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铁路桥梁根底设计
铁路桥梁根底设计
一、 概述
常用的根底形式主要有明挖根底和桩根底,沉井根底在少数情况也会用到, 根底的设计包括确定根底形式、冲刷计算、基底外钻〔挖〕孔桩的最大中心距不大丁 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< ,不得小丁 ,且 不得小丁 ；当桩径d> ,不得小丁 ,且不得小丁 .
〔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
合根底各项荷载,各项荷载计算至基底中心.
襟边土重
计算根底襟边土柱重时,比拟简便的是分块计算,分基顶以上和基顶以下两 局部,再分前、后、左、右几局部计算.
根底自重
根底自重按明挖根底或承台尺寸计算即可.
根底土压力
对丁桥台,需要计算根底后包载土压力及活载土压力, 如果在地震区,还要
.
对丁位丁斜坡上的桥墩,如果根底承受侧土压力,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,只是增加了根底的各项荷载.
〔三〕 、明挖根底验算内容
明挖根底需验算以下几项：
基底应力
基底压应力不大丁地基的容许承载力. 对丁岩石上的根底,当基底合力偏心 距超出截面核心半径时,<铁 路桥涵地基和根底设计标准>第条,地震力作用时,提升系数见<铁路工 程抗震设计标准>第条.
当根底宽度b大丁 2m或根底底面的埋置深度h大丁 3m且h/b < 4时,地 基容许承载力考虑宽深修正,计算公式见<铁路桥涵地基和根底设计标准>第 条.
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地震
基底偏心
基底偏心按<铁路桥涵地基和根底设计标准>第条的规定验算, 力作用时,按<铁路工程抗震设计标准>第 条的规定验算.
3 .倾覆稳定
倾覆稳定按<铁路桥涵地基和根底设计标准>
,
倾覆
稳定系数不小丁 ,临时施工荷载作用时不小丁
,地震力作用时不小丁
.
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滑动稳定
滑动稳定按<铁路桥涵地基和根底设计标准>
,
滑动
稳定系数不小丁 ,临时施工荷载作用时不小丁
,地震力作用时不小丁
.
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沉降
根底底面以下受压土层产生的总沉降量按<铁路桥涵地基和根底设计标准> <铁路桥涵地基和根底设计标准> 第
条.
软弱下卧土层压应力
基底持力层以下如有软弱下卧土层,应按<铁路桥涵地基和根底设计标准> 第条检算该土层的压应力.
〔四〕、桩根底验算内容
完成承台底中心外力计算之后,就可以根据<铁路桥涵地基和根底设计标准> 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 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 、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标准要求、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m取值应适当降低,
可按<铁路桥涵地基和根底设计标准>附录D中表值的1/6〜1/2选用.
单桩轴向容许承载力分别按桩身材料强度和地基土层的阻力计算, 取其较小
,按<铁路桥涵地基和根底设计标准> 第条计算,打入桩、摩擦桩及柱桩计算公式各不相同. 主力+附加力作用 时,单桩容许承载力可提升20%主力+特殊荷载时,柱桩可提升 40%摩擦桩 可提升20吩40%〔根据桩底土层的地基容许承载力取值〕；地震力时,柱桩可提 高50%摩擦桩可提升20防40%具体可参见<铁路工程抗震设计标准>第
条.
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局部所占 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
,4
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4000kN,