基础工程桩基础课程设计

根底工程课程设计

课程名称：桩根底课程设计

院系：土木工程系

专业：____________________

年级：_____________________

姓名：___________________

学号：___________________

指导老师：________________

西南交通高校

书目

x....................3

1.1设计彳翊................................................................3

设计资料.....................................................

二、设计计算.....................................................

桩的计算宽度................................................

桩的变形系数a.............................................................................

桩顶的刚度系数pl,p2,p3,p4o.............................................

计算承台底面形心0点的位移a,b,p.............................................

计算作用在每根桩顶上的作用力...............................

计算局部冲刷线处弯矩M0,水平力Q0及轴向力NO...................

三、验算单桩轴向受压容许承载力.................................

局部冲刷线以下深度y处截面的弯矩"y及马..................

桩顶纵向水平位移计算........................................

一，概述

1.1设计任务

本设计对象为某马路的特大型桥，该桥梁的上部构造设计已经完成，本课程设计的任务

是完成桥墩根底与地基的设计与检算。要求同学选择一个根底，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，对三种常用的桥梁根底类型〔刚性扩大根底、桩根底、和沉

井根底〕的技术合理性进展比拟〔限于课时，本次课程设计不考虑造价因素〕，选择较为合

理的根底方案。

[2[对选定的根底方案进展具体设计。

(3)初步确定修筑根底的施工方案。

⑷将以上全部胜利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%,20-30mm约占30%,

石质坚硬，空隙大局部由砂密实充填，卵石层深达58.6m。

地基比例系数m=120000KN/mA4；地基根本容许承载力

a0=1000Kpa;桩周土极限摩阻力r=400Kpa；土的单位重度

y=20kn/m八3；土内摩擦角。=4()。。

地面高程为69.54m,一般冲刷线高程为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

xx

5m8.0mo

承台底总荷载为

(3)桩拟定采纳直径d=l.lmo

侧视图正视图

8

1,91,11,9

一般63.54冲刷线

能蝇哪0.85

密实卵石层

俯视图

二、设计计算

(1)桩的计算宽度

bl=KfxKoxKxd=0.9(d+1)K

V.L\入0.41.9-

K=b+-----x——=0.6+------x——=1.55

0.6h\0.636

水平力作用方向上相邻两桩的净距

桩排数廿2,所以取b'

xx(l.l+l)x

(2)桩的变形系数a

八公〃"?人

Eh=0.67*2.6*1072

J4

/=—=0.0719ZH4

64

，画I120000x2.93八/cm

a="——-=5/-----------------------------=0.49m

VEIV0.67X2.6X107X0.0719

桩在局部冲刷线以下深度为h=10.3,其计算长度为

h=ax10.31=5.05>2.5o因此按弹性桩计算。

(3)桩顶的刚度系数PLP2,P3,P4o

1

P1=1-十1

ENGA)

1。(基底到局部冲刷线的距离)=6.19m,

局部冲刷线究竟部h=10.31,

加4,

&=0.5,A二丁

6

c。=m°h=1200001237x10KN/m

40°

_r—2-----hI0.31xtan

A0-12

按桩中心距计算面积，取A°9322

6.19+0.5x10.311

P1=x106EI

LI5x2.6xlO71.237xl06x7.07

：h=oxio.31=5.05>4,取用4

查附表3・17,3-18,3-19得：X。=0.10314,XM=0.24691,<DM=0.80158.

P2二标日XQ

2

P3-aE|X.w=0.0593£/

P4=OEI%=0.3928口

(4)计算承台底面形心O点的位移a,b,B

n

Yaa=^^zP2i=6X

Ybb=Z%pli=6x

Yap=Ypa=_ZniPai=_6x

丫即=ZniP4i+'川内相=6XEI+6XEIX1.5八2=24.186EI

_y郃H_y郊M=24.186E/x400+0.3558EIx5(。)_6965.7

a-Y^Ypp-rlp~0.0726EZX24.186EZ-(0.3558EI)2-EI

N

b=—

Ybb

8500876.1

-9.702七/一EI

17.64E/x360+0.4172E/x5300_539.63

0.912E/X17.ME/-(0.4712£/)2一日

0.0726EZx5000+03558E/x400310.14

-0.0726E/x24.186E/-(0.3558EI)2-EI

(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)

