某大桥桩基计算书.docVIP

设计计算书 设计资料 地址及水文 河床土质：从地面（河床）至标高32.5m为软塑土粘，以下为密实粗砂，深度达30m；是；水文：地面（河床）标高为40.5m，一般冲刷线标高为38.5m，最大冲刷线为35.2m，常水位42.5m。 土质指标 表1 类型 地基系数m(KN/m) 极限摩阻力τ(KPa) 内摩擦角φ 容重γ（扣除浮力）（KN/m） 软粘土 8× 42 16° 12 密实粗砂 25× 120 34° 12 桩、承台尺寸与材料 承台尺寸：7.0m×5.8m×2.0m 拟定采用四根桩，设计直径1.2m。 桩身及承台混凝土用20号，其受压弹性模量=2.6×MPa。 荷载情况 上部为等跨25m的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上综桥向荷载为：恒载及活载时： =6103.4KN =310.25KN =4123.6KNm 恒载及二孔活载时： =6503.24KN 桩（直径1.2m）自重每延米为： q=16.96KN/m（已扣除浮力） 故，作用在承台底面中心的荷载为： =6103.4+（7.0×5.8×2.0×25）=8133.4KN =310.25KN =4123.6+310.25×2.0=4744.1KNm 恒载及二孔活载是： =6503.24+（7.0×5.8×2.0×25）=8533.24KN 则拟定桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础库，为摩擦桩。 二、单桩容许承载力的确定 根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h，一般冲刷线以下深度为h，则： 当两跨活载时： =8533.24+(38.5-35.2)×16.69+0.5×16.96=2189.28+8.48h（KN） 计算[P]时取以下数据： 桩的设计桩径1.2m，冲抓锥成孔直径为1.35m，桩周长和面积为 U=π×1.35=4.24m A= λ=0.70 =0.9 =6.0 =550KPa =KN/m2（已扣除浮力）， =40KPa =120KPa [P]==2189.28+8.48h 解得h=7.53m 现取h=8m，桩底标高为27.2m。桩的轴向承载力符合要求。具体见下图 三、桩顶最大冲刷线处荷载Pi、Qi、Mi及P0、Qi、Mi的计算 （一）、参数计算 1、桩的计算宽度b1 b1=K0KfKd Kf=0.9 K0=1+ d=1.2m 故，b1=0.9 又，L1=3.4-1.2=2.2m h1=3(d+1)=6.6m n=2 b’=0.6m 又有L1=2.20.6h1=3.96 故，K= b’+ 所以，b1=1.98×0.822=1.628 2、桩的变形系数 最大冲刷线以下hm=2(d+1)=2×2.2=4.4 h1=2.7 h3=4.4-2.7=1.7 m= =18.60×103KN/m3 E=Eh=0.67×2.6×107KN/m2 I==0.1018m4 则， =0.443m-1 桩在最大冲刷线以下深度h=8m, 其换算深度为：=0.443×8=3.544m(2.5m) 故按弹性桩计算。 3、桩顶刚度系数1、2、3、4值计算 L0=3.3m h=8m = A==1.131m2 C0=8m0=8×18.60×103=1.48×105KN/m3 按桩中心距计算面积，故取A0=×3.42=9.07m2 =1.007×106=0.573EI 又已知： =h=0.443×8=3.544m =0.443×3.3=1.462m 由和查附表17、18、19并用双内插法得： xQ=0.29193 ； xM=0.47762；=1.09289 2==0.025EI 3==0.094EI 4==0.484EI 计算承台底面原点O处位移a0、b0、0 b0= =4?.484EI+0.573EI??.72=8.560EI n； x2=4?.025EI=0.1EI n?3=4?.094EI=0.376EI (n23)2=(0.376EI)2=0.135(EI)2 = （二）计算作用在每根桩顶上的作用力Pi、Qi、Mi 竖向力Pi= 水平力Qi==0.025EI×=77.52KN 弯矩Mi==0.484EI=-183.55KNm 校核 nQi=4×77.52=310.08KNKN 校核正确 =2×（2838.6-1228.10）×1.7+4（-183.55）=4741.50KNm =4744.1 KNm 校核正确 2×(2838.6+1228.10)=8133.4KN 校核正确 (三)计算最大冲刷线处桩身弯矩M0，水平力Q0及轴向力P