橋梁支座墩臺基礎(chǔ).ppt

第七章 橋梁支座、 墩臺與基礎(chǔ),本章內(nèi)容,第一節(jié) 橋梁支座 第二節(jié) 橋墩和墩臺 第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),一、基礎(chǔ)的作用與要求 基礎(chǔ)指橋梁結(jié)構(gòu)物直接與地基接觸的部分，是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分。承受基礎(chǔ)傳來的荷載的那一部分地層（巖層或土層）則稱為地基。地基與基礎(chǔ)受到各種荷載后，其本身將產(chǎn)生應(yīng)力和變形。為了保證橋梁的正常使用和安全，地基和基礎(chǔ)必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，變形也應(yīng)在容許范圍之內(nèi)。根據(jù)地基土的土層變化情況、上部結(jié)構(gòu)的要求和荷載特點，橋梁基礎(chǔ)可采用各種類型。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),基礎(chǔ)類型的選定主要取決于地質(zhì)土層的工程性質(zhì)與水文地質(zhì)條件、荷載特性、橋梁結(jié)構(gòu)型式及使用要求，以及材料的供應(yīng)和施工技術(shù)等因素。 選擇的原則是：力爭做到使用上安全可靠、施工上簡便可行、經(jīng)濟(jì)上節(jié)約合理。因此，必要時應(yīng)作不同方案的比較，從中得出較為適宜與合理的設(shè)計和施工方案。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),眾多工程實例表明，橋梁的地基與基礎(chǔ)的設(shè)計與施工質(zhì)量的好壞，是關(guān)系到整座橋梁質(zhì)量的根本問題。因為基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，如有缺陷，較難發(fā)現(xiàn)，也較難彌補或修復(fù)，而這些缺陷往往直接影響整座橋梁的使用甚至安危。基礎(chǔ)工程施工的進(jìn)度，經(jīng)常控制全橋施工進(jìn)度。下部工程的造價，尤其是在復(fù)雜地質(zhì)條件下或深水基礎(chǔ)，通常占全橋相當(dāng)大的比重。因此，從事這項工作必須做到精心設(shè)計，精心施工，確保萬無一失。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),橋梁結(jié)構(gòu)是一個整體，上下部結(jié)構(gòu)和地基是共同工作，相互影響的。地基的任何變形都必然引起上下部結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位移，上下部結(jié)構(gòu)的受力行為也必然關(guān)系到地基的強度和穩(wěn)定條件。所以，橋梁基礎(chǔ)的設(shè)計、施工都應(yīng)緊密結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的特點和要求，全面分析，綜合考慮。 本節(jié)簡要介紹淺置基礎(chǔ)、樁及管柱基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造 橋梁基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺置基礎(chǔ)和深置基礎(chǔ)兩類，它們的施工方法不同，設(shè)計計算原理不同。 淺置基礎(chǔ)是在墩臺處直接修建的埋深較淺的基礎(chǔ)（一般小于5m）。由于淺層土質(zhì)不良，有時需把基礎(chǔ)埋置于較深的良好地層上，這樣的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)（一般埋深大于5m）。 基礎(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中的橋墩基礎(chǔ)，稱為深水基礎(chǔ)。淺置基礎(chǔ)最為簡單，也最常用；當(dāng)需要設(shè)置深基礎(chǔ)時，則常采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，特殊橋位也可能采用其他大型基礎(chǔ)或組合形式。橋梁基礎(chǔ)的分類見表7.1。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),淺置基礎(chǔ)淺置基礎(chǔ)又稱剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)（spread foundation)，也稱明挖基礎(chǔ)。其構(gòu)造參見圖7.39。淺置基礎(chǔ)是直接在墩臺處開挖基坑修建而成的實體基礎(chǔ)，適合于在岸上或水流沖刷影響不大的淺水處，且淺表地基承載力合適的地層。