课 程 设 计
课 程 名 称 基 础 工 程 设 计 题 目 重力式桥墩刚性扩大基础设计 姓 名 专 业 年 级 学 号 指 导 教 师 成 绩 日 期 2011 年6 月 26 日
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《基础工程课程设计》
评 语
指导教师(签名)：2
2011年 6 月 30 日
目录：
一、设计资料……………………………………………………………………4 二、拟定刚性扩大基础尺寸……………………………………………………4
2.1确定基础埋置深度 2.2基础的尺寸拟定
三、桥墩荷载计算………………………………………………………………5
3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。 3.2汽车和人群荷载计算 3.3汽车制动力： 3.4风荷载计算
四、地基压应力计算……………………………………………………………9 五、持力层承载力验算…………………………………………………………10
5.1基底应力计
5.2持力层承载力验算 5.3下卧层承载力验算
六、基底偏心距验算……………………………………………………………10
6.1恒载作用时 6.2由合力偏心距
七、基础稳定性验算……………………………………………………………11
7.1倾覆稳定性验算 7.2.滑动稳定性验算
八、沉降计算……………………………………………………………………11 九、参考文献……………………………………………………………………12
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一、设计资料
1. 某一级公路桥梁，上部结构为35 m预应力钢筋混凝土简支梁(计算跨径l=33.98 m)，桥面宽度为净10(三车道)+2×1.5 m，弧形滑动支座，摩擦系数μ=0.2。 2. 设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3. 5 kN/m2。
3. 桥址处河流最高水位为116.66 m，最低水位为112.8 m，通航水位为115.33 m。 4. 横向基本风压W0=0.83 kN/m2。
5. 材料：墩帽混凝土30#，容重γ=25 kN/m3；墩身混凝土20#，容重γ=24 kN/m3。 6. 每跨上部结构自重6000 kN(中心荷载)。 7. 地基情况及土的物理力学性质指标，见表1。
表1 地基土层分布及计算指标
名 称 厚度/m 容重/kN/m3 孔隙比 含水量/% 液限/% 塑限/% 压缩模量/MPa
6.0 20.2 0.651 22.0 34.3 16.1 16.5 黏 土
3.0 18.3 0.978 33.1 36.0 19.8 7.5 亚黏土
6.0 22.5 35 强风化岩 — — — —
8. 冲刷线：最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线，标高为112.00 m。 9. 桥墩形式和尺寸示意图，见图1。
二、拟定刚性扩大基础尺寸
2.1确定基础埋置深度
由上部结构和设计荷载资料知道，本桥是重力式桥墩刚性扩大基础，并且为公路—Ⅰ级，从地质条件看最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线，标高为112.00 m。再由(如表2：)
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初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m处，标高为112.00-1.8=110.20m，基础埋深为1.8m
桥梁墩台基础基底最小埋置深度(m) 表2 总冲刷深度 桥梁类别 大\\中\\小桥(不铺砌) 特大桥 0 1.5 2.0 5 2.0 2.5 10 2.5 3.0 15 3.0 3.5 20 3.5 4.0 2.2基础的尺寸拟定 由规范知“水中基础顶面不宜高于最低水位，并在一般情况下大、中桥墩、台基础厚度在1—2m左右”。现初定基础材料为C20混凝土浇筑基础，厚度为1.5m，基础顶面标高为110.2+1.5=111.7m，则墩身高为120.8-1.2-111.7=7.9m，由墩身坡度值10:1的，墩底截面长为15.28m，宽为3.48m。基础分两层，台阶宽30cm，故台阶扩展角??arctan30?220?[?]，
75小于刚性角容许值[?]= 400,符合刚性角的要求。 则基础底面尺寸为：a=15.28+4×0.3=16.48m b=3.48+4×0.3=4.68m
拟定尺寸图（二）
三、桥墩荷载计算
3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。 (1)计算值列表3
恒载计算表 表(3) 部位 桥帽 {1桥身 台基 左跨上部构造 右跨上
2计算式 (π×1.05+11.8×2.1) ×1.2×25 ×(1.9+3.7)×7.9×11.8+ 1π(0.79+0. 223竖直力P(kN) 847.31 7372.90 2719.08 3000 3000 5
对基底中心轴偏心距e(m) 弯矩M(kN.m) 0 0 0 -1530 1530 备注 弯矩正负值规定如下：顺时针为正，逆时针为负 20 0 0 0.51 0.51 95)×(7.9+9.5)－1π×0.95×9.5}×24 3(16.7×4.9×0.75+16.1×4.3×0.75)×24 6000/2 6000/2