公路桥涵桩基础设计计算与工程概算

..公路桥涵桩基础础设计计算算与工程概概算一方案比选优化化化公路桥涵结构设设设计应当当考虑虑到结构构上可可能出现现的多多种作用用，例例如桥涵涵结构构构件上上除构构件永久久作用用（如自自重等等）外，可可能能同时出出现汽汽车荷载载、人人群荷载载等可可变作用用。《公公路桥规规》要要求这时时应该该按承载载力极极限状态态和正正常使用用极限限状态，结结合合相应的的设计计状况进进行作作用效应应组合合，并取取其最最不利组组合进进行计算算。1、按承载能力力力极限状态态设设计时，可可采采用以下下两种种作用效效应组组合。（1）基本作用用效效应组合。基基本组合是承承载能力极限限状态设计时时，永久作用用标准值效应应与可变作用用标准值效应应的组合，基基本组合表达达式为(1-1)或(1-2)γ0－桥梁结构构的的重要性系系系数，按按结构构设计安安全等等级采用用，对对于公路路桥梁梁，安全全等级级一级、二二级级、三级级，分分别为1..11、1.0和0.9；γGi－第i个个个永久荷载载作作用效应应的分分项系数数。分分项系数数是指指为保证证所设设计的结结构具具有结构构的可可靠度而而在设设计表达达式中中采用的的系数数，分为为作用用分项系系数和和抗力分分项系系数两类类。当当永久作作用效效应（结结构重重力和预预应力力作用）对对结结构承载载力不不利时，γγGi=1..22；对结构构的的承载能能力有有利时，γγGi=100；其他他永久作作用效效应的分分项系系数详见见《公公路桥规规》；；γQ1－汽车荷荷荷载效应（含含汽车冲击力力、离心力）的的分项系数,,取γQ1＝1.4；当某某个可变作用用在效用组合合中，其值超超过汽车荷载载效用时，则则该作用取代代汽车荷载，其其分项系数应应采用汽车荷荷载的分项系系数；对专门门为承受某种种作用而设置置的结构或装装置，设计时时该作用的分分项系数取与与汽车荷载同同值；计算人人行道板和人人行道栏杆的的局部荷载时时，其分项系系数也与汽车车荷载取同值值。γQj－在作用用用效应组合合中中除汽车车荷载载效应（含含汽汽车冲击击力、离离心力）、风风荷载以外的的其他第j个可变作用用效应的分项项系数，取γγQ1＝1.4,但风风荷载的分项项系数取γQ1＝1.1；Sgik、Sgggid－第第i个永久作作用用效应的的标准准值和设设计值值；SQjk－在作作作用效应组组合合中除汽汽车荷荷载效应应（含含汽车冲冲击力力、离心心力）外外的其他他第jj个可变作作用用效应的的标准准值；Sud－承载能能能力极限状状态态下，作作用基基本组合合的效效应组合合设计计值，作作用效效应设计计值等等于作用用效应应标准值值Sd与作用分分项项系数的的乘积积。SQ1k、SQQQ1d－汽汽车车荷载效效用含含汽车冲冲击力力、离心心力）的的标准值值和设设计值；；φc－在作用效效应应组合中，除除汽车荷载效效应效应（含含汽车冲击力力、离心力）以以外其他可变变作用效应的的组合系数，当当永久作用与与汽车荷载和和人群荷载（或或其他一种可可变作用）组组合时，人群群荷载（或其其他一种可变变作用）的组组合系数取00.80；当当除汽车荷载载（含汽车冲冲击力、离心心力）以外尚尚有两种其他他可变作用参参与组合时，其其组合系数取取0.70；尚尚有三种可变变作用组合时时，其组合系系数取0.660；尚有四四种及多于四四种的可变作作用参与组合合时取0.550。（2）偶然荷载载。永永久作用用标准值值效应应与可变变作用用某种代代表值值效应、一一种种偶然作作用标标准值效效应相相组合。偶偶然然作用的的效应应分项系系数取取1.0与偶偶然然作用同同时出出现的可可变作作用，可可根据据观测资资料和和工程经经验取取用适当当的代代表值。地地震震作用标标准值值及其表表达式式按现行行《公公路工程程抗震震设计规规范》中中的规定定采用用。表1-1永久久久作用效应应的的分项系系数序号作用类型永久作用效应的的的分项系系数对结构的承载能能能力不利利时对结构的承载能能能力有利时1混凝土和垢工结结结构重力力（包包括结构构附加加重力）1.21钢结构重力（包包包括结构构附加加重力）1.10或1...2012预加力1.213土的重力1.214混凝土的收缩及及及徐变115土侧压力1.416水的浮力117基础变位作用混凝土和垢土结结结构0.50.5钢结构111.1上部荷荷荷载计算算1.1.1永永永久荷载载主要考虑桩基础础础上部结结构的的自重荷荷载，其其他形式式的永永久作用用如砼砼收缩作作用等等可忽略略。计计算简式式如下下：永久荷载=预应应应力T型梁重+盖梁重+系梁重+墩身重(1-3))钢筋与混凝土的的的比例小小于33％，不考考虑虑钢筋的的重量量。