基础工程课程设计任务书

1．某公路桥梁1#桥墩基础设计

1.1 设计任务

本设计对象为某公路桥梁，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与验算。要求同学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，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和沉井 基础）的技术合理性进行比较，选择较为合理的基础方案（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素，拟采用桩基础）

2．对选定的基础方案进行详细设计（包括纵向受力钢筋、箍筋和构造钢筋等的配置）。 3．将以上全部成果整理成设计计算书。

设计计算书应手写。整个计算书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，计算书用A4 纸张，和设计资料部分一起装订成册，图纸采用A3幅面手绘图纸，而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。课程设计结束时应将计算书和图纸一起交指导老师评阅。

1.2 设计资料

1.2.1 工程概况

该桥梁系某公路干线上的大桥（双车道），线路位于直线平坡地段。该地区地震烈度较低，不考虑地震设防问题。桥梁及桥墩部分的设计已经完成，该桥梁上部结构为20 米钢筋混凝土装配式T梁桥，其桥墩、盖梁结构如图1-1所示。 1.2.2 工程地质和水文地质

冲刷深度：最大冲刷线为河床线下1.5m 处；

地质条件：（1）地基土上层为硬塑粘性土，其地基土的比例系数为m＝10000kN/m4； 桩周土极限摩阻力τ＝60kPa；地基土平均有效重度γ'??8.0kN/m

3

（2）中层为中密细砂夹砾石，m＝15000 kN/m4，桩周土极限摩阻力τ＝55kPa；容许承载力 [σ0]??220kPa；地基土平均有效重度γ??8.0 kN/m（已考虑浮力） （3）下层为中密粗砂，m＝30000 kN/m4，桩周土极限摩阻力τ＝70kPa； 容许承载力?σ

0

3

???? 280kPa；地基土平均有效重度γ

' ??10 kN/m（已考虑浮力）。

3

按无横桥向的水平力（漂流物、冲击力、水压力等）计算。 1.2.3 设计标准

设计荷载：公路—Ⅱ级； 桥面净宽：7+2×0.75m

图1-1 桥墩及盖梁图

1.2.4 材料

钢筋：盖梁主筋用Ⅱ级钢筋，其它均用Ⅰ级钢筋；

混凝土：盖梁用C30，混凝土弹性模量Eh＝3.0×107kN/m2；墩柱、系梁及钻孔桩用 C20，混凝土弹性模量Eh＝2.6×107kN/m2。 1.2.5 设计荷载

(1)两跨恒载反力 N1=915kN（n为学号最后两位数） (2)盖梁恒载反力 N2=196kN（n为学号最后两位数）

(3)系梁恒载反力 N3=91kN（n为学号最后两位数） (4)一根墩柱恒载 N4=265kN（n为学号最后两位数） 作用于桩恒载反力N恒为: N恒= N1+N2+N3+N4=1467kN (5)活载反力 1）两跨活载反力

N5=615kN (汽车荷载 双列) （n为学号最后两位数）; 2）单跨活载反力

N6=446kN (汽车荷载 双列) （n为学号最后两位数）; 由N6在纵桥向引起的弯距M=146kN·m

3）制动力T=45.00kN，作用在支座中心，距桩顶的距离为6.197m 4）纵向风力

由盖梁引起的风力：W1=4.95 kN，对桩顶引起的力臂为5.45m； 由墩柱引起的风力：W2=4.65 kN；对桩顶的力臂为2.45m； 1.2.6 设计中用到的参数

桩基础采用旋转钻孔灌注桩，为摩擦桩。计算出的桩长取整数(精确到m)，计算单桩容许承载力时，桩入土深度影响系数λ=0.70～0.85，孔底沉淀层厚度影响的清底系数取mo=0.7～1.0，深度修正系数取1.5~10.0。 1.2.7设计成果与要求：

（1）确定桩的长度，进行单桩承载力验算。同组人员的设计桩径、桩长不得全部相同。

（2）桩身强度计算；求出桩身弯矩图（用座标纸A4画），确定桩身最大弯矩值及其相应截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度； （3）计算主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量； （4）用A3图纸手绘出桩的钢筋布置图。 1.2.8 设计依据及参考书：

1．《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社 2．《基础工程》王晓谋主编，人民交通出版社

3．《桥梁计算示例集》（桥梁地基与基础）赵明华主编，人民交通出版社

4．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004） 5．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004） 6．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

7．赵明华主编，徐学燕副主编．基础工程．高等教育出版社，2003 8．李克钏主编，罗书学副主编．基础工程．中国铁道出版社，2000

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