基础工程双柱式桥墩钻孔灌注桩课程设计55037

桥墩钻孔灌注桩课程设计指导书常水位标高：11m荷载取值：每根桩顶处：两跨汽车活载反力N5=841.39KN，两跨人群活载反力N5r=56.77KN；一跨汽车活载反力N6=639.14KN，一跨人群活载反力N6r=28.39KN，弯矩可由支座偏心0.25m 计算；制动力H=30KN；纵向风力：盖梁部分2.6KN；对桩顶力臂6.55m墩身部分2.5KN；对桩顶力臂3.00m盖梁和柱均采用C30混凝土，fcd = 13.8MPa, fck=20.1MPa, Eh=3.00×104MPa。

桩基采用C25混凝土，fcd =11.5MPa, fck=16.7MPa, Eh=2.80×104MPa。

一、桩长及桩底标高的确定：（最不利布置取两跨活载）根据地基土基本资料该处桩基经过土层包含两层，均为黏性土，暂不考虑浮力。

钻孔灌注桩基础成孔直径为设计直径增加5cm，在按照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 63-2007）第5。

3。

3条公式确定承载力时按成孔直径计算桩的周长。

最大冲刷线以下桩身自重与置换土的重量的差值[（γ桩-γ土）*A*h）]作为外荷载考虑。

由单桩受到的全部竖向荷载Nh等于桩的轴向受压承载力容许值[Ra],得到桩长，取稍大于上述值的数值作为桩长，并确定桩底标高，并验算实际桩长时抗力系数取1.25, 若1.25*[Ra]>Nh，即满足要求。

二、桩的内力计算1.确定桩的计算宽度b12.计算桩的变形系数：参见《公路桥涵地基基础设计规范》（JTG 63-2007）附录P 。

3. 计算墩柱顶的外力,,i i i P Q M 及最大冲刷线（局部冲刷线）处的桩上的外力000,,P Q M （最不利布置取一跨活载），先求墩顶处的外力，再换算到局部冲刷线处。

上述外力计算时需要进行荷载组合（参见《通用规范》18页），取承载能力极限状态的基本组合，结构重力的分项系数取1.2；汽车荷载效应的分项系数取1.4，风荷载的分项系数取1.1，人群荷载的分项系数取1.4，本设计中考虑了汽车荷载，人群荷载，风荷载，制动力，注意组合系数的选取（0.8；0.7；0.6）。

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)1 双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书1.1 设计目的： 通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算，对相应规范有一定的了解。

1.2 设计任务： 1.2.1 设计资料：我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如下图所示。

基础工程20XX年6月27日c) 制动力 T=45.00 kN,对桩顶力臂6.197m; d)纵向风力:盖梁W 1=2.65 kN,对桩顶力臂5.45m 墩身W 2=2.35 kN, 对桩顶力臂2.45m;地质条件:（为方便学生查教材上图表及一生一题，地质条件与实际工程不同） 最大冲刷线于河床下2.8m,地基土上层为硬塑黏性土, 地基土比例系数m ＝15000kN/m 4, 桩周极限侧摩阻力τ＝55 kPa ，下层为密实粉砂,[δ0]=327kPa ，桩周极限侧摩阻力τ＝87 kPa;地基土平均有效重度γ1=8.0 kN/m 3(已考虑浮力)。

二．确定每根桩桩顶受力P 、Q 、M 及地面或局部冲刷线处的横向荷载Q 和M 。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D60-20XX ）第1.0.5条，按承载能力极限状态要求，结构构件自身承载力应采用作用效应基本组合验算。

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-20XX ）第4.1.6条。

恒载分项系数取1.2，活载作用的分项系数取1.4,风荷载分项系数取1.1,当除汽车荷载外尚有两种可变作用参与组合时，其组合系数取0.7,当除汽车荷载外尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取0.6。

