基础工程设计任务书2

学 号 11220114

基础工程设计

设计说明书

桩柱式桥墩钻孔灌注摩擦桩及端承桩设计 （公路-Ⅰ级，净9+2×0.75m，跨径L=10m）

起止日期： 2015 年 1 月 12 日 至 2015 年 1 月 21 日

学班成指

生姓名 级 绩

张士军 11道桥1

李美东 郭红梅

导教师

土木工程系 2014年 12 月 30 日

1

天津城建大学

课程设计任务书

2014 —2015学年第 1学期

土木工程 学院 道路与桥梁 专业 11道桥 1 班 课程设计名称： 基础工程设计

设计题目： 桩柱式桥墩钻孔灌注摩擦桩及端承桩设计（公路-Ⅰ级，净9+2×

0.75m，跨径L=10m）

完成期限：自 2015 年 1月 12 日至 2015 年 1 月 21 日共 1.5 周 设计依据、要求及主要内容（详见附页）：

设计目的：通过本次课程设计的练习，使学生能够熟练掌握钻孔灌注摩擦桩和端承桩各自的受力特点、构造要求以及设计方法、计算步骤，并能独立完成常用的桩柱式桥墩的钻孔灌注桩摩擦桩和端承桩设计。

设计要求：依据设计任务书及相关设计规范，结合个人桥梁工程课程设计资料，在课程设计教室独立完成桥梁工程下部结构桩柱式桥墩钻孔灌注桩摩擦桩和端承桩的设计工作，编制设计说明书，绘制相应的工程图纸。 设计内容：

1、某桩柱式桥墩钻孔灌注摩擦桩的设计； 2、某桩柱式桥墩孔灌注端承桩的设计。

指导教师： 李美东 郭红梅 系（教研室）主任： 李美东 批准日期： 2014年 12月 30 日

2

附页:

第一部分 某桩柱式桥墩钻孔灌注桩摩擦桩的设计

一、设计资料

1、 设计荷载：公路—Ⅰ级，人群荷载：3kN/m，桥面宽7m，两侧人行道各宽1.5m。

上部等跨25m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计。桥墩为单排双柱式，墩身直径1.2m，基础采用钻孔灌注摩擦桩,旋转式钻机成孔。尺寸及标高见附图。作用2于一根桩顶面的荷载为： 两跨恒载反力：N1 盖梁自重反力：N2

系梁自重反力：N3 墩柱自重：N4 两跨活荷载反力：N5

N'5（人群荷载、单侧）

单跨活荷载反力：N6

N'6（人群荷载、单侧）

水平力：制动力T45kN，作用点在支座中心

纵向风力：作用在盖梁处的风力：W12.25kN 墩柱处的风力：W21.05kN 桩身混凝土采用C25，受压弹性模量Eh2.8104Mpa。 2．地质资料：

各土层地质情况及有关钻孔灌注桩桩基设计参数见附表一。 （可查相关规范或给定资料)

二、设计计算内容

1．桩长及桩底标高确定

2．桩基内力计算：(采用m法，桩顶按自由考虑) 地面以下Mz，Qz计算

3．桩截面配筋计算和验算，并绘钢筋布置图一张（3#图）

3

4．桩柱顶纵向水平位移计算

三、设计依据：

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路桥涵地基基础设计规范》JTJ D63—2007

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004) 《墩台与基础》，向中富，王荣霞，人民交通出版社，2011 《桥梁墩台与基础工程》，盛洪飞，哈尔滨工业大学出版社，2005 《结构设计原理》，叶见曙，人民交通出版社，2005

《混凝土简支梁（板）桥示例》，易建国，人民交通出版社，2000 《桥梁地基与基础》，赵明华，人民交通出版社，2004 《公路桥涵标准图》

四、时间安排

1、借阅熟悉资料，确定计算基本数据：1天 2、荷载计算、桩底标高的确定：1天

3、最大冲刷线处内力及位移的计算和验算：1天 4、桩身截面配筋计算和验算：1天 5、桩身截面钢筋布置图：1天

第二部分 某桩柱式桥墩钻孔灌注桩端承桩的设计

一、 设计资料

1、 设计荷载：公路—Ⅰ级，人群荷载：3kN/m，桥面宽7m，两侧人行道各宽1.5m。

上部等跨25m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计。桥墩为单排双柱式，墩身直径1.2m，基础采用钻孔灌注端承桩，旋转式钻机成孔。尺寸及标高见附图。作用于一根桩顶面的荷载为：

