橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_(編輯修改稿)
2025-04-09 21:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 活載 ○ 1 單孔重載 根據(jù) .可得支點(diǎn)反力 為 作用在基底上的豎向活載為 令基底橫橋方向中心軸為 軸，順橋方向中心軸 的 軸，則 對(duì)基底 的力矩 為 ○ 2 單孔輕載 支點(diǎn)反力 為 作用在基底上的豎向活載為 13 對(duì)基底 的力矩 為 ○ 3 雙孔重載 根據(jù) 確定最不利荷載位置 ，本橋梁為等跨梁，故 ， 和 分別為左右兩跨上的活載重量， 由 得 。則支點(diǎn)反力 為 作用在基底上的豎向活載為 14 ○ 4 雙孔空車(chē)荷載 支點(diǎn)反力 作用在基底上的豎向活載為 對(duì)基底的力矩 。 （ 2）離心力 直線(xiàn)橋離心力為 0。 （ 3）橫向搖擺力 橫向搖擺力 取為 ，作為一個(gè)集中荷載取最不利位置，以水平方向垂直線(xiàn)路中心線(xiàn)作用于鋼軌頂面 。 （ 4）活載土壓力 橋墩兩側(cè)土體已受擾動(dòng)，活載土壓力為 0。 三 附加力計(jì)算 （ 1） 制動(dòng)力（或牽引力） ○ 1 單孔重載與單孔輕載的制動(dòng)力 （或牽引力） H1對(duì)基底 xx 軸的力矩： ○ 2 雙孔重載的制動(dòng)力 （或牽引力） 左孔梁為固定支座傳遞的制動(dòng)力 （或牽引力） 15 右孔梁為滑動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力 （或牽引力） 傳到橋墩的 制動(dòng)力 （或牽引力） 故雙孔重載時(shí)采用的 制動(dòng)力 （或牽引力） 為 H2對(duì)基底 xx 軸的力矩： （ 2）縱向風(fēng)力 ○ 1 風(fēng)荷載強(qiáng)度 W=K1K2K3W0=800= 其中 根據(jù)長(zhǎng)邊迎風(fēng)的圓端形截面 ,由課本表 2— 8 查得為 ， 根據(jù)軌頂離常水位的高度 (+=)，線(xiàn)性?xún)?nèi)插得， 根據(jù)橋址所處地形為構(gòu)造剝蝕山區(qū)，河谷階地，河流峽谷區(qū)，所以 取 。 ○ 2 頂帽風(fēng)力 對(duì)基底 x— x 軸的力矩 為 ○ 3 墩身風(fēng)力 16 對(duì)基底 x— x 軸的力矩 為 ○ 4 縱向風(fēng)力在承臺(tái)底產(chǎn)生的荷載 （ 3）流水壓力 因?yàn)樵摌蚨詹惶幱谒髦?，所以流水壓力?0 四 荷載組合 活載布置圖示 單孔重載 雙孔重載 單位 N(kN) H(kN) M() N(kN) H(kN) M() 主力 恒載 活載 附加力 制動(dòng)力 0 0 風(fēng)力 0 0 （ 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。 （ 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。 （ 3）樁身截面配筋檢算 最不利荷載組合為縱向主 +附，單孔重載。 （ 4）群樁基礎(chǔ)承載力檢算 最不利荷載組合為縱向主 +附，雙孔重載。 17 第三節(jié) 基礎(chǔ)類(lèi)型的比選 根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、料具的用量?jī)r(jià)格（包括料具的數(shù)量）、施工難易程度、 物質(zhì)供應(yīng)和交通運(yùn)輸條件以及施工條件等等，經(jīng)過(guò)綜合考慮后決定以下四 個(gè)可能的基礎(chǔ)類(lèi)型，進(jìn)行比較選擇，采用最佳方案。 方案比較表 基 礎(chǔ) 類(lèi) 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)。建筑物的淺平基多用磚、石、混凝土或鋼筋混凝土等材料組成，因?yàn)椴牧系目估阅懿?，截面?qiáng)度要求較高，埋深較小，用料省，無(wú)需復(fù)雜的施工設(shè)備，因而工期短，造價(jià)低，但只適宜于上部荷載較小的建筑物。 低承臺(tái)樁基 穩(wěn)定性較好，但水中施工難度較大，故多用于季節(jié)性河流或沖刷深度較小的河流，航運(yùn)繁忙或有強(qiáng)烈流水的河流。位于旱地、淺水灘或季節(jié)性河流的墩臺(tái)，當(dāng)沖刷不深，施工排水不太困難時(shí)，選用低承臺(tái)樁基有利于提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。 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。