墩台与基础

公路桥涵设计手册墩台与基础
公路桥涵设计手册中，墩台与基础是非常重要的部分，它们直
接关系到桥梁的稳定性和安全性。

墩台是桥梁的支撑结构，承受桥
梁和行车荷载，并将荷载传递到地基上。

而基础则是墩台的支撑，
起到分散和传递荷载的作用。

在设计墩台时，需要考虑多种因素。

首先是墩台的类型，包括
独立墩、连续墩、桥墩等，不同类型的墩台在承载能力和结构形式
上有所不同。

其次是墩台的布置，需要考虑桥梁的跨度、荷载特性、地质条件等因素，以确定墩台的位置和间距。

此外，墩台的结构形式、横截面形状、纵横向倾角等也需要进行合理的设计。

而在设计桥梁基础时，首先需要对地基条件进行充分的调查和
分析，包括地质构造、土层性质、地下水情况等，以确定基础的类
型和尺寸。

常见的桥梁基础类型包括桩基础、承台基础、盖梁基础等，它们在不同的地基条件下具有各自的适用范围和特点。

此外，
基础的施工方法、防水措施、以及与墩台的连接方式也需要在设计
中进行考虑。

除了结构设计外，墩台与基础的设计还需要考虑桥梁的使用功
能和美观性。

墩台的外形、护栏、涂装等都需要符合相关的设计规范和要求，以保证桥梁在使用中具有良好的外观和使用体验。

总的来说，墩台与基础在公路桥涵设计中扮演着至关重要的角色，设计人员需要综合考虑结构、地质、施工等多方面因素，确保其稳定性、安全性和美观性，以满足桥梁在使用中的各项要求。

第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力式墩台。

桥墩由墩帽、墩身和基础组成。

桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。

墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。

1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.0m；墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。

大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。

二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。

重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。

1．桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。

盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。

柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。

桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。

桩柱式桥台常作成埋置式的。

台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。

桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。

要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。

基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。

桥梁墩台与基础
在桥梁建设中，墩台和基础是至关重要的组成部分。

它们承载着桥梁的重量，并将荷载转移到地基上，以确保桥梁的稳定性和安全性。

本文将探讨桥梁墩台和基础的类型、设计原则以及施工过程。

墩台类型
墩台是桥梁上跨越支撑的构件，可以支撑梁、拱和索等桥梁结构。

根据结构形式的不同，墩台可以分为矩形、圆形、八角形、十二角形等类型。

其中，矩形墩台最为常见，因其结构简单、施工方便而被广泛采用。

基础类型
基础是用于承载桥梁荷载的构造物，通常由地基、承台、桩等组成。

根据结构形式的不同，基础可以分为浅基础和深基础两种类型。

浅基础通常采用筏板基础、简支板基础和桩基础，适用于河流、山区等地质条件良好的场所。

深基础一般采用钻孔灌注桩、静压桩和螺旋桩等，适用于地质条件复杂或土壤承载力较低的场所。

设计原则
在墩台和基础的设计中，应注意以下原则：
1.结构合理，满足桥梁受力要求，并具有良好的抗震性和可靠性；
2.施工方便，能够降低施工难度和成本；
3.经济合理，尽可能减少材料和劳动力的使用，控制成本。

施工过程
墩台和基础的施工主要包括以下步骤：
1.准备工作，包括测量、采样、试验等；
2.基础施工，根据设计要求，进行基础的浇筑、养护等；
3.墩台施工，根据设计要求，进行墩台的架设、配筋、浇筑等；
4.路面施工，将砂石、沥青等材料铺设在桥面上，形成平整的路面。

结语
墩台和基础是桥梁建设中不可或缺的组成部门，其设计和施工的质量直接影响到桥梁的稳定性和安全性。

因此，在墩台和基础的设计和施工中，应本着合理、可靠、经济的原则，以保障桥梁的长期使用和运营。

第一章概论XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1 .地基：受结构物影响的那一部分地层，可分为人工地基和天然地基。

基础：结构物与地基接触的部分，并将所受荷载全部传给地基。

可分为浅基础（Hw5m ,且施工简单）和深基础（H>5m）o2 .影响墩台基础设计的主要因素有上部结构类型、桥梁设计标准、桥位处水文地质条件及所处地理位置和总体美学规划要求等;其次如施工机具设备和技术力量、材料供应情况、地形及相邻结构物的影响及其他自然条件如冻结情况、施工水位等3 .墩台基础的受力特点Q）受力体系:墩台与基础是一个连续一体的空间压穹构件。

（2）影响因素（包括顺桥向和横桥向）影响上部结构的因素:汽车人群荷载、风荷载、温度等。

水下土中的因素:水压力、土压力、水流、船舶流冰等漂流物的撞击力。

地基土性质变化产生的因素:冻胀力。

上部结构体系:梁桥（竖向支反力）、拱桥（竖向、水平支反力）、索吊桥和T型冈肺勾桥（正负反力）。

（3）独特性：不同地理位置、不同地质条件，甚至同一座桥上不同位置的墩台基础，其所受力的状态和组合都不相同，控制条件可能是顺桥向也可能是横桥向。

情况不明确时，两种情况都要验算。

4 .汽车荷载制动力:按同向行驶的汽车荷载（不计冲击）计算，并对大跨径进行纵向折减。

土重力:①基底考虑浮力时，采用土的浮容重;②基底不考虑浮力时，若基底透1水则用天然容重，若基底不透水则用饱和容重：|汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并换算成等代均布土层厚度计算。

