【正文】 1 2 3 4 0 0 0 33 圖 31 內(nèi)力位移圖 單樁軸向承載力檢算 根據(jù)上面 計(jì)算可知單樁的軸向容許承載力為： [P]= 按 最不利荷載組合為縱向主 +附，雙孔重載荷載 常水位 計(jì)算 。000 )( ??? ???? hlx 其中： 0x 為地面處即承臺(tái)的水平位移， 40 6. 51 3 10xm??? 0? 為樁在地面處的轉(zhuǎn)角 4 5 4000 2 1 .4 8 7 1 0 1 .6 2 1 5 .7 8 8 1 0 1 .7 5 1 1 .3 9 7 1 0QM A B ra dE I E I??? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） h39。0 0 0 0 4 4()6 . 5 1 3 1 0 1 . 3 9 7 1 0 5 9 . 9 8 0 . 0 1 1 2 0m m 5 5 7 . 4 3 7 . 9m mx l h? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 可見(jiàn)墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茲M足要求。 附加應(yīng)力的作用面積按前所述的方法確定 ? ， 且每根樁的成孔樁底面積 220 mA ??? ?。 代入基礎(chǔ)沉降計(jì)算公式： nn zs i s i i i 1 i 1i 1 i 1 siσ ( 0 )Sm Δ S m ( z C z C )E ????? ? ??? 則有： 第一層： 31 1 5 9 .5 6S 0 .3 6 2 .1 0 .2 4 9 4 2 .5 1 1 0 m12020 ?? ? ? ? ? ? 38 第二層： 32 15 9. 56S 0 .3 6 4. 21 0. 24 62 2. 11 0 .2 49 4 2. 44 10 m12020? ? ? ? ? ? ?（ ） 第三層： ? ? 33 1 5 9 .5 6S 0 .6 6 .3 1 0 .2 4 0 2 4 .2 1 0 .2 4 6 2 4 .7 7 1 0 m9600 ?? ? ? ? ? ? ? ? 第四層 ： ? ? 34 1 5 9 .5 6S 0 .6 8 .4 1 0 .2 3 2 2 6 .3 1 0 .2 4 0 2 4 .3 6 1 0 m9600 ?? ? ? ? ? ? ? ? 第五層： ? ? 45 1 5 9 .5 6S 0 .2 1 1 .6 0 .2 1 2 0 8 .4 1 0 .2 3 2 2 1 .3 5 1 0 m120200 ?? ? ? ? ? ? ? ? 第六層： ? ? 46 0 .2 13 .7 1 0. 20 27 11 .0 6 0. 21 20 1 .1 5 10 m120200 ?? ? ? ? ? ? ? ? 第七層 ： ? ? 57 0 .2 16 .3 6 0. 19 27 13 .7 1 0. 20 27 9. 93 10 m120200 ?? ? ? ? ? ? ? ? 第八層 ： ? ? 58 0 .2 19 0. 18 01 16 .3 6 0. 19 27 7. 16 10 m120200 ?? ? ? ? ? ? ? ? 故群樁基礎(chǔ)的總沉降： 1 2 3 4 5 6 7 8 1 4 . 5 4 0S S S S S S S S S m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可見(jiàn)群樁基礎(chǔ)沉降通過(guò)檢算。 代入公式有： 40 ? ? ? ?? ?apap21 KKη2cKηKγykηη ??? 1 . 0 1 . 0 0 . 7 8 [ 1 7 . 2 2 . 4 2 ( 1 . 。 基礎(chǔ)側(cè)面橫向壓應(yīng)力檢驗(yàn) 因?yàn)闃?gòu)件側(cè)面土的最大橫向壓應(yīng)力發(fā)生在 y= 處， yh/3=,所以按下式進(jìn)行檢算： ? ? ? ? m a x 1 2 2x p a p ak y K K c K K? ? ? ? ? ???? ? ? ??? 式中： maxx? —— 為深度 y 處的橫向壓應(yīng)力，為 ； ? —— 土的容重，為 /kN m ； C—— 土的粘聚力，為 0； 1η —— 系數(shù)，本設(shè)計(jì)為 1； 2η —— 考慮總荷載中恒載所占比例系數(shù)，因 mmh ??? ? ， ?? mnMM ，其中恒 載的彎矩為 0。 37 且由 ??