一、方案簡(jiǎn)介本方案為一簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，設(shè)置兩個(gè)承臺(tái)，每個(gè)承臺(tái)下設(shè)四根鉆孔樁，每根樁長(zhǎng)50米。墊梁共分三段，每個(gè)承臺(tái)上各一段，每段長(zhǎng)5.1米，采用C40砼；中間段墊梁長(zhǎng)41.78米，與兩邊墊梁斷開(kāi)，采用C25砼。二、墊梁結(jié)構(gòu)形狀及尺寸三、計(jì)算采用的有關(guān)數(shù)據(jù)1、承臺(tái)上面部分墊梁砼等級(jí)C40，砼彈性模量：E=；2、直接支承在地基上部分墊梁、樁和承臺(tái)砼等級(jí)C25，砼彈性模量：E=；四、設(shè)計(jì)荷載1、預(yù)制箱形重14300KN；2、模板及支撐系統(tǒng)重2000KN；3、一個(gè)承臺(tái)自重1736KN；4、墊梁?jiǎn)挝恢兀?51KN/M計(jì)算內(nèi)容一、墊梁部分1、中間段墊梁分析該部分墊梁在張拉前工況時(shí)工作，與兩端墊梁共同承受上部所傳遞下來(lái)的均布荷載。由于該段墊梁直接支承在經(jīng)過(guò)換填并分層夯實(shí)后的地基上，并且在施工墊梁前還可進(jìn)行預(yù)壓處理，將該部分地基沉降控制在允許范圍內(nèi)，墊梁下基礎(chǔ)可視為勻質(zhì)的。因此本段墊梁作為彈性地基梁考慮時(shí)其僅起著傳遞荷載的作用，按照構(gòu)造要求進(jìn)行配筋，砼標(biāo)號(hào)采用C25。墊梁底地基承載力驗(yàn)算如下：2、承臺(tái)部分墊梁該部分墊梁采用C40砼，主要考慮其在張拉后的工況下工作情況，由于在張拉后整個(gè)50米箱梁在距離墊梁端部約2米左右的位置將形成兩個(gè)集中力（實(shí)際上為線性荷載，為簡(jiǎn)化計(jì)算而考慮為集中力，偏于安全），該集中力將通過(guò)該處的底模傳遞到墊梁上，為了使該集中荷載不至于對(duì)墊梁形成局部承壓，施工時(shí)該處底模應(yīng)將槽鋼加密布設(shè)，墊梁與槽鋼間再鋪一層鋼板，使荷載擴(kuò)散后再傳遞到墊梁上。⑴梁肋抗壓計(jì)算假定墊梁中間肋所承受的荷載為：，再假定經(jīng)過(guò)擴(kuò)散后的承壓面積為：則，滿足要求。⑵樁頂處的局部壓應(yīng)力驗(yàn)算采用公式驗(yàn)算——局部承壓面積，——局部承壓時(shí)的計(jì)算面積（近似按一半圓形，一半橢圓計(jì)算）半圓部分：0.5×3.14×1.12=1.9m2半橢圓部分：長(zhǎng)邊A=2×（0.6+2×0.6）=3.6m短邊B=2×（0.6+0.5）=2.2m根據(jù)前面計(jì)算，樁頂最大豎直作用力N1=2611.43KN<22806KN，局部承壓滿足要求。⑶樁對(duì)承臺(tái)沖剪驗(yàn)算按公式進(jìn)行驗(yàn)算——承臺(tái)內(nèi)樁頂周長(zhǎng)，采用破樁頭聯(lián)結(jié)是按喇叭口周長(zhǎng)計(jì)，以主筋伸入1米高，與豎直方向成15°角計(jì)算——承臺(tái)頂面受樁沖剪后預(yù)計(jì)破裂面周長(zhǎng)，破裂線按樁身伸入承臺(tái)15cm以35°向上擴(kuò)展計(jì)算現(xiàn)樁頂?shù)匠信_(tái)頂實(shí)際距離1.6-0.15=1.45m〉0.16m，滿足要求。⑷承臺(tái)抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)抗剪計(jì)算公式：公式中，均取1.0當(dāng)為C25砼時(shí)，根據(jù)上述計(jì)算，承臺(tái)抗剪強(qiáng)度滿足要求。二、基礎(chǔ)部分1、樁基計(jì)算參考下表中的地質(zhì)資料杭州灣大橋Ⅹ標(biāo)段工程預(yù)制場(chǎng)地質(zhì)情況分析表鉆孔編號(hào)XZK328XZK328--1XZK329XZK329--1XZK330XZK330--1平均值累計(jì)地層厚度(m)地層名稱(chēng)地層厚度(m))側(cè)摩阻力(KPPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPa)地層厚度(m)側(cè)摩阻力(KPa)亞砂土4.2224224.8204.8205254.8254.622.34.6亞砂土15.63515.635153515.235163513.73515.235.019.8淤泥質(zhì)亞黏土6227.22292012.62015.52018.32011.420.731.2亞黏土夾亞砂土土26.23026.33024.12019.12515.325152521.025.852.2黏土3.4256.9253.45258.8254.2256.2255.525.057.7黏土0035000345005.2453.746.761.4細(xì)砂00155001.750004502.251.763.7黏土0012.8500010.845007.44510.346.774.0亞黏土008.250008.645005.8557.550.081.5黏土005.255005.655004.3555.055.086.62、樁基承載力計(jì)算樁基按鉆孔摩擦樁設(shè)計(jì)，樁長(zhǎng)按50米設(shè)計(jì)，基底置于亞粘土夾亞砂土層。⑴樁基承受外荷載預(yù)制箱形梁重：模板及施工荷載：承臺(tái)上墊梁重：承臺(tái)重量：承臺(tái)頂總荷載：樁身重力按一半計(jì)算：每根樁承受荷載為：⑵單樁承載力計(jì)算樁壁土的平均極限摩阻力：樁周長(zhǎng)：樁底橫截面面積：（旋轉(zhuǎn)鉆頭）清底系數(shù)修正系數(shù)：（透水性土）樁尖處容許承載力：（參考南引橋Ⅱ鉆孔綜合地質(zhì)柱狀圖取較小值）深度修正系數(shù)：（亞粘土夾亞砂土，液限）由于本結(jié)構(gòu)為臨時(shí)設(shè)施，其容許承載力采用1.5的安全系數(shù)即可(根據(jù)我集團(tuán)公司組織的方案論證會(huì)意見(jiàn))，因此，鉆挖孔樁的容許承載力為：根據(jù)上述計(jì)算，鉆孔樁單樁承載力滿足使用要求。三、沉降計(jì)算1、中段墊梁沉降計(jì)算采用分層總和法進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)橹卸螇|梁剛度較大，墊梁沉降視為均勻沉降，現(xiàn)列表格計(jì)算如下：中段墊梁中心處沉降量計(jì)算表地層參數(shù)計(jì)算