水浮力:基底位于透水地基上的桥梁墩台，稳定验算时应考虑设计水位的浮力，地基应力验算时仅考虑最低水位浮力或不考虑水的浮力。

基础嵌入不透水地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。

可变作用的出现对结构构件产生有利影响时,该作用不计;多个偶然作用不同时参与组合。

5 .梁板式桥梁桥墩作用效应组合（1）桥墩截面最大竖向力组合目的:验算墩身强度和基底最大压应力。

墩台与基础课程一． 设计资料 1． 上部构造预应力混凝土简支梁桥，跨径13m,梁长12.94m ，计算跨径12.30m ，五梁式四孔桥面连续。

一联中间各墩设平板橡胶支座，端部桥台设滑板橡胶支座。

桥面宽11m+1.0m+0.5m，单向三车道。

2.荷载等级公路——Ⅱ级，车道荷载7.85kN/m157.5kNk k q P ==（按内插法求得）。

3.上部荷载上部结构恒载见表1 。

表1 各梁恒载反力表 每片边梁(kN/m) 每片中梁(kN/m) 一孔上部构造(kN) 各梁支座反力(kN)边梁中梁 30.4231.82 2022.52196.82205.884.主要材料预应力混凝土梁采用C40混凝土，43.2510MPac E =⨯；盖梁与墩身均采用C25混凝土，4E=⨯；承台2.8010MPac与桩基均采用C20混凝土，4E=⨯；主2.5510MPac筋采用HRB335级钢筋，52.110MPaE=⨯；箍筋采s用R235级钢筋，5E=⨯。

2.010MPas5.支座板式橡胶支座摩阻系数0.05f=；滑板支座最小摩阻系数0.03f=，一般情况0.05。

6.桥墩一般构造及桥面连续布置桥墩一把构造图见图1，桥面连续布置见图2。

7.使用规范：《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》。

二．盖梁设计1．垂直荷载计算（1）盖梁自重及内力计算（见图3.和表2）表2 盖梁自重及内力计算截面编号自重（kN）弯矩（kN m ）剪力Q左Q右1-1 48.08-26.44-48.08-48.082-2 34.55-65.31-82.63-82.633-3 57.38-165.50-140.02222.134-4 63.7525.76159.38159.385-5 159.38224.980 02.活载计算①活载横向分布系数荷载对称布置用杠杆法，非对称布置用偏心压力法a.单列汽车对称布置152431900,0.180225011601600.6402250K K K K K ====⨯=+=⨯=b,双列汽车对称布置15243165651800,0.620225012(5185)0.7602250K K K K K ++====⨯=+=⨯=c.三列汽车对称布置152431100220900,0.8202250130160160300.7602250K K K K K ++====⨯=+++=⨯=d.单列汽车非对称布置22123451,5,435,26250002143550014352500.548,0.374562500056250001435014352500.20,0.0265625000562500014355000.1485625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑.e.双列汽车非对称布置22123451,5,280,26250002128050012802500.424,0.312562500056250001280012802500.20,0.0885625000562500012805000.0245625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑f.三列汽车非对称布置22123451,5,125,26250002112550011252500.3,0.25562500056250001125011252500.20,0.155625000562500011255000.15625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑②汽车顺桥行驶 a. 单孔单列汽车12120,(7.8512.3)/2157.5205.9kN205.9kNB B B B B ==⨯+==+=b. 双孔单列汽车1212(7.8512.3)/295.6kN,(7.8512.3)/2157.5205.9kN95.6205.9301.5kNB B B B B =⨯==⨯+==+=+=③活载横向分配后各梁支点反力计算式为：iiR B K =⨯，计算结果见表3表3 各梁活载反力汇总表 荷载横向分配情况汽车荷载计算方法荷载布置横向分布系数 单孔荷载双孔荷载(kN)B(kN)i R (kN)B (kN)i R 按杠杆法计算单列扯对称荷载 1K =0.000 205.9 0 254.3 0 2K =0.18037.06245.7743K =0.640131.77620.3444K =0.18016.47220.3445K =0.000 0双列车1K =0.000 205.90 254.3对称荷载2K=0.620127.658157.6663K=0.760156.484193.2684K=0.620127.658157.6665K=0.0000 0三列车对称荷载1 K=0.000205.90 254.32K =0.820168.838208.5263K =0.760156.484193.2684K =0.820168.838208.5265K=0.0000 0按偏心压力法计算单列扯非对称布置1K=0.548205.9112.833254.3139.3562K=0.37477.00795.1083K=0.20041.1850.8604K=0.0265.3546.6125K=-0.148-30.473-37.634 双列车非对称布置1K=0.424411.8174.603508.6215.6462K=0.312128.482158.6833K=0.20082.360101.724K =0.08836.23844.7575K =-0.02 4-9.883-12.206三列车非对称布置1 K=0.300617.7185.31762.9228.872K =0.250154.425190.7253K =0.200123.54152.584K =0.15092.655114.355K =0.10061.7776.2902.恒载与活载反力汇总恒载与活载反力汇总见表4。