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某桥梁桩基础设计计算.
第一章桩基础设计
一、设计资料
1、地址及水文
河床土质：从地面（河床）至标高32.5m为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m；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。
2、土质指标
表一、土质指标
类型 地基系数m 极限摩阻力T 内摩擦角 容重 软塑粘土 40 20 12 密实粗砂 120 38 12 3、桩、承台尺寸与材料
承台尺寸：7.0m×4.5m×2.0m。拟定采用四根桩，设计直径1.0m。桩身混凝土用20号，其受压弹性模量=2.6×104MPa
4、荷载情况
上部为等跨25m的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及一孔活载时：
、、
恒载及二孔活载时：。桩（直径1.0m）自重每延米为：
故，作用在承台底面中心的荷载力为：
恒载及二孔活载时：
桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，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，则：
当两跨活载时：
计算[P]时取以下数据：
桩的设计桩径1.0m，冲抓锥成孔直径为1.15m，桩周长
现取h=9m，桩底标高为26.2m。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。
三、桩顶及最大冲刷线处荷载、、、、、
＜一＞
又：
故：
2、桩的变形系数：
桩在最大冲刷线以下深度h=9m，其计算长度为：
故按弹性桩计算。
3、桩顶刚度系数、、、值计算
按桩中心距计算面积，
已知：，取用4。
由已知资料和查附表得：
、、
4、计算承台底面原点O处位移
所以：
二计算作用在每根桩顶上的作用力 。
竖向力：
水平力：
弯矩：
校核：
三计算最大冲刷线处桩身弯矩水平力及轴向力。
、
四、最大弯矩及最大弯矩位置的计算
由设计规范查表得：
所以：
五、桩顶纵向水平位移验算
桩在最大冲刷线处水平位移和转角：
符合规范要求。
所以桩顶纵向水平位移
水平位移容许值，符合要求。
六、桩身截面配筋的计算
一、配筋的计算
最大弯矩截面在Z=2.132处，次处设计最大弯矩为，设计最大弯矩为：
由截面强度的计算公式：
取以上两式的临界状态分析，整理得：
现拟定采用20号钢筋，I级钢筋，
1、计算偏心距增大系数
因，故桩的计算长度，
长细比，可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响，取。
2、计算受压区高度系数
设g=0.9则。
、
现采用试算法列表计算，见下表：
0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 A 2.5890 2.6158 2.6424 2.6685 2.6943 B 0.4011 0.3865 0.3717 0.3566 0.3413 C 2.3359 2.3690 2.4012 2.4324 2.4627 D 0.6847 0.6590 0.6339 0.6094 0.5856 -0.00088 0.002726 0.007353 0.013435 0.021637 5317 5761 6328 7067 8061 2408 2408 2408 2408 2408 1.963 2.127 2.336 2.609 2.976 由计算表可见，当=0.97时，计算纵向力与设计值之比较为合理，故取=0.97，=0.002726为计算值。
3、计算所需纵向钢筋的截面积
现选用10φ18，，布置如图2 所示。
混凝土净保护层
纵向钢筋间净距为256mm80mm。
二对截面进行强度复核
由前面的计算结果
实际配筋率
1、在垂直与弯矩作用平面内
长细比，故纵向弯曲系数。
混凝土截面积为，实际纵向钢筋面积
，则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为：
2、在弯矩作用平面内
同样采用试算法可得，当时，与设计的很接近，故取为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为
桩截面符合强度要求。
七、承台结构设计计算
承台（见上图）的有效高度为：
1、承台受冲切验算
桩边冲切，计算冲跨比：
，取0.2
计算冲切系数：
取，则：
满足要求。
桩向上冲切，
所以，
计算冲切系数：
取，所以：
满足要求。
3、抗剪承载力计算
，所以，
，取0.2。，剪切承载力截面高度影响系数。
所以抗剪承载力满足要求。
4、承台受弯承载力计算
选用钢筋，间距为17+29×14+17cm，则实际钢筋=197.02，混凝土保护层为5cm，沿X轴方向布置。
选用钢筋，间距为23cm，则实际钢筋=190.86cm 2 ，混凝土
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