某桥梁桩基础设计计算详解
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桩筏基础沉降计算算例假设有一座桥梁需要建设,我们需要设计桥梁的基础沉降计算,以确保桥梁的稳定性和安全性。
首先,我们需要进行现场勘察和土壤试验,以获取有关该区域土壤的相关参数。
根据土壤参数的不同,可以选择不同的基础类型,如桩基础或桩筏基础。
在这个算例中,我们将使用桩筏基础。
假设该区域土壤为粉土。
根据土壤试验结果,我们得到土壤的重度γ=18kN/m³,饱和度S=70%。
此外,根据地质调查,我们发现该地区地下水位高度为1.5m。
在进行桩筏基础设计时,首先需要确定桩的长度和直径。
根据桥梁荷载和土壤参数,我们估计桩的长度为30m,直径为1m。
接下来,我们需要计算桩的侧阻力。
根据经验公式,侧阻力可以通过以下公式计算:Rs=ΣCi*Ai其中,Rs表示侧阻力,Ci表示桩身周围单位长度土壤对桩侧面的侧阻力系数,Ai表示单根桩身周围单位长度土壤对桩侧面的面积。
假设该区域土壤的侧阻力系数为60kPa,根据桩的直径,可以计算出桩侧面的面积为3.14平方米。
那么,侧阻力Rs=3.14*60=188.4kN/m。
接下来,我们需要计算桩的端承力。
根据经验公式,端承力可以通过以下公式计算:Rp = Ap * (Nc * qn + Ng * qg + Nd * γd * d)其中,Rp表示桩的端承力,Ap表示桩顶面积,Nc表示土壤的内摩擦角,qn表示正常压力,Ng表示水平压力系数,qg表示地下水压力,Nd表示地震作用系数,γd表示地震作用时的土壤重度,d表示桩的埋深。
最后,我们可以计算桩的总荷载,并通过以下公式计算基础的沉降量:P=Rp+Rsδ=P/(E*A)其中,P表示桩的总荷载,E表示土壤的弹性模量,A表示基础的截面面积,δ表示基础的沉降量。
根据上述算例,我们完成了桩筏基础的沉降计算。
通过设计合适的桩长度和直径,并计算出桩的侧阻力和端承力,我们可以预测基础的沉降量,以确保桥梁的稳定性和安全性。
这些计算结果可以为工程师和设计师提供有关桥梁基础设计的重要参考。
基础工程课程设计任务书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师2012 年4月30 日基础工程课程设计任务书年级专业学生姓名学号题目名称桩基础课程设计设计时间一周课程名称基础工程课程编号设计地点一、课程设计(论文)目的地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节,使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作,在此基础上满足降低造价和保护环境的要求.基础工程是土木工程专业的学科基础课,在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位.课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用,也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁.因此,通过本次课程设计,同学们可以更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法,有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力.二、已知技术参数和条件1、上部结构资料某教学实验楼,上部结构为7层框架,其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30.底层层高3.4米(局部10米,内有10t桥式吊车,其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示.2、建筑物场地资料(1)拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图(4)柱网平面布置及柱底荷载示意图(如图2所示)基础工程课程设计指导书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师年月日内容提要本设计是某教学实验楼第○5—A号桩的设计,不考虑地震影响.桩承台尺寸为2300米米×2300米米×1000米米,桩采用静压预制桩,桩长22米,分两段,每段长11米.本设计的内容涉及到桩承台承载力的计算、桩顶作用验算、桩基础沉降验算、桩身结构设计计算、承台设计以及预制桩的施工图的绘制等.这些内容都是对我们土力学桩基础设计和钢筋混凝土设计的复习和巩固,使我们对CAD等绘图软件的运用更加熟练,锻炼了我们独立思考和自主创新的能力.本设计为我们以后从事桩基础的施工和设计奠定了基础.关键字:承台静压预制桩承载力沉降目录1 .设计资料 (1)1.1 上部结构资料 (1)1.2 建筑物场地资料 (1)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (2)2.1 选择桩型 (2)2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)4.1 ○5—A柱的桩和承台的确定 (4)5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (5)5.1 无桩承台承载力计算(○5—A承台) (6)6 .桩顶作用验算 (7)6.1 五桩承台验算(○5—A承台) (7)7 .桩基础沉降验算 (8)7.1 A柱沉降验算 (8)8 .桩身结构设计计算 (10)8.1 桩身结构设计计算 (10)9 .承台设计 (11)9.1 五桩承台设计(A柱) (11)10.参考文献 (14)1.设计资料1.1 上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30.底层层高3.4米(局部10米,内有10 t桥式吊车),其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载见附图.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物场地位于非地震区,不考虑地震影响. 