1、第二章天然地基上的淺根底2-8杲橋墩為混彊土實體墩HI性擴大根IL荷U組合II控制設i仁支座反力840kN K 930RN； 橋以及根辰BI 5480RN,設計水位以下墩身及根I8浮力1200KN,制勸力84kN,墩幗與以身 風力分別為2.1KN和16.8kN°構危尺寸及地質、水文資科見圖8-37,地星第一層為中密細 砂,車度為 20.5kN/m3,下層為粘土, Ifi Ji Y=19.5kN/m3,晾比 e=0.8,液性指 8 lL=1.0,基 龐寬3.1 mf長9.9m0要求驗算地基承就力、基18合力餡心更和根底穩定牧。圖8-37 習i 8-1圖(1)覽基度驗算1)基底應力廿算簡

2、化到基JK的荷我分別為：ZP=840+930+5480-1200=6050KN基地應力分別為：幾阿=竺±空 6050 ±997,32 26Q03KPnPz ""a" W2 134242持力層棗度螫算根II 土工試驗資料,持力層為中密細砂，査表7-10 oi=2OOkPa, 因根底寬度大于2/77,理深在一般沖刷我以下41/77 >3.0/77，需考慮根肛寬度和深度修正, 1表7-17寬度修正系數k,=1.5,深度修正系數為73.0。g = G oi +kiYi(b-2) +l(2Y2(d-3)+10hw=200+1.5x(20.5-10)

3、x(3.1-2) +3.0x(20.5J 0)x(4-3)+10x0=252kPa荷我組合II承菽力提畐系數為KT.25K a 1= 1.25x252=315kPa > pm260.03kPa 滿足要*3)度驗算下臥層力一般粘性土，由0.8, A=1.0査得容承我力62H50.0伽，小于持力層的容承我力，故需進展下臥層SI度驗算：基竈至粘土層碩而處的距離為5.3/77,軟弱下臥層碩面處土的自車應力%=yi AhZ=10.5x(5.3+4.1 )=98.7 kPa軟弱下臥層頂面處附JO應力升a gh)，廿算下臥層頂面附JD應力6.2時基底壓力取平均值,pf=( Pm«+Pn

4、71; )/2=( 260.03+134.24 )/2=197.14kPa,當 /b=9.9/3.1=3.2, Z/t5.3/3.1=1.7,查表8-8得附加應力系數a=0.307,故a2) kPa =47.3kPa62=6+6 =98.7+47.3=146 kPa下臥層Ji面處的容承我力可按it 8-16 it So其中,査得畑o, QI.5,那么:a+cF2滿足要求 2基底合力怕Q距驗算按IS給定荷敎組合驗算I8Q距應満足&<0.75pp=二b/6=0.52m2 M=997.32kN m 2 金6050 kNYAz/ 997 32 a)=m =0.16m < 0.75牛

5、0.39m満足要求ZP 6050(3)根庭科定性驗算按照給定奇議組合驗算1抗u科定峑算上述廿算可知997.326050=0.16m戶加2=31/2=155mAb=1.55/0.16=9.69>1.5(満足要求2貞!6動穩定鯊算基庇處為中密細紗，查表811得摩擦系數f=04°Z 層6050kNZ =84+16.8+2.1=102.9 kN滿足要求0.4x6050 =23.52 >1.3102.92-9有一為矩形2mx8g C20混性擴大根鼠頂面設在河床下1m,作用于根庇頂面的荷» 組合II有：軸。垂直力5200kN,彎® 840kNm,水平力96kN,

6、地基土為一nt!粘性土，第一層W 2.0m自河床算起，璽度Y=19.0kN/m3B比e=0.9,浪性 指數心0.8,第二層I? 5.0m,車度Y=19-5kN/m3, R比e=0.45,液性指數1匸035,低水位在 河床下10rm第二層以下力泥質頁巖),ifi*定根竈理置深度及底而尺寸，并經過驗算說 明其合Stto解：(1)初定基底面積以第二層為持力層，兩級臺階，崗級臺階0.5m高，襟邊和臺階均選04m寬，因此， 初定基K0R為36mx9.6m,經地基強度驗算不滿定要求時在闕整尺寸。根JO C15混覆土澆注,混漫土的Utt角m滬40：根疫的擴故角為=arctg =38.66° <

