《基础工程》铁路桥梁桥墩基础课程设计

上课时间设置计划书标题：双车道高速铁路桥墩基础设计第一，设计的目的通过本课程设计，学生必须熟悉基础设计的方法，熟悉基础设计的基本理论，培养综合应用基础知识和基本理论的能力。二、设计内容和要求有关设计特定的内容，请参阅任务表：本课程设计要求学生熟悉以下内容：1.综合分析设计资料，比较三种常见桥梁基础类型(刚性扩展基础、桩基和沉井基础)的技术合理性(仅限上课，本次课程设计不考虑费用因素)，选择更合理的基础方案。2.详细设计选定的默认方案。临时决定制定基础工程计划。三、指导教师意见四、成果讲师(签名)年月日目录一、项目概述3二、工程地质和水文地质3三、设计负载41，恒荷载4(1)结构构件自重4(2)附属设施的重量(第二阶段时间表)42，生擒4四、设计阶段51.确定轴承反作用力：5(1)地基上桥墩和土的重量和计算5(2)附加力(风)6(3)主力72.默认选择和计算11(1)选定的桩基类型11(2)选择文件和文件直径11(3)开发盖地板平面形状和尺寸13(4)桩和承台连接14(5)查找r和文件数测试14(6)寻找桩顶荷载15(7)桩基竖向抗压承载力验算16(8)水平承载力试验16(9)帽冲孔防护检查16(10)计算封口底面质心处的位移17(11)桩基检测223.基本钢筋25(1)尺寸判断偏心26(2)应力计算27(3)稳定性计算27(4)单文件BOM表27五、建筑图纸27六、规范和参考书27高速铁路桥梁桥墩基础设计设计任务一、项目概述这座桥是高速铁路干线上的超大型桥梁(复线)，线路位于直线平坡区。这个地区不考虑地震加强问题，地震强度低。桥梁和桥墩部分的设计完成，桥梁交叉由8洞32m钢筋混凝土整体箱梁组成，参见图3-1和图3-3。二、工程地质和水文地质场地的地质剖面见图3-2，相关地面测试资料见表3-1。水文资料见图3-1。表3-1地面测试结果表土层编号和名称地质学团结比重Gs重症的g/kN/m3含水量w/%液体极限WL/%塑料限制Wp/%jc/kPa渗透系数k/cm/s压缩系数a/MPa-1基础轴承容量特征值(kpa)软粘土Q42.7214.991.585.055.061710.12.8E-80.494100砂粘土Q42.6918.834.543.028.0 1205 19.43.4E-70.112190粗糙的沙子很密Q32.6019.526.2/2432/2.7E-10.011350强风化砂岩k饱和单轴抗压强度R=2.4MPa中间风化砂岩k饱和单轴抗压强度R=6.7MPa第三，设计载荷1，恒荷载(1)结构构件自重基于铁路涵设计基本规范 (TB10002.1-2005)。按图形提供采纳梁的自重：钢筋混凝土严重25，使用梁混凝土259.8:2=(2)部队设施很重轨道底座的碴厚度为35厘米。包括轨道、压载、拖鞋、防水层、保护层、人行道遮板、声屏障、压载墙、电缆槽垂直墙、盖子等的重量，直梁计算为184kN/m，弯曲梁计算为198kN/m。以下选项之一：=。2、生擒列车垂直活荷载的纵向计算分别使用ZK标准活荷载。载入排程图示：图2恒荷载图(尺寸单位：毫米)四、设计阶段1.确定轴承反作用力：根据提供的上部结构恒荷载和活荷载，双线纵向注2孔满载，双线纵向注1孔轻荷载。首先计算四个支撑的支撑反作用力，然后将负载计算到盖底部形心。(1)地基上码头和土壤的重量和计算码头表自重g计算：使用顶盖和托板钢筋混凝土：66.63；桥墩混合钢筋混凝土的体积：83.62；篮子：一个桥墩：Q235钢(12h 1529.3)公斤；涂层面积：72.43(重量可忽略)；使用支撑板钢筋混凝土：2.8。使用底部钢筋混凝土：土壤的重量：地基上的土壤体积：这种土壤是软黏土，程度很大。此体积的软粘土重量：(2)附加力计算公式：样式：-风荷载强度(pa)；-基本风压值(Pa)，550Pa检验规范；-风载体系数，L/b=2 . 19 1 . 1；-风压高度变化系数，1.0；选取地形、地理条件系数、1.0。如果桥上有车，则根据自下而上值的80%进行计算。a)帽风刮风面积：封口风=0.4842.1=1.12kN基面产生的力矩为1.12 (0.18814.2)=16.1 knmb)桥墩风风向面积=67.4m2桥墩风=67.40.484=32.62kN为基板生成的力矩为32.628=292.96 kn m总垂直风H=1.12 32.62=33.72kN，34kN。(1)主力支撑编号：图3支持编号(水平)图a)情况1:带两个孔的双垂直主满载图4两孔满载示意图(尺寸单位：毫米)列车活荷载功率系数：，-结构计算跨距，单位m本设计：支撑反作用力计算：左侧相交部分：对称：载荷在封口底面质心处计算为：图5两个孔超载时承台的地面应力概要-如果与负载效果标准组合相对应，则向上结构传递给帽底的垂直力。-地基上的地基、土壤和其他自重总和。