场地地下水类型为潜水,地下水位离地表2.1米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性.建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.1.表1.1地基各土层物理、力学指标2. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大 ,不宜采用浅基础.根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础.因转孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第②层是灰褐色粉质粘土,第③层是灰色淤泥质的粉质粘土,且比较厚,而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土,所以第④层是较适合的桩端持力层.桩端全断面进入持力层1.0米(>2d),工程桩入土深度为h.故:m++=5.1=+22h8.3.8112由于第①层厚1.5米,地下水位为离地表2.1米,为了使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第②层土0.6米,即承台埋深为 2.1米,桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7米.桩截面尺寸选用:由于经验关系建议:楼层<10时,桩边长取300~400,故取350米米×350米米,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11米,下段长11米(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长 1.3米,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地.桩基以及土层分布示意如图2.2.1.图2.1土层分布示意3 .确定单桩极限承载力标准值3.1 确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基,当根据土的 物理指标与承载力参数之间的 经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式计算:uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑式中sikq --- 桩侧第层土的 极限侧阻力标准值如无当地经验值时可按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94中表5.2.8-1(桩的 极限侧阻力标准值)取值.pkq ---― 极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94中表GE5.2.8-2(桩的 极限端阻力标准值)取值.对于尚未完成自重固结的 填土和以生活垃圾为主的 杂填土不计算其桩侧阻力sikq .根据表1.1地基各土层物理、力学指标,按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94查表得极限桩侧、桩端阻力标准值(表2.1).表2.1 极限桩侧、桩端阻力标准值按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值:uk sk pk Q Q Q =+=sik i pk p u q l q A +∑=[]428.13910.35 18.3812912.56)6.03.8(552.4235.042⨯+⨯+⨯+-⨯⨯⨯=450.170152.1469+ =1639.602 kN估算的 单桩竖向承载力设计值(65.1==p s γγ)kN Q ppks698.99365.1602.1639Q R sk==+=γγ所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值,即采用kN R 698.993=,初步确定桩数.4 .确定桩数和承台底面尺寸柱底荷载设计值如下:最大轴力组合: 最大轴力4043kN, 弯矩104 kN •米, 剪力56kN 最大弯矩组合: 轴力 3963 kN, 最大弯矩203 kN •米, 剪力81kN最大轴力标准值:3110 kN4.1 ○5-A 柱桩数和承台的 确定最大轴力组合的 荷载:F=4043 kN ,米= 104kN •米,Q=56 kN初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,故考虑一定的 系数,规范中建议取1.1~1.2,现在取1.1的 系数, 即: ()4043n 1.1 1.1 4.47993.698F R ≥⨯=⨯=根 取n =5根,桩距 1.05m 3d =≥a S ,桩位平面布置如图4.1,承台底面尺寸为 2.3米×2.3米图4.1五桩桩基础5. 确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩,并n>3,承台底面下并非欠固结土,新填土等,故承台底面不会与土脱离,所以宜考虑桩群、土、承台的 相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值.目前,考虑桩基的 群桩效应的 有两种方法.《地基规范》采用等代实体法,《桩基规范》采用群桩效应系数法.下面用群桩效应系数法计算复合基桩的 竖向承载力设计值5.1五桩承台承载力计算(○5—A 承台)承台净面积:2222.340.35 4.8c A m =-⨯=.