基础工程桩基础课程设计报告书

1、基础工程课程设计课程名称：桩基础课程设计院系： 土木工程系专业：年级： 学号：指导教师：西南交通大学目录一、 概述 31.1 设计任务 31.2设计资料 错误!未定义书签。二、设计计算 错误!未定义书签。2.1桩的计算宽度 错误!未定义书签。2.2桩的变形系数 a 错误!未定义书签。2.3桩顶的刚度系数p 1,p 2,p 3, p 4。 错误!未定义书签。2.4计算承台底面形心 0点的位移a,b, 3 错误!未定义书签。2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 错误!未定义书签。2.6计算局部冲刷线处弯矩M0,水平力Q0及轴向力NO 错误!未定义书签。三、 验算单桩轴向受压容许承载力 错误!未定义书

2、签。3.1局部冲刷线以下深度 y处截面的弯矩 My及0y 错误!未定义书签。3.2桩顶纵向水平位移计算 错误!未定义书签。、概述1.1 设计任务本设计对象为某公路的特大型桥， 该桥梁的上部结构设计已经完成， 本课程设计的任务 是完成桥墩基础与地基的设计与检算。 要求同学选择一个基础，按给定的条件完成相关的设 计和计算工作，具体要求如下：（1）综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础、和沉井 基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理 的基础方案。（2）对选定的基础方案进行详细设计。（3）初步决定修筑基础的施工方案。（4）将以上全部成

3、功整理成设计计算说明书和设计施工图。1.1设计资料（1）地质及水文资料河床土质为鹅卵石，粒径为 50-60mm约占60% 20-30mmi勺占30% 石质坚硬，空隙大部分由砂密实充填，卵石层深达58.6m。地基比例系数 m=120000KN/mA；地基基本容许承载力 ° = 1000Kpa;桩周土极限摩阻力 =400Kpa 土的单位重度 =20kn/m3;土摩擦角=400。地面高程为69.54m, 般冲刷线高程为63.54m;最大冲刷线高程60.85m;承台底高程67.54m;常水位高程69.85m。（2）荷载上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，混凝土桥墩，承

4、台用C20混凝土，尺寸为2.5mx 5mX 8.0m。承台底总荷载为N =8500.00KNH =400.00KNM =5000.00KN桩拟定采用直径d=1.1m。6根灌注桩，排列见下，为对称竖直双排桩基础，桩底高程采用50.54m侧视图萌;祈桝机鮎正视图俯视图二、设计计算(1)桩的计算宽度 b仁K x K0 x KX d=0.9(d+1)K1-b' L1 门门 0.4 1.9K=b' +0.61.550.6 h10.63 6水平力作用方向上相邻两桩的净距L仁3-1.仁1.9m桩的计算深度h1=3(d+1)=6.3m桩排数n=2,所以取b' =0.6 b仁0.9 x(

5、 d+1) K=0.9 x (1.1+1) x 1.55=2.93m(2)桩的变形系数aE=0.67 Eh 0.67*2.6*10八7k n/mnd4I0.0719m120000 2.930.67 2.6 1 07 0.071964-10.49 m桩在局部冲刷线以下深度为h=10.3,其计算长度为h=Oi=0.489 X 10.31=5.05>2.5。因此按弹性桩计算。(3)桩顶的刚度系数p 1，p 2，p 3，p 4。1p 1= Io Eh 1EACo Ao|o(基底到局部冲刷线的距离)=6.19m,局部冲刷线到底部h=10.31,E =0.5,A=2=1.15m63co=moh=12

6、OOOOX 10.31 = 1-237 10 KN/m1. 1A0=210 .31tan -40 04按桩中心距计算面积,取A0 =32=7.07M246.19 0.5 10.31p 1一71.15 2.6 1011=2 025 x 106 = 1 617EI1.237106厶U厶1II 1 17.07已知：h ch=0.49 X 10.31=5.05>4,取用 4lo aI0=0.49 X 6.19=3.0查附表 3-17,3-18 , 3-19 得:XQ 0.10314, XM 0.24691, M0.80158 .p 2= 3EI Xq=0.0121EIp 3= 2曰 Xm 0.0

