雙柱式橋墩及鑽孔灌注樁基礎課程設計
(一)设讣资料
L上部构逍
预应力混磯上簡支梁桥，跨径25m澤长24.94算跨径24?30如五梁式五孔桥面连碾巾间符效设平扱椽胶玄匝，端部桥台设滑板橡胶支哑一桥面览度挣llm+LOmf 6 5nb单向3车道。
2.荷载等级
公路1级沖道荷载中ftH0.5kN/m,P k=260kN(按内插法求得L
3?上部恒我
11部结构恒載见表1
4, 主要材料
预应力混凝b梁采川C4O混凝上，尺= 3?25X1O< MP&iXt梁与厳乃沟采川C25混凝」r ￡c=2- 80XIO4MPa；承台9桩皋均采川C2O淤凝上，￡ = 2.55 X10*MP斛上筋采川HRB335 级側做E严2JXWWP糾输筋采用R235级钢筋也■￡OX】(?MPa.
5.支座
板式橡胶支座摩但系数/-0,05(M板支座最小摩阻系数fwO?Q3,般苗况为0( 05 0
6■桥墩一殷构适及桥面连续布置
桥墩一般构进国见图1 ?桥面连续布tJG.R| 3 .
=5 mt hi=hi = l mi h t =A3 = 9m
7?使用规范；《公路桥涵设计通用规范》、(公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
8.地質水文資料
(1)無流水，無冰凍。
(2). 土質情況：
第1層雜填土，基本承載力。0 =130kPa 土的容重Y=16kN/m 3。
第2層沙黏土，液化指數I L =0.667,空隙比e=0.88，基本承載力
：-0 =190kPa 極限摩擦力f=80 kPa,地基係數的比例係數
m=10000
kN/m 4
, 土的容重=18kN/m 3
。
第3層卵石，中密，基本承載力：-o =500kPa 極限摩擦力f=120 kPa, 土的容重 =20kN/m 3，地基係數的比例係數 m=30000 kN/m 4。
T 130
130
2
1桥燉一股构进（单怪cm ）
注：圖中樁根數要根據荷載的大小和地質條件確定。
000360
O O 01
1
图盖梁内力iTO （单他cm）
5X 25
图3 佈侨连纯命置单位:⑷
（二谥梁计算
1■垂直荷载计算
⑴盖梁自重及内力计算（见图2和表2 ）
目录 1设计任务书......................... 3 ........ 1.1设计目的...................... 3 .......... 1.2设计任务...................... 3 .......... 1.2.1设计资料.................... 3…… 122地质资料..................... 3…… 1.2.3 材料..................... 4 .......... 1.2.4基础方案.................... 4…… 1.2.5计算荷载.................... 4…… 1.2.6设计要求.................... 6…… 1.3时间及进度安排.................. 6…… 1.4建议参考资料.................... 6…… 2设计指导书......................... 8 ........ 2.1拟定尺寸...................... 8 .......... 2.2荷载设计及荷载组合................ 8 ?… 2.2.1荷载计算................... 8…… 2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3桩基设计计算与验算................ 10… 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算12
3设计计算书1?…
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 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h E =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： 5659.4N KN =∑、 298.8H KN =∑、 3847.7M KN m =∑ 恒载及二孔活载时： 6498.2N KN =∑。桩（直径 1.0m ）自重每延米为： 2 1.01511.78/4 q KN m π?= ?= 故，作用在承台底面中心的荷载力为：
5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN =+???===+?=∑∑∑ 恒载及二孔活载时： 6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+???=∑ 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3h ，则：002221 []{[](3)}2 h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑ 当两跨活载时： 8073.213.311.7811.7842 h N h =+?+? 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 2 22 02021211.15 3.6,0.485,0.7 4 0.9, 6.0,[]550,12/40,120, a a a u m A m m K Kp KN m Kp Kp ππλσγττ?=?== ======== 1 [] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852 [550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m =??+-?+??? +??+-==+∴= 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。