1T梁自重————单位体体积积重26KKNN/m3GT梁=2055.996×226=53544..96KKN2墩身重————单位体积积重重24KNN//m3，则：墩身体积3.14×/444×155.114=330..43墩身重量G墩身身身=24×3300.433=7730..322KNN3盖梁重————单位体积积重重24KNN//m3体积:V1=1111.995××0.885××2=220..32V2=(111..95××2--1.335××2)//2××0.885××2=118..02V3=2×0..335×00.55×2==0..75盖梁体积V改良良良体积=VV1+V2+V3=20..332+118..02++0..75==399.09924×39.0009=99388.166KNN4系梁重————单位体积积重重24KNN//m3系梁体积V系梁梁梁体积=7.255××1.88×11.5==199.588mm3系梁重量G系梁梁梁=24×1199.588=4469..922KNN5桥面铺铺铺装——单位体体积积重26KKNN/m3桥面铺装体积VVV桥面铺装装=338.227m3；G桥面铺装=3338.277××26==9995.002KN6防撞墙————单位体积积重重24KNN//m3；防撞墙体积V防防防撞墙=2211.066m33；G防撞墙=2111.06××224=55055.444KKN作用在墩身底面面面总的垂垂直永永久荷载载为：：G=GT梁///2+G墩身+G盖梁/2++G系梁/2+G桥面铺装装/22+G防撞撞墙墙/2=535444.966/22+7330..32++9338.116//2+44699.922/22+9995..02//2++5055.444/22=486222.077KKN1.1.2可可可变荷载载为高速公路桥梁梁梁,可变荷载载主主要考虑虑汽车车荷载、汽汽车车冲击力力、汽汽车制动力(风荷载，流流流水荷载载，温温度荷载载等均均可忽略略)几个方面面。(1)汽车荷荷荷载计中汽车荷载采采采用2车道荷载载进进行分析析，由由于汽车车荷载载等级为为公路路-Ⅰ级，据《公公公路桥涵涵设计计通用规规范》JTTCD-660-20004,车车道荷载计计算图示如如下:P一集中荷载标标准准值q一均布荷载载标标准值据《公路桥涵设设设计通用用规范范》JTCCDD-600-220044,公公路-Ⅰ级车道荷荷载载的均布布荷载载标准值值为qqk=10..55KN//m标标准值按按以下下规定选选取：：桥梁计计算跨跨径小于于或等等于5m时，P=11880KKN；；算跨径径等于于或大于于500m时，P=33660KNN；桥桥梁计算算跨径径在5m~~550m之间间时时P值采用直直线线内插求求得。计计算剪力力效应应时，上上述集集中荷载载标准准值P应乘以1..22的系数。P=180+11180//455×（30-55）=2800KKNq=10.555(KKN/mm))计算剪力效应时时时集中荷荷载标标准值Pkk乘以1.22；汽车荷载P=22280××1..2+110..5×330==6511KKN(2)汽车冲击击击力据《公路桥涵设设设计通用用规范范》JTCCDD-600-220044，汽汽车荷载载的冲冲击力标标准值值为汽车车荷载载标准值值乘以以冲击系系数μμ。冲击系数μ可按按按下式计计算：：f表示结构基频频频（HZ）；当f＜1.5HHZ时时，μ=0.0055；当f＞14HZZ时，μ=0.4455；当1.5HZ≤≤≤f≤14HHZZ时，μ=0.11776lnnf--0.001557；汽车冲击力=汽汽汽车荷载×μ此桥的频率f===4HZZ,带带入式中中，故故u＝0.22288；则汽车冲击力NNN1=66511×0..2228=11488.433KKN(3)汽车制动动动力一个设计车道上上上由汽车车荷载载产生的的制动动力标准准值按按规范规规定的的车道荷荷载标标准值在在加载载长度上上计算算以总重重力的的10%计算算，但但公路—Ⅰ级汽车荷荷载载的制动动力标标准值不不得小小于1655KKN。10%的总重力力力=3222KN＞165KKNN；取汽车制动力NNN2=33222KNN；由以上计算可变变变荷载可可归纳纳列入下下表：：表1-2可变变变荷载汽车荷载(KNNN)汽车冲击力（KKKN）汽车制动力(KKKN)可变荷载651148.43322(4)偶然荷载载载本合同段区内5550年超越越概概率10%%的地震震动峰值值加速速度小于于0..05gg，地地震动反反应谱谱特征周周期小小于0.3355s，对应应地地震基本本烈度度小于Ⅵ度，故地地震震力可不不进行行计算。