它構(gòu)造簡單，施工方便，最為常見。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的平面形狀常為矩形，也有其他形式（視墩臺身底面的形狀而定）；立面形狀可為單層或多層臺階擴(kuò)大形式，其與地基承載力及下部荷載大小等有關(guān)，如圖7.39所示。 自墩臺身底邊緣至基頂邊緣的距離c1以及臺階寬度c2、c3稱為襟邊，其作用一方面是擴(kuò)大基底面積增加基礎(chǔ)承載力，另一方面便于對基礎(chǔ)施工時在平面尺寸上可能發(fā)生的誤差進(jìn)行調(diào)整，同時也為了支立墩臺身模板的需要。襟邊的最小值為2050cm?；A(chǔ)每層臺階的高度通常為50100cm，且一般情況下各層臺階宜采取相同厚度。 基礎(chǔ)的各級臺階的正交方向的坡線與豎直線所成夾角稱為剛性角，其值不應(yīng)超過某一限值max，以防基礎(chǔ)開裂破壞。 max 與基礎(chǔ)材料有關(guān)，混凝土基礎(chǔ)為4045，石砌基礎(chǔ)為 3035。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的常用材料有混凝土、片石混凝土、漿砌片石等?；炷翗?biāo)號一般不宜小于C15，漿砌片石一般用M5以上水泥砂漿，25號以上石料。 明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的特點是穩(wěn)定性好、施工簡便、取材容易、能承受較大的荷載，所以只要地基承載力能滿足要求，它是橋梁的首選基礎(chǔ)形式。但其缺點是自重大，并且在持力層為軟弱土?xí)r，由于基礎(chǔ)面積不能無限制擴(kuò)大，需要對地基進(jìn)行處理或加固后才能采用。所以對于荷載較大，上部結(jié)構(gòu)對沉降變形較為敏感，持力層的土質(zhì)較差且較厚的情況，不宜采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),2樁及大型管柱基礎(chǔ) 當(dāng)墩臺所處位置的覆蓋層很厚，適于承載的地基很深，或同時水深也較大時，往往需要采用深基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)就是一種常用的深基礎(chǔ)。 樁基礎(chǔ)由若干根樁和承臺兩部分組成，樁在平面排列上可為一排或幾排，所有樁的頂部由承臺（footing slab）連成一個整體。在承臺上再修筑橋墩或橋臺及上部結(jié)構(gòu)，如圖7.40。樁身可全部或部分埋入地基土中，當(dāng)樁身外露在地面上較高時，在樁之間應(yīng)加橫系梁以加強各樁的橫向聯(lián)系。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),我國橋梁樁基礎(chǔ)大多采用鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁和鋼樁，混凝土標(biāo)號一般為C20C40 。混凝土樁的截面形式有圓形、環(huán)形、方形、六角形等，鋼樁的截面形式有圓形、H形等。在樁軸方向，也分豎直樁和斜樁，后者通常用于拱橋墩臺基礎(chǔ)。 隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展和工程技術(shù)的進(jìn)步，在橋梁工程實踐中已形成了各種形式的樁基礎(chǔ)，它們在自身構(gòu)造和樁土相互作用性能上都具有各自的特點，分別簡述如下。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),(1)按承臺位置分類 按承臺位置的不同，樁基礎(chǔ)可分為高樁承臺基礎(chǔ)和低樁承臺基礎(chǔ)（圖7.41）。高樁承臺的承臺底面位于地面（或沖刷線）以上，低樁承臺的承臺底面則位于地面（或沖刷線）以下。 高樁承臺的樁身外露部分稱為樁的自由長度，而低樁承臺樁的自由長度為零。 高樁承臺由于承臺位置較高或設(shè)在施工水位以上，可減少墩臺的材料用量，避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便。然而由于承臺和基樁外露部分無側(cè)邊土層來共同承受水平外力，對基樁受力較為不利，樁身內(nèi)力和位移都將大于在同樣水平力作用下的低樁承臺，穩(wěn)定性亦較低樁承臺差。近年來由于大直徑鉆孔灌筑樁的采用，樁的剛度、強度都較大，因而高樁承臺也多有采用。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),(2)按施工方法分類 按施工方法的不同，樁基礎(chǔ)可分為鉆（挖）孔灌筑樁和沉入樁。 灌筑樁是采用就地成孔的方法來完成的一種深基礎(chǔ)。其施工方法是：先用機械或人工在土中做成樁孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋籠架，再灌筑樁身混凝土而形成樁身，最后在樁頂澆筑承臺（或系梁）。