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![[课程设计]铁路桥墩桩基础设计](https://img.taocdn.com/s1/m/dd020c396edb6f1aff001f5e.png)
铁路桥墩桩基础设计工程概况：该桥表层为０．５～２．５ｍ的粘性土硬壳层，其下为３～１３ｍ的淤泥、淤泥质粘土层，下面为粘土、亚粘土层，再下为花岗石片麻岩。
其中软土淤泥层呈流塑状态，含水量大，压缩性大，透水性差，力学强度低等特点。
软土地基上墩台型式的正确选用非常重要。
本文仅针对该桥软基的轻型墩台进行简述：１桥梁下部结构型式选用１．１埋置式桩柱式桥台台身埋入锥形护坡中，有单桩柱式与群桩框架式两种。
采用该型式桥台，为保证路基稳定性，不能过多地压缩桥长，不少工程对此有深刻的教训。
１．２柱式桥墩该型式桥墩适应性广、施工方便，为软基中最好的选择型式。
分为①盖梁单排桩柱式桥墩，一般用于简支梁桥；②无盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩，用于连续现浇箱梁。
１．3选用墩台应注意以下两点１．3 １为减少软基位移对结构的影响，尽可能减少超静定个数，适当加大桩距，减少桩根数。
以上处理方法既可满足设计规范要求还可降低工程造价。
１．3．２当桩底接近基岩表面时，承载力接近设计要求，就没有必要再伸入基岩以求更加保险；若承载力不够时，可把桩径加大再算，尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。
，当用１．２ｍ桩径时，桩需嵌入基岩１．５ｍ，改用１．５ｍ桩径时，位于基岩表面即可满足承载要求，降低了施工难度。
２下部结构内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响，上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造，这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构，故下部结构内力计算方法的选用是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到工程的安危，为此作以下几点分析：２．１盖梁内力计算《墩台设计手册》中算例对墩台内力按下列方式计算：当荷载对称布置时，按杠杆法计算，当荷载偏心布置，按偏心压力法计算，两种布载状况的内力取大值控制设计。
这种算法没有真正体会规范用意，仅为两种布载状况下的内力计算，不是各截面最不利状态的内应该先画出各截面内力影响线，再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载，求出各截面内力最大、最小值，然后根据内力包络图进行结构配筋。
某铁路桥梁桥墩基础设计铁路桥梁桥墩基础设计是桥梁建设中的重要部分，它承受着桥梁的荷载和桥墩自身重量，保证桥梁的稳定性和安全性。
本文将对铁路桥梁桥墩基础设计进行详细介绍，包括设计原则、设计要点以及设计流程等。
设计原则：1.安全性原则：桥墩基础设计应满足桥梁的安全使用要求，确保桥墩在使用寿命内不发生安全事故。
2.经济性原则：桥墩基础设计应尽可能减少材料和劳动力的使用，降低工程造价。
3.可行性原则：桥墩基础设计应与施工工艺相适应，保证施工进度和质量。
设计要点：1.地基勘察：对桥墩基址进行土质勘察，了解地基的物理力学性质，包括土层类型、厚度、承载力等参数。
2.荷载计算：根据桥梁的设计荷载及其分布情况，计算桥墩基础所承受的承载力，并确定桥墩基础的尺寸和形式。
3.基础选择：根据地基的承载力和荷载计算结果，选择适当的桥墩基础形式，包括浅基础（比如台阶式基础）和深基础（比如承台式基础）。
4.基础设计：根据选定的基础形式，进行桥墩基础的结构设计，包括基础的形状、尺寸、配筋等。
5.基础施工：根据基础设计方案，进行基础的施工，包括地基处理、基础的浇筑与养护等。
设计流程：1.地基勘察：对桥墩基址进行土质勘察，包括土壤采样、土层测试等，获取地基的物理力学参数。
2.荷载计算：根据铁路桥梁设计规范，计算桥梁的设计荷载及其分布情况，包括静荷载、动荷载、地震荷载等。
3.桥墩基础选择：根据荷载计算结果和地基的承载力，选择适当的桥墩基础形式，考虑基础的稳定性和经济性。
4.桥墩基础设计：根据选定的基础形式，进行桥墩基础的结构设计，包括基础的形状、尺寸、配筋等。
5.基础施工：根据基础设计方案，进行基础的施工，包括地基处理、基础的浇筑与养护等。
6.检验与验收：对桥墩基础进行检验与验收，包括对基础尺寸和质量的检验，确保基础的安全和可靠。
总结：铁路桥梁桥墩基础设计是桥梁建设中不可或缺的一部分，它直接影响桥梁的稳定性和安全性。
设计过程中需要进行地基勘察、荷载计算、基础选择、基础设计和基础施工等环节，并按照设计原则和要点进行设计。
中铁二院工程集团有限责任公司文件中铁二院科技发〔2007〕271号关于印发《铁路桥梁钻（挖）孔桩基础设计一般规定》的通知公司所属各生产单位：为进一步提高桥梁桩基础的设计质量，使铁路桥梁钻（挖）孔灌注桩基础的设计更合理、更经济。
根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005），结合设计经验和施工实际情况，公司制定了“铁路桥梁钻（挖）孔灌注桩基础设计一般规定”，现印发给你们，请遵照执行。
