-根底工程课程设计-低桩承台根底设计一、根本资料1*跨线桥主桥上部构造为预应力混凝土连续梁，跨径组成为60+100+60m，桥面净宽11m，设计荷载标准为公路级。采用盆式橡胶支座、等截面单箱双室薄壁桥墩如以下列图示。2主墩高度18m，箱壁厚度0.75m，纵隔板厚度0.8m，墩身顶部1.5m及底部2m均为实心段，矩形墩底截面尺寸为(414)m2，采用30号混凝土。作用于墩身底截面中心处的设计荷载为：竖直力Nz=74958kN水平力H*=2895kN纵桥向弯矩 My=38209 kNm坐标规定：纵桥向*轴、横桥向y轴、竖向z轴3主墩根底拟采用12根钻孔灌注桩群桩根底，混凝土标号25。承台顶面与地面平齐，厚度为3.5m。4地质资料自地面向下16m深度围为中密细砂加砾石土层，往下为密实中粗砂加砾石土层。地基土的物理力学性质指标为:土层：=55kpa，=19.8kN/m3， m=10000kN/m4,土层：=70kpa,=500kpa,=21.8KN/m3 m=20000kN/m45. 设计参数承台及基桩材料重度=25kN/m3，基桩设计有关参数为：Ec=2.8107kN/m2,=0.85, m0=0.8, K2=6班级桩径m纵桥向排横桥向排桥11.234桥2、41.534桥31.834二、主墩群桩根底设计要求以纵桥向控制设计一设计计算容：1.根据条件拟定承台平面尺寸；2.进展基桩的平面布置；3.拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；4.判断是否弹性桩；5.桩顶荷载分配并校核；6.确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；7.单桩力及位移计算与验算；8.桩身截面配筋设计及桩截面强度验算；9.群桩根底承载力和沉降量验算。二设计完成后应提交的文件及图表1低桩承台群桩根底设计计算书应附计算小图；2. 桥墩及根底构造构造图；3. 基桩钢筋构造图。三、设计依据规及参考书1公路桥涵地基及根底设计规JTG D63-2007 2公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTGD62-20043. 王晓谋.根底工程.：人民交通，20044. 叶见曙.构造设计原理. ：人民交通，20045. 江祖铭等主编.墩台与根底.：人民交通，1994一、拟定承台平面尺寸钻孔灌注桩属于摩擦桩中的钻孔桩，根据规要求，其中心距不应小于桩径的2.5倍，此处，横、纵向桩中心距均取桩径的2.5倍即：横、纵向桩的中心距为1.8*2.5=4.5m根据规，为了防止承台边缘距桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1.0m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m。故：承台长承台宽二、进展基桩的平面布置桩的排列形式采用行列式，基桩布置如图1所示：三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力承台每延米自重：土层中桩每延米自重：土层中桩每延米自重：设：第二层土中桩长为根据要求，一般应将桩底至于岩层或坚硬的土层中，已得到较大的承载力和较小的沉降量，假设在施工条件允许的深度没有坚硬土层的存在，应尽可能选择压缩性较低、强度较高的土层作为持力层，要防止是桩底坐落在软土层上或离软弱下卧层的距离太近，以免桩根底发生过大的沉降。显然，土层相对于土层更适合成为持力层。桩底所承受的最大竖向荷载最大值为：计算时取以下数据：桩的周长，,所以承载力：解之的取因此拟定桩长为：桩端以上各土层的加权平均重度值为：桩端处土的承载力容许值：因为,所以取单桩轴向受压承载力容许值的计算：桩底所承受的最大竖向荷载因为,不满足要求，所以需重新拟定桩长。取=6.5m。验算单桩轴向受压容许承载力桩端以上各土层的加权平均重度值为：桩端处土的承载力容许值：因为,所以取单桩轴向受压承载力容许值的计算：桩底所承受的最大竖向荷载因为,满足要求。此时拟定的桩长为：四、判断是否为弹性桩当，故桩的计算宽度为：平行于水平力作用方向的桩间净距为地面线以下桩的计算埋入深度，且。所以计算可得：故整个深度的地基系数比例系数m取第一层土的m，惯性矩抗弯刚度桩的入土深度，故按照弹性桩计算。五、桩顶荷载分配并校核（1） 桩顶刚度系数值的计算：式中：，即：取用4。查附表17、附表18、附表19得：,由下式可得：(2) 计算承台底面原点0处位移,低桩承台要考虑桩土承台的共同作用。即：其中(3) 计算作用在每根桩顶上的作用力竖向力：水平力：弯矩值:校核单位宽度水平抗力：单位宽度弯矩值：水平力校核：竖向力校核：弯矩值校核：显然，校核结果符合要求。六、确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力由上一问可知，单桩桩顶所受到的最大轴向压力竖向最大荷载：因为,不满足要求，所以进展重新计算。