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1、橋梁基礎設計一、 設計資料1、 地址及水文河床土質：從地面（河床）至標高32.5m為軟塑粘土，以下為密實粗砂，深度達30m；河床標高為40.5m，一般沖刷線標高為38.5m，最大沖刷線為35.2m，常水位42.5m。2、 土質指標表1 土質指標類型地基系數m(KN/m)極限摩阻力(KPa)內摩擦角容重（KN/m）軟塑粘土 810 40 20 12密實粗砂 2510 120 38 12 3、樁、承臺尺寸與材料 承臺尺寸：7.0m4.5m2.0m。擬定采用四根樁，設計直徑1.0m。樁身混凝土用20號，其受壓彈性模量。 4、荷載情況 上部為等跨25m的預應力梁橋，混凝土橋墩，承臺頂面上縱橋向荷載為：2、 恒載及一孔活載時： 恒載及二孔活載時： 樁（直徑1.0m）自重每延米為：故，作用在承臺底面中心的荷載力為： 恒載及二孔活載時： 。樁基礎采用沖抓錐鉆孔灌注樁基礎，為摩擦樁。二、單樁容許承載力的確定 根據公路橋涵地基與基礎設計規范中確定單樁容許承載力的經驗公式，初步反算樁的長度，設該樁埋入最大沖刷線以下深度為h，一般沖刷線以下深度為h。則， 當兩跨活載時： 計算P時取以下數據：樁的設計樁徑1.0m，沖抓錐成孔直徑為1.15m，樁周長 現取h=9m，樁底標高為26.2m。樁的軸向承載力符合要求。具體見如圖所示。圖1 雙排樁斷面 （a）縱橋向斷面 （b）橫橋向斷面三、樁頂及最大沖刷線處荷載 、參數3、計算 1、樁的計算寬度 2、樁的變形系數 樁在最大沖刷線以下深度h=9m，其計算長度則為： 3、樁頂剛度系數值計算 4、計算承臺底面原點O處位移 計算作用在每根樁頂上的作用力 現采用試算法列表計算（見表2）：表2 受壓區高度系數計算表ABCDNu（N）Nj（N）Nu/Nj0.962.5890 0.4011 2.3359 0.6847 -0.000881.9630.972.6158 0.3865 2.3690 0.6590 0.0027262.1270.982.6424 0.3717 2.4012 0.6339 0.0073532.3360.992.6685 0.3566 2.4324 0.604、94 0.0134352.6091.00 2.6943 0.3413 2.4627 0.5856 0.0216372.976 由計算表可見，當=0.97時，計算縱向力Nu與設計值Nj之比較為合理，故取=0.97，=0.002726為計算值。 3、計算所需縱向鋼筋的截面積現選用1018，布置如圖2所示。混凝土凈保護層縱向鋼筋間凈距為256mm80mm。 對截面進行強度復核 由前面的計算結果， 1、在垂直與彎矩作用平面內 則在垂直于彎矩作用平面內的承載力為 在彎矩作用平面內的承載力為七、承臺結構設計計算圖3 樁承臺計算圖（尺寸單位：cm）承臺（見圖3）的有效高度為： 1、承臺受沖切驗算 樁邊沖切，5、計算沖跨比： 計算沖切系數：取 滿足要求。取滿足要求。3、 抗剪承載力計算所以抗剪承載力滿足要求。4、 承臺受彎承載力計算選用3228鋼筋，間距為17+2914+17cm，則實際鋼筋=197.02cm，混凝土保護層為5cm，沿X軸方向布置。選用3128鋼筋，間距為23cm，則實際鋼筋=190.86cm，混凝土保護層為5cm，沿X軸方向布置。沉井設計某工程采用沉井方案，由于井位處因地勢低洼，設計地面標高為+4.20米，施工期間實際標高為+2.90米，地下水位也為+2.90米。一、設計條件1. 工程概況 根據使用要求，本沉井結構尺寸如圖所示，沉井平面為矩形，剖面為階梯形，井頂標高為+5.20米，刃6、腳踏面標高為-4.90米，制作高度為10.10米，施工時采用二次施作，一次下沉，第一節制作高度為5.00米。標高+1.70米以上，井壁厚度為0.3米，標高+1.70米以下，井壁厚度為0.6米。沉井封底水下混凝土厚度為1.3米。2沉井材料混凝土采用C20，其軸心抗壓，軸心抗拉強度標準值fck=13.4(N/mm2) , ftk=1.54(N/mm2)軸心抗壓，軸心抗拉強度設計值fc=9.6(N/mm2) , ft=1.10(N/mm2) 鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335,強度標準值fyk=335,(N/mm2) 強度設計值fy=300(N/mm2) 沉井剖面、平面圖3. 地質資料根據地質鉆探資料分析7、，本沉井工程范圍內的地層，分為五層，其物理力學指標如表1所示。沉井井位以下主要是表1所列第五層灰色淤泥質粘土夾砂層。序號土層名稱埋藏深度（標高：米）孔隙比e含水量w (%)天然容重KN/m3干容重dKN/m3塑性指數Ip內摩擦角0內聚力C(kPa)允許承載力R(kPa)備注1黃色亞粘土+3.600.00.9333.018.714.112.7185110淤泥質土2灰色亞粘土+0.00-2.501.0337.218.313.49.91831003灰色粘土夾砂-2.5.13.501.4230.217.110.818.188804灰色粘-13515.51.1139.018.113.017.7121018、105灰色亞粘土-15.5以下0.9734.018.613.913.2168130沉井井壁與土體之間的摩阻力土的種類井壁與土體之間的摩阻力（kPa）粘性土1520 二、水、土壓力的計算本沉井采用排水下沉（地下水浮力標準值=0），對于作用在井壁上的水、土壓力采用重液地壓公式計算： 試中：為水土混合液的容重，取=13。 為計算點距重液面的高度。 當= 0時，= 0 = 1.9 m時，=131.9=24.7 = 5.9m時，=135.9=76.7 = 6.3 m時，=136.3=81.9 =7.2 m時，=131.9=93.6 = 7.8 m時，=137.8=101.4 三、下沉計算1. 沉井自重井9、壁鋼筋混凝土容重按25計，沉井重量為 =【（8.26.37.05.1）10.1（3.5+4.2）0.322（7.96.0）】25 = 3227.2 2. 摩阻力 井壁的側面摩阻力分布如下圖所示，單位摩阻力取進行計算。 = = 98.0 井壁總摩阻力： kN下沉系數 ，滿足下沉要求。四、沉井豎向計算1. 抽墊木時井壁豎向計算 沉井在開始下沉特別是在抽墊木時，井壁會產生較大的彎曲應力。該沉井采用四個支撐點，支撐點布置見下圖：（1） 假定定位墊木間距為0.7l，不考慮刃腳下回填砂的承載力，如下圖所示 井壁單位寬度標準值： 井壁單位寬度設計值：支座彎矩: 跨中彎矩:（2） 假設抽墊木時，先抽空的回填部位已經壓實變成支點，此時，沉井的井壁支承在三點上，如下圖所示：支座彎矩：跨中彎矩：（3） 配筋計算 ，按深梁進行計算，根據鋼筋混凝土結構構件設計規范計算如下： L 0.25 mm上層鋼筋選用和九、抗浮驗算沉井封底后總重： 浮力 S = 10 7.8 8.2 6.3 = 4029.5 kN抗浮安全系數： 滿足要求。