礼慈路道路及配套工程箱涵结构计算书.docx
目录一、设计资料2二、设计依据2三、箱涵典型断面计算2四、箱涵基底换填计算4礼慈路道路及配套工程箱涵结构计算书一、设计资料混凝土：C30P10抗渗混凝土；箱涵：覆土厚度15.0m,箱涵段位置详水施总平面图。作用在箱涵顶的荷载除覆土外，作用在其上的活荷载按城市N级考虑。二、设计依据1、公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018)3、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(2015年版)4、地基基础设计规范(GB500072011)5、土木工程特种结构三、箱涵典型断面计算(1)构造型式及尺寸涵洞采用单箱单室箱涵，室内净空为3.5X4.Om,箱涵顶板及底板厚为0.7m,侧墙厚为0.6m,侧墙与顶、底板相交处设置0.35x0.35m的倒角。以使侧墙刚度与顶底板刚度相当。2)设计参数沿箱涵纵向取InI结构作为计算模型，作用在其上的荷载有如下几种类型：顶板覆土：最大覆土厚度为15m,土的容重取20KN?:q=20*15=300kNm2车辆荷载：车辆荷载换算成2.0ITl厚覆土考虑：q=l.0*20*2.0=40kNm2土的侧压力：作用在箱涵侧墙的土侧压力按下式计算:q=K（rh1+rh2）其中：K：为土的静止土压力系数,取0.5；r：土的容重（20KN11O;h:计算截面距离地面的深度；h2：车辆荷载的换算覆土厚度；（3）内力计算计算简图及结构内力见下列附图：个 平I000*700IOOO.700好寸HOoHo。二（4）计算结果根据以上内力计算结果,对弯矩最大、最小截面进行裂缝宽度验算，按裂缝宽度0.2mm进行控制，截面验算结果如下表:截面位置弯矩(kN-m)板厚度(mm)计算配筋面积(mm2)配筋裂缝宽度(mm)顶板跨中322.47004909E251000.1支座-3927004909E251000.12侧墙跨中1306001900E222000.12支座-397.27004909E251000.13底板跨中317.27004909E251000.1支座-397.27004909E251000.13注：顶板底板按纯弯计算，侧墙按压弯计算。由上述计算可知，设计满足规范要求。四、箱涵基底换填计算计算断面采用箱涵基底换填断面，采用级配碎石换填，换填深度1.5米一、设计资料1.1 地基处理方法：换填垫层法1.2 基础参数：基础类型：条形基础基础宽度B：4.50m基础覆土容重：20.00kNm31.3 荷载效应组合：标准组合轴力Fk：10OkNZm标准组合弯矩Mx：OkN-m/m准永久组合轴力F：100kN/m1.4 垫层参数：垫层厚度：1.5Om顶面宽度8：4.50m底面宽度B2：8.00m承载力特征值：200.0OkPa压缩模量：20.00MPa垫层的压力扩散角：20.00°压力扩散角：0.00°1.5 地基处理设计依据建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002J220-2002)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)1.6 土层参数:天然地面标高：0.0Om水位标高：-8.OOm基底标高：-5.OOm土层参数表格层号土层名称厚度m容重kNm3压缩模量MPa承载力kPad侧摩阻力kPa桩端阻力kPa1粉质粘土10.0018.0020.00120.001.0020.001000.00注:表中承载力指原始土层承载力特征值(kPa)、d基础埋深的地基承载力修正系数桩侧阻力指桩侧阻力特征值(kPa)、桩端阻力指桩端阻力特征值(kPa)二、垫层地基承载力验算经处理后的地基，当考虑基础宽度和深度对地基承载力特征值进行修正时，一般宽度不作修正，即基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础深度的地基承载力修正系数取1.O0经深度修正后复合地基承载力特征值fa为fa=fspk+O(d-O.50)上式中丫0为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度ihi18.00×5.00，丫°二L二=1&°°kNm3基础埋深，d=5.00mfspk为垫层的地基承载力特征值，fspk=200.00(kPa)fa=200.00+18.00×(5.00-0.50)=281.OOkPa轴心荷载作用时Gk=Gd=20X1.00×4.50X5.00=450.00kNPkFk÷Gk100. 00÷450. 004. 50122.22kPapkfa,满足要求偏心荷载作用时pkminFk+Gk _ MkA ¥100. 00+450. 000. 00 0. 004. 503. 38 0. 00122.22kPa pkmin>0,满足要求pkmax=:+=122.22kPapkmaxl.2fa,=1.2×281.00AW337.20kPa满足要求三、垫层底面处地基承载力验算基础底面的附加压力基础底面平均压力为：Pk=122.22kPa基础底面自重压力为：ch=×d=18.00×5.00=90.OOkPa基础底面的附加压力为：p=pk-ch=122.22-90.00=32.22kPa(1)计算垫层底面处的附加压力由基础规范式5.2.7-2,得b(pk-pc)PZ(b+2ztan)4. 50x(122.22-90.00)(4.50÷2×l.50×tan20.00°)145.005. 5925.93kPa(2)计算垫层底面处的自重压力PCZ-d上式中为自天然地面以下深度6.5Om范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度ihi18.00×6.50,=二-;=18.00kNm3Jh6.50PCZ=18.00×6.50=117.00kPa(3)垫层底面处经深度修正后复合地基承载力特征值faz为faz=fspk÷(d-0.50)垫层底面处埋深，d=6.50mfaz=120.00+18.00x(6.50-0.50)=228.OOkPapz+pcz=25.93+117.00=142.93kPafaz=228.00kPa垫层底面处承载力满足要求！四、垫层尺寸验算(1)按照构造要求验算垫层顶面宽度基础宽度B=4.50m顶面宽度Bl=4.50m(Bl-B)2<300mm,不满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm。(2)按应力扩散角验算垫层底面宽度底面宽度B2=8.00m基底压应力传递到垫层底面处的应力分布宽度B+2ztan=4.50+2X1.50X0.00=4.50m垫层底面宽度B2B÷2ztan。,垫层底面满足应力扩散要求!五、下卧土层承载力验算基础底面的附加压力基础底面平均压力为：pk=122.22kPa基础底面自重压力为：ch=×d=18.00×5.00=90.OOkPa基础底面的附加压力为：p=pk-ch=122.22-90.00=32.22kPao