7、593EIp 4=aEI °m 0.3928EI(4) 计算承台底面形心O点的位移a,b, (3徐ni p2i =6X 0.0121EI=0.0726EIn p1 6X 1.617EI=9.702EIN b 二8500876.19.702EIEIY邛=乞珥Pd +£陝幷M2-6 X 0.0593EI=-0.3558EI=6X 0.3928EI+6 X 1.617EI X 1.5A2= 24186 EI24.186EI400 0.3558EI500020.0726EI24.186EI(0.3558EI )6965.7EI17.64EI360 0.4172EI5300539.6

8、320.912EI17.64EI (0.4712EI ) EI0.0726 EI 5000 0.3558EI4000.0726EI 24.186EI(0.3558EI )2310.14EI(5) .计算作用在每根桩顶上的作用力因为桩均为竖直对称，所以有(EI=855322KN)2168.9 KN664.4 KNNi p(b 人 B)=1.617EI( 876.1 1.5 310.14)/EI)=Qi=6965.7 0.0121EI0.0593EI310.14 65.89KN=EIEI3a=0.3928 X 310.14-0.0593 X 6965.7=-291.24KN ? M校核:nQ 6X

9、 65.89=395.34 H=400KNnnNi 3x 2168.9+3 X 664.4=8498.7 KN ?M N=8500KN?Mi 1n艸 nMi =(3 x 2168.9-3 x 664.4) x 1.5-6 x (291.24)=5022.81k/mi 1M 5000kn/m(6) .计算局部冲刷线处弯矩 MQ水平力Q0及轴向力N0M0=Mi+Qi l0=291.24+65.89 x 6.19=699.1kn/mQ0=65.89kn2N0二“说 A0 I。(25 10) =2168.9+3.14 x 1.1 x 0.25 x 15=2183.15KN3.单桩受力变形验算(1)局部

10、冲刷线以下深度y处截面的弯矩My及0yQ0My二？Am M°Bma由附表3-3和3-7有下yz=ayh=ahAmBmIQ 0 Ar m69901BmM y699.1 y00.040.000001.00000 10 00.20.140.099600.9997413.4698.9712.30.40.240.196960.9980626.5697.7724.20.60.340.290100.9938239.0694.8733.80.80.440.377390.9861750.7689.4740.210.540.457520.9745861.5681.3742.91.20.640.52938

11、0.9586171.2670.2741.31.40.740.592380.9381779.7655.9735.51.60.840.645610.9132486.8638.4725.31.80.940.689260.8840792.7618.1710.721.040.732050.8508998.4594.9693.32.21.140.747140.81410100.5569.1669.62.41.240.761830.77415102.4541.2643.72.61.340.767610.73161103.2511.5614.72.81.440.764980.68694102.9480.258

12、3.131.540.754660.64081101.5448.0549.53.21.640.737340.5937399.1415.1514.23.41.740.713810.5462596.0381.9477.93.61.840.684880.4988992.1348.8440.93.81.940.651390.4521987.6316.1403.742.040.614130.4065882.6284.2366.84.22.140.531600.3202571.5223.9295.44.42.240.443340.2426259.6169.6229.24.62.340.354580.1754

13、647.7122.7170.34.82.440.269960.1197936.383.7120.052.540.193050.0759526.053.179.15.22.540.050810.013546.89.516.35.42.640.000050.000090.00.10.1°yjxzBxa2M0bi无量纲系数A及Bx由附表3-1 附表3-5查得，ay计算如下00.042.440661.621000.000.000.000.20.142.278731.450942.518.3110.820.40.242.117791.290884.5714.4919.070.60.341.95

14、8811.140796.3519.2125.560.80.441.802731.000647.7922.4730.2610.541.650420.870368.9124.4333.341.20.641.50680.749819.7625.2635.021.40.741.360240.6388510.2825.1135.391.60.841.223700.5372710.5724.1334.701.80.941.093610.4448110.6322.4833.1021.040.970410.3611910.4820.2830.762.21.140.854410.2860610.1517.672

15、7.822.41.240.745880.219089.6714.7624.432.61.340.644980.159859.0511.6720.722.81.440.551750.107938.348.4816.8231.540.466140.062887.555.3012.853.21.640.388100.024226.712.188.883.41.740.31741-0.008475.83-0.815.023.61.840.25386-0.035724.93-3.611.323.81.940.19717-0.057984.05-6.18-2.1442.040.14696-0.075723