P=1.2×(834.53+183.1)+1.4×409.21=1794.05(kN) Q=0.7×(1.4×45+1.1×2.65)=46.14(kN)M=1.4×126+0.7×{1.4×45×(6.197-4.9)+1.1×[2.65×(5.45-4.9)-2.35× (4.9-2.45)]}=239.15(kN) 换算到局部冲刷线处：Q O =0.7×[1.4×45+1.1×(2.65+2.35)]=47.95(kN)M 0=1.4×126+0.7×[1.4×45×(6.197+4。

第二部分 钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算第一节 设计资料一、设计标准及上部构造 设计荷载：城－Ａ；桥面净空：净－7.75附(0.35+0.5)m 安全道； 标准跨径：l b =20m ，梁长19.96m ； 上部构造：钢筋混凝土Ｔ梁。

二、水文地质条件 见地质报告。

三、材料钢筋：盖梁主筋用II 级钢筋，其它均用I 级钢筋；混凝土：盖梁用30号，墩柱、系梁及钻孔灌注桩用25号。

四、计算方法：极限状态法。

五、桥墩尺寸：考虑原有标准图，选用如图2－1所示结构尺寸。

六、设计依据：《公路桥梁设计规范》； 《公路桥涵设计通用规范》； 《城市桥梁设计荷载标准》。

第二节 盖梁计算一、荷载计算1、上部构造恒载见表2－1。

2、盖梁自重及内力计算(图2－2)见表2－2。

图2－1　（尺寸单位：cm）表2－1盖梁自重及产生的弯矩剪力计算 表2－2q 1+q 2+q 3+q 4+q 5=113.10kN 3、活载计算图2－2　（尺寸单位：cm）(1)活载横向分布系数计算，荷载对称分布时，用杠杆法计算；荷载非对称分布时，用偏心压力法计算。

a 、单列车，对称布置(图2—3)时： η1=η4=0η2=η3=0.5×(0.909+0.091)=0.5000b 、双列车，对称布置(图2—4)时： η1=η4=0.5×0.614=0.307η2=η3=0.5×(0.386+0.795+0.205)=0.693c 、单列车，非对称布置(图2—5)时由∑±=221a ea n i i η，已知03.2,4==e n∑=+⨯=2.24)30.310.1(22222a 则：527.02.243.303.2411=⨯+=η 342.02.241.103.2412=⨯+=η067.02.241.103.2413-=⨯-=η252.02.243.303.2414-=⨯-=η d 、双列车，非对称布置(图2—5) 由∑±=221a ea n i i η,已知48.0,4==e n ，∑=2.2422a则：090.02.243.348.0411=⨯+=η；047.02.241.148.0412=⨯+=η 003.02.241.148.0413=⨯-=η； 040.02.243.348.0411-=⨯+=η (2)按顺桥向活载移动情况，图2－3　（尺寸单位：cm）号梁号梁图2－4　（尺寸单位：cm）图2－5　（尺寸单位：cm）行车方向尺寸单位：m图2－6　（力单位：kN）求得支座活载反力的最大值。

《基础工程》课程设计Design of Foundation Engineering设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础适用专业：土木工程一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。

2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。

二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。

试设计柱下独立承台桩基础。

（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为：450mm×600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值：[s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。

（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。

2、荷载情况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：轴力F=(8300-10n)kN，弯矩M x=(80+2n)kN·m，M y=(750-n)kN。

（其中，M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用；n为学生学号最后两位数）。

3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。

地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。

三、设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标四、设计成果及提交（1）计算说明书：计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（须注明：《基础工程》课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），目录、设计任务书，计算说明书；（2）桩基础施工图：建议图纸采用A3幅面，表达要清楚，施工图（图纸折叠成A4大小）。