1.1.3上上上部荷载载总算算据《公路桥涵设设设计通用用规范范》JTCCDD-600-220044；（1-4）其中：γ0=111.1；γQj=1..22；SQ1=1..44；竖向荷载PV===1.11×（1.2×48622..07++1..4×((6551+11488.433+3322))）=8144.9994KNN横向荷载PH===3222×11.4=450.8000KN弯矩=269000.6225表1-3桩顶上上上部荷载总总算算表竖向荷载(KNNN)水平荷载(KNNN)弯矩()8144.9444450.802690.622252.1方案一一一：单排排墩柱柱式桩基基础（1）2.1.1工工工程地质质介绍绍总体上桥位区内内内地形变变化较较大，相相差高高度大，桥桥位位覆盖层层厚度度小，下下伏基基岩为花花岗岩岩，岩石石风化化强烈，全全风风化层厚厚度大大，最大大厚度度将近300米，该层层在水的的作用用下岗地地边坡坡坡面抗抗冲刷刷能力差差，洼洼地内上上部承承载力偏偏低，桥桥位中风风化基基岩埋深深大，且且受地域域地质质影响，中中风风化花岗岗岩岩岩体破碎碎，桥桥位洼地地内地地下水位位埋深深浅，中风化基基岩岩虽破碎碎，但但饱和单单轴抗抗压强度度高，可可作为桩桩基的的持力层层。2.1.2基基基础类型型的选选择选择桩基础是,,,根据设计计要要求和现现场的的条件,并考虑各各种种不同情情况,,包括荷载载的的大小和和性质质、地质质和水水文地质质条件件、料具具的用用量价格格（包包括料具具的数数量）、施施工工难易程程度、物物质供应应和交交通运输输条件件以及施施工条条件等等等，经经过综合合考虑虑后对以以下四四个可能能的基基础类型，进行比较选选选择，采采用最最佳方案案高承承台桩基基础。本设设计桩基础础,因为有很很好的承载载力的持力力层,按柱桩进进行设计计计算。浅基础：建筑物物物的浅平平基多多用砖、石石、混混凝土或或钢筋筋混凝土土等材材料组成成，因因为材料料的抗抗拉性能能差，截截面强度度要求求较高，埋埋深深较小，用用料料省，无无需复复杂的施施工设设备，因因而工工期短，造造价价低，但但只适适宜于上上部荷荷载较小小的建建筑物。低承台：稳定性性性较好，但但水水中施工工难度度较大，故故多多用于季季节性性河流或或冲刷刷深度较较小的的河流，航航运运繁忙或或有强强烈流水水的河河流。位位于旱旱地、浅浅水滩滩或季节节性河河流的墩墩台，当当冲刷不不深，施施工排水水不太太困难时时，选选用低承承台桩桩基有利利于提提高基础础的稳稳定性。高承台：由于承承承台位置置较高高或设在在施工工水位以以上，可可减少墩墩台的的坞工数数量，可可避免或或减少少水下施施工，施施工较为为方便便，且经经济。高高桩承台台基础础刚度较较小，在在水平力力的作作用下，由由于于承台及及桩基基露出地地面的的一段自自由长长度周围围无土土来共同同承担担水平外外力，桩桩基的受受力情情况较为为不利利，桩身身的内内力和位位移都都将大于于低承承台桩基基，在在稳定性性方面面也不如如低承承台桩基基。沉井：沉井基础础础占地面面积小小，施工工方便便，对邻邻近建建筑物影影响小小，沉井井内部部空间还还可得得到充分分利用用。沉井井法适适用于地地基深深层土的的承载载力大，而而上上部土层层比较较松软，易易于于开挖的的地层层。根据《公路桥涵涵涵地基与与基础础设计规规范》(JTJ0024-885)的规规定,选钻孔桩桩、钻（挖挖）孔桩适适用于各类类土层（包包括碎石类类土层和岩岩石层）。一般情况下桩基基基础设计计需经经过以下下步骤骤：（1）通过环环境境条件、结结构构荷载条条件、地地质施工工条件件、经济济条件件等确定定桩型型；（2）确定基基桩桩几何尺尺寸；；（3）确定桩桩数数及平面面布置置；（4）验算桩桩身身结构强强度。本本设计根根据实实际情况况做出出以下计计算。2.1.3桩基基基础的设设计(1)桩身设计计计1.桩材选择：：根根据本工程程程的特点点，选选择钢筋筋混凝凝土钻孔孔灌注注桩。2.桩径：初步步选选定桩径为为为1.800mm。3.桩长：由于于设设计桩为端端端承桩，根根据据（JTJJ0024--855.《公路路桥桥涵与基基础设设计规范范》第第4.3..55条）；当当河河床岩层层有冲冲刷时，桩桩基基须嵌入入基岩岩，按桩桩底嵌嵌固设计计，其其应嵌入入基岩岩的深度度按下下式计算算；圆形桩：（2---1）——在基岩顶面面面处的弯弯矩(()；——桩嵌入基岩岩岩中（不不计风风化层）的的有有效深度度不得得小于0..55m；——天然湿度的的的岩石单单轴极极限抗压压强度度（kpaa）；——钻孔桩的设设设计直径径（mm）；——系数，根据据据岩层侧侧面构构造而定定，节节理发达达的取取小值，节节理理发达的的取大大值；h==1.6mmm故设计嵌入深度度度h=1..66m；4.验算单桩承承承载力；；根据（JTJ00024--855.