7、;max=40° 滿足要求2持力層«RJ»算KBIS=691.2KN將荷菽簡化到基底分別為：2P=5200+691.2=5891.2KNZM=840+96x1=936KNm基地應力分別為：G =竺土空 =589 L2 ±936= 2 1 5.6心pinlnW2 " 12S3第一層一般粘性土，*0.9, UJ.8,査表7-7 f§«,=160kPa,因此不宜作為持力層。第二層為持力層，屬-般粘性土, 0.45, 1=0.35,查表7-7 |O2=410kPa,因根氐理深為原地面下2.07 <3.07，不考慮深度修正；雖寬

8、度b=3.6m>2/77, （Q對粘性土 地基，寬度修正系數kU）,不需進展寬度修正。k =ko2=1.25x410kPa=512.5kPa> pnux=215.6kPa 満足強度要求3合力算荷我組合II,非巖地基備心皈應滿足a<Pp=妙4=b/6=0.6m&二空 =丄$ /?7=0.16m <p=0.6m満足要求ZP 5891.24根庭耳定性驗算1）杭滑動梯定呀算基IK處力硬塑狀態粘土，查表8-11 |§摩擦系® f=0.3o0.3x5891 .2r、韭口面七=h=二 1&4> 1.3誦足要求962IH覆穩定性驗算y=b/2=

9、1.8, fl）=0.15m"二丄=丄丄=12 >1.3滿定要求e0 0.152-10 S-ffiE itIW,水深3m,河床以下挖基Ji身10.8m。土質條件為亞砂土 y=19.5kN/, 4>=15% c=6.3kPa,透水性良好。扭采用三層支律銅板粧圍堰,坍板樁力拉森IV塑,其截面 模量ft W=2200c,容彎應力6=：240MPa。要求：確定支揮間卽；ii算板樁人土深度；廿算支槨軸向荷我；吧算根械強度；咁算封龐混盤土卑度。lfSo'9CC.1TkI48.43KP138KPa習題2-10圖解：確定支揮間卽經過廈次試算，取支撐間更從上之下依次為4.5m. 3

10、.5m. 3m、2.8m,如下圖。it算板械人土深度多支人土深度去根粧長度的15%,及人土深度為13.8*15%=2.07mit算支律?*向荷敦33. 63Al4533. 63 A2454& 43B18048. 43B28048. 43Cl11048. 43C211013848. 43Mmax=W* 5 = 2200c *240MPa=528kN.m主動土壓力系數Ka=0.59加上三個支倬，假定支撐之間為簡支，it算圖如上圖所示。1) 廿算A1由平狷條件可知;那么有：A1=126.47kN2) 計算 A2、B1=0A5/2*3.5/3=0126.84kN由平 Si 條件可知;256.5

11、3kN3) it 算 B2、C1=0B2*3-(48.43*3*3/2+80*3*3/2+30*3/2*3=0解得 B2=.43kN由平 S)條件可知；C1=48.43*3+80*3+30*3/2-B2=246.86kN4) if 算 C2、D=0=0解得 C2=234.87kN由平偷條件可知；10*2.8+28*2.8/2-C2=247.94kN那么各支撐的軸向荷我為：A=A1 +A2=126.47kN+126.84kN=253.31 kNB=B1+B2=256.53kN+.43kN=439.96kNC=C1+C2=246.86kN+234.87kN=484.73kND=247.94kN唱算

