一建《公路工程》教材橋梁基礎分類和受力特點

2018-建《公路工程》教材：橋梁基礎分類和受力特點2018年一級建造師歷年真題、模擬題盡收其中，全部由業(yè)界權威名師精心解析，精細化試題分析，完美解析一網(wǎng)打盡，在線做題請進/RH1A0C。2018年一級建造師考試報名時間預計6月左右，考試時間預計9月中旬，為了幫助考生們更好的梳理考點，小編特為大家整理了2018一級建造師《公路工程》教材：橋梁基礎分類和受力特點，包括擴大基礎、樁基礎、樁的分類、按樁的使用功能分類、按樁承載性能分類、按樁身材料分類、按樁徑大小分類、按施工方法分類、樁基礎的受力計算、沉井、地下連續(xù)墻、地下連續(xù)墻分類，趕緊來開森學學習吧。更多一級建造師報名條件、一級建造師備考指導等信息請持續(xù)關注開森學官網(wǎng)一級建造師頻道。1B413012橋梁基礎分類和受力特點橋梁基礎按施工方法可分為擴大基礎、樁基礎、沉井、地下連續(xù)墻等，下面分別介紹各類基礎的分類及受力特點。一、擴大基礎所謂擴大基礎，是將墩（臺）及上部結構傳來的荷載由其直接傳遞至較淺的支承地基的一種基礎形式，一般采用明挖基坑的方法進行施工，故又稱為明挖擴大基礎或淺基礎。擴大基礎按其施工方法分為機械開挖基坑澆筑法、人工開挖基坑澆筑法、土石圍堪開挖基坑澆筑法、板樁圍堪開挖基坑澆筑法。擴大基礎按其材料性能特點可分為配筋與不配筋的條形基礎和單獨基礎。元筋擴大基礎常用的有混凝土基礎、片石混凝土基礎等，不配筋基礎的材料都具有較好的抗壓性，但抗拉、抗剪強度不高，設計時必須保證發(fā)生在基礎內(nèi)的拉應力和剪應力不超過相應的材料強度設計值。鋼筋混凝土擴大基礎的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載下使用。擴大基礎是由地基反力承擔全部上部荷載，將上部荷載通過基礎分散至基礎底面，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴大基礎主要承受壓應力，一般用抗壓性能好，抗彎拉、抗剪性能較差的材料（如混凝土、毛石、三合土等）建造，適用于地基承載力較好的各類土層，根據(jù)土質(zhì)情況分別采用鐵鋪、十字鋪、挖掘機、爆破等設備與方法開挖。擴大基礎在埋置深度和構造尺寸確定以后，應先根據(jù)最不利而且有可能情況下的荷載組合，計算出基底的應力，然后進行基礎的合力偏心距、穩(wěn)定性以及地基的強度(包括持力層、弱下臥層的強度)的驗算，需要時還應進行地基變形的驗算。二樁基樁基礎是深人土層的柱形結構，其作用是將作用于樁頂以上的結構物傳來的荷載傳到較深的地基持力層中去。當荷載較大或樁數(shù)量較多時需在樁頂設承臺將所有基樁連接成一個整體共同承擔上部結構的荷載。樁是垂直或微斜埋置于土中的受力桿件，它的橫截面尺寸比長度小得多，其所承受的荷載由樁側(cè)土的摩阻力及樁端地層的反力共同承擔。樁的分類按樁的使用功能分類豎向抗壓樁:主要承受豎向下壓荷載(簡稱豎向荷載)的樁，應進行豎向承載力計算，必要時還需計算樁基沉降，驗算軟弱下臥層的承載力以及負摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載。豎向抗拔樁:主要承受豎向上拔荷載的樁，應進行樁身強度和抗裂計算以及抗拔承載力驗算。水平受荷樁:主要承受水平荷載的樁，應進行樁身強度和抗裂驗算以及水平承載力和位移驗算。復合受荷樁:承受豎向、水平荷載均較大的樁，應按豎向抗壓(或抗拔)樁及水平受荷樁的要求進行驗算。按樁承載性能分類摩擦樁:當軟土層很厚，樁端達不到堅硬土層或巖層上時，則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承，樁尖處土層反力很小，可忽略不計。端承樁:樁穿過軟弱土層，樁端支承在堅硬土層或巖層上時，則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅硬巖土層提供的反力來支承，樁側(cè)摩擦力很小，可以忽略不計。摩擦端承樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔，但主要由樁端阻力承受。端承摩擦樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔，但主要由樁阻力承受。按樁身材料分類可分為木樁，混凝土樁，制樁，組合樁等。按樁徑大小分類小樁:樁徑d~250mm中等直徑樁250mm<d<800mm大直徑樁:樁徑d>800mm。因為樁徑大且樁端還可以擴大，因此，單樁承載力較高。此類樁除大直徑鋼管樁外，多數(shù)為鉆、沖、挖孔灌注樁，近年來的發(fā)展較快，應用范圍逐漸增大，并可實現(xiàn)柱下單樁的結構形式。⑸按施工方法分類可分為沉樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁，其中沉樁又分為錘擊沉樁法、振動沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。