基础工程课程设计 一．设计题目： 某桥桥墩桩基础设计计算 二．设计资料： 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径30m，梁长29.9m，计算跨径29.5m，桥面宽13m（10+2×1.5），墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。 1、水文地质条件： 河面常水位标高25.000m，河床标高为22.000m，一般冲刷线标高20.000m，最大冲刷线标高18.000m处，一般冲刷线以下的地质情况如下： （1）地质情况c（城轨）： 2、标准荷载： （1）恒载 桥面自重：N1=1500kN+8×10kN=1580KN； 箱梁自重：N2=5000kN+8×50Kn=5400KN； 墩帽自重：N3=800kN； 桥墩自重：N4=975kN；扣除浮重：10*2*3*2.5=150KN （2）活载 一跨活载反力：N5=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M1=3334.3 kN·m； 两跨活载反力：N6=5030.04kN+8×100kN； （3）水平力 制动力：H1=300kN，对承台顶力矩6.5m； 风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩4.75m 3、主要材料 承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ‘=15kN/m3(浮容重)，桩基采用C30混凝土，HRB335级钢筋；
4、墩身、承台及桩的尺寸 墩身采用C30混凝土，尺寸：长×宽×高=3×2×6.5m 3 。承台平面尺寸：长×宽 =7×4.5m 2 ，厚度初定2.5m ，承台底标高20.000m 。拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径1.0m ，成孔直径1.1m ，设计要求桩底沉渣厚度小于300mm 。 5、其它参数 结构重要性系数γso =1.1，荷载组合系数φ=1.0，恒载分项系数γG =1.2，活载分项系数γQ =1.4 6、 设计荷载 （1） 桩、承台尺寸与材料 承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.5m 初步拟定采用四根桩，设计直径1m ，成孔直径1.1m 。桩身及承台 混凝土用30号，其受压弹性模量h E =3×4 10MPa 。 （2） 荷载情况 上部为等跨30m 的预应力箱梁桥，混凝土桥墩，作用在承台底面中心的荷载为： 恒载及一孔活载时： 1.2(158054008009751507 4.5 2.515 1.42835.751571 3.55N KN =?+++-+???+?=∑） 1.4(300 2.7)42 3.78H KN =?+=∑ [3334.3300(2.5 6.5) 2.7 4.75 2.5 1.48475.425M KN =+?++? +?=∑（）] 恒载及二孔活载时： 1.2(158054008009751507 4.5 2.515N =?+++-+????∑）+1.45830.04=19905.556KN 桩（直径1m ）自重每延米为： q= 2 11511.781/4 KN m ??=π（已扣除浮力） 三、计算 1、根据《公路桥涵地基与基础设计规范》反算桩长 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 2，则： [][]{} )3(2 1 22200-++==∑h k A m l U P N i i h γσλτ
目录 1设计任务书 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计任务 (3) 1.2.1设计资料 (3) 122地质资料 (3) 1.2.3材料 (4) 1.2.4基础方案 (4) 1.2.5计算荷载 (4) 1.2.6设计要求 (6) 1.3时间及进度安排 (6) 1.4建议参考资料 (6) 2设计指导书 (8) 2.1拟定尺寸 (8) 2.2荷载设计及荷载组合 (8) 2.2.1荷载计算 (8) 2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3桩基设计计算与验算 (10) 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12)
3设计计算书 (13) 3.1设计拟定尺寸 (13) 3.2荷载计算及荷载组合 (13) 3.3桩基设计计算与验算 (14) 3.3.1承载能力极限状态荷载组合 (14) 332正常使用极限状态荷载组合 (17) 3.4桩基设计与验算 (20) 3.4.1桩长与单桩承载力验算 (20) 3.4.2桩的内力计算 (21) 3.4.3桩身配筋计算 (24) 4钢筋构造图 (29) 4.1钢筋用量计算 (29) 4.1.1纵筋用量计算 (29) 4.1.2普通箍筋用量计算 (29) 4.1.3横系梁主筋用量计算 (29) 4.1.4横系梁箍筋用量计算 (29) 4.1.5加劲箍筋用量计算 (29) 4.1.6定位钢筋用量计算 (30) 4.1.7伸入横系梁箍筋用量计算 (30) 4.1.8钢筋总用量 (30) 4.2配筋图 (30)
4.3三视图 (30) 4 参考文献31