b)情况2:双线纵向主轻负荷图6单孔轻重量图(尺寸单位：毫米)支撑反作用力计算：左侧相交部分：对称：右侧相交部分：对称：载荷在封口底面质心处计算为：偏心e=1.7 0.7=2.4m-垂直合力和风力产生的偏心力矩。图7单孔颈底部力图1.基本选择和计算(1)选定的桩基类型考虑桩基为低承台，使用钻孔浇筑桩，确定设计为端承桩。(2)选择文件和文件直径图8土壤分布图a)桩身采用C25混凝土。b)使用d=1m作为设计文件直径，1.05m作为孔文件直径，钻孔灌注桩，旋转钻孔。c)如图8所示，选择强分化砂岩层作为轴承层，桩端进入轴承层的临界深度为1.5d=1.5m。也就是说，如果桩端比轴承盖大1.5米以上，从承台底到粗砂的基层深度为19.10米，则桩长l=22m米。文件基准标高12.13m，轴承层2.90m。d)估计文件数： (双孔过载估计)估计公式：型式：-垂直支撑力总和(kn)；R-桩基竖向承载力设计值；-经验系数。教材表5-6确定的文件极限侧电阻的标准值为：软粘土：=1.22，=21kPa，=2.59m砂粘土：=0.43，=70kPa，=8.45m粗砂密度：=74kPa，=8m分化砂岩：=2.4MPa，=2.96m教材表5-7中确定的文件的最终端阻标准值为：强烈分化的砂岩：h=25m米，服用=6300kPa。因此：桩端阻力可以承受主要垂直力，因此，因此：如果拿走，估计文件数。暂时采取n=6，检查后进行必要的调整。(1)开发盖地板平面形状和尺寸检查铁路桥规必须小于0.5d(设计文件直径)和0.25m(从最外层文件到顶盖底边的间隙)，钻孔灌注桩中心距离不得小于2.5英寸孔文件直径，如下图(cm)所示。图9在盖板底部放置文件(大小单位：厘米)在上图中，文件中心位于(3-4)d之间，因此来自基础中每个文件的压力在文件末端相互重叠。(2)桩和承台连接方法主要拉伸类型，桩扩盖板10cm，具体加固后详细说明。(3)查找r和文件数测试计算考虑桩组效应的地基的垂直承载力设计值r，并检查桩数是否合适根据食物(5-67)其中a)查找横向阻力、端阻力组文件系数。这两个系数可以根据表5-20确定，但水平方向和垂直方向不同，因此在确认表时平均，即用沙子插桩，用插值法在表5-20中引出b)寻找承台底土阻力组桩效应系数。可以通过表达式5-70计算此系数。首先查找封口内部区域、外部区域的净面积和封口地板基础的净面积表5-21插值法说，沙黏土是可压缩的土，因此服从数值。按下“和”，用插值方法基准(5-70)(4)寻找桩顶荷载垂直力；如果封口高度h为2m，则封口的弯矩(沿y轴) (沿y轴：水平向右y轴，向上x轴)根据表达式(5-60)，每个文件的平均垂直压力设计值为表达式(5-61)、桩基的最大和最小垂直压力设计值为(5)桩基竖向抗压承载力验算基础偏心受压时，检查时必须同时满足样式(5-72)和样式(5-73)条件，如果设计桩基的安全级别为1级，则建筑桩基的重要性系数=1.2。验算如下两个检查都满足了要求。(6)水平承载力试验水平力H=34kN、水平力和垂直力的合力和垂直线之间的角度可能不会检查桩基的水平支撑力。(7)帽冲孔检查设计帽厚度2.0m，冲孔破坏圆锥的有效高度。a)柱对帽冲孔检查。根据公式，(5-93)、(5-94)、(5-95)型式：-作用于冲孔失败圆锥的冲孔力的设计值；-承台混凝土抗拉强度设计值；-冲孔破坏锥有效高度中心线周长；-帽盖的冲孔破坏圆锥的有效高度；-冲孔系数；-跨距比，跨距，即柱(墙)边或顶盖变更到桩边的水平距离；当时，拿；如果满足0.2到1.0，作用于f柱或墙底部的垂直荷载设计值；-破坏圆锥范围内每个桩基净反作用力的设计值总和，与承台和电梯的土自重无关。设计一级桩基，因为在x方向，所以在y方向。两个平均值，即可从workspace页面中移除物件m盖混凝土选择C30，抗拉强度设计值满足要求。(8)承台底面质心处的位移计算a)设计负载：双线、纵向、2孔重载：双线，纵向，奇数：b)计算I .文件的计算宽度：二.基本变形系数计算而且，铁路假设文件是弹性文件，则计算深度为：如果深度记忆体位于两个不同的楼层，则基础比例系数m的转换公式为：其中另一方面，文件是弹性文件计算的弹性文件。c)单桩顶刚度计算其中：另外，检查表I .承台刚度系数计算对于低承台桩基，承台完全位于软塑料砂黏土中，因此承台的计算宽度为：而且，二.计算封口底面质心处的位移a、b、桩基是垂直桩基，桩组对称布置，例如：自上而下封口中心位移：荷载工况1-双线、纵向、2孔过载：荷载工况2-双线、纵向、单孔过载：(9)桩基检测a)桩组承载力计算(双孔超载计算)如果将一组文件视为实体基础，则实体基础是一个实体，桌子体的底面是底面尺寸，因为内摩擦角()比顶面大。自重文件：桩侧土壤重量：盖子重量：盖帽部分土壤重量：b)码头顶部水平位移计算(基于孔重载)码头高度：H=14.35m桥墩顶位移c)结构在土壤表面的位移(光荷载，按孔)如果在桥规检查m，m0，则在地面上结构的最大位移为6mm，如果超过6mm，则无法使用“m”方法计算，因此需要检查土面上文件的位