-=pl(b+硅)=1.617EI((876.1±x310.14)/EI)=｛就潦

310,14

Qi=Gxa-2x万二69657X00I2IE/-0.0593^/X=65.89KN

EIEI

Mi=0〃-qaxx・M

校核：

n@=

QQ（）.a2Mo_

a=—A.+------zB

vxx

）b.b}

无量纲系数A及“由附表3・1.附表3-5查得，%计算如下

yz=ayh=ah乂UIq姐|

00.042.440661.621000.000.000.00

0.20.142.278731.450942.518.3110.82

0.40.242.117791.290884.5714.4919.07

0.60.341.958811.140796.3519.2125.56

0.80.441.802731.000647.7922.4730.26

10.541.650420.870368.9124.4333.34

1.20.641.50680.749819.7625.2635.02

1.40.741.360240.6388510.2825.1135.39

1.60.841.223700.5372710.5724.1334.70

1.80.941.093610.4448110.6322.4833.10

21.040.970410.3611910.4820.2830.76

2.21.140.854410.2860610.1517.6727.82

2.41.240.745880.219089.6714.7624.43

2.61.340.644980.159859.0511.6720.72

2.81.440.551750.107938.348.4816.82

31.540.466140.062887.555.3012.85

3.21.640.388100.024226.712.188.88

3.41.740.31741-0.008475.83-0.815.02

3.61.840.25386-0.035724.93-3.611.32

3.81.940.19717-0.057984.05-6.18-2.14

42.040.14696-0.075723.17-8.50-5.33

4.22.140.06461-0.099401.47-11.72-10.25

4.42.240.00348-0.110300.08-13.62-13.54

4.62.34-0.03986-0.11136-0.99-14.38-15.37

4.82.4■1-0.06902-0.10544-1.79-14.21-16.00

52.54-0.08741-0.09471-2.36-13.29-15.65

5.22.54-0.10495-0.05698-2.95-8.32-11.26

5.42.64-0.10788-0.01487-3.15-2.25-5.40

水平抗力图

水平抗力

、二扁4+察纵无量纲系数4,舔查附表323-6有

ABcDEF

1yz=ayh=ahN

200.04-1.62100-1.75058-0.004100662

30.20.14-1.61600-1.65068-0.003900117

40.40.24-1.60117-1.55069-0.003695633

50.60.34-1.57676-1.4:5106-0.003488201

60.80.44-1.54334-1.35204-0.003278536

710.54-1.50151-1.25394-0.003067484

81.20.64-1.46099-1.15725-0.002859736

91.40.74-1.39593-1.06238-0.002646222

101.60.84-1.33398-0.96978-0.002438411

111.80.94-1.26713-0.87987-0.002234074

1221.04-1.19647-0.79311-0.002034544

132.21.14-1.12283-0.70981-0.001840753

142.41.24-1.04733-0.63038-0.001653946

152.61.34-0.97078-0.55506-0.001474909

162.81.44-0.89409-0.48412-0.001304528

1731.54-0.81801-0.41770-0.001143367

183.21.64-0.74337-0.35598-0.000992102

193.41.74-0.67075-0.29897-0.000850975

203.61.84-0.60077-0.24672-0.000720321

213.81.94-0.53393-0.19916-0.000600194

2242.04-0.47063-0.15624-0.000490646

Qy=QA+aM）为，无量纲系数为，与查附表3-4,3-8有

yz=ayh=ahh]___N___叵］

00.04100000065.89

0.20.140-0.0075362.54159443

0.40.240-0.0279553.38402985

0.60.3409046H-0.0592039.3298724

0.80.440-0.0955422.55230534

10.54076145-0.137473.08035477

1.20.64067486-0.18191-17.84838229

1.40.740-0.22685-39.36087025

1.60.8404丽22-0.27087-60.81781053

1.80.940-0.31245-81.54037745

21.04028901-0.35059-101.0548909

2.21.140-0.38443-118.9152032

2.41.240101n3-0.41335-134.906951

2.61.34001477-0.43690-148.6908318

2.81.44-0.45486-160.1559021

31.541,44i")/-0.46715-169.2194097

3.21.64-c)20555-0.47378-175.8412925

3.41.74-c)2635Q-0.47496-180.0697677

3.61.84-c)RI加-0.47103-182.0087863

3.81.94一35501.-0.46223-181.7326555

42.04-0.44914-179.4479664

4.22.14-c)43174-0.41179-169.5097192

4.42.24-c)44647-0.36312-153.8079324

4.62.34-c)42651-0.30732-134.0368758

4.82.44)一^^1-0.24853-111.9145432

52.54-0.19052-41.50111218

17.Z54-c)1QQ7S-0.01672-1,RR911393

剪力的深度变化

*yji

系列2

系列3

系

系列5

系列6

沐度

八二臬4+奥7s，无量纲系数4,从查附表3-1,a-5有

丫Q'EIa*/

z=ayh=ahBx\tl

00.042.440661.621000.485970219

0.2’0.142.278731.450940.439195439

0.40.242.117791.290880.39478964

0.60.341.958811.140790.352789222

0.80.441.802731.000640.313229243

10.541.650420.870360.276132331

1.20.641.50680.749810.241685939

1.40.741