第2章 桥梁上部结构计算 2.1 设计资料及构造布置 2.1.1 设计资料 1．桥梁跨径桥宽 标准跨径：30m （墩中心距离） 主梁全长：29.96m 计算跨径：28.9m 桥面净空：净—11m+2?0.5m=12m 2．设计荷载 公路-Ⅰ级，，每侧人行柱、防撞栏重力作用分别为1 1.52kN m -?和14.99kN m -?。 3．材料及工艺 混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装采用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的s φ12.7钢绞线，每束7根，全梁配6束，pk f =1860Mpa 。 普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm 、外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。 4．设计依据 （1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》； （2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》 （3）交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004），简称《公预规》。 5．基本计算数据(见表2-1) 表2-1 基本计算数据 名称 项目 符号 单位 数据
混 凝 土 立方强度 弹性模量 轴心抗压标准强度 轴心抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 轴心抗拉设计强度 ,cu k c ck tk cd td f E f f f f MPa MPa MPa MPa MPa MPa 4 503.451032.4 2.6522.41.83 ? 短暂状态 容许压应力 容许拉应力 ' '0.70.7ck tk f f MPa MPa 20.721.757 持久状态 标准荷载组合 容许压应力 容许主压应力 短期效应组合 容许拉应力 容许主拉应力 0.50.6ck ck f f 0.850.6st pc tk f σσ- MPa MPa MPa MPa 16.219.44 01.59 15.2 s φ钢 绞 线 标准强度 弹性模量 抗拉设计强度 最大控制应力con σ 0.75pk p pd pk f E f f MPa MPa MPa MPa 51860 1.951012601395 ? 持久状态应力 标准荷载组合 0.6pk f MPa 1209 料 重 度 钢筋混凝土 沥青混凝土 钢绞线 123γγγ 3 33 ///kN m kN m kN m --- 25.023.078.5 钢筋与混凝土的弹性模量 比 Ep α 无量纲 5.65 2.1.2 横截面布置 1．主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。由于本设计桥面净空为17.5m,主梁翼板宽度为2500mm ，由于宽度较大，为保证桥梁
某桥梁下部结构设计 一、设计资料 (3) 1、设计标准及上部构造 (3) 2、水文地质条件 (3) 3、材料 (3) 4、桥墩尺寸 (4) 5、设计依据 (4) 二、盖梁计算 (4) （一）荷载计算 (4) 1、上部结构永久荷载 (4) 2、盖梁自重及作用效应计算 (5) 3、可变荷载计算 (6) 4、双柱反力i G计算所引起的各梁反力 (13) （二）内力计算 (14) 1、恒载加活载作用下各截面的内力 (14) 2、盖梁内力汇总 (16) （三）截面配筋设计与承载力核算 (17) 1.正截面抗弯承载力验算 (17) 2.斜截面抗剪承载能力验算 (18) 3．全梁承载力校核 (19) 三桥墩墩柱计算 (19) （一）荷载计算 (19) 1．恒载计算: (19) 2．汽车荷载计算 (20) 3、双柱反力横向分布系数计算 (21) 4. 荷载组合 (22) （二）截面配筋计算及应力验算 (23) 1．作用于墩柱顶的外力 (23) 2、作用于墩柱底的外力 (23) 3、截面配筋计算 (23) 四、钻孔灌注桩的设计计算 (25) （一）荷载计算 (25) 1、一孔恒载反力（图12） (25) 2、盖梁恒重反力 (25) 3、系梁恒重反力 (26) 4、一根墩柱恒重 (26) 5、灌注桩每延米自重 (26)
6.可变荷载反力 ....................................................................................................... 26 7、作用于桩顶的外力，图13 . (27) （二）桩长计算 ...................................................................................................................... 27 （三）桩的内力计算（m 法） . (28) 1，桩的计算宽度b ： ............................................................................................. 28 2. 桩的变形系数α： (29) 3 地面以下深度Z 处桩截面的弯矩M z 与水平压应力的计算： (29) (四) 桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 .................................................................... 30 （五）墩顶纵向水平位移验算 . (32) 1. 桩在地面处的水平位移和转角（00, x ）计算 ............................................... 32 2. 墩顶纵向水平位移验算 . (34)