其中，若用鉆（沖）孔機成孔，稱為鉆孔樁(drilled shaft)；若用人工開挖樁孔，則稱為挖孔樁。灌筑樁的特點是施工設(shè)備簡單，操作方便，適用于各種砂性土、黏性土，也適用于碎卵石類土層和風(fēng)化巖層。鉆孔樁的直徑一般為0.83.0m，其長度可由幾米至百米。挖孔樁的直徑不宜小于1.2m，長度不宜大于20m，以便于人工挖土。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),鉆孔灌筑樁常用設(shè)備為沖擊型鉆機或旋轉(zhuǎn)式鉆機。前者采用卷揚機帶動重力式?jīng)_擊鉆頭，往復(fù)吊起和落下，沖擊成孔；后者由鉆機機身、鉆桿和鉆頭（配備不同形式，以對付不同地層）組成，其鉆孔速度比沖擊型鉆機要快得多。 在成孔過程中，需要向孔內(nèi)灌入一種特制的泥漿（由一種特殊的膨脹土加化學(xué)制劑用水調(diào)制而成），其能起到保護(hù)鉆好的孔壁不致坍塌的作用。為排除坍孔的危險，還可采用套管法施工樁基礎(chǔ)。該方法適于施工深度不大于40m的情況。其特點是：采用一套常備式鋼套管，用重錘式抓斗在套管內(nèi)抓土，同時在地面上用一套特殊設(shè)備不斷晃動套管，使其隨之下沉。在套管達(dá)到設(shè)計高程后，即可清基并進(jìn)行后續(xù)工序。在灌筑混凝土的過程中，仍需不斷地向上晃動套管，并逐節(jié)拔除。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),沉人樁（driven Pile）是通過汽錘（或柴油錘）或振動打樁機等方法將各種預(yù)先制好的樁（主要是鋼筋混凝土實心樁或管樁，也有鋼樁或木樁）沉入或打入地基中所需深度。這種施工方法適用于樁徑較小(一般直徑在0.61.5m)，地基土質(zhì)為砂性土、塑性上、粉土、細(xì)砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),(3)按基礎(chǔ)傳力方式分類 按基礎(chǔ)的傳力方式，樁基礎(chǔ)可分為柱樁與摩擦樁。 柱樁是將樁尖通過軟弱的覆蓋層以后再嵌人堅硬的巖面，荷載由樁尖直接傳到基巖中，樁像柱子一樣受力（圖7.42(a)）。 摩擦樁是當(dāng)基巖埋藏很深，樁尖不可能達(dá)到時，荷載通過位于覆蓋層中的樁壁與土壤間的摩阻力和樁的端部的支承力共同承受的樁基礎(chǔ)，見圖7.42(b)。 柱樁承載力較大，較安全可靠，基礎(chǔ)沉降也小，但若巖層埋置很深，就需要采用摩擦樁。由于柱樁和摩擦樁在土中的工作條件不同，它們與土共同作用的特點也就不一樣，因此在設(shè)計計算時所采用的方法和有關(guān)參數(shù)也不一樣。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)內(nèi)基樁的布置應(yīng)根據(jù)荷載大小、地基土質(zhì)、基樁承載力等決定。 采用大直徑鉆孔灌筑樁的公路中小跨度的橋梁常用單排式（橫向），在大型橋梁基礎(chǔ)中，或樁承受的水平力較大時，則采用多排式。 如圖7.43所示，(a)為行列式，(b)為梅花式?？紤]樁與樁側(cè)土的共同工作條件和施工條件的需要，樁與樁間的中心距不得小于樁徑的某一倍數(shù)，一般為2.02.5倍樁徑，參見橋規(guī)的規(guī)定。此外，為避免承臺邊緣距樁身過近而發(fā)生破裂，邊樁外側(cè)到承臺邊緣的距離，亦不能太小，一般要求不小于0.30.5倍樁徑。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)承臺的平面尺寸和形狀，應(yīng)根據(jù)其上部墩臺身底面尺寸和形狀及其樁的平面布置而定，一般采用矩形和圓端形。 承臺厚度應(yīng)保證承臺有足夠的強度和剛度。一般采用鋼筋混凝土剛性承臺，承臺厚度一般不宜小于1.5m，混凝土標(biāo)號不低于C15。承臺底部需布置一層鋼筋網(wǎng)，確保承臺受力均勻，避免在樁頂荷載作用下開裂或破碎。 承臺與樁之間的連接，靠將樁頂主筋伸入承臺來實現(xiàn)，樁身一般亦需伸入承臺1520cm，如圖7.44所示。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),總之，樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)方案的首選形式，它耗用材料少，施工簡便，適應(yīng)性強。但當(dāng)上層軟弱土層很厚，樁底不能達(dá)到堅實土層時，就需使用較多、較長的樁來傳遞荷載，這時樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性稍差，沉降量也較大；當(dāng)覆蓋層很薄時，樁的穩(wěn)定性也可能會存在問題。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),管柱基礎(chǔ)（tubular column foundation）是一種大直徑樁基礎(chǔ)，適用于深水、有潮汐影響以及巖面起伏不平的河床。