公路桥桥涵涵与基础础设计计规范第第4..3.44条）；；支撑在在基岩岩上或嵌嵌入基基岩内的的钻（挖挖）孔桩桩、沉沉桩、和和管桩桩的单桩桩轴向向受压容容许承承载力可可按下下式计算算；(2-2)单桩轴向受压允允允许承载载力((KN)；天然湿度的岩石石石单轴极极限抗抗压强度度（KKpa）；；桩嵌入基岩深度度度（m）；U——桩嵌入基基基岩部分的的横横截面周周长（m），对于于钻孔桩和和管桩按设设计直径采采用；A——桩底横截截截面面积（mm2），对于钻钻孔桩和管桩桩按设计直径径采用；根据清孔情况，岩岩石的破碎程程度等因素而而定的系数，按按下表2-11取用；表2-1系数数数C1、C2值条件C1C2良好的0.60.05一般的0.50.04较差的0.40.03注：1当h＜＜＜0.5mm时，C1采用表列列数数值的0..775倍，C2=0；2对于于钻孔桩桩，系系数C1、C2值可降低低200%采用；；取C1=0.4××0.88=0..322；C2=0.0033×0..8==0.00244；将各系数值统计计计到下表表2--2；表2-2承载力力力公式系数数表表C1C2（Kpa）()(m)(m)0.320.024350002.542.651.6[p]=(0...32××2..54++0..0244×55.655×11.6))××3500000=3559220.664KKN满足上上部部荷载的的要求求；2.1.4沉沉沉降计算算根据简化法计算算算单桩沉沉降量量，即在在竖向向工作荷荷载作作用下，单单桩桩沉降S由桩身压压缩缩变形和和桩端端土的压压缩变变形组成成，本本设计为为端承承桩，故故计算算公式为为：(2-3)式中：N——作作作用于桩桩顶的的竖向压压力（KNN），桩自自重对没有有影响，所所以不考虑虑桩身自重重；E——桩身材料料料的受压弹弹性性模量（MMppa）,取2.800××104Mpaa；l——桩的长度度度（m），实际际桩桩长为233..06++1..6=224..66mm；——桩底处岩层层层的竖向向抗力力地基系系数，根根据(JTG-63-220007《公公路路桥涵地地基与与基础设设计规规范》表表P..0.22-22)取值，即即在表2--33中取值；；A——桩的横截截截面面积；；表2-3岩石石石地基抗力力系系数C0编号（Kpa）Co（KN/mm2）110003000002不小于250000015000000003350001500000000注：Ra为岩石石石的单轴轴饱和和抗压强强度标标准值；；对于于无法进进行饱饱和的试试样，可可采用天天然含含水量单单轴抗抗压强度度标准准值；当当10000＜Ra＜2500000时，可用用直直线内插插法确确定Co。表2-4沉降计计计算表N(kN)8144.94445.05（mmmm）E(Kpa)2.8l(m)24.66(kN/)1500000000A()2.54由于S2.0===9.99mmm沉降满足足规规范要求求。2.1.5单桩桩桩内力及及变位位计算；；图1柱顶自自自由，桩底底嵌嵌固在基基岩中中的单排排桩式式桥墩根据(《建筑桩桩桩基技术术规范范》JGJJ-94-220008))第5.7..55：桩的水水平平变形系系数和和地基土土水平平抗力系系数的的比例系系数mm可按下列列规规定确定定：（1）决定桩测测土土抗力的计计计算宽度度b0；圆形单桩：b000=0.99((d+1))kk；((2-4))其中k为构件相相相互影响响系数数；b0=0.9××（1.8++11）×1.0==22.522（2）计算桩基基变变形系数；；；（2-5）式中m————桩侧土水水平平抗力系系数的的比例系系数；；b0——桩身身身的计算算宽度度；EI——桩身抗抗抗弯刚度度，按按该规范范第55.7..2条条的规定定计算算；对于于钢筋筋混凝土桩，EI===0.885EEcI0；其中Ec为混凝土土弹弹性模量量，II0为桩身换换算截面惯性矩：：：圆形截截面为为I0=W0d0/2；查规范《建筑桩桩桩基技术术规范范》JGJJ-94-220008表5.7..55取m=100000000KKN/mm4，Eh=2.88××107Kpaa；EI=0.8000.8××2..8=1.15544×2；==0.47；；；桩在最大冲刷线线线以下深深度hh=144.666m,其计算长长度度为=0.477××14..666=6..899〉2.5所以以应应该按弹弹性桩桩设计。(3)因为地地地面与最大大冲冲刷线重重合，桩桩（直径径1..8m）每每延延米重q计算如下下：：q=×（25---10）=38..115KNN（扣除浮力力）；；墩柱桩顶上外力力力Ni，Qi，Mi及最大冲冲刷刷处桩顶顶上外外力N0，Q0，M0.的关系系如如下；Ni=814444.94+++8.44×338.115××1.22=885299.449KNN；Qi=Q0=44550.8000KNN=HH0;Mi=M=226690.66625;(4)最大冲冲冲刷线（即即桩桩顶）处处桩变变位X0，φ0计算；已知:=0.4447；EII==1.11544×2；当桩置于岩石类类类土且>33..5时，取取Kh=0；h计算长度度===6.889>>4，按h计算长度度=44m计算，查查JTGDD663-220007《公路路桥桥涵地基基与基基础设计计规范范》表P..00.8计算算桩身作作用效效应无量量纲系系数用表表得::A1=-5.8855333；；；B1=-5..9940997；；C1=-0..9926667