12、機樁強度1)2) Q=0卽離B1為x256.53-48.43x-(80-10x)- (80-10x)x/2=0 解得 x=1.82m=256.53 *1.82-+ (80-10*1.82)3) Q=0卽離B2為x.43-48.43x-80x-10x*x/2=0解得 x=1.356m=126.50kNm< Mmax= 528kNm4) Q=0卽離C2為x234.87-48.43X-110x-10x*x/2=0 解得 x=1.42m二23487742-(4843742742/2+110542742/2+=169.01 kNm< Mmax= 528kNm由以上計算«J®

13、;：各段彎矩均小于板粧旖的允強度。廿算封原爲證土卑B*X=*()X=10.615m,取=0.40,那么有 第皿章樁根底的披廿it算4-11某楡臺為多播I8拈淒注Iff 破，承臺J5W1尺寸則圖。級KH印卄用干承臺尺而中心處的設汁商我為： N=6400KN:H=1365kN； M=714kN.mo橋臺處無沖創。地基土片砂11 土，士的厚際倫卩=3&； 士的車度 / = 19k7V/m3；械土華陽力 affit7 = 45k7V/m2, ift g 比 M 系數 /n = 82O(kPa/m2 ； IfiEl 眼本承菽力容値£o = 25gV/nF；廿卸參數取兄=0.7,加()=

14、0.6,£=4.0。試礴定倂長并述展 配詹設廿。苔案：1樁長的廿算W (IS 1.5m)自壅梅迤米0 = Hlxl5=26.49(kN)已考慮睜力41 nM可即=列工必+如/幾+片2他-3)/ 1-1z N 】N. = +qh”42=12?+1 x 26.49 x/? = l 60" 13.25/?4 2計算R時取以下敗幽:樁的9it»gl.5m,樁長.u =1.5 = 4.71(/?) , AP = = 1.77m? , 2 = 0.7 , /w0 = 0.6 ,底=4 ,£o = 25OOOkPa /2=19.00kN/n?, qk =45kPao利

15、需2=105.98/? + 0.7434142+36/?)= 160" 13.25/?A/? = 12.51m現取h = 13m ,2.松的力計算(1) Hl的廿算寬度勺(P133)t=kkf(d + V):kf =0.9 , d = 1.5m ,厶=那么系數k按照Utitit尊：k=b.+匕旦乩0.6 h、n = 2 , b、= 0.6 o1h 厶 人 10.62.4k =b“ += 0.6 +x= 0.81 30.6 hx0.6 3x (1.5 + 1)b= kkf (d + 1) = 0.813x 0.9(1.5+ 1) = 1.829< 2d =32械的變形I = Lh

16、 = 0.2484"； E = 08E(0%kN/m2)64r可修編8200x1.829?x0.2484= 0.3121(其廿算長那2為：/F = q/? = 0.3121x13 = 4.05>2.5,故按并性檢廿程3,步頃劇度系敷Ppp、Pm、Pmh、Pmm値計養 1/0 = 0m,h = 13m = lA = =心=1.77 伉2Q = mh = 8200x 13=1.066xltf (kN/n?)36°(4-/7 tan)2 = -(+ 13xtan-)2 =24.776( nr) 2424-S2 =-x3.92 =1 1.94(nr)144M Bl A) =

17、1 l94m，°413i 1l7 + 1.066x105 xl 1.94AE C()4)= 1.04x106=0.2044EZ=h =動= 0.3121x13=4.05 , /=域= 0.3120x0 = 0tPHt 17,18,19 福X。=1.06423心=0.98545(pM =1.48372由貳4-86d借:plBI =a'EIp =0.032旳pMH = a2 EIxm =0.096QE/Pmm = aEl(p、 = 0.463 IE/4it尊承合麻面原點0桃位務5,5，幾）、氏4-92、JU4-93佻N _64007827795 一 nppp 一 4x0.204

18、一E!fl（%f +PppD：）H +S/M5=i ”，7廠IJPHH（nP.MM +02；）-舁莎冊/-In叩仙 + PppD： = 4 x 0.463 EI + 0.2044EZ x 4 x 1.952 = 4.9613EI z-inpMII = 4x0.096（£/ = 0.384QE/, n2p2MH =0.1475；EZ）2ft«o=i ”,一7nPnu（wA/.w +PpO：）- "plwi4.9613EZx13654-0.384CE/x714 _ 1422113"0.1296E/X4.9613EI -0.147S：E/）2El3M +叭hH