主桥墩320＃钻孔灌注桩水下混凝土施工技术方案 一、编制依据 2007年12月中铁第四勘察设计院路xxxx大运河特大桥设计图纸 《铁路混凝土工程质量验收补充标准》、《建筑钢结构焊接规范》（JGJ81-2002） 《铁路桥涵施工技术规范》（TB10203-2002） 二、工程简述 xx高速铁路xxxx大运河特大桥在xx区xx镇的小新村跨越xx大运河，xx大运河主要为航运与灌溉的河道，xx大运河与长江相通，也是太湖流域主要的排洪河道，高速铁路与河道主流夹角47°。 主桥采用（90＋180＋90）M预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构。320＃墩位于xxxx大运河东岸和河边处，是90m+180m+90m连续箱梁的主桥墩。该桥墩基础设计为2.2m桩径的钻孔桩，每根桩桩长为64.5m，共计15根桩。每根桩内填充C40水下砼为245.06 m3，，设计总数量为3675.92m3。 根据地质柱状图岩层说明从原地面1～34.7m是粉质粘土软塑粉质粘土，基本承载力200Kpa，34.7m-39.9m是泥制粉砂岩全风化，局部夹强风化碎块，承载力250Kpa，39.9m-45.0m 为泥制粉砂岩，紫红色，强风化，碎块状，承载力300Kpa。45m-75.5m为泥制粉砂岩紫红色、弱风化、粉砂结构、层状构造承载力450Kpa。320号墩采用直径为2.2m，重量为5T钻头的二台冲击式钻机进行施工。 三、施工准备 1、钢筋笼的的制作按照设计图纸的钢种，规格，尺寸进行制作。材料，加工，接头和安装 应符合设计及铁道部现行混凝土等砌体相关施工标准的有关规定。 根据设计图，320号墩钢筋笼的主筋设计长度为66.29m，主筋直径是32㎜的钢筋,顶节钢筋笼的主筋为86根32㎜的钢筋，其他各节主筋为43根。现进场32㎜直径的钢筋根长为9m。 根据设计故决定共分6节制作，底节为12.50m+9m+9m+9m+9m+17.79m顶节，共66.29m。先底节 12.50m接长采用搭接双面焊，5d焊接长度，焊缝厚度0.3d，焊宽0.7d是焊接强度与钢筋强度 等强原则焊接。其他接头连接采用螺丝套筒连接，接头连接在同一截面按50%错开，满足设计及规范要求进行制作。 在安装中先底节，再中节，后顶节。底节主筋与中节主筋节头对准连接，严格按照套筒质量要求进行施工。并在各节节头主筋做好标记，东1、南2、西3、北4共四点，以便安装入孔。 钢筋笼的制作和吊放的允许偏差为，主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，骨架外径±10mm ，骨架倾斜度±5％骨架保护厚度±20mm ，骨架中心平面位置20mm，骨架顶端高±20mm，骨架底面高程±50mm。 2、导管内壁光滑，圆顺，接口严密，内径30cm。拼接成72m后进行水密试压和接头抗拉试
设计计算书 设计人：日期：复核人：日期：审核人：日期： ２０17年2月
F匝道桥桥墩计算 一、概述 本桥上部结构采用2×(4×25)+4×（3×25）PC连续箱梁+1×43.5简支钢箱梁+4×17钢筋砼连续箱梁+1×33简支钢箱梁+（18+20.5）+3×21+3×46+4×25米PC连续箱梁，下部桥墩采用花瓶墩、板式墩配桩基础。现选取其中有代表性的21#墩（花瓶墩（1.7x2.2米），上部为43.5米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁）、23#墩（板式墩（4x1.8米），上部为4x17米钢筋砼现浇梁）、25#墩（花瓶墩（1.5x2.0米），上部为33米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁），相应构造见下图： 21#墩构造（单位：cm）
23#墩构造（单位：cm） 25#墩构造（单位：cm） 材料：墩身：C40砼 承台：C30砼 桩基：C25砼 其中21#墩墩高：32.3m，23#墩墩高：33.4m，25#墩墩高：32.9m。 二、使用阶段荷载效应 1）结构恒载 2）活载:包含活载引起的竖向反力及引活载引起的纵横向弯矩
3）风荷载：按规范JTG D60－2004第4.3.7条计算：单独风荷载作用时选用27.4m/s（1/100），风荷载与其它荷载共同作用时选用25.8 m/s（1/50） 4）船撞击力：根据《荆东互通水中桥墩群防撞设施设计说明》确定，并考虑1.1的安全系数： 主要荷载工况： ①恒载+活载+风荷载 ②恒载+活载+船撞力 ③恒载+风荷载+船撞力 ④恒载+风荷载（百年一遇） 三、结构内力计算 1）单项结构内力计算
2）组合内力计算 3）结构验算取用内力 根据上述计算，结构横桥向强度由恒载+风荷载+船撞力（偶然组合）控制，顺桥向强度由恒载+活载+船撞力（偶然组合）控制，结构正常使用阶段由恒载+活载+风荷载组合控制。 四、截面配筋验算
桥梁工程课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2013年6月
目录 一、设计资料 (3) 二、设计内容 (4) 三、具体设计 (4) 1、墩柱尺寸拟定 (4) 2、盖板设计 (4) 2.1永久荷载计算 (5) 2.2可变荷载计算 (7) a．可变荷载横向分布系数计算： (7) b．可变荷载横向分布后各梁支点反力 (11) c．各梁永久荷载、可变荷载反力组合： (13) d．双柱反力G i计算 (14) 2.3内力计算 (14) 2.4截面配筋设计与承载力校核 (17) 2.5按构造要求设置斜筋与箍筋 (19) 3、桥墩墩柱设计 (20) 3.1荷载计算 (20) a．恒载计算 (21) b．汽车荷载计算 (21) c．双柱反力横向分布计算 (22) d．荷载组合 (22) 3.2截面配筋计算及应力验算 (23) 4.钻孔桩计算 (26) 4.1荷载计算 (26) 4.2桩长计算 (28) 四、A3图纸 (29)
