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文檔簡介

第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)

第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)

定義:通常將埋置深度較淺(一般在數(shù)米以內(nèi)),且施工相對簡單的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。

特點(diǎn):施工一般采用敞開挖基坑修筑基礎(chǔ)的方法,故亦稱為明挖基礎(chǔ)。設(shè)計計算時可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對基礎(chǔ)的影響,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式和施工方法也較簡單。

回顧

天然地基:沒有經(jīng)過人為加固處理的地基

人工地基:需人工加固的軟弱地基淺基礎(chǔ):埋深較淺,用一般方法、工藝施工深基礎(chǔ):(樁基、沉井),特殊工藝施工方案組合天然地基人工地基淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)方案選擇造價低易施工安全合理技術(shù)先進(jìn)

回顧第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)第一節(jié)天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)常用類型及適用條件

天然地基淺基礎(chǔ)根據(jù)受力條件及構(gòu)造可分為剛性基礎(chǔ)(也稱無筋擴(kuò)展基礎(chǔ))和鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)兩大類。

鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)

基礎(chǔ)在外力(包括基礎(chǔ)自重)作用下,基底的地基反力為σ,此時基礎(chǔ)的懸出部分a-a斷面左端,相當(dāng)于承受著強(qiáng)度為的均布荷載的懸臂梁,在荷載作用下,a-a斷面將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。當(dāng)基礎(chǔ)圬工具有足夠的截面使材料的容許應(yīng)力大于由地基反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時,a-a斷面不會出現(xiàn)裂縫,這時,基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋,這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。它是橋梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基礎(chǔ)類型。

剛性基礎(chǔ)的概念2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)形式:剛性擴(kuò)大基礎(chǔ),單獨(dú)柱下剛性基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等。

優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大的荷載,所以只要地基強(qiáng)度能滿足要求,它是橋梁和涵洞等結(jié)構(gòu)物首先考慮的基礎(chǔ)形式。缺點(diǎn):自重大,并且當(dāng)持力層為軟弱土?xí)r,由于擴(kuò)大基礎(chǔ)面積有一定限制,需要對地基進(jìn)行處理或加固后才能采用,否則會因所受的荷載壓力超過地基強(qiáng)度而影響建筑物的正常使用。剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn)2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)