；；D1=4.55447800；A2=-6..5533116；；B222=-122..1588100；C2=-100..6088400；D2=-3..7766447；；A3=-0..8808448；；B3=-111..7300666C333=-177..9188600；D3=-155..0755500；A4=9.22443688；B4=-0..3357662；；C4=-155..6100500D444=-233..1400400；H0=1作作作用时；（2-6）==2.0111110-6m（2-7）==6.2981110-7raddM0=1作用用用时；（2-8）==6.2988810-77m（2-9）==3.2041110-7raddX0，φ0的计计算；（2-10）===4500.8802..0111100-66+269900.622566.2998110-7===2.660mmm<66mmm(符合m法要求)（2-11）=_(450..8806..2998100-77+269900.622533.2004110-7)=_11.446610-44rad（5）最大冲刷刷线线（即地面面面）以下下深度度Z处桩截面面上上的弯矩矩Mz及剪力Qz的计算；；（2-12）（2-13）式中无量纲系数数数A3，B3，C3,，D3与A4，B4，C4，D4，查JTGGDD63--20007《公公路路桥涵地地基与与基础设设计规规范》表表P..0.88计计算桩身身作用用效应无无量纲纲系数用用表得得，Mz与Qz值计算列列表表如下表表2--5与表2-66；弯矩矩图与剪剪力图图如下图图的图图2与图3；图2弯矩Mzzz图图3剪力Qzzz图表2-5MMMz值计算列列表表表2-6QQQz值计算算列列表(6)桩柱顶顶顶水平位移移的的计算；；桩顶为自由端，其其上作用有HH与W，顶端位移移可应用叠加加原理计算。设设桩顶的水平平位移为，它它是由下列各各项组成：桩桩在地面处的的水平位移XX0、地面处转转角φ0所引起的桩桩顶的水平位位移φ0l0、桩露出地地面段作为悬悬臂梁桩顶在在水平力H以及在M作用下产生生的水平位移移0，即（2-13）h111+h2=0+88..4=88.44（m）;n===I1E1/EI==((1.6//11.8))4=0.66224;n：桩式桥墩上上段段抗弯刚度度度E1I1与下段抗抗弯弯刚度EII的比值，E1I1=E0I1;EI==00.8EE0I，其中E0为桩身混混凝凝土抗压压弹性性模量，I1为桩上段段毛毛截面惯惯性矩矩；（桥墩）（2---14）=[8.43]]++8.422=32mm;=1.879___(_9.6555510-448.4))+322=33.89mmmm;代入数据解=333.4ccm<<[]==0.55=227.44cmm；符合设设计计要求。(7)桩的配配配筋及桩截截面面抗压承承载力力计算；；桩身最大弯矩位位位置及最最大弯弯矩计算算；桩地面处的剪力力力和弯矩矩：H0=H=44550.88KNN；M0=M+HH0l0=269900.6225++4500.888.44=664777.3345；地面以下桩身最最最大弯矩矩；Mmax=H000/ammH+M0mm（2-155）确定最大弯矩位位位置；由Qz=0得；；imm计===7.7755；据=4.0m,,,查《公路路桥桥梁钻孔孔桩计计算手册册》附附表m-55，；当ay==00.5时，im=6.99331˜11.66667，im计在其之间间，故故为最大大弯矩矩位置，再再据据=4.00mm，ay=00..4；查附附表表m-3，，m-4，得到；mH=000.866；mm=0.33778；Mmax=45550.8//00.5440..86++64477..34450..3778=331666.338；；地面至最大弯矩矩矩断面距距离；；ym=ay/aa==0.5///0.447==1.006mm；桩侧土壤最大应应应力计算算：Qmax===a2/b0（H0/a+MM0Qm）（2-1166）确定最大应力位位位置；IQQQ计=im计=7.7755；据=4.0m,,,查《公路路桥桥梁钻孔孔桩计计算手册册》附附表m-88，；当ay==00.7时，im=1.55557˜20.55338，im计在其之间间，故故为最大大应力力位置，再再据据=4.00mm，ay=00..7；查附附表表m-6，，m-7，得到；QH=0.93355；QQm=0.44441；Qmax=000.4772/2.5522（0.933554500.88/0..477+644777.344500.4441）=210.4333KN地面至最大应力力力断面距距离；；ym=ay/aa==0.7///0.554==1.330mm；配筋计算及桩身身身材料截截面强强度验算算；根据《公路桥梁梁梁钻孔桩桩计算算手册》；；桩桩的计算算长度度；lp=k1+ll00（2-177