)、、、值計(jì)算已知：；(根據(jù)《公橋基規(guī)》鉆挖孔樁采用)，,易知該值大于相鄰底面中心距為直徑所得的面積，故按樁中心距計(jì)算面積，故取：已知：（＞4），取=4，查教材《橋梁基礎(chǔ)工程》附表17、18、19得：=0.05568=0.16498=0.65853所以計(jì)算承臺底面原點(diǎn)O處位移、、對于豎直樁，且各樁的直徑相同時(shí)：計(jì)算作用在每根樁頂上作用力、、：豎向力：水平力：彎矩：校核：2.3最大沖刷線深度處荷載計(jì)算從單樁樁頂荷載計(jì)算中，已得出計(jì)算最大沖刷線深度荷載所需要的數(shù)據(jù)，計(jì)算如下：彎矩水平力豎向力2.4最大沖刷線深度下沿樁長度方向彎矩、水平壓應(yīng)力的計(jì)算樁身最大彎矩處及最大彎矩的計(jì)算：由：=0得：由且=7.02＞4取=4.0，查教材《基礎(chǔ)工程》附表13得故又由=0.813及＞4取=4.0，查教材《基礎(chǔ)工程》附表13得=1.296最大沖刷線深度下沿樁身長度方向彎矩、水平壓應(yīng)力的計(jì)算：采用無量鋼法計(jì)算，由=7.02＞2.5，所以用摩察樁公式計(jì)算：其中=54.11kN=149.48kN、、、的值查教材《基礎(chǔ)工程》附表3、4、7、8，計(jì)算如下表：0.000.00.000001.000001.000000.00000149.4854.110.160.10.099600.999740.98833-0.007533158.1352.780.320.20.196960.998060.95551-0.027955166.3849.110.480.30.290100.993820.90468-0.0582173.8743.560.650.40.377390.986170.83898-0.095544180.3536.540.810.50.457520.974580.76145-0.137477185.6128.460.970.60.529380.958610.67486-0.181911189.4919.661.130.70.592280.938170.58201-0.226855191.9310.471.290.80.645610.913270.48522-0.270877192.861.151.450.90.689260.884070.38689-0.312455192.31-8.021.611.00.723050.850890.28901-0.350599190.29-16.851.771.10.747140.814100.19388-0.384433186.90-25.141.941.20.761830.774150.10153-0.413355182.21-32.812.101.30.767610.731610.01477-0.436900176.35-39.692.261.40.764980.68694-0.065866-0.454866169.45-45.722.421.50.754660.64081-0.139522-0.467155161.65-50.842.581.60.737340.59373-0.205555-0.473788153.10-55.032.741.70.713810.54625-0.263599-0.474966143.95-58.282.901.80.684880.49889-0.313455-0.471033134.35-60.613.061.90.651390.45219-0.355011-0.462233124.44-62.053.232.00.614130.40658-0.388399-0.449144114.37-62.643.552.20.531600.32025-0.431744-0.41179994.27-61.533.872.40.443340.24262-0.446477-0.36312274.96-57.814.192.60.354580.17546-0.436511-0.30732257.17-52.104.522.80.269960.11979-0.406411-0.24853341.47-45.024.843.00.193050.07595-0.360655-0.19052228.20-37.175.653.50.050810.01354-0.199755-0.0167226.46-12.366.454.00.000050.00009-0.000022-0.0004550.02-0.042.5樁頂縱向水平位移驗(yàn)算：樁在最大沖刷線處水平位移和轉(zhuǎn)角的計(jì)算：由=0＞4取=4查教材《基礎(chǔ)工程》附表1、2、5、6得：=2.44066=-1.62100=1.6210=-1.75058符合規(guī)范要求由＞4m，取4，可查得：樁頂?shù)目v向水平位移水平位移的容許值=27.4mm>故樁頂水平位移滿足要求3．