基礎(chǔ)在基底反力作用下,在a-a斷面產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力若超過了基礎(chǔ)圬工的強(qiáng)度極限值,為了防止基礎(chǔ)在a-a斷面開裂甚至斷裂,可將剛性基礎(chǔ)尺寸重新設(shè)計,并在基礎(chǔ)中配置足夠數(shù)量的鋼筋,這種基礎(chǔ)稱為鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的概念2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)形式:柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)、條形和十字形基礎(chǔ)筏板及箱形基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn):其整體性能較好,抗彎剛度較大。如筏板和箱形基礎(chǔ),在外力作用下只產(chǎn)生均勻沉降或整體傾斜,這樣對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力比較小,基本上消除了由于地基沉降不均勻引起的建筑物損壞。所以在土質(zhì)較差的地基上修建高層建筑物時,采用這種基礎(chǔ)形式是適宜的。缺點(diǎn):鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ),特別是箱形基礎(chǔ),鋼筋和水泥的用量較大,施工技術(shù)的要求也較高,所以采用這種基礎(chǔ)形式應(yīng)與其它基礎(chǔ)方案(如采用樁基礎(chǔ)等)比較后再確定。鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的特點(diǎn)2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)分為墻下和柱下條形基礎(chǔ),墻下條形基礎(chǔ)是擋土墻下或涵洞下常用的基礎(chǔ)形式。其橫剖面可以是矩形或?qū)⒁粋?cè)筑成臺階形。有時為了增強(qiáng)橋柱下基礎(chǔ)的承載能力,將同一排若干個柱子的基礎(chǔ)聯(lián)合起來,也就成為柱下條形基礎(chǔ)。其構(gòu)造與倒置的T形截面梁相類似,在沿柱子的排列方向的剖面可以是等截面的,也可以如圖那樣在柱位處加腋的。在橋梁基礎(chǔ)中,一般是做成剛性基礎(chǔ),個別的也可做成鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。2-1天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)2-1天然地基上淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和和適用條件第第二章天然地地基上的淺基礎(chǔ)擋土墻下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)柱下條形形基礎(chǔ)由于地基基強(qiáng)度一一般較墩墩臺或墻墻柱圬工工的強(qiáng)度度低,因因而需要要將基礎(chǔ)礎(chǔ)平面尺尺寸擴(kuò)大大以滿足足地基強(qiáng)強(qiáng)度要求求,這種種剛性基基礎(chǔ)剛稱稱剛性擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)礎(chǔ)。它是橋涵涵及其它它建筑物物常用的的基礎(chǔ)形形式,其平面面形狀常常為矩形形。其每每邊擴(kuò)大大的尺寸寸最小為為0.20m~0.50m,視土質(zhì)質(zhì)、基礎(chǔ)礎(chǔ)厚度、、埋置深深度和施施工方法法而定。。作為剛剛性基礎(chǔ)礎(chǔ),每邊邊擴(kuò)大的的最大尺尺寸應(yīng)受受到材料料剛性角的限制。。2-1天然地基基上淺基基礎(chǔ)的類類型、構(gòu)構(gòu)造和適適用條件件第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)剛性角::基礎(chǔ)懸出出總長度度(包括括襟邊與與臺階寬寬度之和和)按前前面剛性性基礎(chǔ)的的定義,,應(yīng)使懸懸出部分分在基底底反力作作用下,,在a-a截面所產(chǎn)產(chǎn)生的彎彎曲拉力力和剪應(yīng)應(yīng)力不超超過基礎(chǔ)礎(chǔ)圬工的的強(qiáng)度限限值。所所以滿足足上述要要求時,,就可得得到自墩墩臺身邊邊緣處的的垂線與與基底邊邊緣的聯(lián)聯(lián)線間的的最大夾夾max,稱為剛剛性角。。當(dāng)基礎(chǔ)較較厚時,,可在縱縱橫兩個個剖面上上都做成成臺階形形,以減減少基礎(chǔ)礎(chǔ)自重,,節(jié)省材材料。2-1天然地基基上淺基基礎(chǔ)的類類型、構(gòu)構(gòu)造和適適用條件件第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)2-1天然地基基上淺基基礎(chǔ)的類類型、構(gòu)構(gòu)造和適適用條件件第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)開挖:剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)的的施工可可采用明明挖的方方法進(jìn)行行基坑開開挖,開開挖工作作應(yīng)盡量量在枯水水或少雨雨季節(jié)進(jìn)進(jìn)行,且且不宜間間斷?;油谥林粱自O(shè)設(shè)計標(biāo)高高應(yīng)立即即對基底底土質(zhì)及及坑底情情況進(jìn)行行檢驗,,驗收合合格后應(yīng)應(yīng)盡快修修筑基礎(chǔ)礎(chǔ),不得得將基坑坑暴露過過久?;涌捎糜脵C(jī)械或或人工開開挖,接接近基底底設(shè)計標(biāo)標(biāo)高應(yīng)留留30cm高度由人人工開挖挖,以免免破壞基基底土的的結(jié)構(gòu)。?;娱_開挖過程程中要注注意排水水,基坑坑尺寸要要比基底底尺寸每每邊大0.5m~1.0m,以方便便設(shè)置排排水溝及及立模板板和砌筑筑工作。。第二節(jié)剛剛性擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)礎(chǔ)施工施工一般般要求::2-2剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)施施工第第二章章天然然地基上上的淺基基礎(chǔ)圍護(hù):基坑開挖挖時根據(jù)據(jù)土質(zhì)及及開挖深深度對坑坑壁予以以圍護(hù)或或不圍護(hù)護(hù),圍護(hù)護(hù)的方式式有多種種多樣。。水中開開挖基坑坑還需先先修筑防水圍堰堰。一、旱地地上基坑坑開挖及及圍護(hù)(一)無無圍護(hù)基基坑當(dāng)基坑較較淺,地地下水位位較低或或滲水量量較少,,不影響響坑壁穩(wěn)穩(wěn)定時,,坑壁可可不加圍圍護(hù),此此時可將將坑壁挖挖成豎直直或斜坡坡形。豎豎直坑壁壁只有在在巖石地地基或基基坑較淺淺又無地地下水的的硬黏土土中采用用。要求:在一般土土質(zhì)條件件下開挖挖基坑時時,應(yīng)采采用放坡開挖的方方法,基基坑深度度在5m以內(nèi),施施工期較較短,地地下水在在基底以以下,且且土的濕濕度接近近最佳含水水量,土質(zhì)構(gòu)構(gòu)造又較較均勻時,基坑坑坡度可可參考下下表選用用。