承台底地基土极限阻力标准值: 22110220ck k q f KPa ==⨯= 220 4.8211.25ck c ck q A Q kN n ⨯=== 1469.152sk sik i Q u q l kN ==∑ 170.450pk p p Q A q kN ==分项系数: 1.65, 1.70s p c γγγ===因为桩分布不规则,所以要对桩的 距径比进行修正,修正如下:2.6S a d ===2.30.11120.7Bc l == 群桩效应系数查表得: 0.8, 1.64s p ηη==承台底土阻力群桩效应系数: i ei e c cc cc c cA A A A ηηη=+ 承台外区净面积:2222.3(2.30.35) 1.4875e c A m =--= 承台内区净面积: 4.8 1.4875 3.3125i e c c c A A A =-=-=米2 查表0.11,0.63i e c c ηη==3.3125 1.48750.110.630.2714.8 4.8i ei e c cc cc c c A A A A ηηη=+=+= 那么,A 复合桩基竖向承载力设计值R:1469.152170.450211.20.8 1.640.271915.401.65 1.65 1.70pkskckspcspcQ Q Q R kN ηηηγγγ=++=⨯+⨯+⨯=6 .桩顶作用验算6.1五桩承台验算(○5—A 承台)(1)荷载取A 柱的 max N 组合:F= 4043kN ,米= 104kN •米,Q=56 kN 承台高度设为1米等厚,荷载作用于承台顶面. 本工程安全等级为二级,建筑物的 重要性系数0λ=1.0.由于柱处于①轴线,它是建筑物的 边柱,所以室内填土比室外高,设为0.3米,即室内高至承台底2.4米,所以承台的 平均埋深d=1/2(2.1+2.4)=2.25米 作用在承台底形心处的 竖向力有F,G,但是G 的 分项系数取为1.2.24043 2.3 2.2520 1.24043285.664328.66F G kN +=+⨯⨯⨯=+=作用在承台底形心处的 弯矩:104561160M kN =+⨯=∑·米 桩顶受力计算如下:max max 224328.661600.8915.7325()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=+=+=⨯∑∑ max min 224328.661600.8815.7325()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=-=-=⨯∑∑ 4328.66865.7325F G N kN n +=== max 0915.732 1.2 1.2915.401098.48N kN R kN γ=<=⨯=min 00N γ>0865.732915.40N kN R kN γ=<= 满足要求(2)荷载取max M 组合:F=3936kN ,米= 203kN ·米,Q=81 kN23963 2.3 2.2520 1.23963285.664248.66203811284F G kNM kN m+=+⨯⨯⨯=+==+⨯=•∑桩顶受力计算如下:max max 224248.662840.8849.73288.75938.485()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=+=+=+=⨯∑∑ max min 224248.662840.8849.73288.75760.9825()40.8iM y F G N kN n y ⨯+⨯=-=-=-=⨯∑∑ 4248.66849.7325F G N kN n +=== max 0938.482 1.2 1.2915.401098.48N kN R kN γ=<=⨯= min 00N γ>0849.732915.40N kN R kN γ=<= 满足要求7. 桩基础沉降验算采用长期效应组合的 荷载标准值进行桩基础的 沉降计算.由于桩基础的 桩中心距小 于6d,所以可以采用分层总和法计算最终沉降量.7.1 ○5-A 柱沉降验算竖向荷载标准值3110F kN =基底处压力3110 2.3 2.3 2.2520637.9022.3 2.3F G p kPa A ++⨯⨯⨯===⨯ 基底自重压力15.5 1.517.30.62.133.632.1d kPa γ⨯+⨯=⨯=基底处的 附加应力0637.90233.63604.272P P d kPa γ=-=-= 桩端平面下的 土的 自重应力c σ和附加应力z σ(04p z ασ=)计算如下: ①.在z=0时:15.5 1.517.30.6(17.310)7.7(16.210)12(18.310)1c i i h σγ==⨯+⨯+-⨯+-⨯+-⨯∑=172.54kPa021,0,0.25,440.25604.272604.272z l z p kPa b b ασα=====⨯⨯=②.在m z 2=时:kPa h i i c 14.189)103.18(254.172=-⨯+==∑γσ0241, 1.74,0.10152,440.10152604.272245.382.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯=③.在m z 3.4=时kPa h i i c 23.208)103.18(3.454.172=-⨯+==∑γσ08.621, 3.74,0.0305,440.0305604.27273.7212.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯= ④.在m z 7.5=时kPa h i i c 69.220)109.18()3.47.5(23.208=-⨯-+==∑γσ011.421, 4.96,0.01818,440.01818604.27243.942.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯=将以上计算资料整理于表7.1表7.1z c σσ,的 计算结果(5-A 柱)在z=5.7米处,43.940.1990.2220.69zc σσ==<,所以本基础取m Z n 7.5=计算沉降量.计算如表7.2表7.2计算沉降量(○5-A 柱)故:S ’=82.07+29.79+6.545=117.915米米 桩基础持力层性能良好,去沉降经验系数0.1=ψ.短边方向桩数 2.236bn==,等效距径比2.6Sad===,长径比,承台的20.759.140.35ld==长宽比0.1=BcLc,查表得:59.17,9.1,031.0210===CCC122.23610.0310.062(1) 1.9(2.2361)17.59bebnCC n Cψ-=+=+=-+-+所以,五桩桩基础最终沉降量'SSeψψ==1.00.062117.9157.31mm⨯⨯=满足要求8.