分層深度

(m)k附加應(yīng)力σz((Kpa))自重應(yīng)力qz((KPa))沉降量Si

（ccm）累計(jì)沉降量ΣSSi（cm）地面00.2559.630①Esi=12.11MPa10.80.24959.3917.440.390.4r,=9.3KN//m321.60.24458.19914.880.390.8kh=147x100-7cm//s32.40.23455.81422.320.381.2e=0.801143.20.2252.47429.760.361.5α=0.15MPPa-1540.204648.80437.20.331.964.80.188644.98844.640.312.275.60.173641.41052.080.292.486.40.159638.07059.520.262.797.20.147235.11666.960.243.01080.136232.49274.40.223.2119.60.117227.96089.280.403.61211.20.102424.435104.160.353.91312.80.090121.480119.040.304.21414.40.079719.002133.920.274.515160.070716.856148.80.244.7②Esi=4.311MPa16200.054312.947181.61.386.1r,=8.2KN//m317240.043310.323214.41.087.2kh=65.7x110-7cm//s18280.03538.415247.20.878.1e=1.0433192900.000255.40.108.2α=0.50MPPa-1③Esi=5.388MPa20320.02876.8382800.198.4r,=8.6KN//m321360.02375.645312.80.468.8kh=411x100-7cm//s22400.02014.784345.60.399.2e=0.9122α=0.36MPPa-1修正后沉降量SS=ΣΨsSi==0.5445x4..7+1..069xx3.5++0.9662x1..0=7..3cm中段墊梁邊緣角點(diǎn)處沉降量計(jì)算表地層參數(shù)計(jì)算