2-2剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)施施工第第二章章天然然地基上上的淺基基礎(chǔ)無圍護(hù)基基坑坑壁壁坡度2-2剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)施施工第第二章章天然然地基上上的淺基基礎(chǔ)坑壁土類坑壁坡度基坑頂緣無荷載基坑頂緣有靜載基坑頂緣有動載砂土1∶11∶1.251∶1.5碎石土1∶0.751∶11∶1.25粉土1∶0.671∶0.751∶1黏性土1∶0.331∶0.51∶0.75極軟巖1∶0.251∶0.331∶0.67軟質(zhì)巖1∶01∶0.11∶0.25硬質(zhì)巖1∶01∶01∶0(二)有有圍護(hù)基基坑1、板樁墻墻支護(hù)概念:在基坑開開挖前先先垂直打打入土中中至坑底底以下一一定深度度,然后后邊挖邊邊設(shè)支撐撐,開挖挖基坑過過程中始始終是在在板樁支支護(hù)下進(jìn)進(jìn)行。材料:木板樁、、鋼筋混混凝土板板樁和鋼鋼板樁三三種。斷面形式式:一字形、、槽形和和Z字形三種種。一字形槽槽形Z字形2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)支撐方方式::無支撐撐式、、支撐撐式和和錨撐撐式支撐式式板樁樁墻按按設(shè)置置支撐撐的層層數(shù)可可分為為單支支撐板板樁墻墻和多多支撐撐板樁樁墻。。無支撐撐單單支撐撐多多支撐撐錨錨撐撐2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)2、噴射射混凝凝土護(hù)護(hù)壁概念:以高壓壓空氣氣為動動力,,將攪攪拌均均勻的的砂、、石、、水泥泥和速速凝劑劑干料料,由由噴射射機(jī)經(jīng)經(jīng)輸料料管吹吹送到到噴槍槍,在在通過過噴槍槍的瞬瞬間,,加入入高壓壓水進(jìn)進(jìn)行混混合,,自噴噴嘴射射出,,噴射射在坑坑壁,,形成成環(huán)形形混凝凝土護(hù)護(hù)壁結(jié)結(jié)構(gòu),,以承承受土土壓力力。適用情情況:宜用于于土質(zhì)質(zhì)較穩(wěn)穩(wěn)定,,滲水水量不不大,,深度度小于于10m,直徑徑為6m~12m的圓形形基坑坑。對對于有有流砂砂或淤淤泥夾夾層的的土質(zhì)質(zhì),也也有使使用成成功的的實例例。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)砼噴射射順序序:無水、、少量量滲水水坑壁壁:可可由下下向上上一環(huán)環(huán)一環(huán)環(huán)進(jìn)行行;對滲水水較大大坑壁壁:噴噴護(hù)應(yīng)應(yīng)由上上向下下進(jìn)行行,以以防新新噴的的混凝凝土被被水沖沖流;;對有集集中滲滲出的的股水水的基基坑::可從從無水水或水水小處處開始始,逐逐步向向水大大處噴噴護(hù),,最后后用竹竹管將將集中中的股股水引引出。。噴射射作業(yè)業(yè)應(yīng)沿沿坑周周分若若干區(qū)區(qū)段進(jìn)進(jìn)行,,區(qū)段段長度度一般般不超超過6m。砼材料料要求求:噴射混混凝土土應(yīng)當(dāng)當(dāng)早強(qiáng)強(qiáng)、速速凝、、有較較高的的不透透水性性,且且其干干料應(yīng)應(yīng)能順順利通通過噴噴射機(jī)機(jī)。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)砼噴射射厚度度:一般粘粘性土土、砂砂土和和碎卵卵石類類土層層,如如無滲滲水,,厚度度為3cm~8cm;如有有少量量滲水水,厚厚度為為5cm~10cm;對穩(wěn)穩(wěn)定性性較差差的土土,如如淤泥泥、粉粉砂等等,如如無滲滲水,,厚度度為10cm~15cm;如有有少量量滲水水,厚厚度為為15cm;當(dāng)有有大量量滲水水時,,厚度度為15cm~20cm。一次噴噴射是是否能能達(dá)到到規(guī)定定的厚厚度,,主要要取決決于混混凝土土與土土之間間的粘粘結(jié)力力和滲滲水量量大小小。如如一次次噴射射達(dá)不不到規(guī)規(guī)定的的厚度度,則則應(yīng)在在混凝凝土終終凝后后再補(bǔ)補(bǔ)噴,,直至至達(dá)到到規(guī)定定厚度度為止止。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)噴錨支支護(hù)2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)3、砼圍圍圈護(hù)護(hù)壁概念:混凝土土圍圈圈護(hù)壁壁是用用混凝凝土環(huán)環(huán)形結(jié)結(jié)構(gòu)承承受土土壓力力,但但其混混凝土土壁是是現(xiàn)場場澆筑筑的普普通混混凝土土,壁壁厚較較噴射射混凝凝土大大,一一般為為15cm~30cm,也可可按土土壓力力作用用下環(huán)環(huán)形結(jié)結(jié)構(gòu)計計算。。適用情情況:混凝土土圍圈圈護(hù)壁壁則適適應(yīng)性性較強(qiáng)強(qiáng),可可以按按一般般混凝凝土施施工,,基坑坑深度度可達(dá)達(dá)15m~20m,除流流砂及及呈流流塑狀狀態(tài)黏黏土外外,可可適用用于其其它各各種土土類。。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)施工方方法:基坑自自上而而下分分層垂垂直開開挖,,開挖挖一層層后隨隨即灌灌注一一層混混凝土土壁。。為防防止已已澆筑筑的圍圍圈混混凝土土施工工時因因失去去支承承而下下墜,,頂層層混凝凝土應(yīng)應(yīng)一次次整體體澆筑筑,以以下各各層均均間隔隔開挖挖和澆澆筑,,并將將上下下層混混凝土土縱向向接縫縫錯開開。開開挖面面應(yīng)均均勻分分布對對稱施施工,,及時時澆筑筑混凝凝土壁壁支護(hù)護(hù),每每層坑坑壁無無混凝凝土壁壁支護(hù)護(hù)總長長度應(yīng)應(yīng)不大大于周周長的的一半半。分分層高高度以以垂直直開挖挖面不不坍塌塌為原原則,,一般般頂層層高2m左右,,以下下每層層高1m~1.5m。圍圈混混凝土土一般般采用用C15早強(qiáng)混混凝土土。為為使基基坑開開挖和和支護(hù)護(hù)工作作連續(xù)續(xù)不間間斷地地進(jìn)行行,一一般在在圍圈圈混凝凝土抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度到到達(dá)2500kPa強(qiáng)度時時,即即可拆拆除摸摸板,,承受受土壓壓力。。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)4、其他他方法法在軟弱弱土層層中的的較深深基坑坑以深層攪攪拌樁樁、粉粉體噴噴射攪攪拌樁樁、旋旋噴樁樁等,按按密排排或格格框形形布置置成連連續(xù)墻墻以形形成支支檔結(jié)結(jié)構(gòu)代代替板板樁墻墻等,,多用用于市市政工工程、、工業(yè)業(yè)與民民用建建筑工工程,,橋梁梁工程程也有有使用用成功功的報報道。。在一些些基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程施工工中,,對局局部坑坑壁的的圍護(hù)護(hù)也常常因地地制宜宜就地地取材材采用用多種種靈活活的圍圍護(hù)方方法,,在淺淺基坑坑中,,當(dāng)?shù)氐叵滤绊戫懖淮蟠髸r,,也可可使用用木檔板板支撐((路橋橋施工工除在在特定定條件件下,,現(xiàn)較較少采采用))。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)適用情情況::基坑如如在地地下水水位以以下,,隨著著基坑坑的下下挖,,滲水水將不不斷涌涌集基基坑,,因此此施工工過程程中必必須不不斷地地排水水,以以保持持基坑坑的干干燥,,便于于基坑坑挖土土和基基礎(chǔ)的的砌筑筑與養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。。