附件：铁路桥梁钻（挖）孔桩基础设计一般规定二○○七年六月二十五日附件：铁路桥梁钻（挖）孔桩基础设计一般规定钻（挖）孔灌注桩基础具有施工机具简便，机械化程度高，适用性广的优点，在铁路桥梁中得到了广泛的应用，钻（挖）孔灌注桩基础已成为铁路桥梁的主要基础类型之一。
随着铁路建设的蓬勃发展，桩基础在铁路桥梁基础中所占的比重越来越大，为使铁路桥梁钻（挖）孔灌注桩基础的设计更合理、更经济，进一步提高我公司桥梁桩基础的设计质量，根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005），结合以往设计经验和施工实际情况，制定“铁路桥梁钻（挖）孔灌注桩基础设计一般规定”以指导我公司铁路桥梁的钻（挖）孔灌注桩基础设计。
1、桩基与明挖明挖基础和桩基础是铁路桥梁的主要基础形式。
明挖基础适用于较浅基础，桩基础适用于较深基础。
明挖基础和桩基础的分界应根据具体地形、工程地质和水文地质条件以及环保、技术经济比较综合确定。
一般在挖深不超过6m，无地下水或地下水较少的情况下，应优先选用明挖基础；陡坡地段应进行技术经济比较后确定。
2、柱桩与摩擦桩在同一桩基中不应同时采用摩擦桩和柱桩。
一般情况下，当桩底置于岩石中时按柱桩设计，当桩底置于土中时按摩擦桩设计。
设计时，应根据基岩的埋深情况进行摩擦桩与柱桩之间的经济比选。
当桩底置于软质岩，岩石单轴抗压强度R值小于4MPa时，可分别按摩擦桩和柱桩进行计算，在各自的力学指标符合实际的前提下，取单桩容许承载力较大者作为计算值。
基础工程课程设计计算说明书1——铁路桥墩桩基础设计一确定桩的基本尺寸1.1桩基础类型1.1.1材料采用钢筋混凝土桩，桩身选用C30混凝土。
1.1.2土层对桩的支承特点因土层中没有出现坚硬岩石地层，不宜选用端承桩，故选用摩擦桩。
1.1.3成桩方法采用钻孔灌注桩，钻孔方式采用旋转式，同时钻头选用旋转式刺猬式钻头，适于通过砂粘土及沙性土层。
1.1.4 桩轴方向一般为工程施工方便，宜先采用竖直桩，当验算不通过时，才会考虑改为斜桩。
由于施工上的原因，目前钻孔灌注桩通常设计为竖直桩，故选用竖直桩。
总结：C30钢筋混凝土桩，摩擦桩，竖直桩，钻孔灌注桩。
21.2确定桩的基本尺寸及布桩 1.2.1桩径设计桩径取m d 0.10=，旋转钻成孔桩径比设计桩径增大30~50mm ，故成孔桩径为m d 05.105.00.1=+=1.2.2 桩长桩端持力层宜选择强度较高，压缩性较低的粘性土、粉土、中密或密实的砂土、砾石土以及中风化或微风化的岩层，根据土质条件，将桩端定于粗砂层。
由于沙土桩端要求进入该土层的深度不宜小于d 5.1，所以选择桩长m l 40=，沉台底的标高为33.31，桩底标高为-6.69 ，桩端进入持力层的深度为3.18m 〉1.5d=2.25m 。
1.2.3确定桩数 （双线、纵向、二孔重载估算）公式：][P N n ∑=μ，其中μ----为经验系数，桥梁桩基采用1.3～1.8,此处取5.1=μN---------作用于承台顶面的竖向力 [P]-------单桩受压承载力因为所用桩为钻孔灌注桩，故其单桩承载力公式为：∑+=][21][0σA m l f U P i i ，其中，U------桩身截面周长（按成孔桩径d=1.05m 计算）， A------桩底面积（按设计桩径d=1.0m 计算） 由于桩的入土深度d l 10>，故dk d k 2'22206)34(][γγσσ+-+=σ-----------地基土的基本承载力'22,k k --------深度修正系数，2/2'2k k = 2γ---------桩侧土的天然重度（取各土层容重的加权平均值）---i f 桩侧各土层的极限摩阻力3---i l 桩侧各土层厚度计算部分：m d U 869.4)05.05.1(=+⋅==ππ2227676.15.144m d A =⨯==ππ查<<铁路桥涵地基和基础设计>>得，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====4.05.22/543002'220m k k k KP σ 桩底持力层在水面以下，且为透水层，故水中部分应采用浮重度，水位以上采用其天然重度。
华东交通大学基础工程计算书及图纸题目名称某桥桥墩桩基础设计计算院（系）软件学院专业软件+道路与铁道工程班级软件+道铁姓名王恋2011年6 月20 日至2011 年 6 月24 日共1 周指导教师: 耿大新教研室主任: 李明华目录基础工程课程设计任务 2 基础工程课程设计计算书 4 基础工程课程设计图纸9 基础工程课程设计参考文献10 基础工程课程设计附件10⊱1.基础工程课程设计任务设计题目：某桥桥墩(台)桩基础设计计算设计资料：某桥梁上部构造采用预应力箱梁。
标准跨径32m，梁长31.9m，计算跨径31.5m，桥面宽13m，墩上纵向设两排橡胶支座，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。