公路钢筋混凝土桥墩设计 一、设计资料 1. 以一座3孔预应力混凝土简支梁桥（面布置如图1）为设计背景，进行公路钢筋混凝土桥墩设计。 图1 桥梁立面布置图 2. 桥梁上部结构：标准跨径13m,计算跨径12.6m，梁全长12.96m。 3. 桥面净宽：净7+2×0.75m人行道，横断面布置：见图2（单位：厘米）。 沥青混凝土2cm 图2 桥梁横断面布置图 4.上部结构附属设施恒载：单侧人行道5 kN/m，桥面铺装自己根据铺装厚度计算。 5. 设计活载：公路－Ⅰ级 6. 人群荷载：3 kN/m2 7.主要材料： 主筋用HRB335钢筋,其他用R235钢筋 混凝土：混凝土为C40 8. 支座
1 第四章桩基础的设计计算 1．本章的核心及分析方法 本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算，从而解决桩的强度问题。重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。 桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算，国内外学者提出了许多方法。目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定，通过求解挠曲微分方程，再结合力的平衡条件，求出桩各部位的内力和位移，该方法称为弹性地基梁法。 以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的，但其基本概念明确，方法简单，所得结果一般较安全，在国内外工程界得到广泛应用。我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的“m”法、就属此种方法，本节将主要介绍“m”法。 2．学习要求 本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法，“m”法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法，多排桩的主要计算参数及其各自的含义。掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。 第一节单排桩基桩内力和位移计算 一、基本概念 （一）土的弹性抗力及其分布规律 1．土抗力的概念及定义式 （1）概念 桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下产生位移及转角，
2 使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力zx σ，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。土的这种作用力称为土的弹性抗力。 （2）定义式 z zx Cx =σ （4-1） 式中： zx σ——横向土抗力，kN/m 2； C ——地基系数，kN/m 3； z x ——深度Z 处桩的横向位移，m 。 2．影响土抗力的因素 （1）土体性质 （2）桩身刚度 （3）桩的入土深度 （4）桩的截面形状 （5）桩距及荷载等因素 3．地基系数的概念及确定方法 （1）概念 地基系数C 表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，单位为kN/m 3或MN/m 3。 （2）确定方法 地基系数大小与地基土的类别、物理力学性质有关。 地基系数C 值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测z x 及zx σ后反算得到。大量的试验表明,地基系数C 值不仅与土的类别及其性质有关，而且也随着深度而变化。由于实测的客观条件和分析方法不尽相同等原因，所采用的C 值随深度的分布规律也各有不同。常采用的地基系数分布规律有图下所示的几种形式，因此也就产生了与之相应的基桩内力和位移的计算方法。
桥墩桩基础设计计算书 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
基础工程课程设计一．设计题目：00 某桥桥墩桩基础设计计算 二．设计资料： 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径30m，梁长，计算跨径，桥面宽13m （10+2×），墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。 1、水文地质条件： 河面常水位标高，河床标高为，一般冲刷线标高，最大冲刷线标高处，一般冲刷线以下的地质情况如下： （1）地质情况c（城轨）： 2、标准荷载： （1）恒载 桥面自重：N1=1500kN+8×10kN=1580KN； 箱梁自重：N2=5000kN+8×50Kn=5400KN；
墩帽自重：N3=800kN； 桥墩自重：N4=975kN；扣除浮重：10*2*3*=150KN （2）活载 一跨活载反力：N5=，在顺桥向引起的弯矩：M1= kN·m； 两跨活载反力：N6=+8×100kN； （3）水平力 制动力：H1=300kN，对承台顶力矩； 风力：H2= kN，对承台顶力矩 3、主要材料 承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ‘=15kN/m3(浮容重)，桩基采用C30混凝土，HRB335级钢筋； 4、墩身、承台及桩的尺寸 墩身采用C30混凝土，尺寸：长×宽×高=3×2×。承台平面尺寸：长×宽=7×，厚度初定，承台底标高。拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径，成孔直径，设计要求桩底沉渣厚度小于300mm。 5、其它参数 结构重要性系数γso=，荷载组合系数φ=，恒载分项系数γG=，活载分项系数γQ= 6、设计荷载 （1）桩、承台尺寸与材料 承台尺寸：××初步拟定采用四根桩，设计直径1m，成孔直径。桩身及承台
桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理