两跨恒载反力：N1 盖梁自重反力：N2 系梁自重反力：N3 墩柱自重：N4 两跨活荷载反力：N5

N5（人群荷载、单侧）

'2

4

单跨活荷载反力：N6

' N6（人群荷载、单侧）

水平力：制动力T45kN，作用点在支座中心

纵向风力：作用在盖梁处的风力：W12.25kN 墩柱处的风力：W21.05kN

桩身混凝土采用C25，受压弹性模量Eh2.8104Mpa。

2、地质资料：

河床表层为砂类卵石、砾石，厚约10～12m，含砂率（30～40）%，承载力基本容许值

fa0500~600KPa；其下底层为中风化白云灰质岩，单轴抗压强度标准值

frk26MPa。 沿形态断面柱状图资料详见附件二。 二、设计计算内容：

1．桩长及桩底标高确定

2．桩基内力计算：(采用m法，桩顶按自由考虑) 地面以下Mz，Qz计算

3．桩截面配筋计算和验算，并绘钢筋布置图一张（3图） 4．桩基及墩顶纵向水平位移计算

#三、设计依据：

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路桥涵地基基础设计规范》JTJ D63—2007

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004) 《墩台与基础》，向中富，王荣霞，人民交通出版社，2011 《桥梁墩台与基础工程》，盛洪飞，哈尔滨工业大学出版社，2005 《结构设计原理》，叶见曙，人民交通出版社，2005

《混凝土简支梁（板）桥示例》，易建国，人民交通出版社，2000 《桥梁地基与基础》，赵明华，人民交通出版社，2004 《公路桥涵标准图》

四、时间安排

1、荷载计算、桩底标高的确定：0.5天 2、最大冲刷线处内力及位移的计算和验算：1天 3、桩身截面配筋计算和验算：0.5天 4、桩身截面布置图：1天

5

附表一： 桩基设计参数表

地层 时代 编号 成因 ① ② ③ ④ ④ ⑤ ⑥ ⑥ ⑦ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧

岩土 名称 厚度 承载力基（kPa） ml 素填土 3.19 Q4al 粉质粘2.08 Q4桩周土极限摩阻力（kPa） 20 25 45 50 34 45 50 60 55 60 55 45 60 60 60 60 55 60 60 K2 压缩模量液性土容重w （m） 本容许值85 95 130 140 100 120 140 160 200 160 200 180 200 160 160 180 190 300 200 指数ES（MPa）IL 2.5 3.0 0.8 4.5 2.5 4.5 2.5 5.5 1.5 5.0 1.5 5.0 1.5 6.0 2.5 10.0 2.5 6.57 2.5 10.0 2.5 6.57 1.5 8.5 2.5 11.0 2.5 10.0 2.5 10.0 2.5 9.5 1.5 6.5 4.0 18.0 1.5 6.5 0.46 18.8 0.40 19.6 1.09 19.5 0.07 19.3 0.38 19.0 0.58 19.5 0.61 19.8 0.09 19.7 0.16 20.0 0.09 19.7 0.16 20.0 0.45 19.5 0.08 19.5 0.15 21.0 0.08 19.5 0.10 19.3 0.58 19.2 0.05 19.6 0.43 土 m 粉质粘3.10 Q4土 m 粘土 Q44.69 Q3al 粉质粘3.48 土 Q3al 粉质粘4.94 土 Q3m 粉质粘4.33 土 Q3al 粘土 Q3al 粉土 Q3al 粘土 Q3al 粉土 土 3.76 5.38 3.76 5.38 Q3al 粉质粘5.22 Q3al 粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉质粘土 细砂 粉质粘土 7.3 >1.0 2.6 3.2 2.0 3.4 2.7

6

附件二： 钻孔柱桩图资料

xx河桥 2号孔 孔口高程 334.94m 高程层底深土层厚1.50 0.28 3.60 0.88 0.52 1.70 2.08 1.08 0.40 1.12 1.72 （m） 度（m） 度（m） 178.24 1.50 177.96 1.78 174.36 5.40 173.48 6.28 172.96 6.80 171.26 8.50 169.18 10.58 168.10 11.66 167.68 12.06 166.58 13.18 164.86 14.90 土质描述 卵石，中密，qik160KPa 卵石，含砂量约50%，中密，qik165KPa 卵石，钻孔取出最大直径0.15—0.1m，黑灰色，含砂量约30%，中密，qik175KPa 附注 每层所指的卵石或砾石的直径大小是色杂中密，圆度较好，最大直径0.2m，有火成岩，钻孔取土灰岩组成，含砂量20%（卵石层），qik180KPa 的大小，卵石，含砂量40%，中密，qik170KPa 卵石，含砂量20%，中密，qik185KPa 并非真实代表卵石卵石，圆度较好，最大直径0.1m，以花岗岩为主，或砾石直径大小 含砂量25%，中密，q190KPa ik卵石或有漂石，直径0.5m，中密， qik210KPa 卵石，最大直径为0.4m，中密，qik200KPa 白云石灰石风化碎石，密实，qik280KPa 呈黑色，节理发育的中风化白云灰质岩frk26MPa

7