图1 桥墩示意图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表1：表1-1 地质情况表2、设计荷载(未考虑荷载分项系数)：（1）恒载桥面自重：N1=1500kN+6×20kN=1620kN；箱梁自重：N2=6000kN+6×40kN=6240kN；桥墩自重：N3=3875kN；（2）活载一跨活载反力：N4=2835.75kN，在顺桥向引起的弯矩：M1=3334.3 kN·m；两跨活载反力：N5=5030.04kN+6×50kN=5330.4kN；（3）水平力风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩4.75m3、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，HRB400级钢筋；4、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 设计内容及要求(1) 根据墩身尺寸及地质情况拟定承台平面尺寸及埋深，拟定桩径、桩数及桩的平面布置；(1) 确定桩长及单桩竖向承载力；(2) 计算桩顶及最大冲刷线处的荷载(3) 桩顶纵向水平位移验算(4) 桩身截面配筋计算(5) 承台结构设计及验算(6) 桩及承台施工图设计：包括基础一般构造图、桩身配筋图、承台配筋图和必要的施工说明⊱2.基础工程课程设计计算书一．确定承台的几何尺寸和桩的桩数、桩长、单桩承载力以及桩的平面布置1．承台及桩身采用C30混凝土。
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31.9m，计算跨径31.5m，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：序号名称层厚土层描述天然重度γ比例系数m推荐容许承载力[σ]极限摩阻力τi1 淤泥质粘土2.5m 灰色，流塑16.5kN/m32.5 MN/m450kPa 15 kPa2 粘土 2.2m 黄色，可塑17.5kN/m312.5MN/m4120 kPa 30 kPa3 粉砂 3.7m 灰色，中密17.3kN/m315 MN/m4160 kPa 50 kPa4 中砂 4.5m 灰色，中密18.2kN/m323 MN/m4220 kPa 60 kPa5 卵石>50m 黄色，中密20.5kN/m3110MN/m4500 kPa 100 kPa2、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：2835.75kNN4=，在顺桥向引起弯矩：3334.3=；M1⋅mkN两跨活载反力：N5=5030.04kN+学号×50kN=5030.04+16×50=5930.04kN\ （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主要材料承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。
铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书第1章概述1.1 工程概况和设计任务该桥梁系某I级铁路干线上的特大桥（单线），线路位于直线平坡地段。
该地区地震设防烈度为VI度，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38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号：专桥（01）2051】组成，该梁全长32.6m，梁高2.65m，跨中腹板厚度0.18m，下翼缘梁端宽0.88m，上翼缘宽1.92m，为分片式T梁，两片梁腹板中心距为2.0m，桥梁跨中纵断面示意如图1－1所示。
每孔梁的理论重量为2276kN，梁上设双侧人行道，其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。
梁缝10cm，桥墩支承垫石顶面高程1178.12m，轨底高程1181.25m，全桥总布置见图1—2。
图1—1 桥梁跨中纵断面示意图图1—2全桥总布置图101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 12+748.26D K 12+780.96D K 12+813.66D K 12+846.36D K 12+879.06D K 12+911.76D K 12+944.46D K 12+977.16D K 13+009.86D K 13+042.56D K 13+075.26D K 13+107.96D K 13+140.66D K 13+173.36D K 13+206.06D K 13+238.76D K 13+271.46D K 13+304.16D K 13+336.86D K 12+715.561166.401161.751161.161160.101156.211153.991152.221147.681144.611142.321139.411134.821136.781133.941133.361130.191125.911124.841123.83101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 13+369.56D K 13+402.26D K 13+598.46D K 13+434.96D K 13+467.66D K 13+500.36D K 13+533.06D K 13+565.76D K 13+925.46D K 13+958.16D K 13+631.16D K 13+663.86D K 13+696.56D K 13+729.26D K 13+761.96D K 13+794.66D K 13+827.36D K 13+860.06D K 13+892.761124.021120.411127.491122.151121.611121.401122.041123.041166.931133.431136.021141.661145.371147.991152.421156.931161.081163.92桥墩采用圆端形桥墩【图号：叁桥（2005）4203】和空心桥墩【图号：叁桥（2005）4205】2种，其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩，7#~32#采用空心桥墩。