目录1 设计任务书 (3)设计目的 (3)设计任务 (3)设计资料 (3)地质资料 (3)材料 (4)基础方案 (4)-计算荷载 (4)设计要求 (6)时间及进度安排 (6)建议参考资料 (6)2 设计指导书 (8)拟定尺寸 (8)荷载设计及荷载组合 (8)荷载计算 (8)%桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8)桩基设计计算与验算 (10)桩长确定及单桩承载能力验算 (10)桩身内力及配筋计算 (11)单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12)3 设计计算书 (13)设计拟定尺寸 (13)荷载计算及荷载组合 (13)(桩基设计计算与验算 (14)承载能力极限状态荷载组合 (14)正常使用极限状态荷载组合 (17)桩基设计与验算 (20)桩长与单桩承载力验算 (20)桩的内力计算 (21)桩身配筋计算 (24)4 钢筋构造图 (29)…钢筋用量计算 (29)纵筋用量计算 (29)普通箍筋用量计算 (29)横系梁主筋用量计算 (29)横系梁箍筋用量计算 (29)加劲箍筋用量计算 (29)定位钢筋用量计算 (30)伸入横系梁箍筋用量计算 (30)]钢筋总用量 (30)配筋图 (30)三视图 (30)4 参考文献 (31)1 双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书设计目的：通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算，对相应规范有一定的了解。

设计任务：￥设计资料：我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如下图所示。

其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T型梁桥，桥面宽7米。

设计汽车荷载为公路-Ⅱ级。

(单位：mm)地质资料：标高米以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容重γ＝m3，土粒比重G=，天然含水量ω=21%，ωL=%，ω；m=7000kN/m4；桩周土极限摩阻力τ=40kPa；P=%标高米以下桩侧及桩底均为硬塑性土，其各物理性质指标为：容重γ＝m3，土粒比重G=，天然含水量ω=%，ωL=%，ωP=%， m=15000kN/m4；桩周土极限摩阻力τ=65kPa；[σ。

桩基础课程设计--灌注桩基础设计（含CAD图纸）温州大学瓯江学院课程设计题目：桩基础课程设计专业：11土木工程学生姓名：张超宇学号：11207023255指导老师：李博完成日期：2013年11月20日灌注桩基课程设计1.设计题目本次课程设计的题目：灌注桩基础设计2.设计荷载（2）柱底荷载效应标准组合值如下。

○A轴荷载：F k=2040kN M k=242kN.M V k=145kN○B轴荷载：F k=2280KN M k=223 KN.M V k=158 kN○C轴荷载：F k=2460kN M k=221kN.M V k=148kN（3）柱底荷载效应基本组合值如下。

○A轴荷载：F k=2650kN M k=253kN.M V k=193kN○B轴荷载：F=3560 kN M=228 kN.M V=175 kN○C轴荷载：F k=3120kN M k=244kN.M V k=188kN设计○C轴柱下桩基，○A、○B轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。

3.地层条件及其参数1）. 地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

2）.工程地质条件自上而下土层依次如下：=95kPa。

①号土层：素填土，厚度1.5m，稍湿，松散，承载力特征值fak=65kPa。

②号土层：淤泥质土，厚度3.3m，流塑，承载力特征值fak=110kPa。

③土层：粉砂，厚度6.6m，稍密，承载力特征值fak=165kPa④号土层：粉质粘土，厚度4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak=280kPa。

⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值fak3）.岩土设计技术参数表 1 地基岩土物理力学参数表2 桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk4）.水文地质条件１．拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

２．地下水位深度：位于地表下3.5m。

5）.场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度７度，场地内无液化砂土，粉土。

４．灌注桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土灌注桩，具体设计方案如下：室外地坪标高同自然地面。

桩基础课程设计--灌注桩基础设计（含CAD图纸）温州大学瓯江学院课程设计题目：桩基础课程设计专业：11土木工程学生姓名：张超宇学号：11207023255指导老师：李博完成日期：2013年11月20日灌注桩基课程设计1.设计题目本次课程设计的题目：灌注桩基础设计2.设计荷载（2）柱底荷载效应标准组合值如下。

○A轴荷载：F k=2040kN M k=242kN.M V k=145kN○B轴荷载：F k=2280KN M k=223 KN.M V k=158 kN○C轴荷载：F k=2460kN M k=221kN.M V k=148kN（3）柱底荷载效应基本组合值如下。

