【正文】 單樁基底最大豎向壓應力及側面土抗力檢算 單樁基底最大豎向壓應力檢算 本設計屬于非巖石地基上的樁，且 mhm ???? ，所以不檢算基地應力，只按下式進行檢算： ? ?1 1. 6 4. 21 45 4. 2 50 11 .5 9 10 0 39 16 .8 12T k N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5 4 5 0 . 5 3 5 2 9 8 . 7 5 / 6 3 9 1 6 . 8 1 2 4 1 6 . 8 5 [ ] 5 0 9 7 . 4 8N G T k N P k N? ? ? ? ? ? ? 39 通過驗算。 群樁基礎的承載力和位移檢算 承載力檢算 （ 1） 樁的重量 樁的體積 32 1 mV ?????樁 樁的重量 kNN 2 9 1 125 ???樁 （ 2） 土的重量 平均內摩擦角 1 1 2 2 2 32 8 4 . 2 1 2 5 4 . 2 4 2 1 1 . 5 93 5 . 4 820m h h hh? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 實體基礎底面的寬度： 0 3 5 . 4 82 ta n 4 1 . 5 2 2 0 ta n 1 1 . 7 444mb B d l m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 實體基礎底面的長度： 0 3 5 . 4 82 ta n 8 1 . 5 2 2 0 ta n 1 5 . 7 444ma L d l m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 36 22 2 31 5 . 7 4 1 1 . 7 4 1 8 4 . 7 911 1 1 . 7 4 1 5 . 7 4 3 6 1 . 5 766A a b mW a b m? ? ? ?? ? ? ? ? 土的體積 318 4. 79 20 21 1. 95 34 83 .8 5Vm? ? ?土 土的重量 3 4 8 3 . 8 5 1 8 . 9 5 6 6 0 1 8 . 9 6N k N? ? ?土 (3)群樁基礎承載力檢算 （雙孔重載） 豎向力 2 7 1 6 0 . 7 4 6 6 0 1 8 . 9 6 5 2 9 8 . 7 5 9 8 4 7 8 . 4 3N k N? ? ? ? 對承臺中心力矩 kN m?? 將基礎視為實體基礎進行檢算 ? ? 64 4. 1 11 1118 4. 79 36 1. 57NM k P a k P aAW ?? ? ? ? ? ? 滿足要求。 最不利時為雙孔重載時的樁頂內力：有 N= 2( 1 .5 2 0 ) 2 5 8 8 3 .1 2 54G k N?? ? ? ? ? 21. 6 ( 4. 21 17 .2 4. 2 18 .7 11 .5 9 20 ) 67 6. 384pA l k N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 則 0 2 4 6 8 10 12位移104 m 深度 m 位移圖 0 2 4 6 8 10 12彎矩kN/m 深度 m 彎矩圖 0 2 4 6 8 10 12剪力kN 深度 m 剪力圖 0 2 4 6 8 10 12應力kPa 深度 m 應力圖 34 ( ) = 5 4 5 0 . 5 3 + 8 8 3 . 1 2 5 6 7 6 . 3 8 5 6 5 7 . 2 7 5 1 . 2 [ ] 6 1 1 6 . 9 7 6pN G A l k N p k N?? ? ? ? ? 通過驗算。39。 39。 8 8hβ β β β 0 C h 6 4 0 0 . 0 8γ γ B 3 . 2 1 0 9 3 . 2 1 0 k N m /r a d1 2 1 2?? ? ? ? ? ? ? ? ? 樁頂位移及樁基礎內力計算 荷載組合為縱向主 +附，雙孔重載 O 處的位移 a 、 b 、 ? 水平力 3 4 1 .8 4 6 3 7 .5 6 9 7 9 .4H kN? ? ? 豎向力 2 4 1 8 7 . 2 4 2 9 7 3 . 5 2 7 1 6 0 . 7 4N k N? ? ? 27 對 xx 軸力矩 4 2 . 3 4 2 0 6 1 2 . 9 5 1 9 5 4 5 . 7 3 4 0 2 0 1 . 0 2M k N m? ? ? ? ? 承臺位移 承臺豎向位移： 3727 16 4 58 102 10bbNbm? ?? ? ? ?? 承臺水平位移： 39。 由《鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》：鉆孔灌注摩擦樁的中心距不應小于 倍成孔直徑，各類樁的承臺板邊緣至最外一排樁的凈距當樁徑 d≦ 1m 時，不得小于 ，且不得小于 。 估算樁數及 擬定布樁形式 ： 由《鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》 得該摩擦型鉆孔灌注樁的容許承載力為 ? ? ? ?σAmlfU21P 0ii ?? ? 22 選擇沖擊錘，成孔樁徑 d=+=，則 mdU ??? 。