桩身结构设计计算8.1 桩身结构设计计算两端桩长各11米,采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计.吊立位置在距桩顶、桩端平面0.293L(L=11米)处,起吊时桩身最大正负弯矩2max0429.0KqLM=,其中K=1.3; ./675.32.12535.02mkNq=⨯⨯=.即为每延米桩的自重(1.2为恒载分项系数).桩身长采用混凝土强度C30,Φ级钢筋,所以:MkNKqLM.8.2411675.33.10429.00429.022max=⨯⨯⨯==桩身截面有效高度00.350.040.31h m=-=11(1(10.973522sγ=+=+=桩身受拉主筋6224.8102740.9735300310s yMAs mmf hγ⨯===⨯⨯选用22214(308274)sA mm mmΦ=>,因此整个截面的主筋用2414,615sA mmΦ=,配筋率为6150.566350310ρ==⨯%>min0.4ρ=%.其他构造要求配筋见施工图.桩身强度RkNAfAfsycc>=⨯+⨯⨯⨯⨯=+05.1736)6153003103503.140.1(0.1)(ψϕ=915.40kN故满足要求9.承台设计承台混凝土强度等级采用C20,承台是正方形,双向配筋相同.9.1五桩承台设计(○5-A 柱)由于桩的 受力可知,桩顶最大反力max 938.482N kN =,平均反力865.732N kN =,桩顶净反力:max max 285066938.482881.3554043808.65j j G N N kN n G F N N kNn n =-=-==-===9.11 柱对承台的 冲切由图9.1,325ox oy a a mm ==,承台厚度H=1.0米,计算截面处的 有效高度mm h 9208010000=-=,承台底保护层厚度取80米米.冲垮比: 03250.3533920ox ox oy a h λλ==== 当00000000;20.020.0h a h a h a h a =>=<时,取当时,取,λ满足0.2—1.0 ∵ox a =325米米 >0.200h = 0.20184920=⨯米米且ox a =325米米<920米米 故取ox a =325米米.即:冲垮比03250.3533920ox ox oy a h λλ==== 冲切系数0.720.721.30.20.35330.2ox oy ox ααλ====++A 柱截面取2600600mm ⨯,混凝土的 抗拉强度设计值1100t f kPa = 冲切力设计值4043808.63234.4l i F F Q kN =-=-=∑4(600325)3700 3.7m u mm m =⨯+==001.31100 3.70.924867.723234.4t m l f u h kN F kN αγ=⨯⨯⨯=>= (满足要求) 9.12 角桩对承台的 冲切由图9.1, 1112325,525x y a a mm c c mm ==== 角桩冲垮比11103250.3533920x x y a h λλ====, λ满足0.2—1.0,故取λ=0.3533. 角桩的 冲切系数1110.480.480.86750.20.35330.2x y x ααλ====++0111121)]2()2([h f a c a c t xy yx +++αα 0.32520.8675(0.525)11000.922=⨯⨯+⨯⨯ 0max 1207.16881.35j kN N kN γ=>= 满足要求 9.13斜截面抗剪验算计算截面为I-I,截面有效高度m h 92.00=,截面的 计算宽度0 2.3b m =,混凝土的 抗压强度kPa MPa f c 96006.9==,该计算截面的 最大剪力设计值:max 22881.351762.7j V N kN ==⨯=325x y a a mm == 剪跨比 03250.3533920x x y a h λλ==== (介于0.3~1.4之间) 当3.0≤λ时,取λ=0.3;当0.3≥λ时,取 3.0λ= 故取0.3533λ= 剪切系数0.120.120.18370.30.35330.3x βλ===++0000.18379600 2.30.923731.261762.7c f b h kN V kN βγ=⨯⨯⨯=>= 满足要求 9.14受弯计算承台I-I 截面处最大弯矩max 0.3521762.7(0.325)881.35.2j M N y kN m ==⨯+= 二级钢筋2300/y f N mm =,9.6c f MPa =.620881.35103548.10.90.9300920s y M A mm f h ⨯===⨯⨯选用221816,36183548.1s A mm mm Φ=>整个承台宽度范围内用钢筋取18根,即1816Φ(双向布置) 9.15承台局部受压验算A 柱截面面积,20.60.60.36t A m =⨯=局部受压净面积,210.36n t A A m ==局部受压计算面积 2,(30.6)(30.6) 3.24b b A A m =⨯⨯⨯= 混凝土的 局部受压强度提高系数 3.24,30.36b t A A ββ=== l 11.35 1.353 1.096000.3613996.84030c n C f A kN F kN ββ=⨯⨯⨯⨯=>= 满足条件图9.1五桩承台结构计算图10、参考文献【1】中华人民共和国国家标准.《建筑桩基础技术规范(JGJ94—94) 》.北京,中国建筑工业出版社,2002【2】中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范(GB50007—2002)》.北京,中国建筑工业出版社,2002【3】中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范(GB20010—2002)》.北京,中国建筑工业出版社,2002【4】丁星编著.《桩基础课程设计指导与设计实例》.成都:四川大学建筑与环境学院,2006【5】王广月,王盛桂,付志前编著.《地基基础工程》.北京:中国水利水电出版社,2001【6】赵明华主编,徐学燕副主编.《基础工程》.北京:高等教育出版社,2003 【7】陈希哲编著.《土力学地基基础》.北京:清华大学出版社,2004【8】熊峰,李章政,李碧雄,贾正甫编著.《结构设计原理》.北京:科学出版社,2002。