可見(jiàn) 第一層 1z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第二層 2z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第三層 3z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第四層 4z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第五層 5z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第六層 6z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第七層 7z b ??，查表內(nèi)插有 ? 第八層 8z 19 ??，查表內(nèi)插有 ? 因?yàn)榈谝弧⒍犹幱诜凵爸校?MPaEsi 16? ,第三、四層處 于 4W 泥巖中， MPaEsi ? ， 第五、六、七、八層處于 3W 泥巖中 ， MPaEsi 120? 。 沉降檢算 群樁基礎(chǔ)沉降量可按分層總和法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí) 同樣將樁基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為如前所述的實(shí)體深基礎(chǔ)，計(jì)算荷載僅考慮恒載 。h 2. 5 57 .4 59 .9 m? ? ?，故39。 墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茩z算 取此時(shí)的最不利荷載荷載組合主 +附， 單孔重載的情況。 計(jì)算采用荷載組合為常水位時(shí)，縱向主 +附，單孔重載產(chǎn)生的單樁內(nèi)力及位移。 66 439。 39。 39。 2 6 8 6 23 . 2 1 0 9 7 9 . 4 ( 6 . 4 8 1 0 ) 4 0 2 0 1 . 0 2 6 . 4 7 7 1 02 . 9 0 1 0 3 . 2 1 0 ( 6 . 4 8 1 0 )aa a aHMam? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 承臺(tái)轉(zhuǎn)角： 39。39。 6 60 6 4 0 0 .0 82 .9 0 1 0 9 2 .9 0 1 0 /22ha a a a ChB k N m?? ?? ? ? ? ? ? ? ? 2239。對(duì)于鉆孔灌注樁， d 為設(shè)計(jì)樁徑。2k 取 2k 的一般為 。 各土層極限摩阻力：粉砂 114 5 , 4 .2 1f kPa l m??， W 泥巖 225 0 , 4 .2f kPa l m??，3W 泥巖 331 0 0 , 1 1 .5 9f kP a l m??。 擬定樁長(zhǎng)和樁徑 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)樁徑（即鉆頭直徑）一般采用 ， ， ,不宜小于 米。 綜合以上原因，選用低承臺(tái)樁基。沉井法適用于地基深層土的承載力大，而上部土層比較松軟，易于開(kāi)挖的地層。 高承臺(tái)樁基 當(dāng)常年有水，且水位較高，施工不易排水或河床沖刷較深，在沒(méi)有和不通航河流上，可采用高承臺(tái)樁基。 表 22 方案比較 基 礎(chǔ) 類 型 方 案 比 較 淺基礎(chǔ) 一般指基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度或深度不超過(guò) 5m 的基礎(chǔ)。 （ 2）墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茩z算 最不利荷載組合為縱向主＋附 ，單孔重載。 ④ 墩身風(fēng)力 常水位時(shí) ? ?32 1 . 4 8 0 . 5 6 . 4 8 . 9 5 6 . 2 2 6 3 6 . 5 2H k N? ? ? ? ? ? ? H32 對(duì)承臺(tái)底 xx 軸的力矩 MH32 為 32 56 .2263 2 19 48 82HM k N m? ??? ? ? ? ????? 設(shè)計(jì)頻率水位時(shí) ? ?33 1 . 4 8 0 . 5 6 . 4 8 . 8 5 5 5 . 1 2 6 2 2 . 0 3H k N? ? ? ? ? ? ? H33 對(duì)承臺(tái)底 xx 軸的力矩 MH33 為 335 5 .1 26 2 2 .0 3 2 .5 1 8 6 9 8 .2 22HM k N m? ??? ? ? ? ????? ⑤ 縱向風(fēng)力在承臺(tái)底產(chǎn)生的荷載 18 常水位時(shí) ： 3 3 1 3 2H H H 1 . 0 3 6 6 3 6 . 5 2 6 3 7 . 5 6 k N??? ? ? ? ? H 3 H 3 1 H 3 2M M M 6 1 . 8 5 1 9 4 8 3 . 8 8 1 9 5 4 5 . 7 3 k N m??? ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)頻率水位 ： 3 3 1 3 3H H H 1 .0 3 6 62 2 . 