樁身截面配筋及截面強(qiáng)度校核3.1各種參數(shù)及系數(shù)的計(jì)算最大彎矩發(fā)生在最大沖刷線以下處，該處計(jì)算樁最大彎矩控制截面的軸向力式中——控制截面的軸向力；——單樁樁頂最大豎向力，已求出；——樁每延米的自重（包括浮力），；——樁周土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，已知——沖抓錐成孔面周長，所以，計(jì)算得：計(jì)算偏心距樁的半徑r=1200/2=600mm，對于C20混凝土，保護(hù)層取，則樁的長細(xì)比：＞4.4，所以，應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)故考慮偏心距增大系數(shù)后的偏心距為：3.2計(jì)算配筋率采用C20混凝土，鋼筋擬采用HRB335鋼筋，即：；計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得：采用試算法列表計(jì)算，根據(jù)規(guī)范，系數(shù)A、B、C、D查附表所得：0.832.21480.5621.76351.0398-0.0121115182.885333.600.970.842.2450.55191.80291.0139-0.0118995274.995333.600.990.852.27490.54141.84130.9886-0.0116115379.165333.601.010.862.30470.53041.87860.9639-0.0112775499.555333.601.030.872.33420.51911.91490.9397-0.0108665634.705333.601.06由表中計(jì)算可見，當(dāng)時(shí)，計(jì)算縱向力與設(shè)計(jì)值相近，且大于設(shè)計(jì)值。且強(qiáng)度不要求配筋.現(xiàn)按構(gòu)造要求?。骸?.3配筋并繪制基樁構(gòu)造及鋼筋布置圖鋼筋的面積為：現(xiàn)選用9根的HRB335鋼筋，鋼筋的面積為：=2290；實(shí)際配筋率為：繪制圖形樁基礎(chǔ)圓截面配筋圖樁基礎(chǔ)正截面配筋圖3.4對截面進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核在垂直于彎矩作用平面內(nèi)長細(xì)比，故穩(wěn)定系數(shù)；混凝土截面積為，實(shí)際縱向鋼筋面積，則在垂直于彎矩作用平面的承載力為：在彎矩作用平面內(nèi)以下采用試算法列表計(jì)算，各系數(shù)查規(guī)范得：0.942.53430.42952.14330.7847106.0788.141.203452290.952.56180.41552.17260.7645101.5688.141.152292280.962.58900.40112.20120.744697.0788.141.101412240.972.61580.38652.22900.725192.6688.141.051331190.982.64240.37172.25610.706188.3188.141.001941150.992.66850.35662.28250.687484.0088.140.95304009有計(jì)算表可見，當(dāng)時(shí)，，與設(shè)計(jì)的很接近，故取為計(jì)算值、在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為：綜上計(jì)算，均滿足足要求4.樁基礎(chǔ)驗(yàn)算4.1按地基土的的支承力確定定和驗(yàn)算單樁樁軸向承載力力對于鉆挖孔灌注樁樁：式中：——單樁軸向受受壓承載力容容許值——樁的周長，；——樁端截面面積，；；——土的層數(shù)，此處；；——承臺底面或局部沖沖刷線以下各各土層的厚度度，；——與對應(yīng)的各土層與樁樁側(cè)的摩阻力力標(biāo)準(zhǔn)值，；；——樁端處土的承載力力基本容許值值，；——樁的埋置深度，從從一般沖刷線線起算，即——地基土容許承載力力隨深度的修修正系數(shù)，取取10.0；——樁端以上各土層的的加權(quán)平重度度，——修正系數(shù)，取0..8；——修正系數(shù)，取0..70；所以，單樁軸向受受壓承載力容容許值為：計(jì)算最不利荷載故，滿足所以，單樁軸向承承載力滿足要要求。4.2承臺沖切承承載力驗(yàn)算對于圓形截面樁換換算為邊長等等于0.8倍的圓柱直直徑的方形樁樁，即；對于柱或墩臺向下下沖切承臺的的沖切承載力力驗(yàn)算，由于于作用于沖切切破壞錐體上上的沖切力設(shè)設(shè)計(jì)值為0.故不進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算；對于柱或墩臺向下下的沖切破壞壞錐體以外的的角樁和邊樁樁，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)采用規(guī)范設(shè)設(shè)計(jì)值：即其向上沖切承臺的的沖切承載力力按下列規(guī)定定計(jì)算：1）角樁式中：—角樁豎向向力設(shè)計(jì)值，；、—承臺邊緣至樁內(nèi)邊邊緣的水平距距離，根據(jù)上上尺寸圖，計(jì)算得、、—沖跨，為樁邊緣至至相應(yīng)柱或墩墩臺邊緣的水水平距離，其其值不應(yīng)大于于，這里?。?、—沖跨比，，、—分別與