某基础工程课程设计计算书.doc

《基 础 工 程》
课程设计计算书

学 校：X X 大 学
学 院：土木建筑工程学院
专业班级：交通土建XXXX级
姓 名：X X X
学 号：XXXXXXXXXXXXXX
指导教师：X X X (老师)

设计说明书
一、 设计资料
1、 地址及水文
河床土质：从地面（河床）至标高32.5m为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m；河床标高为40.5m，一般冲刷线标高为38.5m，最大冲刷线为35.2m，常水位42.5m。
2、 土质指标
表1 土质指标

类型
地基系数m(KN/m)
极限摩阻力τ(KPa)
内摩擦角φ
容重γ（KN/m）
软塑粘土
　 8×10
　 40
　 20°
　 12
密实粗砂
　 25×10
　 120
　 38°
　 12
3、桩、承台尺寸与材料
承台尺寸：7.0m×4.5m×2.0m。拟定采用四根桩，设计直径1.0m。桩身混凝土用20号，其受压弹性模量。
4、荷载情况
上部为等跨25m的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：
恒载及一孔活载时：

恒载及二孔活载时：

桩（直径1.0m）自重每延米为：

故，作用在承台底面中心的荷载力为：

恒载及二孔活载时：
。桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩。
二、单桩容许承载力的确定
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，
初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h，一般冲刷线以下深度为h。则，

当两跨活载时：

计算[P]时取以下数据：
桩的设计桩径1.0m，冲抓锥成孔直径为1.15m，桩周长 现取h=9m，桩底标高为26.2m。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。

图1 双排桩断面 （a）纵桥向断面 （b）横桥向断面
三、桩顶及最大冲刷线处荷载
<一>、参数计算
1、桩的计算宽度

2、桩的变形系数α

桩在最大冲刷线以下深度h=9m，其计算长度则为：

3、桩顶刚度系数值计算

4、计算承台底面原点O处位移
<二>计算作用在每根桩顶上的作用力

现采用试算法列表计算（见表2）：
表2 受压区高度系数ξ计算表
ξ
A
B
C
D
μ
Nu（N）
Nj（N）
Nu/Nj
0.96
2.5890
0.4011
2.3359
0.6847
-0.00088

1.963
0.97
2.6158
0.3865
2.3690
0.6590
0.002726

2.127
0.98
2.6424
0.3717
2.4012
0.6339
0.007353

2.336
0.99
2.6685
0.3566
2.4324
0.6094
0.013435

2.609
1.00
2.6943
0.3413
2.4627
0.5856
0.021637

2.976
由计算表可见，当ξ=0.97时，计算纵向力Nu与设计值Nj之比较为合理，故取ξ=0.97，μ=0.002726为计算值。
3、计算所需纵向钢筋的截面积

现选用10φ18，，布置如图2所示。混凝土净保护层
纵向钢筋间净距为256mm>80mm。
<二>对截面进行强度复核
由前面的计算结果，

1、在垂直与弯矩作用平面内

则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为

在弯矩作用平面内的承载力为

七、承台结构设计计算

图3 桩承台计算图（尺寸单位：cm）
承台（见图3）的有效高度为：

1、承台受冲切验算
桩边冲切，计算冲跨比：

计算冲切系数：

取

满足要求。

取

满足要求。
3、 抗剪承载力计算

所以抗剪承载力满足要求。
4、 承台受弯承载力计算

选用3228钢筋，间距为17+29×14+17cm，则实际钢筋=197.02cm，混凝土保护层为5cm，沿X轴方向布置。

选用3128钢筋，间距为23cm，则实际钢筋=190.86cm，混凝土保护层为5cm，沿X轴方向布置。

【参考资料】
1、凌治平，易经武.基础工程.北京：人民交通出版社，2003
2、朱浮声.地基基础设计与计算.北京：人民交通出版社，2005
3、叶见曙.结构设计原理. 北京：人民交通出版社，2004
4、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）. 北京：人民交通出版社，1986