常用方方法::表面排排水法法、井井點(diǎn)法法降低低地下下水位位。二、基基坑排排水2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)(一))表面面排水水法概念::在基坑坑整個個開挖挖過程程及基基礎(chǔ)砌砌筑和和養(yǎng)護(hù)護(hù)期間間,在在基坑坑四周周開挖挖集水水溝匯匯集坑坑壁及及基底底的滲滲水,,并引引向一一個或或數(shù)個個比集集水溝溝挖得得更深深一些些的集集水坑坑,集集水溝溝和集集水坑坑應(yīng)設(shè)設(shè)在基基礎(chǔ)范范圍以以外,,在基基坑每每次下下挖以以前,,必須須先挖挖溝和和坑,,集水水坑的的深度度應(yīng)大大于抽抽水機(jī)機(jī)吸水水龍頭頭的高高度,,在吸吸水龍龍頭上上套竹竹筐圍圍護(hù),,以防防土石石堵塞塞龍頭頭。適用情情況::一般土土質(zhì)條條件下下均可可采用用。但但當(dāng)?shù)氐鼗镣翞轱栵柡头鄯奂?xì)砂砂土等等黏聚聚力較較小的的細(xì)粒粒土層層時,,由于于抽水水會引引起流流砂現(xiàn)現(xiàn)象,,造成成基坑坑的破破壞和和坍塌塌,因因此當(dāng)當(dāng)基坑坑為這這類土土?xí)r,,應(yīng)避避免采采用表表面排排水法法。2-2剛性擴(kuò)擴(kuò)大基基礎(chǔ)施施工第第二章章天天然地地基上上的淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)(二)井點(diǎn)法降低低地下水位輕型井點(diǎn)降水布置置圖2-2剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工第第二章章天然地基上的的淺基礎(chǔ)(二)井點(diǎn)法降低低地下水位概念:即在基坑開挖前預(yù)預(yù)先在基坑四周打打入(或沉入)若若干根井管,井管管下端1.5m左右為濾管,上面面鉆有若干直徑約約2mm的濾孔,外面用過過濾層包扎起來。。各個井管用集水水管連接并抽水。。2-2剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工第第二章章天然地基上的的淺基礎(chǔ)類型:分為輕型井點(diǎn)、噴射井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)和和深井泵井點(diǎn)等,可根據(jù)土的滲滲透系數(shù),要求降降低水位的深度及及工程特點(diǎn)選用。。特點(diǎn):井管范圍內(nèi)的地下下水不從基坑的四四周邊緣和底面流流出,而是以相反反的方向流向井管管,因而可以避免免發(fā)生流砂和邊坡坡坍塌現(xiàn)象,且由由于流水壓力對土土層還有一定的壓壓密作用。適用情況:適用于滲透系數(shù)為為(0.1~80)m/d的砂土。對于滲透透系數(shù)小于0.1m/d的淤泥、軟黏土等等則效果較差,需需要采用電滲井點(diǎn)點(diǎn)排水或其它方法法。2-2剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工第第二章章天然地基上的的淺基礎(chǔ)圍堰的概念:是一種臨時擋水水結(jié)構(gòu),在水中修修筑橋梁基礎(chǔ)時,,開挖基坑前需在在基坑周圍先修筑筑一道防水圍堰,,把圍堰內(nèi)水排干干后,再開挖基坑坑修筑基礎(chǔ)。如排排水較因難,也可可在圍堰內(nèi)進(jìn)行水水下挖土,挖至預(yù)預(yù)定標(biāo)高后先灌注注水下封底混凝土土,然后再抽干水水繼續(xù)修筑基礎(chǔ)。。在圍堰內(nèi)不但可可以修筑淺基礎(chǔ),,也可以修筑樁基基礎(chǔ)等。圍堰的種類:有土圍堰、草((麻)袋圍堰、鋼鋼板樁圍堰、雙壁壁鋼圍堰和地下連連續(xù)墻圍堰等。。三、水中開挖基坑坑時的圍堰工程2-2剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工第第二章章天然地基上的的淺基礎(chǔ)(一)土圍堰和草草袋圍堰在水深較淺(2m以內(nèi)),流速緩慢慢,河床滲水較小小的河流中修筑基基礎(chǔ)可采用土圍堰堰或草袋圍堰。土圍堰(尺寸單位位:m)草草袋圍堰堰(尺寸單位:m)2-1天然地基上淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和和適用條件第第二章天然地地基上的淺基礎(chǔ)(二)地下連續(xù)墻墻圍堰地下連續(xù)墻是近幾幾十年來伴隨著鉆鉆孔灌注樁施工技技術(shù)在地下工程和和基礎(chǔ)工程施工中中發(fā)展起來的一項項新技術(shù),它既可可是結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的的一部分,也可在在修筑施工中起圍圍堰支護(hù)基坑的作作用,目前已在修修建橋梁基礎(chǔ)中得得到應(yīng)用。關(guān)于地地下連續(xù)墻的介紹紹詳見第五章。2-1天然地基上淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和和適用條件第第二章天然地地基上的淺基礎(chǔ)第三節(jié)板樁墻墻的計算板樁墻的作用是擋住基坑四周的的土體,防止土體體下滑和防止水從從坑壁周圍滲入或或從坑底上涌,避避免滲水過大或形形成流砂而影響基基坑開挖。根據(jù)基基坑深度和水深,,一般可采用無支支撐、單支撐和多多支撐板樁墻。它它主要承受土壓力力和水壓力,因此此,板樁墻本身也也是擋土墻,但又又非一般剛性擋墻墻,它在承受水平平壓力時是彈性變變形較大的柔性結(jié)結(jié)構(gòu),它的受力條條件與板樁墻的支支撐方式、支撐的的構(gòu)造、板樁和支支撐的施工方法以以及板樁入土深度度密切相關(guān),需要進(jìn)行專門的設(shè)設(shè)計計算。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)板樁墻計算內(nèi)容應(yīng)應(yīng)包括:板樁墻側(cè)向壓力計計算;確定板樁插入土中中深度的計算,以以確保板樁墻有足足夠的穩(wěn)定性;計算板樁墻截面內(nèi)內(nèi)力,驗算板樁墻墻材料強(qiáng)度,確定定板樁截面尺寸;;板樁支撐(錨撐))的計算;基坑穩(wěn)定性驗算;;水下混凝土封底計計算。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)一、側(cè)向壓力計算算作用于板樁墻的外外力主要來自坑壁壁土壓力和水壓力力,或坑頂其它荷荷載(如挖、運(yùn)土土機(jī)械等)所引起起的側(cè)向壓力。由于它大多是臨時時結(jié)構(gòu)物,因此常常采用比較粗略的近似計算,即不考慮板樁墻墻的實際變形,仍仍沿用古典土壓力力理論計算作用于于板樁墻上的土壓壓力。一般用朗金理論來計算不同深度z處每延米寬度內(nèi)的的主、被動土壓力力強(qiáng)度pa、pp(kPa):2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)(2-3)朗金理論計算不同同深度z處每延米寬度內(nèi)的的主、被動土壓力力強(qiáng)度pa、pp(kPa):2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)對于黏性土,式((2-3)中的內(nèi)摩擦角用等代內(nèi)摩擦角e代入,其值可參照照表2-2取用。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)