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=350kN⑶ 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。
W2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。
支座反力影响线见图4。
2、桩基础配筋图3、桩基础钢筋数量表桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力N1N1=1/2*G1=1/2*2000(30/20)^1.2=1626.7KN2、盖梁自重反力N2221135017522N G kN=⨯=⨯=3、系梁自重反力N331(0.71)(11) 3.325292N kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(?)4、一根墩柱自重反力N4低水位：()22411258.32510 5.1223.8544N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=常水位：()2241125 4.825108.6196.9144N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=5、桩每延米重N5（考虑浮力）()25 1.22510116.964N kN π⨯=-⨯⨯=二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路II 级：7.875/k q kN m =，193.5k p kN =Ⅰ、 单孔布载 1290.76R kN =Ⅲ、双孔布载 2581.52R kN =⑵、人群荷载ϕ人=1.33三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R组合Ⅰ：R= 恒载 +（1+u ）汽ϕ汽车+ 人ϕ人群 （汽车、人群双孔布载）1175175(10.3) 1.25581.521 1.33 3.524.42408.55R kN =+++⨯⨯⨯+⨯⨯=2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合Ⅰ：R= 1N +2N +（1+u ）汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21（汽车、人群单孔布载）11175175 1.3 1.25290.761 1.33 3.524.41879.282R kN =++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⑵、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M0N = max R +3N + 4N （常水位）2408.5529196.912631.71kN=++=0Q = 1H + 1W + 2W 22.581040.5kN=++= 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R=()14.722.514.05811.25100.32408.551175175873.22kN m⨯+⨯+⨯+⨯--=⋅活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。
第一章设计说明书1.1铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-991.2铁路桥墩桩基础设计内容及步骤（1）综合地层、荷载情况、使用要求、上部结构条件等确定桩基持力层；（3）选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造；（4）确定单桩承载力设计值；（5）根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置；（6）根据桩的平面布置，初步拟订承台的轮廓尺寸及承台底标高；（7）单桩竖向承载力验算（8）验算承台结构强度；（9）群桩承载力验算；（10）单桩桩身内力计算；（11）绘制桩的平面、横断面布置图。
1.3设计方案线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m，双块式无碴轨道。
桥跨31.1m，采用桩基础，墩下设八根桩，设计直径为1m，成孔直径为1.05m，钻孔灌注桩，用旋转式钻头，桩身采用C25混凝土，桩长31m，粗砂层为持力层，桩底标高为2.31m。
