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某桥梁桩基础设计计算

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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：

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

22202021211.153.6,0.485,0.740.9,6.0,[]550,12/40,120,aaaumAmmKKpKNmKpKp

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。

纵桥向断面最大冲刷线一般冲刷线河床常水位承台

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：

111110.61.50.60.7670.60.660.990.7671.38LbKbhb

2、桩的变形系数：15mbEI

331121222233(2)8102.72510(22.71.3)1.3417.2510/mmhmhhhmhKNm

324431570.670.672.610/0.04916417.25101.380.4890.672.6100.0491kEEKNmdImm

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

22013.3;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

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、、

017234.41851.4240.977NbnEIEI

2241140.500.97741.258.185miinxEIEIEI

23222340.0310.12440.1070.429()(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

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、

000.489105.000.68774.7QMCQ

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

0003232374.71052.440661.621000.4890.4892.644102.6446xxQMxABEIEIEIEImmmmm符合规范要求。

00023274.7105(1.62100)(1.75058)1.027100.4890.489QMABEIEIradEIEI

33300574.73.31.042101.042338.58810QlxmmEI

23405141.503.38.97100.897228.58810mMlxmmEI

所以桩顶纵向水平位移

313(2.6441.02712.31.0420.897)1015.431015.43xmm

水平位移容许值[]0.5252.5cm，符合要求。

六、桩身截面配筋的计算

、配筋的计算

最大弯矩截面在Z=2.132处，次处设计最大弯矩为207.06jMKNm，设计最大弯矩为：

112849.732.13211.78403.612.132222708.36jNKN

由截面强度的计算公式：

22hbjgcsNRArRCr

330bbjjgcsNeMRBrRDgr

取以上两式的临界状态分析，整理得：

00agBrAeRRCeDgr

现拟定采用20号钢筋，I级钢筋，11240agRMPaRMPa、

1、计算偏心距增大系数

0207.0676.5270.39jjMemmN

因4.4014.0h，故桩的计算长度4.00.53.3507400.489plmm，

长细比57405.74071000pld，可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响，取1。

2、计算受压区高度系数

01000176.576.550022demmrmm、

设g=0.9则0.90500450grgrmm。

001150076.524076.54505500841.518360108000agBrAeRRCeDgrBACDBACD、22220.950.95115002405001.251.25209000045600000bbugcsNRArRCrACAC

现采用试算法列表计算，见下表：

 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00

A 2.5890 2.6158 2.6424 2.6685 2.6943

B 0.4011 0.3865 0.3717 0.3566 0.3413

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桩筏基础沉降计算算例

桩筏基础沉降计算算例

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+Rs

δ=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。

桩基础工程量计算

桩基础工程量计算

桩基础工程量计算

桩基础工程量计算是指根据设计要求和施工方案，对桩基础施工所需要的材料和工作量进行计算和估算的过程。桩基础通常用于建筑物、桥梁、堤坝等工程的基础中，承受荷载并将荷载传递到地下的深层土体中。以下是桩基础工程量计算的一般步骤和相关内容。

第一步：确定设计要求

在进行桩基础工程量计算之前，首先需要确定设计要求，包括桩的类型、直径或截面尺寸、桩长、桩身和桩头的材料等。这些设计要求将直接影响桩基础的工程量计算结果。

第二步：桩体积计算

根据桩的类型和尺寸，计算桩的体积。比如，对于圆柱形桩，可以通过计算桩的底面积和桩长来得到桩的体积。对于其他形状的桩，可以使用相应的公式或几何方程进行计算。

第三步：桩身材料计算

桩身材料的计算包括桩的钢筋和混凝土的计算。根据桩的设计要求和施工方案，计算桩身钢筋的总长度和数量。同时，根据桩的尺寸和设计强度要求，计算混凝土的用量。

第四步：桩头材料计算

桩头材料的计算包括桩头的钢筋和混凝土的计算。根据设计要求和施工方案，计算桩头钢筋的总长度和数量。同时，根据桩头的尺寸和设计强度要求，计算混凝土的用量。 辅助工程量计算包括桩基础施工所需的其他材料和工作量的计算。这些材料和工作量可能包括桩机的使用时间、土方量和回填材料的用量等。

第六步：计算总工程量和成本估算

将以上各项工程量计算结果相加，得到桩基础施工的总工程量。根据工程量计算结果和相关材料的价格，估算桩基础施工的成本。

以上是桩基础工程量计算的一般步骤和相关内容。在实际工程中，还需要根据具体情况进行调整和细化。同时，使用计算软件和工程测量仪器可以提高计算的准确性和效率。

桥梁工程桩基超灌混凝土计算

桥梁工程桩基超灌混凝土计算

名词解释

页脚内容

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名词解释

页脚内容 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；

桩基础工程量的计算

桩基础工程量的计算

桩基础工程量的计算

背景

桩基础在土木工程中是一种常用的基础类型，它对于长期稳定地支撑建筑物和其他重要设施具有重要意义。为了保证桩基础设计的准确性，需要进行桩基础工程量的计算。

桩基础的定义

桩基础是指一种类型的基础，在建筑、桥梁、码头等建设项目中应用较为广泛。它是一种垂直于土层的支撑结构，通过与土壤相互作用，使建筑物或其他重要设施受力面积扩散得更大，从而达到稳定的目的。

桩基础分为单桩基础和桩基础群两种类型。单桩基础是指在建筑物或其他重要设施的受力点下，深挖土层后将钢筋混凝土桩塞入孔中，再通过振动或静力压实现固定的基础类型。桩基础群是指当单桩基础的受力点受力面积较大时，需要通过多根钢筋混凝土桩组成桩群，形成承载力更大的基础类型。

桩基础工程量的计算

桩基础工程量的计算非常重要，它是确保基础设计的准确性和经济性的保障。通常，桩基础的工程量计算包括以下三个方面：

桩身体积计算

桩身体积计算是指计算单根或桩群中所有钢筋混凝土的体积。它是桩基础工程量计算中最基本的部分。 计算公式：

• 单桩：V = π × L × R²

• 桩群：V = N × π × L × R²

其中，V为桩身体积，L为桩的长度，R为桩的半径，N为桩的数量。

钢筋量计算

钢筋量计算是指计算单根或桩群中所有钢筋需求的量。

计算公式：

• 单桩：A = Ps × L / As

• 桩群：A = N × Ps × L / As

其中，A为钢筋需求量，Ps是桩的承载力，L为桩的长度，As为单根钢筋的横截面积，N为桩的数量。

混凝土量计算

混凝土量计算是指计算单根或桩群中所有混凝土需求的量。

计算公式：

• 单桩：C = V × Gc

• 桩群：C = N × V × Gc

其中，C为混凝土需求量，V为桩身体积，Gc为混凝土的密度，N为桩的数量。 结论

桩基础工程量的计算是桩基础设计的基础，它对确保基础的稳定性和安全性是非常重要的。本文介绍了桩基础工程量计算的三个方面，包括桩身体积计算、钢筋量计算和混凝土量计算。通过合理的工程量计算，可以有效地优化桩基础设计，从而实现经济、高效和安全的基础建设。