）其中：k1====5.377mm；l0：桩的悬悬出出长度取取8..4m；lp=k1+++l0=5.3377+8..4==13..777m；因为lp/D===13..777/1..8==7.665〉〉7；固应考考虑虑偏心距距增大大系数；；结构重要性系数数数；采用用混凝凝土C255，fcd=111..5Mppa；；HRB33335级钢筋筋抗抗压强度度设计计值；混凝凝土土保护层层厚度度取60mmmm，拟采用用φ25钢筋（外外径28..44m）；则：rs=18800//2--（60+2288.4//2）=8255..8mmm；g=rs/r=88225.88/9900==0..9188；eee0=M/NN==31666..38//81144..944=0..3889m；EI==11.1554××2；（2-16）式中：e000=0.33889mmm；h0=r+rss==825...8+99000=177255.8mmm；；0.2+2.777e0/h0=0.22++2.77×3389//17725..8==0.881<<1；1.15-0...01llp/h=11..15--0..01××133.777/114.666==1.114>>1，取=1；将数据代入式（2-16）得；=1.15；计算偏心距：111.1550..3899=00.4447m采用查表法计算算算（参考考《公公路钢筋筋混凝凝土及预预应力力混凝土土桥涵涵设计规规范》（JTGD6662-200004）附录录C-表C.0..22）；假设0.39；；；查表可可得各各系数分分别如如下：A=0.836669，B=00..53004，C=----0.552227，D=11..87111；；代入下式计算配配配筋率：：=-0.0002388按构造配配筋筋计算轴向力设计计计值；（2-17）将数据代入式（2-17）得；=800078..266KN与实际作用轴向向向力设计计值881444.994KNN偏差差在2%以内，符符合设计计规范范；所以以桩基基只需按按构造造配筋，根根据据规范要要求，选选配28φ25，钢筋筋截截面面积积As=1377445.22mmm2。2.1.5桩基基基础工程程概算算；相对于陆上钻孔孔孔来说，水水中中钻孔灌灌注桩桩主要在在围堰堰筑岛、工工作作平台等等辅助助工程方方面有有所差别别，另另外水中中钢护护筒的设设置、泥泥浆船的的使用用、水上上拌和和站、施施工栈栈桥等也也是需需要考虑虑的问问题。在在条件件允许的的情况况下首先先考虑虑围堰筑筑岛的的方案是是较HYPERLINK"/jxjs/jjgl/"经经济的，当当水水深≤1.5mm、流流速≤O.5mm//s的浅滩滩、且且河床渗渗水性性较小时时，可可采用土土围堰堰;水深≤3.0mm、流流速≤1.5mm//s、且河河床床渗水性性较小小或淤泥泥较浅浅时，可可采用用土袋(草袋、麻麻袋袋等)围堰;若水深在在3～7.0mm、流流速≤2.0mm//s也可采采用用竹笼、木木笼笼铁丝围围堰，否否则应考考虑采采用桩基基工作作平台。文件说明：结合合合本工程程的实实际情况况，采采用4×44××6.55m竹竹笼铁丝丝围堰堰；砼强强度等等级水下下C225，钢筋筋保保护层为为600mm；钻钻孔孔设备按按6台套记，工工工程采用用正循循环方法法成孔孔，钻机机为GGPS115型型钻机3台，泥浆浆泵为流流量ll08的离离心心泵4个，挖挖泥泥浆池4个，尺寸寸为为5×4××22m；材料料运运输及其其加工工，所有有材料料考虑汽汽车运运输，泥泥浆运运输距离离5kkm。编制依据：《公公公路工程程预算算定额》；；《公公路基本本建设设工程概概算预预算编制制办法法》。表2-7桥桩桩桩基础费用用计计算表序号项目名称单位工程量1成孔和灌注桩2605.80002人工挖孔方139.203人工挖沟槽307.204钢筋笼t92.255泥浆运送3052.26钢筋笼吊焊t90.27大型机械安拆台次48大型机械场外运运运输台次4表2-8灌注注注桩工程量量表表定额标号项目名称计量单位工程量基价（元）单价金额11人工挖孔桩1001.392352489.98114人工挖孔槽1030.72661.520321.2228238钢筋笼t92.253375.3311371...43240成孔和灌注桩10260.586111.6159256000.733247泥浆运送10305.22811.7247747...072115钢筋笼吊焊t90.2354.431966.8888序22大型机械安拆台次42728.310913.222序25大型机械场外运运运输台次42775.811103.222合计222647333.777表2-9灌注注注桩费用计计算算表序号项目名称取费标准金额1定额直接费分项工程×定额额额基价222647333.7772雨季施工增费定额直接费的000.7%%15585.33323生产工具增费定额直接费的111