取=11.5m。桩端以上各土层的加权平均重度值为：桩端处土的承载力容许值：因为,所以取单桩轴向受压承载力容许值的计算：因为,满足要求。重新确定桩长为七、单桩力及位移计算与验算1桩身弯矩Mz以及桩身最大弯矩Mma*计算 1由于，故可以采用无量纲法即：无量纲系数AM,BM分别由附表查的，Mz计算如下表：MZ计算列表0.0 0.00 01.000000.00 332.81 332.81 0.1 0.36 0.099600.9997462.20 332.72 394.92 0.2 0.72 0.196960.99806122.99 332.16 455.16 0.3 1.08 0.290100.99382181.15 330.75 511.91 0.4 1.44 0.377390.98617235.66 328.21 563.87 0.5 1.80 0.457520.97458285.70 324.35 610.05 0.6 2.15 0.529380.95861330.57 319.03 649.61 0.7 2.51 0.592280.93817369.85 312.23 682.08 0.8 2.87 0.645610.91324403.15 303.94 707.09 0.9 3.23 0.689260.88407430.41 294.23 724.64 1.0 3.59 0.723050.85089451.51 283.18 734.69 1.1 3.95 0.747140.81410466.55 270.94 737.49 1.2 4.31 0.761830.77415475.72 257.64 733.37 1.3 4.67 0.767610.73161479.33 243.49 722.82 1.4 5.03 0.764980.68694477.69 228.62 706.31 1.5 5.39 0.754660.64081471.25 213.27 684.52 1.6 5.75 0.737340.59373460.43 197.60 658.03 1.7 6.10 0.713810.54625445.74 181.80 627.54 1.8 6.46 0.684880.49889427.67 166.04 593.71 1.9 6.82 0.651390.45219406.76 150.49 557.25 2.0 7.18 0.614130.40658383.49 135.31 518.81 2.2 7.90 0.531600.32025331.96 106.58 438.54 2.4 8.62 0.443340.24262276.84 80.75 357.59 2.6 9.34 0.354580.17546221.42 58.39 279.81 2.8 10.05 0.269960.11979168.58 39.87 208.44 3.0 10.77 0.193050.07595120.55 25.28 145.83 3.5 12.57 0.050810.0135431.73 4.51 36.23 4.0 14.36 0.000050.000090.03 0.03 0.06 2桩身最大弯矩Mma*最大弯矩位置确定由QZ=0得：由及，查附表13，得，故由及，查书中附表13，得KM=1.7802桩身剪力Qz计算无量纲系数AQ,BQ分别由附表查的，Qz计算如下表QZ计算列表0.0 0.00 1.000000173.91 0.00 173.91 0.1 0.36 0.98833-0.00753171.88 -0.70 171.18 0.2 0.72 0.95551-0.02795166.17 -2.59 163.58 0.3 1.08 0.90468-0.05820157.33 -5.39 151.94 0.4 1.44 0.83898-0.09554145.91 -8.86 137.05 0.5 1.80 0.76145-0.13747132.42 -12.74 119.68 0.6 2.15 0.67486-0.18191117.36 -16.86 100.50 0.7 2.51 0.58201-0.22685101.22 -21.03 80.19 0.8 2.87 0.48522-0.2708784.38 -25.11 59.28 0.9 3.23 0.38689-0.3124567.28 -28.96 38.32 1.0 3.59 0.28901-0.3505950.26 -32.50 17.77 1.1 3.95 0.19388-0.3844333.72 -35.63 -1.92 1.2 4.31 0.10153-0.4133517.66 -38.31 -20.66 1.3 4.67 0.01477-0.436902.57 -40.50 -37.93 1.4 5.03 -0.06586-0.45486-11.45