雙排式鋼筋混凝土鉆孔樁橋墩樁基礎設計

1、“m”法彈性多排樁基礎設計 課程設計任務書及指導書一、 課題：“m”法彈性多排樁基礎設計二、目的：通過“m”法彈性多排樁基礎設計，能進一步了解樁基礎的設計方法與步驟，能擬定設計方案，能進行基樁和承臺以及群樁基礎的強度、穩定性、變形驗算。三、要求：在10天時間內，完成任務書中的全部內容，構造合理，計算思路正確，計算結果準確。參考書目： (1)基礎工程（第四版）教材，王曉謀主編 (2)公路橋涵地基與基礎設計規范（JTG D632007）要求； 一設計資料1地質及水文資料 河床地質為卵石，粒徑50到60毫米，約占60%，20到30毫米約占30%。石質堅硬，孔隙大部分由砂密實填充，卵石深度達到58.6

2、米。地基土水平方向抗力系數的比列系數m，地基容許承載力基本容許值=1000kPa.樁側摩阻力標準值.土的重度土內摩擦地面（河床）高程69.54m;一般沖刷線高程63.54m;局部沖刷線高程60.85m;承臺底高程67.54m;常水位高程69.80m.如下圖二荷載恒載加一孔荷載為恒載加兩孔荷載為三持力層選擇及樁型 河床土質為卵石，卵石層深度達58.6m，可作為較好的持力層。 初步選樁長17m，樁直徑1m，擬定承臺埋深為河床下2m。 樁型選用方型鉆孔灌注樁。四單樁承載力 按建筑地基基礎設計規范經驗公式計算單樁承載力特征值： 計算得到： =7291kN五確定樁數和樁布置 擬定6根樁，進行單樁承載力驗

3、算。單樁布置圖如下： 計算樁頂荷載： 樁頂豎向力： =723.7KN>0 單樁水平力： 此值小于估算的單樁水平承載力特征值（100kN），滿足要求。扣除承臺和填土后樁頂豎向力設計值： 六樁的內力及位移計算 （一）群樁計算： 1樁的計算寬度： 2樁的變形系數： 樁在最大沖刷線以下深度10.31m，其計算長度則為： 故按彈性樁計算。 3樁頂剛度系數值的計算： 按樁中心距計算面積，故取： 已知參數: （4），取用4； 查表得： 4計算承臺地面遠點O初位移（單孔活載+恒載+制動力等）： 5計算作用在每根樁頂上作用力： 豎向力： 2215.52kN 541.47kN 水平力： 彎矩： 校核： 6計

4、算最大沖刷線出樁身出樁身彎矩水平力及軸力： （二）單樁內力及位移計算 1確定樁的計算寬度： 2計算樁的變形系數： 其中； 最大沖刷線處的=2294.29kN,=189.55kN·m，=59.83kN； 3計算最大沖刷線以下Z處樁截面上的彎矩: 007.20010189.55189.550.290.27.200.196960.9980616.88189.18206.060.570.47.200.377390.9861732.32186.93219.250.860.67.200.529380.9586145.38181.70227.081.150.87.200.645610.913245

5、5.34173.10228.441.431.07.200.723050.8508961.98161.29223.27 ,其中以及值可以由附表1和附5查的，的值列于下表Z007.202.440661.621000000.290.27.202.117791.2908816.4117.2733.680.570.47.201.802731.0006421.8226.7848.600.860.67.201.502680.7498132.0930.1160.201.150.87.201.223700.5372729.6228.7658.381.431.07.200.970410.3611929.3624.

6、1753.531.721.27.200.745880.2190827.0817.5944.672.011.47.200.551750.1079323.3710.1133.482.581.87.200.25386-0.0357213.82-4.309.523.152.27.200.06461-0.099404.30-14.63-10.333.722.67.20-0.03986-0.11136-3.14-19.37-22.514.303.07.20-0.08741-0.9471-7.69-19.01-26.75.013.57.20-0.10495-0.05698-11.12-13.35-24.47

7、5.734.07.20-0.10788-0.01487-12.70-3.96-16.66水平應力P圖如下：樁頂縱向水平位移驗算： 所以，樁頂縱向水平位移符合要求。 4樁身材料截面強度驗算 驗算最大彎矩（Z=1.06m處）截面強度，該處彎矩=233.34kN·m 每延米樁的重力：由于采用C25混凝土，HRB335，=11.5MPa，=280MPa. （1）計算偏心增大系數： 又因為故樁的計算長度為： 長細比：， 故取 （2）計算受壓區高度系數： 取 則有: 現擬定采用C25號混凝土 HRB335 則： 計算所需縱向鋼筋的截面積 =0.002×/4×1=15.71 現

8、選用1214 =。 混凝土凈保護層厚度： c=65-=56mm 50mm，符合要求。 縱向鋼筋間距為： -18=156mm 80mm 七承臺結構設計 1確定承臺外形尺寸和構造設計： 承臺長邊：a=8m 承臺短邊：b=4.5m 橫橋向柱長hc：3.0m 縱橋向柱寬bc：1.2m 取承臺埋深2m，承臺高2m，樁頂深入承臺50mm 鋼筋保護層取70mm，則承臺有效高度為： =2.0-0.07=1.93m 2.樁頂處的局部受壓驗算式中： 承臺內一根承受的最大計算軸向力kN，其中結構重要性系數=1.0；只有人群荷載參與組合時，荷載組合系數取=0.8；結構安全系數 ；則有材料安全系數，對于混凝土取=1.54；局部承壓時提高系數，；局部受壓時計算面積，局部受壓面積邊緣至靠近的構件邊緣（又稱臨空面）的最小距離c=0.5m <d=1.0m，所以沿各邊向外擴大的有效距離為0.5m，所以 承臺內基樁樁頂橫截面的面積，；所以，=；則有所以樁頂處的局部受壓驗算滿足要求。3承臺受彎承載力計算 選用鋼筋，則實用鋼筋為，沿平行Y軸方向布置。 選用鋼筋，則實用鋼筋11259，沿平行X方向布置。4承臺受剪切承載力計算 又h=2000mm，故剪切承載力截面高度影響系數