0 3 62 3 . 0 6 6k N??? ? ? ? ? H 3 H 3 1 H 3 3M M M 6 1 . 8 5 1 8 6 9 8 . 2 2 1 8 7 6 0 . 0 7 k N m??? ? ? ? ? ? （ 3）流水壓力 常水位時(shí)： 橋墩的流水壓力為 ： 22 1 0 1 . 20 . 6 [0 . 5 (6 . 1 6 . 1 3 ) 0 . 7 8 1 . 2 2 8 ] 6 . 2 82 2 1 0w vP K A k Ng? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? P 對(duì)基底 yy軸的力矩 PM 為 26 .2 8 [ 1 .2 8 ( 1 .2 2 0 .7 8 ) ] 1 6 .4 23PM k N m? ? ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)頻率水位 ： 橋墩的流水壓力為 ： 22 1 0 1 . 80 . 6 [0 . 5 (6 . 0 5 6 . 1 3 ) 1 . 8 8 1 . 2 2 8 ] 2 0 . 6 22 2 1 0w vP K A k Ng? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 19 P 對(duì)基底 yy軸的力矩 PM 為 22 0 .6 2 [ 1 .2 8 ( 1 .2 2 1 .8 8 ) ] 6 93PM k N m? ? ? ? ? ? ? 荷載組合 （ 1）地基強(qiáng)度檢算 最不利荷載組合為縱向主＋附 ，單孔重載或雙孔重載。 （ 3）橫向搖擺力 橫向搖擺力取為 100kN，作為一個(gè)集中荷載取最不利位置，一水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面。 恒載 計(jì)算 （ 1）由橋跨傳來(lái)的恒載壓力 4 3 6)( 2 7 61 ?????N （ 2）墊石 重量 墊石 體積 10 32 2 1 2 0 .3 5 1 .4Vm? ? ? ? ? 墊石 重量 22 2 5 1 . 4 3 5N V k N?? ? ? ?鋼 筋 混 凝 土 （ 3） 墩身重量 墩身重量分 3 部分計(jì)算，分別是上下兩實(shí)臺(tái)柱體和中間的環(huán)狀實(shí)體。 9 由墩身高度可計(jì)算橋墩底面尺寸為 ： ml ???? mb ???? 根據(jù)橋墩底面尺寸 和剛性角要求， 取承臺(tái)尺寸為 12 8 m m??。通過(guò) 研究 21 號(hào)橋墩地質(zhì)資料 發(fā)現(xiàn)前三層粉砂巖、 W4 泥巖及 W3 泥巖中，粉砂巖和 W4 泥巖壓縮性差，承載力低；而 W3 泥巖 壓縮性好，承載力高，埋深相對(duì)較淺，滿足最小埋置深度，故地基持力層選擇 W3 泥巖層。 地表河流為常年流水，設(shè)計(jì)頻率水位 ，設(shè)計(jì)流速 ，常水位，流速 ，一般沖刷線 ，局部沖刷線 。按其賦存條件可分基巖裂隙水、第四系孔隙潛水。場(chǎng)地勘察未發(fā)現(xiàn)滑坡、巖溶、斷層、破碎帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象。 本文完成的是 21 號(hào)橋墩的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)任務(wù)， 21 號(hào)橋墩的位置和鉆孔柱狀圖如圖 15 所示。 （ 4）將以上全部成果整理成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書和設(shè)計(jì)施工圖。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)對(duì)象為某鐵路的特大型 橋梁，該橋梁的上部結(jié)構(gòu)和橋墩設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成橋墩基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與檢算。梁縫 10cm，橋墩支承墊石頂面高程 ，軌底高程 ，全橋總布置見(jiàn)圖 1－ 2 圖 1－ 1 橋梁跨中縱斷面示意圖 2 12345678910111213141516171819107610811086109110961101110611111116112111261131113611411146115111561161116611711176118111861191地面高程 里 程DK12+DK12+DK12+DK12+DK12+DK12+DK12+DK12+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK1