《基础工程》
课 程 设 计
指导教师：季羡军 班 级：0814511 姓 名： 学 号：
设计时间：2011、12、24
桥梁桩基础设计
一、初步桩基础拟定尺寸
1. 桩基础类型的选择
因为基础位于湖中，考虑到冲刷及潮水，且最高水位差为95.5-91.4=4.1m，施工时排水困难，应采用高桩承台式摩擦桩。本设计采用桥梁整体式墩台多排桩基础，墩台联结及承台板与群桩的连接均为刚性连接（见附图）。 2. 桩底标高
经过初步计算，并考虑单桩承载力、局部冲刷线的影响，结合设计区域桩身穿过密实砂砾石层5m，桩底标高拟采用78.6m。 3. 桩长、桩径拟定
由《公路桥涵地基与基础规范》，钻孔灌注桩混凝土等级不应小于C25。在满足规范要求的情况下，采用桩径为1.2m的钢筋混凝土桩。桩身采用C25混凝土，R235级钢筋，每桩18根主筋，主筋直径20mm，钢筋保护层净距80mm，箍筋采用闭合式直径8mm，箍筋间距200mm，详见配筋图。
4. 基桩根数及其平面布置 经过初步试算
,拟采用6根钻孔灌注桩，对称
竖直双排桩基础（即2×3）。查《规范》知：钻孔灌注桩的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径，所以取钻孔桩中距为3.0m。 二、初拟承台尺寸
1. 承台尺寸
由《规范》，承台的厚度为桩径的一倍及以上，且不宜小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C25。本例采用厚度为2.0m，C25混凝土。
采用板式实体承台板，考虑到墩底尺寸为：3.5m×7m，结合桩间中心距，所以拟定承台形状为矩形4.5m（纵桥向）×8m。
2. 配筋构造要求
根据板式刚性承台板的受力特性，于承台底部高出承台板地面约15cm处设置一层钢筋网，网孔为100mm×100mm，钢筋直径采用?12mm，钢筋网应通过
桩顶主筋且不应截断。承台的顶面和侧面应设置表层钢筋网，每个面在两个方向的截面面积均不宜小于400mm2/m，钢筋间距不应大于400mm，本例按250mm×250mm布置，钢筋为?12mm。
3. 承台与桩基础的连接
基桩与承台的连接用桩顶主筋伸入承台，桩身嵌入承台的深度为100mm；伸入承台内的桩顶主筋做成喇叭形（与竖直线倾斜15°）。伸入承台主筋为带肋钢筋?22mm，伸入长度650mm。箍筋间距采取160mm，?10mm钢筋。
4. 承台标高
承台应位于一般冲刷线以上，本例为砂砾石层，有比较好的特性，所以将承台顶部与河床平齐，初拟承台底部标高为88.9m。 三、桩基础的设计计算与验算
1．单桩承载力
采用钻孔灌注桩单桩承载力公式
n1??R?uql?Aq???ikiPr?a?2i?1?? ?q?m???f??k?(h?3)??022??0???r式中：?Ra?——单桩轴向受压承载力容许值（kN），桩身自重标准值与置换土重
标准值的差值作为荷载考虑； u——桩身周长（m）；
AP——桩端截面面积；
n——土的层数；
li——承台底部或局部冲刷线以下各土层厚度，扩孔部分不计；
qik——各土层与桩侧的摩阻力标准值，按表5、3、3—1取值； qr——桩端处土的承载力容许值；
?f?0?——桩端处土的承载力基本容许值，按3、3、3确定；
h——桩端的埋置深度，对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；
对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线起算；
k2——容许承载力随深度的修正系数，按表3、3、4取值；
若持力层在水位以下且不透水?2——桩端以上各土层的加权平均重度，
时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时则水中部分取浮重度；
?——修正系数，按规范中表5、3、3—2选用；
m0——清底系数，按表选用。
各个参数的取值：
1) 冲抓成孔直径应比桩径大0.2m，故d=1.4m 2) u???d?4.40m，Ap????2?1.13m2
3) 砂砾石层?=0.7，淤泥?=0.65；k2=10.0，m0=0.8 4) 液性指数IL?w?wpwl?wp?1.5
5) 查《规范》砂砾石层?f?0?=400kPa，qik=100kPa；淤泥层?f?0?=90kPa， 。qik=25kPa；密室砂卵层?f?0?=500kPa，qik=300kPa，
?Ra??1?4.4??1.8?100?0.8?25?5?300??0.7?0.8?1.13??500?10?11.3??7.6?3???4000.972 即单桩容许承载力为4000.97kN。
2．桩的计算宽度b1
查《公路桥涵设计手册》得b1?0.9(d?1)K 从本设计中： 当
L1?1.8m;h?7.1m;h1?3(d?1)?6.6m;L1?0.6h1;n?2，圆形截面kf=0.9。
查《规范》，得，
b'?0.6，K?b'?1?b'L1?0.78
0.6h1?b1?0.9(d?1)K?1.54m；nb1?2?1.36?3.09?B'?1?5.2
3. 桩-土变形系数a C25混凝土EC=2.8×107
?E?0.8EC?0.8?28?106?2.24?107???4?I??d?0.1018m4???64??4m?45MN/m?1? ??4m?4MN/m2???m?100MN/m4?3??????
对于三层土的m系数换算方法采用教材中公式，所以
??m1h21?m2?2h1?h2?h2?m3?2h1?2h2?h3?h3m???hm2????? 2?45?1.8?4?4.4?0.8?100?10.2?54???91.0644MN/m??7.12?????5mb1589761.5?1.54??0.572 EI2.24?107?0.1018桩在最大冲刷线以下深度h=7.6m，其计算长度为
ah?0.572?7.6?4.35?2.5 故按弹性桩计算。
4．桩顶刚度系数?1、?2、?3、?4的计算
l0?2.4m；h?7.6m；??0.5；A?1.13m2 C0?m0h?91064.4?7.6?6.92?105kN/m3
400804002A0??(0.6?1.8?tan?0.8?tan?5?tan)?10.48m2
444按桩中心距计算面积时，A0??432?7.07m2
?111?2.4?0.5?7.6??1????75?l0??h1?1.13?2.8?106.92?10?7.07? 所以 ?AECC0A0?2.50?106?1.096EI???h?ah?4.35m?2.5m；l0?2.4?0.572?1.373m
查《手册》得：xQ?0.3183；xM?0.5055；?M?1.124。所以
??2?a3EIxQ?0.0465EI=0.5723?0.3183EI=0.0596EI????????3?a2EIxM?0.1409EI=0.5722?0.5055EI=0.1654EI? ???aEI??0.5949EI=0.572?1.124EI=0.6429EI?M?4???
基础工程设计-桥梁桩基(修改)