○A轴荷载：F k=2650kN M k=253kN.M V k=193kN○B轴荷载：F=3560 kN M=228 kN.M V=175 kN○C轴荷载：F k=3120kN M k=244kN.M V k=188kN设计○C轴柱下桩基，○A、○B轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。

3.地层条件及其参数1）. 地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

2）.工程地质条件自上而下土层依次如下：=95kPa。

①号土层：素填土，厚度1.5m，稍湿，松散，承载力特征值fak=65kPa。

②号土层：淤泥质土，厚度3.3m，流塑，承载力特征值fak=110kPa。

③土层：粉砂，厚度6.6m，稍密，承载力特征值fak=165kPa④号土层：粉质粘土，厚度4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak=280kPa。

⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值fak3）.岩土设计技术参数表 1 地基岩土物理力学参数表2 桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk4）.水文地质条件１．拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

２．地下水位深度：位于地表下3.5m。

5）.场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度７度，场地内无液化砂土，粉土。

４．灌注桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土灌注桩，具体设计方案如下：室外地坪标高同自然地面。

《基础工程》课程设计计算书一、设计题目本次课程设计的题目：灌注桩粧基设计。

二、设计荷载柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值分别如表4.1、表4.2所示。

表4.1表4.2(1)题号：5号(2)柱底荷载效应标准组合值如下。

A轴荷载： Fk =2040kN；Mk =242kN·m；Vk＝145kN。

B轴荷载： Fk =2280kN；Mk =223kN·m；Vk＝158kN。

C轴荷载： Fk =2460kN；Mk =221kN·m；Vk =148kN。

承台-2平面图AA（3）柱底荷载效应基本组合值如下。

A 轴荷载：F ＝2650kN ；M ＝253kN ·m ； V ＝193kN 。

B 轴荷载：F ＝3560kN ；M ＝228kN ·m ； V ＝175kN 。

C 轴荷载：F ＝3120kN ；M ＝244kN ·m ； V=186kN 。

设计A 轴柱下桩基，B 、C 轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。

三、 地层条件及其参数地层条件及其参数详见桩基础课程设计任务书。

四、预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土灌注桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0．45m ，自然地面标高同室外地坪标高。

查表，该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用截面为400mm 的沉管灌注桩，以⑤号土层粉沙土为持力层，桩尖伸人持力层0.6m （对于沙土不小于1.5d ＝600mm ），设计桩长15.0m ，初步设计承台高0．7m ，承台底面埋置深度-1.60m ，桩顶伸人承台50mm 。

(一) 、单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-1.6m ，桩底标高为-16.6m ，桩长为15.0m 。

1. 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：pk p i sik p pk sk ul q A l q u Q Q Q +=+=∑由于)756.0602.4456.6283.32235.0(4003.14Qsk ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯= Qpk =301kN 2400×0.4×3.14×412=Quk =301+1022＝1173kN2.基桩竖向承载力设计值计算承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取ηc =0,则有:kN K R R A 5.58621173Q uk ==== 根据上部荷载初步估计桩数为:a R n k F ==74.35.5862040= 则设计桩数为 4 根。

目录─、设计资料................................................................ 错误!未指定书签。

1。

1设计标准及上部结构.......................................... 错误!未指定书签。

1。

2水文地质条件............................................... 错误!未指定书签。

1.3材料....................................................... 错误!未指定书签。

1。

4盖梁、柱、桥墩尺寸.......................................... 错误!未指定书签。

1。

5设计依据................................................... 错误!未指定书签。

二．盖梁计算..................................................... 错误!未指定书签。

2.1荷载计算 ................................................... 错误!未指定书签。

2.1.1上部结构永久荷载 ......................................... 错误!未指定书签。

2.1.2盖梁自重及作用效应计算 .................................... 错误!未指定书签。

2.1。

3可变荷载计算............................................ 错误!未指定书签。

2.1.4双柱反力Gi计算.......................................... 错误!未指定书签。

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第Ⅱ部分钻孔灌注桩双柱式桥墩的计算─、设计资料1.1设计标准及上部结构设计荷载：公路—Ⅰ级:桥面净空：净—9+2×0。