分層深度

(m)k附加應(yīng)力σz

((Kpa))自重應(yīng)力qz

((KPa))沉降量Si

（ccm）累計(jì)沉降量ΣSSi

（cm）地面00.2514.908①Esi=12.11MPa11.60.24914.84814.880.200.2r,=9.3KN//m323.20.24414.55029.760.190.4kh=147x100-7cm//s34.80.23413.95344.640.190.6e=0.801146.40.2213.11959.520.180.8α=0.15MPPa-1580.204612.20174.40.170.969.60.188611.24789.280.161.1711.20.173610.352104.160.141.2812.80.15969.518119.040.131.4914.40.14728.779133.920.121.510160.13628.123148.80.111.6②Esi=4.311MPa1119.20.11726.990175.040.562.1r,=8.2KN//m31222.40.10246.109201.280.492.6kh=65.7x110-7cm//s1325.60.09015.370227.520.433.1e=1.04331428.80.07974.751253.760.383.4α=0.50MPPa-115290.07914.717255.40.023.5③Esi=5.388MPa16320.07074.214281.20.253.7r,=8.6KN//m317400.05433.2373500.554.3kh=411x100-7cm//s18480.04332.581418.80.434.7e=0.912219500.04132.4614360.094.8α=0.36MPPa-1修正后沉降量SS=ΣΨsSi==0.5445x1..6+1..069xx1.9++0.9662x1..3=4..2cm2、樁基沉降計(jì)算樁基沉降采用等代墩基法假定樁基為實(shí)體基礎(chǔ)，然后按淺埋基礎(chǔ)的沉降的方法計(jì)算沉降。采用群樁樁頂外圍按/4角向下擴(kuò)散與假想實(shí)體基礎(chǔ)底平面相交的面積作為基礎(chǔ)的底面積F，以考慮群樁外圍側(cè)面剪應(yīng)力的擴(kuò)散作用。F=A×B=（a+2Ltg）（b+2Ltg）=（6+2×50tg）（5.2+2×50tg）=15.98×15.18=242.6基底應(yīng)力：=N/F=241770/242.6=996.6kpa其中N=8116+1736+4×3.14×0.622×50×25+（242.6-4×3.14×0.622）×50×19=241770KN樁基的總沉降量采用分層總和法計(jì)算：S=其中：為第i層土的厚度（cm），共分四層，每層土的厚度分別為：，，，為第i層土的壓縮模量（MPa）,分別為，，，。為第i層土頂面與底面附加應(yīng)力的平均值（Mpa），其值分別為：σz1=38.7KPa、σz2=22.25KPa、σz3=11.1KPa、σz4=6.65KPa。計(jì)算：求各分層面上的附加應(yīng)力：=其中k為基礎(chǔ)重心線上的附加應(yīng)力分布系數(shù)，查JTJ024-85附錄四得=0.66196、=0.29308、=0.18212、=0.10308。σ’z1=0.66196x46.6=30.8KPaσ’z2=0.29308x46.6=13.7KPaσ’z3=0.18212x46.6=8.5KPaσ’z4=0.10308x46.6=4.8KPaσz1=(σd+σ’z1)/2=38.7Kpaσz2=(σ’z1+σ’z2)/2=22.25KPaσz3=(σ’z2+σ’z3)/2=11.1Kpaσz4=(σ’z3+σ’z4)/2=6.65KPa則總沉降量：S=0.85xx(38..7x100-3/5..5x8440+222.25xx10-33/5.55x8800+11..1x100-3/3..06x6600+66.65xx10-33/15..75x9920)==13.33cm3、沉降差計(jì)算墊梁中間段與樁樁基的沉降降差△S：△S=133.3-77.3=66cm墊梁角點(diǎn)與樁基基的沉降差差△S’：△S=133.3-44.2