土的潮濕程度土的類別0<Sr≤0.5(稍濕)0.5<Sr≤0.8(很濕)0.8<Sr≤1(飽和)黏性土40°~45°30°~35°20°~25°等代內(nèi)摩擦角值e表2-2如有地下水或地面面水時,還應(yīng)根據(jù)土的透透水性質(zhì)和施工方方法來考慮計算靜靜水壓力對板樁的的作用。當(dāng)土層為透水性土土?xí)r,則在計算土壓力力時,土重取浮重重度,并考慮全部部靜水壓力;當(dāng)水下土層為不透透水的粘性土層,且打板樁時不會會使打樁后的土松松動而使水進(jìn)入土土中時,計算土壓壓力不考慮水的浮浮力取飽和重度,,而土面以上水深深作為均布的超載載作用考慮。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)二、懸臂式板樁墻墻的計算圖2-14所示的懸臂式板樁樁墻,因板樁不設(shè)設(shè)支撐,故墻身位位移較大,通??煽捎糜趽跬粮叨炔徊淮蟮呐R時性支撐撐結(jié)構(gòu)。圖2-14懸臂式板樁墻的計計算2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)一般近似地假定土土壓力的分布圖形形如圖2-14所示:墻身前側(cè)是是被動土壓力(bcd),其合力為,并考慮有一定的安安全系數(shù)K(一般取K=2);在墻身后方為主動動土壓力(abe),合力為。。另外在樁下下端還作用有被動動土壓力,,由于的作用位位置不易確定,計計算時假定作用在在樁端b點(diǎn)??紤]到的實際際作用位置應(yīng)在樁樁端以上一段距離離,因此,在最后后求得板樁的入土土深度t后,再適當(dāng)增加10~20%。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)例題2-1計算圖2-15所示懸臂式板樁墻墻需要的入土深度度t及樁身最大彎矩值值。圖2-15例題2-1圖已知樁周土為砂礫礫,kN/m3,基坑開挖深度h=1.8m。安全系數(shù)K=2。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)解:1)入土深度求解::當(dāng)時時,朗金主動土壓力系系數(shù)朗金被動土壓力系系數(shù)。2-3板樁墻的計算第第二二章天然地基上上的淺基礎(chǔ)若令板樁入土深度度為t,取1延米長的板樁墻,,計算墻上作用力力對樁端b點(diǎn)的力矩平衡條件件得得:推出:?2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)將數(shù)字代代入上式式得:解得:板樁的實實際入土土深度較較計算值值增加20%,則可求求得板樁樁的總長長度L為:2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)若板樁的的最大彎彎矩截面面在基坑坑底深度度處處,該該截面的的剪力應(yīng)等等于零,即推出:?2)最大彎彎矩值求求解2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)將數(shù)字代代入上式式得:解得可求得每每延米板板樁墻的的最大彎彎矩為為::=21.99kN·m2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)三、單支支撐(錨錨碇式))板樁墻墻的計算算當(dāng)基坑開開挖高度度較大時時,不能能采用懸懸臂式板板樁墻,,此時可可在板樁樁頂部附附近設(shè)置置支撐或或錨碇拉拉桿,成成為單支支撐板樁樁墻,如如圖2-16所示。圖2-16單支撐板板樁墻的的計算2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)單支撐板板樁墻的的計算,,可以把把它作為為有兩個個支承點(diǎn)點(diǎn)的豎直直梁。一一個支點(diǎn)點(diǎn)是板樁樁上端的的支撐桿桿或錨碇碇拉桿;;另一個個是板樁樁下端埋埋入基坑坑底下的的土。下端的支支承情況況又與板板樁埋入入土中的的深度大大小有關(guān)關(guān),一般般分為兩兩種支承承情況;;第一種是是簡支支支承,如圖2-16a。這類板板樁埋入入土中較較淺,樁樁板下端端允許產(chǎn)產(chǎn)生自由由轉(zhuǎn)動;;第二種是是固定端端支承,,如圖2-17。若板樁樁下端埋埋入土中中較深,,可以認(rèn)認(rèn)為板樁樁下端在在土中嵌嵌固。2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)1.板樁下下端簡支支支承時時的土壓壓力分布布(圖2-16a)板樁墻受受力后撓撓曲變形形,上下下兩個支支承點(diǎn)均均允許自自由轉(zhuǎn)動動,墻后后側(cè)產(chǎn)生生主動土土壓力EA。由于板板樁下端端允許自自由轉(zhuǎn)動動,故墻墻后下端端不產(chǎn)生生被動土土壓力。。墻前側(cè)側(cè)由于板板樁向前前擠壓故故產(chǎn)生被被動土壓壓力EP。由于板樁樁下端入入土較淺淺,板樁樁墻的穩(wěn)穩(wěn)定安全全度,可可以用墻墻前被動動土壓力力EP除以安全全系數(shù)K保證。此種情況況下的板板樁墻受受力圖式式如同簡簡支梁((圖2-16b),按照照板樁上上所受土土壓力計計算出的的每延米米板樁跨跨間的彎彎矩如圖圖2-16c所示,并并以Mmax值設(shè)計板板樁的厚厚度。2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)圖2-16單支撐板板樁墻的的計算2.板樁下下端固定定支承時時的土壓壓力分布布(圖2-17)2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)板樁下端端入土較較深時,,板樁下下端在土土中嵌固固,板樁樁墻后側(cè)側(cè)除主動動土壓力力EA外,在板板樁下端端嵌固點(diǎn)點(diǎn)下還產(chǎn)產(chǎn)生被動動土壓力力EP2。假定EP2作用在樁樁底b點(diǎn)處。與與懸臂式式板樁墻墻計算相相同,板樁的入入土深度度可按計計算值適適當(dāng)增加加10~20%。板樁墻的的前側(cè)作作用被動動土壓力力EP1。由于板板樁入土土較深,,板樁墻墻的穩(wěn)定定性安全全度由樁樁的入土土深度保保證,故被動土土壓力EP1不再考慮慮安全系系數(shù)。由于板樁樁下端的的嵌固點(diǎn)點(diǎn)位置不不知道,,因此,,不能用用靜力平平衡條件件直接求求解板樁樁的入土土深度t。在右圖圖中給出出了板樁樁受力后后的撓曲曲形狀,,在板樁樁下部有有一撓曲曲反彎點(diǎn)點(diǎn)c,在c點(diǎn)以上板板樁有最最大正彎彎矩,c點(diǎn)以下產(chǎn)產(chǎn)生最大大負(fù)彎矩矩,撓曲曲反彎點(diǎn)點(diǎn)c相當(dāng)于彎彎矩零點(diǎn)點(diǎn),彎矩矩分布圖圖如圖2-17所示。圖2-17太沙基給給出了在在均勻砂砂土中,,當(dāng)土表表面無超超載,墻墻后地下下水位較較低時,,反彎點(diǎn)點(diǎn)c的深度y值與土的的內(nèi)摩擦擦角間的近似似關(guān)系::203040y0.25h0.08h-0.007h確定反彎彎點(diǎn)c的位置后后,已知知c點(diǎn)的彎矩矩等于零零,則將將板樁分分成ac和cb兩段,根根據(jù)平衡衡條件可可求得板板樁的入入土深度度t.2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)例題2-2計算圖2-18所示錨碇碇式板樁樁墻的入入土深度度t,錨碇拉拉桿拉力力T,以及板板樁的最最大彎矩矩值。已知板樁樁下端為為自由支承承,土的性性質(zhì)如圖圖2-18所示?;娱_挖挖深度h=8m,錨桿位位置在地地面下d=1m,錨桿設(shè)設(shè)置間距距a=2.5m。2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)O