它是將預(yù)制的大直徑（直徑1.55.8m，壁厚1014cm）鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土管柱，用大型的振動沉樁錘沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將樁豎向振動下沉到基巖，然后以管壁作護(hù)筒，用沖擊式鉆機進(jìn)行鑿巖鉆孔，再吊入鋼筋籠架并灌筑混凝土，將管柱與基巖牢固連接。管柱施工需要有振動沉樁錘、鑿巖機、起重設(shè)備等大型機具，動力要求也高，一般用于大型橋梁基礎(chǔ)（見圖7.45）。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),3沉井及沉箱基礎(chǔ) 沉井（open caisson）基礎(chǔ)是一種歷史悠久的施工方法，適用于地基表層較差而深部較好的地層，既可以用在陸地上，也可以用在較深的水中。 所謂沉井基礎(chǔ)，就是用一個事先筑好的充當(dāng)基礎(chǔ)的混凝土井筒，一邊挖土，一邊靠其自身重力不斷下沉直至設(shè)計高程的方法來完成的。 基本施工工序是：首先在地面（若在淺水中則人工筑島）上做成鋼筋混凝士沉井底節(jié)，底節(jié)足部的內(nèi)側(cè)井壁做成由內(nèi)向外斜的“刃腳”；然后用機械或人工力一法挖掘與清除井底土壤，使之不斷下沉，沉井底節(jié)以上隨之逐節(jié)接高；沉并下沉到設(shè)計高程后，再以混凝土封底，并建筑沉井頂蓋，沉井基礎(chǔ)便告完成。最后再在其上修建墩身。沉井基礎(chǔ)的施工步驟如圖7.46所示。下沉?xí)r，為了減少沉井側(cè)壁和上壤之間的摩阻力，可以采用泥漿護(hù)套、空氣幕或塑料布膜襯壁等方法。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),沉井基礎(chǔ)是橋梁工程中一種較常見的基礎(chǔ)形式。我國南京長江大橋1號墩就是采用的鋼筋混凝土沉井基礎(chǔ)。江陰長江大橋北錨碇的沉井基礎(chǔ)的平面尺寸達(dá)69m51m。 沉井的優(yōu)點是埋置深度可以很大，整體性強，穩(wěn)定性好，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋水圍堰（cofferdam）結(jié)構(gòu)物，施工工藝也不復(fù)雜。其不足是工期較長；對細(xì)砂及粉砂類上在井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，均會給施工帶來一定困難。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),按下沉方式，沉井基礎(chǔ)可分為就地建造下沉的沉井和浮運就位下沉的沉井。 按建筑材料，沉井基礎(chǔ)可分為混凝土沉井，鋼筋混凝土沉井等。 橋梁上常用的是鋼筋混凝土沉并，它的抗拉及抗壓能力較好，下沉深度可以很大，可達(dá)幾十米。 當(dāng)下沉深度不大時，沉井壁大部分用混凝土，下部（刃腳）用鋼筋混凝土。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),沉井依外觀形狀的分類，在平面上可分為圓形、矩形及圓端沉井（圖7.47）等。圓形沉井（圖7.47(c)、(d)）受力好，適用于河水主流方向易變的河流；矩形沉井制作方便，但四角處的土不易挖除；圓端形沉井（圖7.47(a)）兼有前兩類的特點。 沉井基礎(chǔ)的平面形狀常取決于墩（臺）底部的形狀。對矩形墩或圓端形墩，可采用相應(yīng)形狀的矩形和圓端形沉井。采用矩形沉井（圖7.47(b)）時為了保證下沉的穩(wěn)定性，沉井的長邊和短邊之比不宜大于3。當(dāng)墩的長度和寬度較為接近時，可采用圓形沉井或方沉井。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),沉井豎直剖面外形主要有豎直式、傾斜式及階梯式（圖7.48）等。 采用形式主要視沉井需要通過的土層性質(zhì)和下沉深度而定。外壁豎直形式的沉井，在下沉過程中不易傾斜，井壁接長較簡單，模板可重復(fù)使用，故當(dāng)土質(zhì)較松軟、沉井下沉深度不大時，可以采用這種形式。傾斜式及階梯式井壁可以減少土與井壁的摩阻力，其缺點是施工較復(fù)雜，消耗模板多，同時沉井下沉過程中容易發(fā)生傾斜，故在土質(zhì)較密實、沉井下沉深度大、要求在不太增加沉井本身重量的情況下，可采用這類沉井。傾斜式的沉井井壁坡度般為1/401/20，階梯形井壁的臺階寬度約為100200mm。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),沉井基礎(chǔ)雖有多種形式，但構(gòu)造基本相同。它由刃腳、并壁、隔墻、井孔、凹槽、射水管和探測管、封底、頂蓋（或承臺）以及環(huán)箍等組成，如圖7.49所示。 刃腳位于井壁的下端，其作用是切割土層。 井壁是沉井的外殼，在下沉過程中起防水擋土作用；當(dāng)沉至設(shè)計位置后，井壁則成為基礎(chǔ)的組成部分。 