（1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 （3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰
桥梁桩基础课程设计任务书
1、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用φ=1.2m ，墩柱直径采用φ=1.0m 。桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。局部冲刷线处设置横系梁。 2、地质资料：标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量γ=18.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%21=ω，液限 %7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量γ=19.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量 %8.17=ω，液限%7.22=l ω，塑限%3.16=p ω。 3、桩身材料：桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量 αMP E h 41085.2?=，所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。 4、计算荷载 ⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ； ⑵ 盖梁自重G 2=350kN ⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况； ⑷公路Ⅱ级 ： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m （见图2）。计算汽车荷载时考虑冲击力。 ⑸ 人群荷载： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 ⑹ 水平荷载（见图3） 制动力：H 1=22.5kN （4.5）； 盖梁风力：W 1=8kN （5）； 柱风力：W 2=10kN （8）。采用常水位并考虑波浪影响0.5m ，常水位按45m 计，以产生较大的桩身弯矩。W 2的力臂为11.25m 。
图4 5、设计要求 ⑴确定桩的长度，进行单桩承载力验算。 ⑵桩身强度验算：求出桩身弯矩图（用座标纸画），定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度（采用最不利荷载组合及常水位）。 ⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 ⑷用A3纸绘出桩的钢筋布置图。 二、应交资料 1、桩基础计算书 2、桩基础配筋图 3、桩基础钢筋数量表
基础工程课程设计任务书设计题目：合肥市一高层写字楼基础设计 班级岩土方向2010级 学生田祥 学生 201008141016 指导教师王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院 二O1 3年六月
一.设计题目: 合肥市一高层写字楼基础设计 二.建设地点：合肥市 三.设计原始资料： 1.地质、水文资料: 根据工程地质勘测报告，拟建场地地势较为平坦，该场地地表以下土层分布情况如下：①人工填土，平均厚度1m ，土质不均，结构松散；②粉质粘土，平均厚度3m ，可塑状态，承载力特征值f ak =136KN/m 2，31/5.17m kN =γ，MPa E s 18=， kPa q sik 68=；③粉质粘土夹粉砂，平均6m 厚，地基承载力特征值为f ak =180kPa, 31/2.19m kN =γ，MPa E s 32=，kPa q sik 82=，kPa q pk 1500=；④中风化砂岩，层厚大于7m ，f ak =234kPa, 31/21m kN =γ，MPa E s 45=，kPa q sik 124=， kPa q pk 2600=，不考虑地下水对建筑物基础的影响。 2.气象资料: 全年主导风向为偏南风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北偏西风；常年降雨量为1250mm 左右，基本风压为0.35kN/m 2。 3.底层室内主要地坪标高为士0.000，相当于绝对标高23m 。 四.上部结构资料 (1)上部结构为15层的框架结构，地基基础设计等级为乙级； (2)传至底层A,C 轴线的柱下端的荷载为：已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：A 、C 轴的框架柱：轴力k F =(2300+2n)kN ，弯矩 k M =(150+3n)kN; 剪力k H =(50+2n)kN 。（其中，k k N M ,沿柱截面长边方向作用； n 为学生学号最后两位数）；B 轴的框架柱：轴力k F =(3100+2n)kN ，弯矩 k M =(260+3n)kN; 剪力k H =(70+2n)kN 。（其中，k k N M ,沿柱截面长边方向作用； n 为学生学号最后两位数）；框架柱截面尺寸均为mm mm 600400?。 （3）承台底面埋深：d=2.0m ；底层填充墙厚度为250mm, 容重3/8m kN =γ，墙高为3.2m;
基础工程 课程设计 题目:铁路桥墩桩基础设计指导教师:郑国勇 姓名: 专业: 学号:
2014年9月28日 基础工程课程设计任务书 ——铁路桥墩桩基础设计一．设计资料 1. 线路：双线、直线、坡度4‰、线间距5m，双块式无碴轨道及双侧1.7m 宽人行道，其重量为44.4kN/m。 2. 桥跨：等跨L=31.1m无碴桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，梁端缝0.1m；梁高3m，梁宽1 3.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。轨底至梁底高度为3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09m。 3. 建筑材料：支承垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C30混凝土。 4. 地质及地下水位情况： 土层平均重度γ＝20kN/m3，土层平均内摩擦角? =28°。地下水位标高：＋30.5。 5. 标高：梁顶标高+53.483m，墩底＋35.81。 6. 风力：w＝800Pa (桥上有车)。 7. 桥墩尺寸：如图1。 二．设计荷载
1. 承台底外力合计： 双线、纵向、二孔重载： N=18629.07kN，H=341.5kN，M= 4671.75kN·m 双线、纵向、一孔重载： N=17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN·m 2. 墩顶外力： 双线、纵向、一孔重载： H=253.44 kN，M ＝893.16 kN·m。 三．设计要求 1. 选定桩的类型和施工方法，确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。 2. 检算下列项目 (1) 单桩承载力检算（双线、纵向、二孔重载）； (2) 群桩承载力检算（双线、纵向、二孔重载）； (3) 墩顶水平位移检算（双线、纵向、一孔重载）； (4) 桩身截面配筋计算（双线、纵向、一孔重载）； (5) 桩在土面处位移检算（双线、纵向、一孔重载）。 3. 设计成果： (1) 设计说明书和计算书一份 (2) 设计图(计算机绘图) 一张 四．附加说明 1. 如布桩需要，可变更图1中承台尺寸； 2. 任务书中荷载系按图1尺寸进行计算的结果，如承台尺寸变更，应对其竖向荷载进行相应调整。
桥桥墩桩基础基础设计文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
华东交通大学 课程设计（论文） 题目名称某桥桥墩桩基础设计计算 院（系）土木建筑学院 专业道路与铁道工程 班级道铁2班 姓名欧阳俊雄 2011年 6 月 13 日至 2011 年 6 月 29 日共 1 周 指导教师: 耿大新 教研室主任: 李明华 资料收集 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径32m，梁长，计算跨径，桥面宽13m，墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，桥墩采用圆端形实心墩，平面尺寸形式如图1所示，墩高12m，计算墩顶变形时，不考虑墩身的挠曲。下部结构采用钻孔灌注桩基础。 1、地质及地下水位情况： 河面常水位标高，河床标高为，一般冲刷线标高，最大冲刷线标高处，一般冲刷线以下的地质情况如下：
2、设计荷载： （1）恒载： 桥面自重：1N=1500kN+学号×20kN=1500+16×20=1820kN 箱梁自重：2N=6000kN+学号×40kN=6000+16×40=6640kN 桥墩自重：3N=3875kN （2）活载 一跨活载反力：2835.75kN N4=，在顺桥向引起弯矩： M1? 3334.3 =； kN m 两跨活载反力： =+学号×50kN=+16×50=\ N 5 （3）水平力 =300kN，对承台顶力矩； 制动力：H 1 风力：H = kN，对承台顶力矩 2 主要材料 承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。
在班编号为20，所以桩基采用C30混凝土，HRB400级钢筋； 4、其它参数 结构重要性系数γso =，荷载组合系数φ=，恒载分项系数γG =，活载分项系数γQ =，风荷载ψ=，制动力： 拟定承台尺寸： 假设承台的厚度为，根据圆端形实心墩的平面尺寸计算承台的长和宽 宽度：m 615.123=??+ 长度：m 915.126=??+ 三、拟定桩的尺寸及桩数： 1、摩擦桩，桩身采用C30混凝土。 2、由于d 516=-，d=，所以设计桩径采用d=，成孔桩径为,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。 3、画出土层分布图，选用卵石层为持力层，则取桩长l=。 4、估算桩数：（按双孔重载估算） 估算公式： 据高等学校教材《基础工程（第四版）》（人民交通出版社）查表4—2可得λ=，查表4—3得m 0=， 查表2-24有k 2= 由于桩侧土为不同土层，应采用各土层容重加权平均，透水层采用浮容重，不透水层采用天然容重 3 2/46.105 .221 .11105.205.4102.187.3103.172.25.170.15.16m kN =?-+?-+?-+?+?= ）（）（）（γ持力层为卵石，查表得650kPa ][0=fa ，q ik 查表4—1得
目录 1 设计任务书 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2 设计任务 (3) 1.2.1 设计资料 (3) 1.2.2 地质资料 (3) 1.2.3 材料 (4) 1.2.4 基础方案 (4) 1.2.5 计算荷载 (4) 1.2.6 设计要求 (6) 1.3 时间及进度安排 (6) 1.4 建议参考资料 (6) 2 设计指导书 (8) 2.1 拟定尺寸 (8) 2.2 荷载设计及荷载组合 (8) 2.2.1 荷载计算 (8) 2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3 桩基设计计算与验算 (10) 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12) 3 设计计算书 (13)