未知未知圖2-18解:當(dāng)=30時,朗金金主動土土壓力系系數(shù)朗朗金被被動土壓壓力系數(shù)數(shù),,則則根據(jù)錨碇碇點(diǎn)0的力矩平平衡條件件,得::?2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)將代代入上上式:解得由平衡條條件,得得錨桿拉拉力T為:=363.7kN板樁的最最大彎矩矩計算方方法與懸懸臂式板板樁相同同,可參參見例題題2-1。2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)四、多支支撐板樁樁墻計算算當(dāng)坑底在在地面或或水面以以下很深深時,為為了減少少板樁的的彎矩可可以設(shè)置置多層支支撐。支支撐的層層數(shù)及位位置要根根據(jù)土質(zhì)質(zhì)、坑深深、支撐撐結(jié)構(gòu)桿桿件的材材料強(qiáng)度度,以及及施工要要求等因因素擬定定。板樁樁支撐的的層數(shù)和和支撐間間距布置置一般采采用以下下兩種方方法設(shè)置置:1.等彎矩布布置:當(dāng)板樁樁強(qiáng)度已已定,即即板樁作作為常備備設(shè)備使使用時,,可按支支撐之間間最大彎彎矩相等等的原則則設(shè)置。。2.等反力布布置:當(dāng)把支支撐作為為常備構(gòu)構(gòu)件使用用時,甚甚至要求求各層支支撐的斷斷面都相相等時,,可把各各層支撐撐的反力力設(shè)計成成相等。。支撐系按按在軸向向力作用用下的壓壓桿計算算,若支支撐長度度很大時時,應(yīng)考考慮支撐撐自重產(chǎn)產(chǎn)生的彎彎矩影響響。從施施工角度度出發(fā),,支撐間間距不應(yīng)應(yīng)小于2.5m。2-3板樁墻的的計算第第二二章天天然地基基上的淺淺基礎(chǔ)墻后土體體達(dá)不到到主動極極限平衡衡狀態(tài),,土壓力力不能按按庫侖或或朗金理理論計算算。根據(jù)據(jù)試驗結(jié)結(jié)果證明明這時土土壓力呈呈中間大大、上下下小的拋拋物線形形狀分布布,其變變化在靜靜止土壓壓力與主主動土壓壓力之間間,如圖圖2-20所示。圖2-20多支撐板板樁墻的的位移及及土壓力力分布2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)太沙基和佩克克(TerzaghiandPeck,1948,1967,1969)根據(jù)實測及及模型試驗結(jié)結(jié)果,提出作作用在板樁墻墻上的土壓力分布經(jīng)經(jīng)驗圖形(圖2-21)。圖2-21多支撐板樁墻墻上土壓力的的分布圖形a)板樁支撐;;b)松砂;c)密砂;d)粘土H>6cu;e)粘土H<4Cu2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)多支撐板樁墻墻計算時,也也可假定板樁樁在支撐之間間為簡支支承,由此計算板板樁彎矩及支支撐作用力。。其計算方法法可參見例題題2-4。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)(一)坑底流流砂驗算若坑底土為粉粉砂、細(xì)砂等等時,在基坑坑內(nèi)抽水可能能引起流砂的的危險。一般般可采用簡化化計算方法進(jìn)進(jìn)行驗算。原則:板樁有有足夠的入土土深度以增大大滲流長度,,減少向上動動水力。五、基坑穩(wěn)定定性驗算2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)由于基坑內(nèi)抽抽水后引起的的水頭差h造成的滲流,,其最短滲流流途徑為在流流程t中水對土粒動動水力應(yīng)是垂垂直向上的,,故可要求此此動水力不超超過土的有效效重度b,則不產(chǎn)生流流砂的安全條條件為式中:K——安全系數(shù),取取2.0;i——水力梯度,;;w——水的重度?;映樗笏^差引起的的滲流由此可計算確確定板樁要求求的入土深度度t。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)(二)坑底隆隆起驗算開挖較深的軟軟土基坑時,,在坑壁土體體自重和坑頂頂荷載作用下下,坑底軟土土可能受擠在在坑底發(fā)生隆隆起現(xiàn)象。常常用簡化方法法驗算,即假假定地基破壞壞時會發(fā)生如如圖所示滑動動面,其滑動動面圓心在最最底層支撐點(diǎn)點(diǎn)A處,半徑為x,垂直面上的的抗滑阻力不不予考慮。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)則滑動力矩為為:穩(wěn)定力矩為::式中:Su——滑動面上不排排水抗剪強(qiáng)度度,如土為飽飽和軟粘土,,則=0,Su=Cu。M與Md之比即為安全全系數(shù)K,如基坑處地地層土質(zhì)均勻勻,則安全系系數(shù)為式中以弧度表示。。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)(三)封底混混凝土厚度計計算鋼板樁圍堰需需進(jìn)行水下封封底混凝土后后在圍堰內(nèi)抽抽水修筑基礎(chǔ)礎(chǔ)和墩身,在在抽干水后封封底混凝土底底面因圍堰內(nèi)內(nèi)外水頭差而而受到向上的的靜水壓力。在靜水壓力作用下:封底混凝土及及圍堰有可能能被水浮起,,或者封底混凝凝土產(chǎn)生向上上撓曲而折裂裂,因此:封底混凝土應(yīng)應(yīng)有足夠的厚厚度,以確保保圍堰安全。。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)考慮浮力的封封底層厚度計計算:作用在封底層層的浮力是由由封底混凝土土和圍堰自重重,以及板樁樁和土的摩阻阻力來平衡的的。當(dāng)板樁打打入基底以下下深度不大時時,平衡浮力力主要靠封底底混凝土自重重,因此在計計算時為偏安安全考慮,僅僅計入封底混混凝土自重。。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)式中:——考慮未計算樁樁土間摩阻力力和圍堰自重重的修正系數(shù),,小于1,具體數(shù)值由由經(jīng)驗確定;;w——水的重度,取取10kN/m3;c——混凝土重度,,取23kN/m3;h——封底混凝土頂頂面處水頭高高度(m)。2-3板樁墻的計算算第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)考慮強(qiáng)度的封封底層厚度計計算:如板樁打入基基坑下較深,,板樁與土之之間摩阻力較較大,加上封封底層及圍堰堰自重整個圍圍堰不會被水水浮起,此時時封底層厚度度應(yīng)由其強(qiáng)度度確定。現(xiàn)一一般按容許應(yīng)應(yīng)力法并簡化化計算,假定定封底層為一一簡支單向板板,其頂面在在靜水壓力作作用下產(chǎn)生彎彎曲拉應(yīng)力::經(jīng)整理得:式中:W——封底層每米寬寬斷面的截面面模量(m3);l——圍堰寬度(m);[]——水下混凝土容容許彎曲應(yīng)力力,考慮水下下混凝土表層層質(zhì)量較差、、養(yǎng)護(hù)時間短短等因素,不不宜取值過高高,一般用100200kPa??山獾梅獾醉彭藕穸茸⒁夥獾谆炷凉喙嘧r厚度宜宜比計算值超超過0.250.50m,以便在抽水后后將頂層浮漿漿、軟弱層鑿鑿除,以保證證質(zhì)量。第四節(jié)地基基承載力容許許值的確定地基承載力容容許值的確定定一般有以下下三種方法::1.根據(jù)現(xiàn)場荷荷載試驗的p-s曲線;2.按地基承載載力理論公式式計算;3.按現(xiàn)行規(guī)范范提供的經(jīng)驗驗公式計算。。常用2-4地基承載力容容許值的確定定第第二二章天然地地基上的淺基基礎(chǔ)按現(xiàn)行規(guī)范提提供的經(jīng)驗公公式計算背景介紹:規(guī)范:《公路橋涵地基基與基礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范》(JTJD63-2007)《公路橋涵地基基與基礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范》(JTJ024-85)采用地基承承載力表給公公路工程設(shè)計計人員提供了了很大幫助,,隨著設(shè)計水水平的提高,,設(shè)計中應(yīng)盡盡可能采用載載荷試驗或其其他原位測試試取得地基承承載力,但是是由于橋涵基基礎(chǔ)所處環(huán)境境特殊,在很很多地點(diǎn)可能能無法進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場測試,可可查《公路橋涵地基基與基礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范》(JTGD63—2007)地基承載力力表。2-4地基承載力容容許值的確定定第第二二章天然地地基上的淺基基礎(chǔ)步驟和方法:一.確定地基巖巖土的名稱對于一般地基土土,通常根據(jù)塑塑性指數(shù)、粒徑徑、工程地質(zhì)特特性等分為六類類,即巖石、碎碎石土、砂土、、粉土、黏性土土和特殊性巖土土。具體分類方法參參照規(guī)范:《公路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》(JTJD63-2007)。2-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)二.地基巖土工工程特性指標(biāo)確確定土的工程特性指指標(biāo)包括抗剪強(qiáng)度指指標(biāo)、壓縮性指指標(biāo)、動力觸探探錘擊數(shù)、靜力力觸探探頭阻力力、載荷試驗承承載力以及其他他特性指標(biāo)。地基土工程特性性指標(biāo)的代表值值應(yīng)分別為標(biāo)準(zhǔn)值值、平均值及容容許值。強(qiáng)度指指標(biāo)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值值;壓縮性指標(biāo)標(biāo)應(yīng)取平均值;;承載力指標(biāo)應(yīng)應(yīng)取容許值。三.地基承載力力容許值確定地基承載力的驗驗算,應(yīng)以修正正后的地基承載載力容許值[fa]控制。該值系在在地基原位測試試或《公路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》(JTGD63—2007)給出的各類巖巖土承載力基本本容許值[fa0]的基礎(chǔ)上,經(jīng)修修正后而得。地基承載力基本本容許值應(yīng)首先先考慮由載荷試試驗或其他原位位測試取得,其其值不應(yīng)大于地地基極限承載力力的1/2;對中小橋、涵涵洞,當(dāng)受現(xiàn)場場條件限制,或或載荷試驗和原原位測試確有困困難時,也可按按照《公路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》(JTGD63—2007)第3.3.3條有關(guān)規(guī)定采用用。地基承載力基本本容許值尚應(yīng)根根據(jù)基底埋深、、基礎(chǔ)寬度及地地基土的類別按按照《公路橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》(JTGD63—2007)第3.3.4條規(guī)定進(jìn)行修正正。2-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)①一般巖石地基可可根據(jù)強(qiáng)度等級級、節(jié)理按表2-17確定承載力基本本容許值[fa0]。對于復(fù)雜的巖巖層(如溶洞、、斷層、軟弱夾夾層、易溶巖石石、軟化巖石等等)應(yīng)按各項因因素綜合確定。。巖石地基承載力力基本容許值[fa0]表2-17(1)地基承載力基基本容許值的確確定[fa0](kPa)