%222647...384检查试验费定额直接费的000.2%%6361.35555工程定位，场地地地清理费费定额直接费的000.3%%9542.03336材料二次搬运费费费不计7夜间使用费定额直接费的000.2%%6361.35558施工图预算定额直接费的444%190840...619价差10施工管理费定额直接费的1116%763362...4411临时设备费定额直接费的222.5%%119275...3812劳动保险费定额直接费的444.8%%229008...7313直接费与间接费费费之和1~12的总和和和378942222.36614计划利润（直接费+间接接接费）×9%341048...0115税金不含税工程造价价价3.144%%72874.222316含税金额造价（13）+（1114）+（15）420334444.63.1方案二二二：单排排墩柱柱式桩基基础（2）3.1.1桩桩桩基础设设计(1)桩桩桩身设计计；根据本工程的特特特点，选选择钢钢筋混凝凝土钻钻孔灌注注桩。墩的尺寸不变，桩桩型仍为端承承桩，桩尺寸寸拟定如下：：直径d=1.999m，桩长长24..06mm，嵌嵌入基岩岩深度度h=1mm，桩桩身混凝凝土强强度C255，受压压弹性模模量EEc=22.88×1004MPa；(2)验验验算单桩桩承载载力；根据（JTJ00024--855.公路桥桥涵涵与基础础设计计规范第第4..3.44条）；；将数据据代入入式（2--22）；=（0.3222×2..833+0..0224×55.997×11）×3000000=3114446.44KNN满足上部部荷荷载的要要求；；其中：系数C111，C2在表2-11中分别别取0.44，0.033降低低20%采用用，即即C1=0.3322，C2=0.00224。3.1.2沉降计算算根据简化法计算算算单桩沉沉降量量；将数数据代代入式（22--3）中，计计算结果果如下下表3-11：表3-1沉降计计计算表N(kN)8144.94442.66（mmmm）E(Kpa)2.8l(m)24.06(kN/)1500000000A()2.83由于S2.0===9.88mmm沉降满足足规规范要求求。3.1.4单单单桩内力力及变变位计算算；根据(《建筑桩桩桩基技术术规范范》JGJJ-94-220008))第5.7..55：桩的水水平平变形系系数和和地基土土水平平抗力系系数的的比例系系数mm可按下列列规规定确定定：（1）决定桩测测土土抗力的计计计算宽度度b0；圆形单桩：b000=0.99((d+1))kk；代入数据得：bbb0=0.99××（1.9++11）×1.0==22.611（2）计算桩基基变变形系数；；；==0.4447桩在最大冲刷线线线以下深深度hh=155.666m,其计算长长度度为=0.477××15..666=7..366〉2.5所以以应应该按弹弹性桩桩设计。(3)桩（直直直径1.88mm）每延米米重重q计算如下下：：q=×（25---10）=42..551KNN（扣除浮力力）；；墩柱桩顶上外力力力Ni，Qi，Mi及最大冲冲刷刷处桩顶顶上外外力N0，Q0，M0.的关系系如如下；Ni=814444.94+++8.44×442.551××1.22=885733.444KNN；Qi=Q0=44550.8000KNN=HH0;Mi=M=226690.66625;(4)最最最大冲刷刷线（即即桩顶）处处桩桩变位X0，φ0计算；已知:=0.4447；EI=00..80..8××2.88×1107×3.1144×1..944/64==11.4332××当桩置于岩石类类类土且>33..5时，取取Kh=0；h计算长度度===7.336>>4，按h计算长度度=44m计算，查查JTGDD663-220007《公路路桥桥涵地基基与基基础设计计规范范》表P..00.8计算算桩身作作用效效应无量量纲系系数用表表得::A1=-5.8855333；；；B1=-5..9940997；；C1=-0..9926667；；D1=4.55447800；A2=-6..5533116；；B222=-122..1588100；C2=-100..6088400；D2=-3..7766447；；A3=-0..8808448；；B3=-111..7300666C333=-177..9188600；D3=-155..0755500；A4=9.22443688；B4=-0..3357662；；C4=-155..6100500D444=-233..1400400；H0=1作用用用时；（2-6）==1.3611110-6m（2-7）==5.0581110-7raddM0=1作用用用时；（2-8）==5.0588810-77m（2-9）==2.5741110-7raddX0，φ0的计计算；（2-10）===4500.8801..3661100-66+269