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2021桥樑桩基础课程设计指导书
《桥樑桩基础课程设计》
任务书与指导书
广州高校土木工程学院
2021.12
桥樑桩基础课程设计任务书
一、桩基础课程设计题
我国某大路桥樑採用桩柱式桥墩，初步拟定尺寸如下图1所示。其上部结构为25米预应力混凝土装配式t樑。桥面宽7米，两边各0.
5米人行道。设计荷载为大路ⅱ级，人群：3.
5kn/m2。
图11、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径採用=1.
2m，墩柱直径採用=1.0m。桩底沉澱土厚度t = (0.
2~0.4)d。区域性沖刷线处设定横系樑。
2、地质资料：标高25m以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量=18.
5kn/m3，土粒比重g=2.70g/，自然 含水量，液限，塑限。标高25m以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：
容量=19.5kn/m3，土粒比重g=2.70g/，自然 含水量，液限，塑限。
3、桩身材料：桩身採用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量，所供钢筋有ⅰ级钢和ⅱ级纲。
4、计算荷载
⑴ 一跨上部结构自重g=2350kn；
⑵ 盖樑自重g2=350kn
⑶ 区域性沖刷线以上一根柱重g3应分别考虑最低水位及常水位状况；
⑷ 活载：大路ⅱ级；人群：3.5kn/m2。
布载方式：单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
双孔布载，以产生最大竖向力。
⑸ 水平荷载（见图3）
制动力：h1=22.5kn；
盖樑风力：w1=8kn；
柱风力：w2=10kn。採用常水位并考虑波浪影响0.5m，常水位按45m计，以产生较大的桩身弯矩。w2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上载入进行。支座反力影响线见图4。
图2图3
图45、设计要求
⑴ 确定桩的长度，进行单桩承载力验算。
⑵ 桩身强度验算：求出桩身弯矩图（用座标纸画），定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度（採用最不利荷载组合及常水位）。
⑶ 计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。
⑷ 用2#图纸绘出桩的钢筋布置图。
二、应交资料
1、桩基础计算书
2、桩基础配筋图
3、桩基础钢筋数量表
桥樑桩基础课程设计指导书
一、恆载计算（每根桩反力计算）
1、上部结构横载反力n1
2、盖樑自重反力n2
3、系樑自重反力n3
4、一根墩柱自重反力n4
5、桩每延米重n5（考虑浮力）
二、活载反力计算
1、活载纵向布置时支座最大反力
⑴、活载：大路ⅱ级；人群：3.5kn/m2。
布载方式：单孔布载，以产生最大偏心弯矩。
双孔布载，以产生最大竖向力。
2、柱反力横向分布係数的计算
柱反力横向分布影响线见图5。
图5⑴、大路ⅱ级
⑵、人群荷载
三、荷载组合
1、计算墩柱顶最大垂直反力r
组合ⅰ：r= 恆载 +（1+u）汽车+人群（汽车、人群双孔布载）
2、计算桩顶最大弯矩
⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力
组合ⅰ：r= ++（1+u）汽车+人群（汽车、人群单孔布载）
⑵、计算桩顶（最大沖刷线处）的竖向力、水平力和弯矩
= ++（常水位）
= + +
= 14.7+ 14.05+ 11.25+ 0.3
——组合ⅰ中活载产生的竖向力。
四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算
1、单桩承载力计算
桩长计算：
设最大沖刷线以下桩长为h，一般沖刷线以下桩长为h3，单桩最大竖向力为：
v=+++（低水位）++ qh
——计算柱顶最大垂直反力时活载产生的较大值
q ——桩的集度（考虑浮力）
单桩容许承载力：
——各层土的厚度
——各层土的极限抗剪强度
——查表2-5
——土的容重（多层土时取加权平均值）
——桩周长
——桩底面积
——查表3-9 ——表3-10
——查表2-3
——液性指数 ——自然 含水量——液限 ——塑限
——自然 孔隙比 ——土粒比重 ——容重
令：最大竖向力与单桩容许承载力相等。解出桩长h从而确定h值。
2、钻孔桩强度複合
⑴、确定桩的计算宽度和变形係数
——查表3-18 =1（桩间影响係数）——桩径
——查表3-16 =0.67
⑵、最大沖刷线以下深度z处桩截面上的弯矩计算
依据 (时按4考虑)，查附表3、附表7得、，按上式计算不同深度处的并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所在位置、最大弯矩值及相应轴力n（计算轴力n时桩自重考虑浮力并按一半考虑，同时应减去摩阻力）。

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