公路桥梁墩台桩基础设计公路桥梁的墩台桩基础设计是桥梁工程中非常重要的一项工作。
墩台桩基础的设计直接决定了桥梁的稳定性和安全性。
本文将从墩台桩基础的选择、设计步骤、设计方法以及关键技术等方面进行详细介绍,以提供设计人员参考。
一、墩台桩基础的选择:墩台桩基础一般使用扩底桩、单桩或混凝土拔桩。
在选择墩台桩基础时需要考虑以下因素:1.场地地质条件和地基承载力;2.桥墩高度和挡墩;桥墩高度较大或存在挡墩时,一般选用扩底桩;3.桥墩形式和布置,如矩形梁、T形梁等;4.施工条件和建设周期等。
二、墩台桩基础设计步骤:1.地质勘察和地基承载力检测;2.桩基础参数确定,包括桩径、桩长、桩顶标高等;3.基础方案设计,包括扩底桩或单桩的配置等;4.墩台桩基础计算,包括承载力计算、稳定性计算等;5.墩台桩基础施工工艺设计。
三、墩台桩基础设计方法:1.桩长计算:根据地基承载力和桩身与地基之间的摩擦力,使用手工计算或者软件计算得到桩身长度;2.桩径计算:根据承载力要求和地质条件,选择桩径;3.桩顶标高确定:根据架设航道、复航道等要求确定;4.承载力计算:根据桩身与地基之间的嵌固深度、桩身长度和地基承载力的关系,计算桩基础的承载力;5.稳定性计算:根据桩身长度和扩底桩的形状,计算墩台桩基础的稳定性。
四、墩台桩基础设计的关键技术:1.地质条件的确定:地质勘察是基础设计的重要依据,应充分了解场地的地质条件和地基承载力;2.承载力计算方法的选择:承载力计算是桩基础设计的核心内容,可以使用承载力试验数据以及荷载传递原理等方法进行计算;3.稳定性计算的准确性:稳定性计算是保证桩基础安全可靠的关键,应充分考虑桩身长度、墩台形状和地基条件等因素,确保计算结果的准确性;4.施工工艺设计的合理性:墩台桩基础的施工工艺设计应考虑施工条件和桩基础的稳定性,选用合适的施工方法和设备。
综上所述,墩台桩基础设计是公路桥梁工程中关键的一环,设计人员应充分考虑地质条件、承载力要求、稳定性计算和施工工艺等因素,确保桥梁的稳定性和安全性。
桥梁工程桩基超灌混凝土计算案例:某大桥工程桩基,设计桩长25m,桩径1.8m,系梁高 1.5m,采用冲击成孔工艺施工,实灌混凝土160m3,试求超灌混凝土量?(根据交通部92定额冲击成孔施工,每10m3混凝土消耗12.98m3)解:(1)、设计量:(25-1.5)*3.14*0.92=59.8m3(2)、超灌量:160-(59.8+59.8/10*2.98)=82.4m3 (3)、每立方消耗量:59.8/10*2.98=17.8m3缺项单价计量内插法计算案例:某合同段桥梁桩基础工程,在投标合同文件工程量清单中有漏项项目,暂无桩基D=1.0m,D=1.6m,D=1.9m的单价计量,经查承包人合同文件,在投标时桩基工程的(报价)单价分别是:D=1.5m,2311.43元/m;D=1.8m,2385.36元/m;试用内擦法确定暂计量单价。
差额:(2385.36-2311.43)/3=24.65元/m正算:(1.6)((2385.36-2311.43)/3)+2311.43=2336.07元/m反算:(1.8)(2311.43+(24.65*3))=2385.38元/m D=1.6m桩基暂定计量单价为:2336.07元/m延续D=1.9m暂定计量单价:(2385.36+(24.65/3*(100/3)/10=2412.748元/m钢材调差计算案例:某工程项目为06年投标,按合同文件规定,钢材调差范围为钢材的I、II钢筋和钢绞线,超出20﹪部分补差给承包人,其剩余80﹪由业主承担,试计算确定承包人是否在补差范围。
(5060-3410)/3410=0.48﹪试中:5060元——指07年第四季度当地物资信息总站公布的材料指导价;3410元——指06年投标年第一季度当地物资信息总站公布的材料指导价。
桩基础工程1.某工程用打桩机,打如图4-1所示钢筋混凝土预制方桩,共50根,求其工程量,确信定额项目。
钢筋混凝土预制方桩【解】工程量=××(24+×50=m3钢筋混凝土预制方桩套2-6定额基价=元/m32.打桩机打孔钢筋混凝土灌注桩,桩长14m,钢管外径m,桩根数为50根,求现场灌注桩工程量,确信定额项目。
【解】工程量=÷4××(14+×50=m3打孔钢筋混凝土灌注桩(15m之内)套2-41定额基价=元/m33.如下图,已知共有20根预制桩,二级土质。
求用打桩机打桩工程量。
【解】工程量=××(15+×20m3=【解】工程量=[×如下图,求送桩工程量,并求综合基价。
【解】工程量=××+×4=查定额,套(2-5)子目,综合基价=×+21××+××=元6.打预制钢筋混凝土离心管桩,桩全长为,外径30cm,其截面面积如下图,求单桩体积。
【解】离心管桩V1=××12m3=××12m3=预制桩尖V2=×××=××=整体积∑V=+m3=7.求图示钢筋混凝土预制桩的打桩工程量,共有120根桩。
【解】V=[(L一h)×(A×B)+×(A×B)×h]×n=[××+ ×××]×120m3=8.图为预制钢筋混凝土桩,现浇承台基础示用意,计算桩基的制作、运输、打桩、打送桩和承台的工程量。
(30个)【解】(1)预制桩图示工程量:V图=+×××4根×30个=(2)制桩工程量:V制= V图×=×=(3)运输工程量:V运= V图×=×=(4)打桩工程量:V打= V图=(5)送桩工程量:V送=()×××4×30m3=(6)桩承台工程量:V承台=××(+)×30m3=9.某工程有30根钢筋混凝土柱,依照上部荷载计算,每根柱下有4根350mm×350 mm方桩,桩长30 m(用2根长15 m方桩用焊接方式接桩),其上设4000 mm×6000 mm×700 mm的承台,桩顶距自然地坪5 m,桩由预制厂运至工地,运距为13 km,土质为一级,采纳柴油打桩机打桩,计算桩基础工程综合基价费。
桩基桩长及内力的计算-图文桥梁桩基是桥梁构造的最基础也是最重要的部位之一,桩基设计的准确对桥梁稳定性起着至为关健的作用。
桥梁所有荷载最终传递给桩基承受。
把握好桩基的设计和施工质量对桥梁整体建设意义重大。
一、桩基的类别针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩:端承桩和摩擦桩。