地基容许承载力[σ]=803.6kPa，单桩轴向受压容许承载力[P]=3683.29KN，对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。
建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C25混凝土。
1.4地质资料墩柱下地层情况及主要物理力学指标如下： 地层号 岩层名称 标 高厚度基本 承载力 （kPa ）容重 （kN/m 3）内摩擦角 （°） 1-1耕地36.79～36.290.56018101-2粉砂（中密）36.29～23.3113.020019.5181-3粗砂（中密）23.31～未揭穿40020.522地下水位高程为-50m 。
地层分布情况见图1。
36.7936.2923.31粉 砂33.31粗 砂比例 1：1000图1 地质横断面示意图1.5荷载资料该墩柱与承台布置详见图2。
铁路桥墩桩基础设计学院：土木工程学院班级：姓名：学号：指导老师：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13.4m，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C25混凝土。
4. 地质及地下水位情况：土层平均容重γ＝20kN/m3，土层平均内摩擦角ϕ=28°。
地下水位标高：＋30.5。
5. 标高：梁顶标高+54.483m，墩底＋33.31m。
6. 风力：ω＝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双线、纵向、一孔重载：N 17534.94kN，H=341.5kN，M=4762.57kN.m2. 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）设计图纸（2号图，铅笔图）一张（3）电算结果四、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。
基础工程课程设计计算书——铁路桥墩桩基础设计一、确定基桩几何尺寸及桩数1、承台及桩身采用C25混凝土。
2、设计桩径取m d 0.1=，钻孔灌注桩；采用旋转式钻头。
3、考虑选择较硬土层作为桩端持力层，根据地质条件，将桩端定在粗砂层。
桩端全截面进入持力层的深度，对于砂土不宜小于 1.5d ，所以选择桩长40l m =，标高为-6.69m 处，桩端进入持力层深度为3.18m 。
4、确定桩数n ：[]Nn P μ=∑，其中，μ为经验系数，桥梁桩基采用1.3～1.8。
计算单桩容许承载力[]P ：[][]σA m l f U i i 021=P +∑其中：22785.04m d A ==π（A 按设计桩径计算），m U 299.3)05.00.1(=+⨯=π 钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数4.00=m由于10l d >，故[]()'02222436k d k d σσγγ=+-+查《铁路桥规》，地基基本承载力0400KPa σ=;深度修正系数25k =，'22 2.52k k ==，桩侧土为不同土层，应采用各土层容重加权平均。
32/7.104010)5.3031.3340(20)5.3031.33(m kN =⨯+-+⨯-=γ[]()()'02222436 400+510.741-36 2.510.71614k d k d KPaσσγγ=+-+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 软塑砂粘土：m l kPa f 52.24511==，粉砂：22459.5f kPa l m ==，淤泥质砂粘土：m l kPa f 4.13033==，细砂：445523.4f kPa l m ==，粗砂：m l kPa f 18.38055==，∴单桩的轴向受压容许承载力：01[][]213.229(45 2.52459.530 1.45523.480 3.18)0.40.7856143622.922i i P U f l m A kPa σ=⨯+=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=∑取 1.3μ=，则[]18629.071.57.713622.92N n P μ==⨯=，取n=8根。
二、承台尺寸及布桩1、承台尺寸采用图1中所示尺寸。
2、查《桥规》知，当1d m ≤时，最外一排柱至承台底板边缘的净距不得小于0.5d 且不得小于0.25m ，且钻孔灌注桩的桩中心距不应小于2.5d ，根据承台尺寸及以上布桩原则，取桩距为33d m =，桩的分布如下图所示：三、承台底面形心处位移计算 1、桩的计算宽度0b 和变形系数αkb k k b f 00= 其中，()00.9,1/2f k k d d ==+=桩间距114.51 3.50.60.63(1) 3.6L h d =-=<=⨯⋅+= ∴989.065.36.06.016.06.0111=⋅-+=⋅'-+'=h L b b k ，其中6.02='=b n 时， 因此，00.920.9891 1.8b m =⨯⨯⨯=44410.04916464d I m ππ⨯===查《铁路桥规》，桩身采用C25混凝土时73.0010h E KPa =⨯7640.80.8 3.0100.0491 1.1810/h a EI E I KP m ==⨯⨯⨯=⨯假定为弹性桩，承台底面下计算深度为()m d h m 1.4105.12)1(2=+⨯=+=，此深度内存在软塑砂粘土和粉砂需要换算m 值。