16、.17-8.50-5.334.22.140.06461-0.099401.47-11.72-10.254.42.240.00348-0.110300.08-13.62-13.544.62.34-0.03986-0.11136-0.99-14.38-15.374.82.44-0.06902-0.10544-1.79-14.21-16.0052.54-0.08741-0.09471-2.36-13.29-15.655.22.54-0.10495-0.05698-2.95-8.32-11.265.42.64-0.10788-0.01487-3.15-2.25-5.40水平抗力图1 100-10, 0

17、0/ 色)010* 00Foroo'一罰3L40.V » LJ一11 r3水平抗力°yaA0 OETB0无量纲系数A，B查附表3-2,3-6有ABCDEF1yz-ayh=ah宀|KIX 20a oq-L 62100-b 750580.00410066230. 2FCL 1q-1. 61600-1. 6506E-0.0030011740. 40. 24-1. 60117-1. 55069-0.00369563350, 60. 3q-1.57676T. 45106-0.0034882016CL 80. 44-1. 54334-1, 35204-0.00327853671

18、0. 54-1. 50151-1.25394-0.00306748481. 20. 64-1. 46099-1. 15725-0.002859736g1, 40, 7q-1.3959311.06238-0.002646222101. 60. 84-1. 33393-0. 96978-0.00243841111h 80* 94-1.26713-0. 37987-0 002234074122L 0q-1. 196470 79311-0.002034544132. 21. 14-1. 12283-0. ?0981-0.001840753142. 41. 24-1. 04733-0, 63038-0.

19、001653946152. &1. 3q-0, 97078-0.55506-0.001474016N 81. 44-0. 89409-0, 48412-0.0013045281731. 54-0. 81801-0. 4=1770-0.001143367183. 21. 6q-6 74337-0.35598-0.00092102193* 41. 1q-0. 67075-0.29897-0.000850975203. 61. 84-0. 60077-6 24672-0.000720321213* 31* 94-0. 53393-0. 19916-0 000600194224Z 0q-0.

20、47063-CL 15624-0.0004S0646QyQoAqaMoBQ，无量纲系数Aq, Bq查附表3-4,3-8有yz=ayh=ah%0CL 041 一 00M0065.390. 2r 0. 14th 58833-0. 0075362.541594430. 40. 240 一药芮1-0.0279553.3E4029850.60. 34tL 9(Ufi8-0. 0592039. 32987240.80. 440. 83FJ9S-0.0955422.5523053410. 54CL 761丄斤-0.137473.08035477-17.348382291.20. 640一-0.181911.

21、4(X 74ILS2(H-0 22685-39. 360870251. 60. 840 一4fi522“CL 27067-60, 817810531.80. 940. 38689-0. 81245-81.5403774521. 040一 2SSH-0.35059-101.05489092.21. 146 19伽-0. 38443-118.9152032Z 4L 24(k 1D1 品7. *11335-134. 9069512.61. 340 01477-6 i3690-148. 69083182.S1. 44二Q 的沐-0.4566-160.15590213L54-0 13Qn9-0, 467

22、15-169.21940973. 2L 64zzfL 2oaa5-7 47378'175.84129253. 41. 74-Ck 25359-6 47496-180. 06976773. 61. 34-Ck S1M5-0.奸103-1S2. 00S78633, Sl g4-0 35501-0* 46223-181.73265554匕04-0 RHR鹤-Q-14914-179.4479664-169. 50971924. 22, 14-0. 43174-CL 411794. 42. 24d *47-0. 36312-153. E0793244.62. 340 42芮1-6 30732-1

23、34. 03687584.8Z 44-0-0. 24353-111.91454325Z 5a0一恥06行-0.19052-41.501112185., 22. 54-0 19975-6 01672-18.38911398剪力随深度变化100-200XyAx，无量纲系数 A , Bx查附表3-1 , 3-5有a El a ElA-|10204050孵a3 El0.6箫B埋深位移2.桩顶纵向水平位移计算查附表3-143-16有:Ax = 2.441 ;B= 1.621 ;错误！未找到引用源。紅: = 1.621 ;-错误！未找到引用源。=1.7510. 50. 4 脸 0.30.2n. ID系列100.042,14:0661.621000. 485970219