端承桩:桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩:桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。
二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表(一)单桩桩基竖向承载力计算单桩竖向承载力应由土对桩的承载能力、桩身材料强度以及上部结构所容许的桩定沉降三方面控制。
1、摩擦桩单桩土对桩的承载力容许值计算公式:[Ra]=(1/2)某u某∑Qik某li+Ap某QrQr=m0某K某[fao]+k2某R某(h-3)式中:[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时置换土重也计入浮力)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(注:公式中未写出)Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m),扩孔部分不计;Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力实验确定,当无实验条件时按表5.3.3-1选用;Qr——桩端处土的承载力基本容许值(kPa),当持力层为砂石、碎石土时,若计算值超过下列值,宜采用:粉砂1000kP;细砂1150kP;中砂、粗砂、砾砂1450kP;碎石土2750kP;[fao]——桩端处土的承载力基本容许值(kPa),按《公路桥涵地基及基础设计规范》第 3.3.3条确定;h——桩端的埋置深度(m),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算起;h的计算值不大于40m,当大于40m时,按40m计算;k2——容许承载力随深度的修正系数,根据桩端处持力层土类按《公路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用;K——桩端以上各土层的加权平均重度(kN/m3),若持力层在水位以下且不透水时,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,则水中部分土层取浮重度;R——修正系数,按表5.3.3-2选用;m0——清底系数,按表5.3.3-3选用。
公路桥梁墩台桩基础设计公路桥梁的墩台桩基础设计是指根据桥梁的载荷特点和地基条件,确定墩台桩的类型、数量、布置以及桩基础的尺寸和型式等主要设计参数,以满足桥梁的稳定性和安全性要求。
下面将对公路桥梁墩台桩基础设计进行详细介绍。
一、设计依据1.地质勘察报告:地质勘察结果应明确地表土质、地下水位、地层情况以及地震烈度等。
2.桥梁设计规范:根据公路桥梁设计规范,确定设计荷载、设计性能、桩长和桩径等参数。
3.交通荷载及环境要求:根据交通流量、车速和车辆组成等确定设计荷载,并考虑当前和未来的交通环境。
二、墩台桩类型与布置墩台桩的类型主要有沉井桩、钢筋混凝土灌注桩、钢管桩等。
根据不同的地基条件和设计要求,选择合适的桩类型。
墩台桩的布置应符合以下原则:1.桥墩的纵向布置应满足所设计的桥梁的纵断面要求,包括墩台的间距、高度和坡度等。
2.横向布置应有足够的间距,保证桩和墩台的稳定性,同时考虑桩与道路路基的关系。
3.水平布置考虑到墩台桩基础的尺寸和形式,确保桥墩在水平和竖向上的稳定性。
三、桩基础尺寸与型式桩基础的尺寸和型式应根据地质条件、桩类型以及挤土效应等因素来确定。
1.桩基础尺寸:根据地质勘察报告提供的地下水位、桩的承载力等信息,确定桩的长度和直径。
桩的长度应当超过达到可承受最大水平荷载的土层,桩的直径应满足承载力及抗倾覆的要求。
2.桩基础型式:根据地质条件和桥墩荷载等要求,选择合适的桩基础型式。
常见的桩基础型式有扩底桩、锥度桩、超长桩等。
四、设计荷载设计荷载是指按照一定规则确定的用于工程结构设计的楔形力、增量力和动力荷载等。
公路桥梁的设计荷载主要有静力荷载和动力荷载。
1.静力荷载:静力荷载包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载是指常驻在桥梁上的荷载,包括桥梁自重和路面荷载。
可变荷载是指变化的荷载,包括交通荷载和行人荷载。
2.动力荷载:动力荷载是指由于交通运输引起的桥梁结构振动和冲击荷载。
动力荷载可根据公路桥梁设计规范中的要求进行计算。
桥梁桩基础设计毕业设计桥梁桩基础设计毕业设计桥梁作为城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性是至关重要的。
而桥梁的稳定性则离不开合理的桩基础设计。
本篇文章将探讨桥梁桩基础设计的相关内容,包括设计原理、设计方法以及实际案例分析。
一、设计原理桥梁桩基础设计的原理是通过桩基承载力的传递,将桥梁的荷载转移到地下的稳定土层或岩石层上。
桩基础设计需要考虑到多种因素,包括桩的类型、桩的长度和直径、桩的间距等。
同时,还需要考虑到地下水位、土层的性质和地震等因素对桥梁的影响。
二、设计方法1. 桩的类型选择桥梁桩基础设计中常用的桩的类型包括钢筋混凝土桩、钢管桩和预应力混凝土桩等。
不同类型的桩在不同的地质条件下有着不同的适用性。
在选择桩的类型时,需要综合考虑地质条件、荷载要求以及经济性等因素。
2. 桩的长度和直径确定桩的长度和直径的确定是桥梁桩基础设计中的重要环节。
桩的长度应能够达到稳定土层或岩石层,以确保桩基础的稳定性。
而桩的直径则需要根据荷载要求和土层的承载力来确定。
通常情况下,桩的直径应能够满足荷载要求,并保证桩的稳定性。
3. 桩的间距计算桥梁桩基础设计中,桩的间距的计算是为了保证桩之间的相互作用,使桩基础能够承受荷载并分散到稳定土层或岩石层上。
桩的间距的计算需要考虑到桩的直径、桩的类型以及土层的性质等因素。
三、实际案例分析为了更好地理解桥梁桩基础设计的实际应用,我们可以通过一个实际案例来进行分析。
假设某市规划建设一座大型跨江桥,需要进行桩基础设计。
首先,需要进行地质勘探,了解地下土层的情况。
根据勘探结果,确定桩的类型和长度。
考虑到跨江桥的特殊性,选择了预应力混凝土桩作为桥梁的基础。
其次,根据荷载要求和土层的承载力,确定桩的直径。
通过计算,确定了桩的直径为1.5米。
最后,根据桩的直径和土层的性质,计算桩的间距。
经过计算,确定了桩的间距为3米。