查表，取416000/m KN m =，m h 52.279.3031.331=-=；429000/m KN m =，，m h 58.152.21.42=-=。
()2211212242226000 2.529000(2 2.52 1.58) 1.587866.675/4.1m m h m h h h m KN m h ++⋅⨯+⨯⨯+⨯===故0.413α=== 0.4134016.48 2.5l m m α=⨯=>，是弹性桩，故假设成立。
2、单桩桩顶刚度的计算 公式：100011l l EA c A ρξ=++，其中5.0=ξ，00=l ，m l 41=，KN A E EA h 747103562.2411000.3⨯=⋅⨯⨯==π，30025000401000000c m l KN m ==⨯=，侧摩阻力以4ϕ扩散角至桩底平面得出半径28tan 0.540tan 5.411424R l d m ϕ=+=+⨯=，大于桩间距1.5m ，取03d m =， 2220037.06944d A m ππ⋅===610700111.00981000.540112.35621010000007.069KN m l l EA c A ρξ===⨯++⨯++⨯⨯0.4134016.52 4.0l m α=⨯=>查表得：484.1985.0064.1===M M H Y Y φ，，则：336420.413 1.1810 1.0648.84510H EIY KN m ρα==⨯⨯⨯=⨯⋅226530.413 1.18100.985 1.98310M EIY KN ρα==⨯⨯⨯=⨯6540.413 1.1810 1.4847.23210/M EI KN m rad ραϕ==⨯⨯⨯=⨯⋅2、承台刚度系数的计算 因为桩是对称布置，故6618 1.0098108.07810/bb n KN m γρ==⨯⨯=⨯45288.845107.07610aa n KN m γρ==⨯⨯=⨯⋅5638 1.98310 1.58610a a n KN ββγγρ==-=-⨯⨯=-⨯2256741 4.587.2321081009810 4.668102ii n x n KN m radββγρρ⎛⎫=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⋅ ⎪⎝⎭∑ 由于是低承台桩基，故承台计算宽度m b B 2.1212.1110=+=+=承台处于耕地软塑砂粘土中，取46000/m KN m =，46000 2.5 1.510/h C m h KN m =⋅=⨯=⨯4'550242''660343'770 1.510 2.57.0761012.29.36410221.510 2.51.5861012.2 1.39510661.510 2.54.6681012.2 4.69210/1212h aaaa h a a a h C h B KN mC h B KNC h B KN m radβββββββγγγγγγγ⋅⨯⨯=+⨯=⨯+⨯=⨯⋅⋅⨯⨯==+=-⨯+⨯=-⨯⋅⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=⨯⋅3、承台底面形心处位移计算双线、纵向、二孔重载：N=18629.07KN, H=341.5KN, M=4671.75KN •m()()3676''42'''25765'''''218629.07 2.306108.078104.69210341.5 1.395104671.755.369109.36410 4.69210 1.395109.364104671.75 1.3951bba aa a aa a aa a Nb m H M a m M H ββββββββββγγγγγγγγβγγγ--===⨯⨯⨯⨯--⨯⨯-===⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯--⨯-==-∑∑∑∑∑()()6425760341.5 1.155109.36410 4.69210 1.39510rad -⨯=⨯⨯⨯⨯--⨯双线、纵向、一孔重载：N=17534.94KN, H=341.5KN, M=4762.57kN •m()()3676''42'''25765'''''22.171108.078104.69210341.5 1.395104671.75175.399109.36410 4.69210 1.395109.364104671.75534.941.3951bba aa a aa a aa a Nb m H M a m M H ββββββββββγγγγγγγγβγγγ--===⨯⨯⨯⨯--⨯⨯-===⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯--⨯-==-∑∑∑∑∑()()6425760341.5 1.176109.36410 4.69210 1.39510rad -⨯=⨯⨯⨯⨯--⨯4、托盘底面水平位移'd δ 及转角'β计算假定墩帽、托盘和基础部分仅产生刚性转动，将墩身分为四部分，基本风荷载强度KPa 800=ω，桥上有车时风荷载强度采用ω8.0，纵向水平风力等于风荷载强度乘以受风面积。