有時(shí)為了節(jié)省圬工和便于施工，也可采用高承臺(tái)樁基。然而在水平力的作用下，由于承臺(tái)及部分樁身露出地面或局部沖刷線(xiàn)，減少了及自由段樁身側(cè)面的土抗力，樁身的內(nèi)力和位移都將大于低承臺(tái)樁基，在穩(wěn)定性方面也不如低承臺(tái)樁基。 沉井 沉井基礎(chǔ)占地面積小，施工方便，對(duì)鄰近建筑物影響小，沉井內(nèi)部空間還可得到充分利用。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。 通過(guò)研究設(shè)計(jì)資料 ，我把持力層選為 W3 泥巖， W3 泥巖為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，天然重度為 20kN/m3,壓縮模量 120MPa,基本承載力 400kPa,莊周土的極限側(cè)阻力 100kPa。 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。 本區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)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(duì)普通混凝土不具侵蝕性。 18 橋墩所處位置無(wú)流水，施工較容易，上部荷載較大。 綜合以上原因，選用低承臺(tái)樁基，承臺(tái)底面的標(biāo)高為 =(局部沖刷線(xiàn) ), 打入樁適用于稍松至中密的沙類(lèi)土、粉土和流塑、軟塑的粘性土；震動(dòng)下沉樁適用于沙類(lèi)土、粉土、粘性土和碎石類(lèi)土；樁尖爆擴(kuò)樁硬塑粘性土以及中密，密實(shí)的沙類(lèi)土、粉土；鉆孔灌注樁可用于各類(lèi)土層，巖層；挖孔灌注樁可用于無(wú)地下水或少量地下水的土層。根據(jù)地質(zhì)條件，這里選用 鉆孔灌注樁 ，選用 摩擦樁 。 第四節(jié) 基礎(chǔ)尺寸的擬定 一 承臺(tái)尺寸確定 墩身底面 尺寸： 承臺(tái)平面尺寸： 承臺(tái)厚度：承臺(tái)采用 C30 混凝土，厚度定為 2m。 承臺(tái)底面標(biāo)高： =， 承臺(tái)底面入土： = 二 樁長(zhǎng)和樁徑 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)樁徑一般采用 、 、 、 ，不宜小于 . 這里初步擬定樁徑為 。 樁長(zhǎng)范圍為 ，這里初步擬定樁長(zhǎng)為 32m。 19 三 確定樁數(shù)及其平面布置 1 單樁 軸向容許承載力的確定 選擇沖擊錐，成孔樁徑 +=，所以 。 各土層極限摩阻力圓礫土 f1=80kPa， l2=， W4泥巖 f2=50kPa， l2=，W3泥巖， f3=100kPa， l3=。 W3 泥巖中夾有 的 W3 砂巖，由于 W3砂巖的各項(xiàng)物理性能均優(yōu)于 W3泥巖，所以全部按 W3泥巖計(jì)算是安全的。 鉆孔灌注樁樁底支撐力折減系數(shù) m0，經(jīng)查表，土質(zhì)較好，取為 。， h10d，所以， W3泥巖參數(shù)按碎石取，物理狀態(tài)為中密，所以地基允許承載力深度修正系數(shù) k2取 5， ,。 作用于承臺(tái)底面的最大豎向荷載 樁數(shù) ，取 n=6. 鉆孔灌注摩擦樁的中心距不應(yīng)小于 倍成孔直徑， =,取 4m 各類(lèi)樁的承臺(tái)板邊緣至最 外一排樁的凈距當(dāng)樁徑 d=1m 時(shí)， 不得小于 ，且不得小于 。 20 布樁形式和承臺(tái)尺寸圖 21 第三章 技術(shù)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 樁基礎(chǔ)的平面分析 一 b0、 m、 a 的確定 b0=(d+1)kn 樁間凈距 l0=，計(jì)算深度 h0=3(d+1)=， n=3， C= b0= 圓礫土 m1=50， h1=， W4 泥巖 m2=8， h2=， W3 泥巖， m3=50，h3=。假設(shè)為彈性樁， hm=2(d+1)=5m C30 受壓彈性模量 22 . ah=，所以應(yīng)按彈性樁設(shè)計(jì)。 二 單樁剛度系數(shù)計(jì)算 鉆孔灌注樁 ξ=，樁在 地面 以上長(zhǎng)度 l0=0m；樁在 地面 以下長(zhǎng)度 l=32m；內(nèi)摩擦角 φ 取所穿越土層平均值 。 。 故 C0=mh= al0=0， 查表得 , , , 三 群樁剛度系數(shù)計(jì)算 , h==, 23 四 樁頂位移及次內(nèi)力計(jì)算 1 荷載組合為縱向主 +附，雙孔重載 水平力 豎向力 對(duì) 承 臺(tái) xx 軸 力 矩 （
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