900.622555.0558110-7===1.99744mm<<6mmm(符合合m法要求)（2-11）=_(450..8805..0558100-77+269900.622522.5774110-7)=_9.2006610-44rad（5）最大冲刷刷线线（即桩顶顶顶）以下下深度度Z处桩截面面上上的弯矩矩Mz及剪力Qz的计算；；将数据分别代入入入下式；；式中无量纲系数数数A3，B3，C3,，D3与A4，B4，C4，D4，查JTGGDD63--20007《公公路路桥涵地地基与与基础设设计规规范》表表P..0.88计计算桩身身作用用效应无无量纲纲系数用用表得得，Mz与Qz值计算列列表表如下表表3--2与表3-33；弯矩矩Mz图和剪剪力力Qz图如图图4与图5所示；(6)桩柱顶顶顶水平位移移的的计算；；桩顶为自由端，其其上作用有HH与W，顶端位移移可应用叠加加原理计算。设设桩顶的水平平位移为，它它是由下列各各项组成：桩桩在地面处的的水平位移XX0、地面处转转角φ0所引起的桩桩顶的水平位位移φ0l0、桩露出地地面段作为悬悬臂梁桩顶在在水平力H以及在M作用下产生生的水平位移移0，即（2-13）h111+h2=0+88..4=88.44（m）;n=I1E1///EI==(11.6//1..9)4=0.55003;n：桩式桥墩上上段段抗弯刚度度度E1I1与下段抗抗弯弯刚度EII的比值，E1I1=E0I1;EI==00.8EE0I，其中E0为桩身混混凝凝土抗压压弹性性模量，I1为桩上段段毛毛截面惯惯性矩矩；（桥墩）（2---14）=[8.4333]+8.442=23.7mmmm;=1.974___(_9.2006610-448.4))+233.77=25.68mmmm;代入数据解=2225.668mmm<[[]=00.55；符合设设计计要求。(7)桩的配配配筋及桩截截面面抗压承承载力力计算；；桩身最大弯矩位位位置及最最大弯弯矩计算算；桩地面处的剪力力力和弯矩矩：H0=H=45500.8KNNN；M0=M+H00ll0=269900.6225++4500.888.44=664777.3345；地面以下桩身最最最大弯矩矩；Mmax=H000/ammH+M0mm（2-155）确定最大弯矩位位位置；由Qz=0得；；imm计=aM0/H0==6.7755；据=4.0m,,,查《公路路桥桥梁钻孔孔桩计计算手册册》附附表m-55，；当ay==00.5时，im=6.99331˜11.66667，im计在其之间间，故故为最大大弯矩矩位置，再再据据=4.00mm，ay=00..4；查附附表表m-3，，m-4，得到；mH=000.866；mm=0.33778；Mmax=45550.8//00.477×00.866+664777.3345××0..3788=332733.330；地面至最大弯矩矩矩断面距距离；；ym=ay/aa==0.5///0.447==1.006mm；桩侧土壤最大应应应力计算算：Qmax===a2/b0（H0/a+MM0Qm）（2-1166）确定最大应力位位位置；IQQQ计=im计=7.7766；据=4.0m,,,查《公路路桥桥梁钻孔孔桩计计算手册册》附附表m-88，；当ay==00.7时，im=1.55557˜20.55338，im计在其之间间，故故为最大大应力力位置，再再据据=4.00mm，ay=00..7；查附附表表m-6，，m-7，得到；QH=0.93355；QQm=0.44441；Qmax=000.4772/2.6611（0.933554500.88/0..477+644777.344500.4441）=317.6777KN地面至最大应力力力断面距距离；；ym=ay/aa==0.7///0.447==1.449mm；配筋计算及桩身身身材料截截面强强度验算算；根据《公路桥梁梁梁钻孔桩桩计算算手册》；；桩桩的计算算长度度；lp=k1+ll00（2-177）其中：k1====5.844mm；l0：桩的悬悬出出长度取取8..4m；lp=k1+++l0=5.8844+8..4==14..244m；因为lp/D===14..244/1..9==7.449〉〉7；固应考考虑虑偏心距距增大大系数；；结构重要性系数数数；采用用混凝凝土C255，fcd=111..5Mppa；；HRB33335级钢筋筋抗抗压强度度设计计值；混凝凝土土保护层层厚度度取60mmmm，拟采用用φ25钢筋（外外径28..44m）；则：rs=19900//2--（60+2288.4//2）=8755..8mmm；g=rs/r=88775.88/9950==0..9222；eee0=M/NN==32773..3/881444.994==0.44022m；EI==11.4332××2；（2-16）式中：e000=0.44002mmm；h0=r+rss==875...8+99500