双排式钢筋混凝土钻孔桩桥墩桩基础设计

1、“m”法弹性多排桩基础设计 课程设计任务书及指导书一、 课题：“m”法弹性多排桩基础设计二、目的：通过“m”法弹性多排桩基础设计，能进一步了解桩基础的设计方法与步骤，能拟定设计方案，能进行基桩和承台以及群桩基础的强度、稳定性、变形验算。三、要求：在10天时间内，完成任务书中的全部内容，构造合理，计算思路正确，计算结果准确。参考书目： (1)基础工程（第四版）教材，王晓谋主编 (2)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）要求； 一设计资料1地质及水文资料 河床地质为卵石，粒径50到60毫米，约占60%，20到30毫米约占30%。石质坚硬，孔隙大部分由砂密实填充，卵石深度达到58.6

2、米。地基土水平方向抗力系数的比列系数m，地基容许承载力基本容许值=1000kPa.桩侧摩阻力标准值.土的重度土内摩擦地面（河床）高程69.54m;一般冲刷线高程63.54m;局部冲刷线高程60.85m;承台底高程67.54m;常水位高程69.80m.如下图二荷载恒载加一孔荷载为恒载加两孔荷载为三持力层选择及桩型 河床土质为卵石，卵石层深度达58.6m，可作为较好的持力层。 初步选桩长17m，桩直径1m，拟定承台埋深为河床下2m。 桩型选用方型钻孔灌注桩。四单桩承载力 按建筑地基基础设计规范经验公式计算单桩承载力特征值： 计算得到： =7291kN五确定桩数和桩布置 拟定6根桩，进行单桩承载力验

3、算。单桩布置图如下： 计算桩顶荷载： 桩顶竖向力： =723.7KN>0 单桩水平力： 此值小于估算的单桩水平承载力特征值（100kN），满足要求。扣除承台和填土后桩顶竖向力设计值： 六桩的内力及位移计算 （一）群桩计算： 1桩的计算宽度： 2桩的变形系数： 桩在最大冲刷线以下深度10.31m，其计算长度则为： 故按弹性桩计算。 3桩顶刚度系数值的计算： 按桩中心距计算面积，故取： 已知参数: （4），取用4； 查表得： 4计算承台地面远点O初位移（单孔活载+恒载+制动力等）： 5计算作用在每根桩顶上作用力： 竖向力： 2215.52kN 541.47kN 水平力： 弯矩： 校核： 6计

4、算最大冲刷线出桩身出桩身弯矩水平力及轴力： （二）单桩内力及位移计算 1确定桩的计算宽度： 2计算桩的变形系数： 其中； 最大冲刷线处的=2294.29kN,=189.55kN·m，=59.83kN； 3计算最大冲刷线以下Z处桩截面上的弯矩: 007.20010189.55189.550.290.27.200.196960.9980616.88189.18206.060.570.47.200.377390.9861732.32186.93219.250.860.67.200.529380.9586145.38181.70227.081.150.87.200.645610.913245

5、5.34173.10228.441.431.07.200.723050.8508961.98161.29223.27 ,其中以及值可以由附表1和附5查的，的值列于下表Z007.202.440661.621000000.290.27.202.117791.2908816.4117.2733.680.570.47.201.802731.0006421.8226.7848.600.860.67.201.502680.7498132.0930.1160.201.150.87.201.223700.5372729.6228.7658.381.431.07.200.970410.3611929.3624.

6、1753.531.721.27.200.745880.2190827.0817.5944.672.011.47.200.551750.1079323.3710.1133.482.581.87.200.25386-0.0357213.82-4.309.523.152.27.200.06461-0.099404.30-14.63-10.333.722.67.20-0.03986-0.11136-3.14-19.37-22.514.303.07.20-0.08741-0.9471-7.69-19.01-26.75.013.57.20-0.10495-0.05698-11.12-13.35-24.47

7、5.734.07.20-0.10788-0.01487-12.70-3.96-16.66水平应力P图如下：桩顶纵向水平位移验算： 所以，桩顶纵向水平位移符合要求。 4桩身材料截面强度验算 验算最大弯矩（Z=1.06m处）截面强度，该处弯矩=233.34kN·m 每延米桩的重力：由于采用C25混凝土，HRB335，=11.5MPa，=280MPa. （1）计算偏心增大系数： 又因为故桩的计算长度为： 长细比：， 故取 （2）计算受压区高度系数： 取 则有: 现拟定采用C25号混凝土 HRB335 则： 计算所需纵向钢筋的截面积 =0.002×/4×1=15.71 现

8、选用1214 =。 混凝土净保护层厚度： c=65-=56mm 50mm，符合要求。 纵向钢筋间距为： -18=156mm 80mm 七承台结构设计 1确定承台外形尺寸和构造设计： 承台长边：a=8m 承台短边：b=4.5m 横桥向柱长hc：3.0m 纵桥向柱宽bc：1.2m 取承台埋深2m，承台高2m，桩顶深入承台50mm 钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为： =2.0-0.07=1.93m 2.桩顶处的局部受压验算式中： 承台内一根承受的最大计算轴向力kN，其中结构重要性系数=1.0；只有人群荷载参与组合时，荷载组合系数取=0.8；结构安全系数 ；则有材料安全系数，对于混凝土取=1.54；局部承压时提高系数，；局部受压时计算面积，局部受压面积边缘至靠近的构件边缘（又称临空面）的最小距离c=0.5m <d=1.0m，所以沿各边向外扩大的有效距离为0.5m，所以 承台内基桩桩顶横截面的面积，；所以，=；则有所以桩顶处的局部受压验算满足要求。3承台受弯承载力计算 选用钢筋，则实用钢筋为，沿平行Y轴方向布置。 选用钢筋，则实用钢筋11259，沿平行X方向布置。4承台受剪切承载力计算 又h=2000mm，故剪切承载力截面高度影响系数