通过以上设计步骤,我们得到了一套合理的桥梁桩基础设计方案。
这个方案能够保证桥梁的稳定性和安全性,并且满足了荷载要求。
混凝土桩基础承载力计算标准一、前言混凝土桩是一种常用的基础类型,广泛应用于建筑、桥梁、码头、水利等领域。
混凝土桩基础承载力的计算是混凝土桩设计的基础,在桩基础设计中具有重要的意义。
本文旨在介绍混凝土桩基础承载力的计算标准,以供相关工程师参考。
二、混凝土桩基础承载力计算方法(一)极限承载力法极限承载力法是一种常用的混凝土桩基础承载力计算方法。
该方法主要是通过对桩的侧阻力和端阻力的计算,来确定混凝土桩基础的承载力。
1.桩的侧阻力计算桩的侧阻力主要是由土与桩的相互作用产生的,可以通过以下公式计算:Qs=As×fs,其中,Qs为桩的侧阻力,As为桩的侧面积,fs为单位面积的侧阻力。
2.桩的端阻力计算桩的端阻力是由桩底部与土壤之间的相互作用产生的,可以通过以下公式计算:Qb=Ab×qb,其中,Qb为桩的端阻力,Ab为桩底面积,qb为单位面积的端阻力。
3.混凝土桩基础承载力的计算混凝土桩基础的承载力是由侧阻力和端阻力共同作用产生的,可以通过以下公式计算:Qc=Qs+Qb,其中,Qc为混凝土桩基础的承载力。
(二)试验方法试验方法是一种精确的混凝土桩基础承载力计算方法,通常需要在实际工程中进行试验来确定混凝土桩基础的承载力。
试验方法主要包括静载试验和动载试验两种。
1.静载试验静载试验是通过施加静载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验方法。
静载试验通常分为单桩静载试验和桩群静载试验两种。
2.动载试验动载试验是通过施加动载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验方法。
动载试验通常分为单桩动载试验和桩群动载试验两种。
三、混凝土桩基础承载力的计算标准混凝土桩基础承载力的计算标准主要包括以下三种:(一)《建筑混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)《建筑混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)是我国建筑混凝土结构设计的基本规范,其中第五章第5.8节详细规定了混凝土桩基础承载力的计算方法。
桥梁桩基钢筋根数计算公式桥梁是连接两个地点的重要交通枢纽,而桥梁的基础则是支撑整个桥梁结构的重要组成部分。
在桥梁基础中,桩基是一种常见的基础形式,它通过将钢筋混凝土桩埋入地下,来承受桥梁的荷载。
而在桩基的设计和施工中,钢筋的数量是一个重要的参数,它直接影响着桩基的承载能力和稳定性。
因此,正确计算桥梁桩基钢筋根数是非常重要的。
在计算桥梁桩基钢筋根数时,需要考虑多个因素,包括桩的直径、深度、设计荷载、地质条件等。
下面将介绍一种常用的桥梁桩基钢筋根数计算公式,以帮助工程师和设计师正确地设计和施工桥梁基础。
首先,我们需要确定桩基的设计荷载。
设计荷载是桩基设计的基础,它直接决定了桩基的尺寸和钢筋数量。
设计荷载可以通过地质勘测和桩基荷载计算得到,是计算桩基钢筋根数的重要参数。
其次,我们需要确定桩基的直径和深度。
桩基的直径和深度通常由设计荷载和地质条件确定。
在确定了桩基的直径和深度之后,就可以计算桩基的截面积和有效长度。
接下来,我们可以使用以下公式来计算桥梁桩基钢筋根数:\[ N = \frac{A \times L \times \rho}{\pi \times d} \]其中,N为钢筋根数,A为桩基截面积,L为桩基有效长度,ρ为钢筋配筋率,d为钢筋直径。
通过这个公式,我们可以很容易地计算出桥梁桩基所需的钢筋根数。
在实际工程中,我们还需要根据钢筋的规格和长度来确定具体的钢筋数量和布置方式,以确保桩基的承载能力和稳定性。
除了上述公式外,还有一些其他因素需要考虑,比如桩基的受力情况、土壤的承载能力、施工工艺等。
因此,在实际工程中,需要综合考虑多个因素,结合实际情况来确定桩基的钢筋数量。
总的来说,桥梁桩基钢筋根数的计算是一个复杂的工程问题,需要综合考虑多个因素。
正确的计算桩基钢筋根数可以确保桩基的承载能力和稳定性,从而保障桥梁结构的安全和可靠。
希望本文介绍的公式和方法能够对工程师和设计师在桥梁基础设计和施工中有所帮助。
公路桥梁桩基基础设计公路桥梁是连接两岸的重要交通工具,其安全性和可靠性对于行车人员的出行安全至关重要。
而桩基础则是公路桥梁建造中不可或缺的一个结构要素,在桥梁工程的设计、施工和维护中起着重要的作用。
本文将介绍公路桥梁桩基基础设计。
一、桩基础定义与类型桩基础是指桩与地基之间通过转移荷载的方式将荷载传递到地基的基础形式,常用于复杂地质条件下的土层、软土或岩层地基中。
桩基础按照桩的材质、施工方式和荷载方式分类,可分为钢筋混凝土桩、沉积物桩、扩足桩、钢管桩、预制桩和灌注桩等多种类型。
二、桩基础设计(一)桩的数量与位置桩基础设计中首先要确定桩的数量和位置。
一般情况下,桩的数量与桩顶载荷成反比例关系,而桩的位置应该在地基承载力较高的区域,可以根据地质勘探数据来进行选定。
(二)桩的直径根据设计的载荷和地基条件的差异,桩的直径也会有所不同。
在确定桩的直径时,要考虑桩的受力状态。
斜桩和水平桩的受力状态不同,因此在斜坡上应该选择更大的桩直径以增强桥梁的稳定性。
(三)桩的长度桩的长度是打桩过程中的一个重要因素,长度取决于桩顶荷载分布的大小以及地下土的承载能力。
桩的长度越长,其对地基的贡献越大,但是会增加施工难度和成本,因此在确定桩的长度时,要考虑桩的强度、土壤基础和施工条件等因素。
(四)钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩是一种较为常见的桩基础类型,其具有强度高、稳定性好、耐久性强等特点。
在钢筋混凝土桩的设计中,需要考虑桩的直径、长度和钢筋等因素。
(五)沉积物桩沉积物桩是一种通过挖掘沉积物并在其中灌入水泥,形成混凝土桩的基础类型。
沉积物桩具有固定性好、不易受深浅层土壤影响等优点。
在沉积物桩的设计中,需要考虑桩的直径、长度以及灌孔率等因素。
(六)钢管桩钢管桩是一种长钢管通过挖掘和打桩的方式插入地基之中,其具有开挖面积小、装配方便等优点。
在钢管桩的设计中,需要考虑桩的长度、直径以及钢管的质量等因素。
三、桩基础施工(一)承台的制作承台是桥梁上桩基础的搭接部位,旨在将荷载传递到桩基础上。