節(jié)理發(fā)育程度堅硬程度節(jié)理不發(fā)育節(jié)理發(fā)育節(jié)理很發(fā)育堅硬巖、較硬巖>30003000~20002000~1500較軟巖3000~15001500~10001000~800軟巖1200~10001000~800800~500極軟巖500~400400~300300~2002-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)②碎石土地基可根根據(jù)其類別和密密實程度按表2-18確定承載力基本本容許值[fa0]。碎石土地基承載載力基本容許值值[fa0]表2-182-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)[fa0](kPa)

密實程度土名密實中密稍密松散卵石1200~10001000~650650~500500~300碎石1000~800800~550550~400400~200圓礫800~600600~400400~300300~200角礫700~500500~400400~300300~200注:(1)由硬質(zhì)巖組成成,填充砂土者者取高值;由軟軟質(zhì)巖組成,填填充黏性土者者取低值值;((2)半膠結(jié)的碎石石土,可按密實實的同類土的[fa0]值提高10%~30%;(3)松散的碎石土土在天然河床中中很少遇見,需需特別注意鑒定定;((4)漂石、塊石的的[fa0]值,可參照卵石石、碎石適當(dāng)提提高。③砂土地基可根據(jù)據(jù)土的密實度和和水位情況按表表2-19確定承載力基本本容許值[fa0]。砂土地基承載力力基本容許值[fa0]表2-192-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)土名

