桥基课程设计-某公路桥R号桥墩的基础与地基设计.docVIP

Harbin Institute of Technology 桥梁基础工程 课程设计 院 系： 土木工程系 班 级： 0912103 设 计 者： 黄广峰 学 号： 091210115 指导教师： 赵庆 设计时间： 2012 年 11 月 哈尔滨工业大学 目录 1 哈尔滨工业大学课程设计任务书 1 2 基础方案设计 3 2.1 地基基础的方案比较 3 3 承台尺寸确定 4 3.1 承台底面的标高确定 4 3.2 承台高度确定 4 3.3 承台平面尺寸的确定 4 4 荷载和荷载效应情况 5 4.1 作用在承台底面重心处的荷载 5 4.1.1 永久荷载计算 5 4.1.2 可变荷载计算 6 4.2 承台底面重心处荷载组合计算表 7 5 桩基础参数的确定 9 5.1 桩基材料选择 9 5.2 桩径的拟定 9 5.2.1 桩长和桩数的估算 9 6 单桩桩顶所受外荷载计算 12 6.1 桩的计算参数确定 12 6.1.1 地基系数的比例系数m的确定 12 6.1.2 桩的计算宽度 13 6.1.3 桩的抗弯刚度EI的确定 13 6.1.4 桩的变形系数的确定 13 6.2 桩的各控制位置变位内力计算 14 6.2.1 单位力作用局部冲刷处，桩的变位计算 14 6.2.2 单位力作用桩顶时，桩变位计算 14 6.2.3 桩顶发生单位变位时，桩顶产生内力计算 14 6.3 承台处变位内力计算 15 6.3.1 承台发生单位变位时，所有桩顶对承台作用反力计算 15 6.3.2 承台内力和桩内力计算 16 校核：各桩顶所分配的力总和是否等于承台底面所受力。 17 6.3.3 桩配筋计算及布置 20 7 验算 21 7.1 单桩轴向承载力验算（短期效应组合） 21 7.2 墩台顶水平位移（长期效应组合） 22 7.3 桩端最大压应力验算 22 7.4 群桩基础承载力验算 23 1 哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名： 院 （系）： 土木工程系 专 业： 班 号： 任务起至日期： 年 月 日 至 年 月 日 课程设计题目：某公路桥R号桥墩的基础与地基设计 工 程 概 况 本设计对象为某I级公路干线上的桥梁，该桥由5跨20m预应力钢筋混凝土梁组成，桥墩为混凝土实体桥墩，该桥位于直线平坡段上，与河流正交，该地区无流冰及地震，该河道不通航。该桥梁的上部结构及桥墩部分设计已经完成，本课程设计的任务是完成R号桥墩基础与地基的设计与检算。墩帽尺寸简图及墩身坡度见图1。 图1 墩帽尺寸 （单位：cm） 墩帽宽δ=3.2m；墩帽长b=8.7m；墩帽厚d=0.52m墩身坡1:m=1:20，墩帽顶面标高145.32m。 工程地质和水文地质 表1 土的物理力学性质表 土层编号 土的名称 土层顶面标高(m) 土层厚度(m) 土的状态 饱和容重 液性指数 # 13 粘砂土 130.0 1.5 软塑 18.8 0.88 # 4 粘土 128.5 4.5 可塑 18.61 0.66 # 11 粘土 124.0 硬塑 20.17 0.00056 续表2 土的物理力学性质表 土层编号 名称 内摩擦角φ 粘聚力C (kPa) m kN/m4 基本允许承载力[fa0] ( kPa ) 侧摩阻力标准值qik（kPa） # 13 粉土 23° 15 13000 151.4 50 # 4 粘土 16° 36 15000 173.2 55 # 11 粘土 18.5° 60 18000 400 60 水文情况： 高水位：142.0m 施工水位：132.0m 常水位：132.0m 一般冲刷深度：河底以下1.80m 局部冲刷深度：河底以下5.00m 荷载情况 上部结构为20m预应力钢筋混凝土梁，桥面净宽7m＋2×0.75m，设计汽车荷载为公路I级，人群荷载标准值为3.0kN/m2。因桥墩为实体墩故不计冲击力，同时因为线路为直线也不计离心力。以顺桥向计算为主，计得至墩台顶的各作用标准值见表3。 表3 墩台顶各作用标准值 荷载情况 P/kN H/kN M/(kN·m) 结构重力(两跨) 1800.0 0.0 0.0 汽车双列双孔 996.0 0.0 288.0 人群双孔 90.0 0.0 0.0 汽车双列单孔 786.0 0.0 393.0 人群单孔 45.0 0.0 22.5 单孔制动力 0.0 165.0 0.0 风