中国桥梁网 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
类型 地基系数m 极限摩阻力T 内摩擦角
容重
软塑粘土 3810 40 20 12 密实粗砂 32510 120 38 12 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hE=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:
05659.4NKN、0298.8HKN、03847.7MKNm
恒载及二孔活载时:06498.2NKN。桩(直径1.0m)自重每延米为:21.01511.78/4qKNm
故,作用在承台底面中心的荷载力为: 中国桥梁网 5659.4(7.04.52.025)7234.4298.83847.7298.82.04445.3NKNHKNMKN
恒载及二孔活载时: 6498.2(7.04.52.025)8073.4NKN
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)}2hiiNpUlmAkh 当两跨活载时: 8073.213.311.7811.7842hNh
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 22
202021211.153.6,0.485,0.740.9,6.0,[]550,12/40,120,a
aa
umAmmKKpKNmKpKp 1[]3.16[2.740(2.7)120]0.700.90.7852[5506.012(3.33)]2057.175.898.78kphhNhm
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。 中国桥梁网 纵桥向断面最大冲刷线一般冲刷线河床常水位承台 中国桥梁网
横桥向断面 三、桩顶及最大冲刷线处荷载iP、iQ、iM、0M、0Q、0P <一>、参数计算
1、桩的计算宽度1b 100.9(1)0.9(11)1.8jbKKKddKKK
又:111.5:3(1)6:2:0.6Lmhdmnb 故: 111
110.61.50.60.7670.60.660.990.7671.38LbKbhb
2、桩的变形系数:15mbEI 中国桥梁网 3311212222
33
(2)8102.72510(22.71.3)1.3417.2510/mmhmhhhmhKNm
32
44
31570.670.672.610/0.04916417.25101.380.4890.672.6100.0491kEEKNmdImm
桩在最大冲刷线以下深度h=9m,其计算长度为: 0.48994.4012.5hh
故按弹性桩计算。 3、桩顶刚度系数1、2、3、4值计算 220
13.3;9;;0.78524dlmhmAm
35300101025102.510/CmKNm
按桩中心距计算面积,2202.54.914Am 1175000513.39112[]310.7852.6102.5104.918.355100.977lhAECAEI
已知:0.48994.4014hh,取用4。
000.4893.31.614ll 中国桥梁网 由已知资料和查附表得: 0.262564;0.448403;1.063181Qmmxx
30.031QQEIxEI
、20.107mmEIxEI、
0.520mmEIEI
4、计算承台底面原点O处位移000b、、 01
7234.41851.4240.977NbnEIEI
2241140.500.97741.258.185miinxEIEIEI
232223
40.0310.12440.1070.429()(0.429)0.184()nEIEInEIEInEIEI所以:
24131022241312()()()8.185298.80.4294445.352299.660.1248.1850.184()miimiinxHnMnnxnEIEIEIEIEIEI
23022241312()()0.1244445.30.429298.8820.800.1248.1850.184()miinMnHnnxnEIEIEIEIEIEI
中国桥梁网 计算作用在每根桩顶上的作用力ip iQ iM。 竖向力:
001851.42820.80()0.977[1.25]2810.87{806.33iiipbxEIEIEIKNKN
水平力: 2005299.66820.800.0310.10774.7imQEIEIEIEIKN 弯矩:
400820.805299.660.5200.107141.50imMEIEIEIEIKNm 校核:474.7298.8298.8inQKNHKN
12(2810.87806.33)1.254(141.50)4445.34445.3niiiixpnMKNmMKNm
12(2810.87806.33)7234.47234.4niinpKNMKN
计算最大冲刷线处桩身弯矩0M水平力0Q及轴向力0P。 00141.5074.73.3105.00iiMMQlKNm
074.7QKN、02810.870.7853.3152849.73PKN
四、最大弯矩maxM及最大弯矩位置maxZ的计算 0.4890.48994.401h、 中国桥梁网 00
0.489105.000.68774.7QMCQ
由设计规范查表得: 1.0431.0432.1321.9720.489mZZK、、
所以:max0105.001.972207.06mMMKKNm 五、桩顶纵向水平位移验算 桩在最大冲刷线处水平位移0x和转角0: 2.44066,1.62100,1.62100,1.75058xxABAB
0003232374.71052.440661.621000.4890.4892.644102.6446xx
QMxABEIEIEIEImmmmm
符合规范要求。
0002
3274.7105(1.62100)(1.75058)1.027100.4890.489QMABEIEIradEIEI
33
300574.73.31.042101.042338.58810QlxmmEI
23
405141.503.38.97100.897228.58810mMlxmmEI
所以桩顶纵向水平位移