文档介绍：--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________铁路桥梁基础设计铁路桥梁基础设计铁路桥梁基础设计概述常用的基础形式主要有明挖基础和桩基础,沉井基础在少数情况也会用到,基础的设计包括确定基础形式、冲刷计算、基底外力计算、基础验算等内容。初步确定基础形式初步确定基础的形式,需要综合考虑地质条件、墩台高度、冲刷深度等因素,基础顶面一般不露出地面,基础开挖深度一般不大于6m。旱桥或不考虑水流冲刷作用的墩、台,地面以下持力层承载力较好时,可采用明挖基础,基础层数以1~3层为宜;地基情况较差,没有放置明挖基础的持力层时,则采用桩基础,桩基础位于比较陡的斜坡面上时,为了减少基坑开挖量,承台可以部分高出地面,但出露部分一定要用浆砌片石护砌,并在计算桩基时考虑其不利影响,以保证安全。高桩承台示意图冲刷计算一般冲刷至岩层时,按岩石河床局部冲刷公式计算。冲刷计算是一个反复试算的过程,先要假定冲至某一土层,按该土层的特性计算冲刷深度,如果计算结果与假定一致,说明假定正确,否则,应重新假定,重新计算。基础设计(一)、基础构造要求明挖基础可以为单层或多层,。混凝土基础襟边构造要求如下图所示,最上一层基础台阶两正交方向的坡线与竖直线所成的夹角不大于35°,需要同时调整最上一层台阶两正交方向的襟边宽度时,其斜角处的坡线与竖直线所成的夹角不得大于上述两正交方向为35°夹角时斜角处的坡线与竖直线的夹角,其它各层台阶正交方向的夹角不大于45°。明挖基础刚性角示意图1圆端形截面的桥墩,明挖基础襟边平面见下图,a为35°刚性角的襟边,调整纵横向襟边尺寸为c和d时,其中c的刚性角为35°~45°,d的刚性角应小于35°,并且e≤b。明挖基础刚性角示意图2位于陡坡上岩石地基中的明挖基础,埋置深度应考虑岩层节理、承载力、有无不利走向、倾角等因素,基底外缘至岩层安全线的最小水平距离a,对于硬质岩,视其节理发育程度及地面线倾斜程度而定,一般不小于2~3m,对于软质岩,视其风化破碎程度及地形条件而定,一般不小于3~5m。陡坡岩石地基基础设置墩、台需要采用桩基础时,一般为钻孔桩或挖孔桩,少数情况也会用到打入桩。钻孔桩可用于土层或岩层,、、、;挖孔桩适用于无地下水或少量地下水的土层或岩层,桩入土深度不宜大于10m,,防护措施采用10~15cm厚度的混凝土护壁。承台刚性角构造要求如下图所示,圆端形截面的桥墩角桩的扩散角应不大于45°。,桩尖中心距不小于3倍桩径;钻(挖),钻(挖)孔柱桩中心距不小于2倍成孔桩径,钻(挖)孔桩的最大中心距不大于2倍的承台厚度。承台板边缘至最外一排桩的净距,当桩径d≤,,;当桩径d>,,。(二)、基底外力计算计算基底中心或者承台底中心的外力是将基顶截面外力移至基底中心,并组合基础各项荷载,各项荷载计算至基底中心。,比较简便的是分块计算,分基顶以上和基顶以下两部分,再分前、后、左、右几部分计算。。,需要计算基础后恒载土压力及活载土压力,如果在地震区,还要计算基础后恒载地震土压力。基础后土压力按直墙背计算。对于位于斜坡上的桥墩,如果基础承受侧土压力,应按主动土压力计算其侧土压力。基底中心外力的组合与上部的墩、台一致,只是增加了基础的各项荷载。(三)、明挖基础验算内容明挖基础需验算以下几项:,且h/b≤(四)、桩基础验算内容完成承台底中心外力计算之后,就可以按照《铁路桥涵地基和基础设计规范》附录D的方法,考虑侧土弹性抗力的作用,计算基桩的内力和稳定性,并进一步验算桩身的强度,这一过程相当复杂,一般借助桩基计算程序来完成。桩基程序需要输入承台和桩的信息、地质参数、承台底中心外力内容,具体详见桩基程序说明。程序计算结果提供了桩顶内力、桩身强度、桩身配筋等内容,根据计算结果判断验算是否满足规范要求、设计是否合理。软弱土层中的桩基计算时,地基系数的比例系数m和m0摩擦桩桩底最大轴力为桩顶最大竖向力加上桩身自重与桩身入土部分所占同体积土重之差,柱桩桩底最大轴力为桩顶最大竖向力加上桩身自重,桩底最大轴力不得大于单桩受压容许承载力。各种桩径单桩