設(shè)置凹槽是為了滿足傳遞封底混凝土底的基底反力至井壁，并增強封底混凝土和井壁的連接。 頂蓋用于承托其上部的墩臺身，一般為鋼筋混凝土。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),歷史上，氣壓沉箱（caisson）是最早采用的大型深水基礎(chǔ)。它類似于沉井，其不同之處是在沉井刃腳以上適當(dāng)高度處設(shè)置一層密封的頂蓋板。頂蓋板以下為工作室，以上構(gòu)造與沉井類似。頂蓋板中開有空洞，安置升降井筒伸出水面，井筒上端為氣閘。壓縮空氣經(jīng)氣閘和井筒輸入工作室，當(dāng)壓力相當(dāng)于刃腳處水頭時，工作室內(nèi)積水被排出，施工人員就可以進(jìn)入工作室，在氣壓（23個大氣壓，視沉箱下沉深度而定）下進(jìn)行挖土。挖出的土通過井筒提升，經(jīng)氣閘運出。這樣，沉箱就可以利用其自重下沉到設(shè)計標(biāo)高。沉箱的主要缺點是對施工人員的身體有害（易得沉箱病），工效很低。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),4復(fù)式基礎(chǔ) 復(fù)式基礎(chǔ)（complex foundation）指由一些常見基礎(chǔ)通過組合而形成的深水基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 例如沉井加管柱基礎(chǔ)（可用于水下軟弱覆蓋層很厚的情況）、沉井加鉆挖樁基礎(chǔ)（當(dāng)土層中含有大顆粒的卵石，沉井不易穿透時，可先將沉井下沉到最大可能深度，然后在井壁的預(yù)留孔內(nèi)，鉆挖成樁，直至持力深層）、雙壁鋼圍堰加鉆孔灌筑樁基礎(chǔ)（鋼圍堰逐段接高下沉，在水中形成工作空間，然后鉆孔）等。圖7.50所示為我國九江大橋正橋基礎(chǔ)中采用的雙壁鋼圍堰加鉆孔灌筑樁基礎(chǔ)形式。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),鎖口鋼管（板）樁是指由焊接鋼管（板）相互扣接形成的樁壁，其可用于港口內(nèi)壁或防波堤，也用于建筑基礎(chǔ)工程或橋梁基礎(chǔ)。見圖7.51，鋼管（板）之間的扣接方式多樣，可在水中形成環(huán)形或矩形空問，抽干該空間內(nèi)的水，就可著手基礎(chǔ)施工。 施工完成后，還可通過水下切割，回收一部分樁壁材料。 這種輔助基礎(chǔ)施工的主要特點有：設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理，對水平和垂直荷載的支撐強度高，適用大部分地基情況，容易調(diào)整樁壁高度，易于施工和縮短工期，阻水效果好等。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),三、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計與計算 基礎(chǔ)的設(shè)計與計算方法與基礎(chǔ)形式有很大關(guān)系，淺置基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的計算原理明顯不同，深基礎(chǔ)的計算一般較復(fù)雜。 以下僅介紹明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計計算方法。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計過程是，首先確定基礎(chǔ)的埋置深度；其次擬訂基礎(chǔ)尺寸，包括基礎(chǔ)厚度、平面尺寸和立面分層尺寸；然后進(jìn)行地基和基礎(chǔ)各項驗算。 基礎(chǔ)的驗算內(nèi)容包括地基強度驗算，基底合力偏心距驗算，基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性（傾覆、滑動）驗算。對超靜定橋梁結(jié)構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行地基沉降景，相鄰基礎(chǔ)沉降差，地基不均勻沉降等驗算。 驗算所用荷載應(yīng)取最不利荷載組合值。,第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(chǔ),橋梁工程,第三節(jié) 橋梁基礎(chǔ),1基礎(chǔ)埋置深度的確定 確定基礎(chǔ)的埋置深度是基礎(chǔ)設(shè)計中的重要步驟，它涉及結(jié)構(gòu)物建成后的牢固、穩(wěn)定及正常使用問題。 在確定基礎(chǔ)的埋置深度時，必須考慮把基礎(chǔ)設(shè)置在變形小而強度又較高的持力層上，以保證地基強度滿足要求，而且不致產(chǎn)生過大的沉降或沉降差。 此外還要使基礎(chǔ)有足夠的埋置深度，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，確保基礎(chǔ)的安