本區(qū)蒸發(fā)量遠大于降水量，為貧水地區(qū) ，地下水量一般不大且埋藏較深， 地下水及地表水對普通混凝土不具侵蝕性。位于旱地、淺水灘或季節(jié)性河流的墩臺，當沖刷不深，施工排水不太困難時，選用低承臺樁基有利于提高基礎的穩(wěn)定性。 荷載組合 （ 1） 單樁軸向承載力 檢算 最不利荷載組合為縱向主＋附 ，雙孔重載。則支點反力 R R4 為 ： ? ? ? ? ? ?3411R 92 32 .3 5 7. 5 6. 81 32 .3 5 32 .3 5 7. 5 6. 81 22 0 5 3 6. 8 132 21 11 .9 6 20 .7 4R 92 11 .9 6 20 .7 4 0. 35 80 20 .7 4 0. 3532 2 2???? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ?????????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 15 作用在承臺底的豎向活載為 343 1 5 4 7 . 2 3 1 4 2 6 . 2 7 2 9 7 3 . 5N R R k N? ? ? ? ?活 R R4 對承臺底 xx軸的力矩 M 活 3 為 ? ?3 0 . 3 5 1 5 4 7 . 2 3 1 4 2 6 . 2 7 4 2 . 3 4M k N? ? ? ?活 ④雙孔空車荷載 支點反力56 1 32 .7 10 16 3. 52R R k N? ? ? ? ? 作用在承臺底的豎向活載為 ： 564 1 6 3 . 5 2 3 2 7N R R k N? ? ? ? ?活 R R4 對承臺底 xx軸的力矩 ： 4 0M ?活 （ 2）離心力 因該橋為直線橋所以離心力為 0。 由此 計算墩身高度為 ： 1 1 7 8 . 1 2 1 1 1 8 . 3 0 0 . 4 2 . 5 5 6 . 9 2hm? ? ? ? 取 h=57m，則承臺頂頂部標高 ,承臺底部標高 。地下水及地表水對普通混凝土不具侵蝕性。各地層的主要物理、力學參數見表 1－ 1。 （ 3）初步確定修筑基礎的施工方案。每孔梁的理論重量為 2276 kN，梁上設雙側人行道，其重量與線路上部建筑重量為 。梁縫 10cm，橋墩支承墊石頂面高程 ，軌底高程 ，全橋總布置見圖 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+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK12+202127222324252637282930313233343536107610811086109110961101110611111116112111261131113611411146115111561161116611711176118111861191地面高程 里 程DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+DK13+38圖 1－ 2 全橋總布置圖 3 橋墩采用圓端形橋墩【圖號：叁橋（ 2020） 4203】和空心橋墩【圖號：叁橋（ 2020） 4205】 2 種，其中 1~ 33~37采用圓端形橋墩， 7~32采用空心橋墩。 （ 4）將以上全部成果整理成設計計算說明書和設計施工圖。場地勘察未發(fā)現滑坡、巖溶、斷層、破碎帶等不良地質現象。 地表河流為常年流水，設計頻率水位 ，設計流速 ，常水位，流速 ，一般沖刷線 ，局部沖刷線 。 9 由墩身高度可計算橋墩底面尺寸為 ： ml ???? mb ???? 根據橋墩底面尺寸 和剛性角要求， 取承臺尺寸為 12 8 m m??。 （ 3）橫向搖擺力 橫向搖擺力取為 100kN，作為一個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。 （ 2）墩臺頂的水平位移檢算 最不利荷載組合為縱向主＋附 ，單孔重載。 高承臺樁基 當常年有水，且水位較高，施工不易排水或河床沖刷較深，在沒有和不通航河流上，可采用高承臺樁基。 綜合以上原因，選用低承臺樁基。 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??。對于鉆孔灌注樁， d 為設計樁徑。39。 39。 66 439。 墩臺頂的水平位移檢算 取此時的最不利荷載荷載組合主 +附， 單孔重載的情況。 沉降檢算 群樁基礎沉降量可按分層總和法進行計算，計算時 同樣將樁基礎簡化為如前所述的實體深基礎，計算荷載僅考慮恒載 。 基礎側面橫向壓應力檢驗 因為構件側面土的最大橫向壓應力發(fā)生在 y= 處， yh/3=,所以按下式進行檢算： ? ? ? ? m a x 1 2 2x p a p ak y K K c K K? ? ? ? ? ???? ? ? ??? 式中： maxx? —— 為深度 y 處的橫向壓應力，為 ； ? —— 土的容重，為 /kN m ； C—— 土的粘聚力，為 0； 1η —— 系數，本設計為 1； 2η —— 考慮總荷載中恒載所占比例系數，因 mmh ??? ? ， ?? mnMM ，其中恒 載的彎矩為 0。 代入基礎沉降計算公式： 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