3.1 设计拟定尺寸 (13) 3.2 荷载计算及荷载组合 (13) 3.3 桩基设计计算与验算 (14) 3.3.1 承载能力极限状态荷载组合 (14) 3.3.2 正常使用极限状态荷载组合 (17) 3.4 桩基设计与验算 (20) 3.4.1 桩长与单桩承载力验算 (20) 3.4.2 桩的内力计算 (21) 3.4.3 桩身配筋计算 (24) 4 钢筋构造图 (29) 4.1 钢筋用量计算 (29) 4.1.1 纵筋用量计算 (29) 4.1.2 普通箍筋用量计算 (29) 4.1.3 横系梁主筋用量计算 (29) 4.1.4 横系梁箍筋用量计算 (29) 4.1.5 加劲箍筋用量计算 (29) 4.1.6 定位钢筋用量计算 (30) 4.1.7 伸入横系梁箍筋用量计算 (30) 4.1.8 钢筋总用量 (30) 4.2 配筋图 (30) 4.3 三视图 (30) 4 参考文献 (31)
基础工程课程设计
题目名称: 某公路桥梁桥双柱式墩基础设计
学 院：
专业年级：
09 土木 2 班
学生姓名：
学 号：
指导教师：
1
课程设计
第一部分
1.1 设计任务 本设计对象为某公路桥梁，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任 务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学按给定的条件完成相关的设计和 计算工作，具体要求如下： 1．综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和 沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素）， 选择较为合理的基础方案。 2．对选定的基础方案进行详细设计。 3．初步决定修筑基础的施工方案。 4．将以上全部成果整理成设计计算说明书和设计施工图。
1.2.1 工程概况
1.2 设计资料
该桥梁系某 I 级公路干线上的中桥（单线），线路位于直线平坡地段。该地区 地震烈度较低，不考虑地震设防问题。
桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由 4 孔 30m 预应力钢筋混凝土梁组成。 1.2.2 工程地质和水文地质
地面标高 340.8m，最大冲刷线标高 335.6m。地基土为中砂，, 内摩擦角 ? ＝38o，地基土比例系数 m＝15 000 kN/m4；地基土极限 摩阻力 qik ? 50 kPa；地基容许承载力[ fa0]＝370kPa，土的饱和容重 ? = 19. 50 kN/m3；土的浮容重? ? = 10.8 kN/m3。
2
1.2.3 墩柱及桩的尺寸．
采用双柱式墩（图 1)。墩帽盖梁标高 351.4m，墩柱顶标高为
350.2m，桩顶（常水位）标高为 345.2m，。墩柱直径 1.50m；桩
的直径 1.60 m。桩身用 C25 混凝土；其受压弹性模量 Ec ? 2.8?104 MPa；桩的容重? = 25kN/m3
1.2.4 荷载情况．
桥墩为单排双柱式，上部结构为 30 m 预应力钢筋混凝土 T 梁，桥面宽度 7m+2×1.5m,设计汽车荷载为公路 II 级，人群荷载 标准值为 3.0kN/m2。桥梁处于 I 类环境，下部结构安全等级为二级， 以顺桥向计算。
图 1 双柱式桥墩计算图（标高单位为 m，尺寸单位为 cm）
每一根桩承受荷载为：
两跨恒载反力 盖梁自重反力
N1=1451.78 kN N2=401.5 kN
3
桩基础的设计计算 1．本章的核心及分析方法 本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算，从而解决桩的强度问题。重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。 桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算，国内外学者提出了许多方法。目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定，通过求解挠曲微分方程，再结合力的平衡条件，求出桩各部位的内力和位移，该方法称为弹性地基梁法。 以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的，但其基本概念明确，方法简单，所得结果一般较安全，在国内外工程界得到广泛应用。我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的"m"法、就属此种方法，本节将主要介绍"m"法。 2．学习要求 本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法，" "法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法，多排桩的主要计算参数及其各自的含义。掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。 第一节单排桩基桩内力和位移计算 一、基本概念 （一）土的弹性抗力及其分布规律
1．土抗力的概念及定义式 （1）概念 桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下产生位移及转角，使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。土的这种作用力称为土的弹性抗力。 （2）定义式 （4-1） 式中：--横向土抗力，kN/m2； --地基系数，kN/m3； --深度Z处桩的横向位移，m。 2．影响土抗力的因素 （1）土体性质 （2）桩身刚度 （3）桩的入土深度 （4）桩的截面形状 （5）桩距及荷载等因素 3．地基系数的概念及确定方法 （1）概念