19、）n"Phii+ Ppp工 x：） -irphm/-i0.1296E7x714+0.384（£7xl365 _ 1244630.1296E/ X 4.9613EI - 0.1475：E/）25it尊作用在每根樁頂上作用力PQM 按直4-97廿算:pi = Pppci = Ppp（co + XMf2096.08kb1103.92kN訕忙.9呼=水平力Qi = Piui “（）一 Pmh 卩。=0.032.H_ 0.096CE/-124463 = 341.2 8kNElEl= Pm 卩°一 PmhS=0.463 EI 24463 0 096.22211、= _7888

20、4kN.mElEl(6)橋臺處無沖創杭身力與械頂相等。M()=Mj =-78&84(kN.m)Q)=341.28kN£ = 209608(kN)7深度Z處Iff放面的彎矩員18身量大彎矩疵廿第a.同簾沖刷踐以下深度z處Iff故面的彎迪M.汁算(341 7XM=782.41Bv +-=788.84Bw+1093.40AiW 無雖綱系數有a0.3121zmax = 1.0320,1.0320=0.3121= 3.3066訊表3、附表7分別査福，z = azZAwBr1093.40Av788.84BmM.-00010788.84788.840.30.960.289650.99363

21、316.70331783.81511100.5180.61.920.526030.95726575.161202755.1251330.2860.92.880.678740.87987742.134316694.07671436.2111.23.840.73880.76503807.80392603.48631411.291.54.810.713540.62469780.184636492.78051272.9651.85.770.620920.47411678.913928373.99691052.9112.27.050.43420.28334474.75428223.5099698.264

22、22.6&330.231810.13062253.461054103.0383356.499339.610.076280.0369483.40455229.13975112.54433.511.210.000010.000040.0109340.0315540.04248849.40000b.lff身MtR«Mmax及杲大彎迪位冒aMa0.3121x78&84由 Qr 0 借：Cq -a= 0.72139341.28由 Q =0.72139及斤=切? = 03121x13=4.057查附表 13 需由斤= 4.057, zmax =1.0320査附表 13 福，心=1

23、9107M 咖 = KmMq = 1.9107x78&84= 150725B.t =0.7992=0.7308心=L + B,. = -22 + 0.7992= 1.8122""射 Cq m 0.72139Mmax = K4/M0 = 1.812x78&84= 142938(8)械身KnHtnMtfi身林料截面強度醴算a. 級向贈筋面枳松姿向舸箭按含晞率0.2%配置:=-xl.52x 0.2% = 35x104(nr)4選用12根言性20的HRB335級胡礪。&=37x1(/(n?),冗=28CMPa桶桿采用C20混«±f

24、63;d=9.2MPab. 廿養jg心胞熠大系數/;/13困為長觀-2- = = 13.56<17.5i 1.5所以偏心更熠大系蝕： =1d根襦？公路橋涌地基與很辰設it«? JTG D63-2007）求借抽向力的角0西5：其中 r = 750mm, p = 0.002,并設 g =0.2,朋么_ Bf d + Dpsf；廠_92B + 0002x09x280Dh75()_92B + 0504Z)翻5()"Afcd+Cpf r"9.2A + 0.002x280C X " 9.2A + 0.56C XABCD（5）s吆0.972.61580.38652.2290.7251116.18011121.0373230.982.64240.37172.25610.7061110.72541120.988620.992.66850.35662.28250.3874100.93451120.901201由上表可見，當f = 0.98時（5）710.72mm與5T12rrun很接近，故鳳§ = 098力計算値eit餘蔵面抗壓承裁力Nu=Ar2fcd+Cpr2f = 2.6424x 75 tf x9.2 + 2.256 lx 0.002x 75tf x 280= 14385kN)>?/. =640ttkN)M“ =