沉樁:錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、粘性土，樁錘有墜錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油機錘、液壓錘等，可根據(jù)土質(zhì)情況選用適用的樁錘;振動沉樁法一般適用于砂土，硬塑及軟塑的粘性土和中密及較松的碎石土;射水沉樁法適用在密實砂土，碎石土的土層中，用錘擊法或振動法沉樁有困難時，可用射水法配合進行;靜力壓樁法在標準貫人度N<20的軟粘土中，可用特制的液壓機或機力千斤頂或卷揚機等設備沉人各種類型的樁;鉆孔埋置樁為鉆孔后，將預制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋人，并在樁周月水泥砂漿固結而成，適用于在粘性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直徑圓樁。鉆孔灌注樁適用于粘性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層。挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水，且較密實的土層或風化巖層，如空氣污染物超標，必須采取通風措施。樁基礎的受力計算基樁的計算，可按下列規(guī)定進行：承臺底面以上的豎直荷載假定全部由基樁承受；橋臺土壓力可按填土前的原地面起算。當基樁上部位于內(nèi)摩擦角小于20。的軟土中時，應驗算樁因該層土施加于基樁的水平力所產(chǎn)生的撓曲；在一般情況下，樁基不需進行抗傾覆和抗滑動的驗算;但在特殊情況下，應驗算樁基向前移動或被剪斷的可能性。在軟土層較厚，持力層較好的地基中，樁基計算應考慮路基填土荷載或地下水位下降所引起的負摩阻力的影響。鉆(挖)孔灌注摩擦樁單樁軸向受壓容許承載力［p］可按下列方法計算：［p］=1/2(Ulr+AoR)式中［p］一一單樁軸向受壓容許承載力CkN);U一一樁的周長Cm)，按成孔直徑計算，當無試驗資料時，成孔直徑可按下列規(guī)定采用:旋轉(zhuǎn)鉆按鉆頭直徑增大3~5cm;沖擊鉆按鉆頭直徑增大5~10cm;沖抓鉆按鉆頭直徑增大1O~20cm;l一一樁在局部沖刷線以下的有效長度Cm);A一一樁底橫截面面積(E),用設計直徑(鉆頭直徑)計算;但當采用換、法施工(即成孔后，鉆頭在孔底繼續(xù)旋轉(zhuǎn)換漿)時，則按成孔直徑計算；Tp―樁壁土的平均極限摩阻力CkPa），可按下式計算:三、沉井沉井基礎是一種斷面和剛度均比樁要大得多的井筒狀結構，是依靠在井內(nèi)挖土，借助井體自重及其他輔助措施而逐步下沉至預定設計標高，最終形成的一種結構深基礎形式。沉井基礎施工時占地面積小，坑壁不需設臨時支撐和防水圍堪或板樁圍護，與大開挖相比較，挖土量少，對鄰近建筑物的影響比較小，操作簡便，元需特殊的專業(yè)設備。當橋梁結構上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，但在一定深度下有好的持力層，擴大基礎開挖工作量大，施工圍堪支撐有困難，或采用樁基礎受水文地質(zhì)條件限制時，此時采用沉井基礎與其他深基礎相比，經(jīng)濟上較為合理。沉井是橋梁墩臺常用的一種深基礎形式，有較大的承載面積，可以穿過不同深度覆蓋層，將基底放置在承載力較大的土層或巖面上，能承受較大的上部荷載。沉井基礎剛度大，有較大的橫向抗力，抗振性能可靠，尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎。沉井基礎按其制造情況可分為就地澆筑下沉沉井、浮式沉井;按其橫截面形狀分為圓形、矩形、橢圓形、圓端形、多邊形及多孔井字形沉井等;按其豎向剖面形狀可分為柱形、錐形、階梯形沉井等;按材料可分為混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石、木沉井等。1地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是采用膨潤土泥漿護壁，用專用設備開挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設置鋼筋籠，采用導管法在泥漿中澆筑混凝土，筑成一單元墻段，依次順序施工，以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻具有多功能性，可適用于各種用途，通?？勺鳛榛娱_挖時防滲、擋土，或擋水圍堪，或鄰近建筑物基礎的支護，或直接作為承受上部荷載的基礎結構。地下連續(xù)墻可用于除巖溶和地下承壓水很高處的其他各類土層中施工。地下?lián)跬翂w剛度大，主要承受豎向和側(cè)向荷載，通常既要作為永久性結構的一部分，又要作為地下工程施工過程中的防護結構，因此，設計時