[fa0]密實度

(kPa)濕度密實中密稍密松散礫砂、粗砂與濕度無關(guān)550430370200中砂與濕度無關(guān)450370330150細(xì)砂水上350270230100水下300210190—粉砂水上300210190—水下20011090—④粉土地基可根據(jù)據(jù)土的天然孔隙隙比e和天然含水量w(%)按表2-20確定承載力基本本容許值[fa0]。粉土地基承載力力基本容許值[fa0]表2-202-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)[fa0]

w(%)(kPa)

e1015202530350.5400380355———0.6300290280270——0.7250235225215205—0.8200190180170165—0.9160150145140130125⑤老黏性土地基可可根據(jù)壓縮模量量Es按表2-21確定承載力基本本容許值[fa0]。老黏性土地基承承載力基本容許許值[fa0]表2-212-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)Es(MPa)10152025303540[fa0](kPa)380430470510550580620注:當(dāng)老黏性土土Es<10MPa時,承載力基本本容許值[fa0]按一般黏性土(表2-22)確定。⑥一般黏性土可根根據(jù)液性指數(shù)IL和天然孔隙比e按表2-22確定地基承載力力基本容許值[fa0]。一般黏性土地基基承載力基本容容許值[fa0]表2-222-4地基承載力容許許值的確定第第二章天天然地基上的的淺基礎(chǔ)[fa0](kPa)

ILe00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.5450440430420400380350310270240220——0.6420410400380360340310280250220200180—0.74003703503303102902702402201901701601500.83803303002802602402302101801601501401300.93202802602402202101901801601401301201001.0250230220210190170160150140120110——1.1——16015014013012011010090———注:(1)土中含有粒徑大大于2mm的顆粒質(zhì)量超過過總質(zhì)量30%以上者,[fa0]可適當(dāng)提高高;(2)當(dāng)e<0.5時,取取e=0.5;當(dāng)IL<0時,取取IL=0。此外外,超超過表表列范范圍的的一般黏黏性土土,。。⑦新近沉沉積黏黏性土土地基基可根根據(jù)液液性指指數(shù)IL和天然然孔隙隙比e按表2-23確定承承載力力基本本容許許值[fa0]。新近沉沉積黏黏性土土地基基承載載力基基本容容許值值[fa0]表2-232-4地基承承載力力容許許值的的確定定第第二二章天天然然地基基上的的淺基基礎(chǔ)[fa0](kPa)ILe≤0.250.751.25≤0.81401201000.9130110901.0120100801.111090—2-4地基承承載力力容許許值的的確定定第第二二章天天然然地基基上的的淺基基礎(chǔ)(2)地基基承載載力容容許值值的確確定地基承承載力力容許許值[fa]按式(2-9)確定。。當(dāng)基基礎(chǔ)位位于水水中不不透水水地層層上時時,[fa]按平均均常水水位至至一般般沖刷刷線的的水深深每米米再增增大10kPa。(2-9)式中::[fa]———地基承承載力力容許許值((kPa);B——基礎(chǔ)底底面的的最小小邊寬寬(m),當(dāng)當(dāng)b<2m時,取取b=2m;當(dāng)b>10m時,取取b=10m;h——基底埋埋置深深度((m),自自天然然地面面起算算,有有水流流沖刷刷時自自一般般沖刷刷線起算算;當(dāng)當(dāng)h<3m時,取取h=3m;當(dāng)h/b>4時,取取h=4b;k1、k2——基底寬寬度、、深度度修正正系數(shù)數(shù),根根據(jù)基基底持持力層層土的的類別別按表表2-24確定;1——基底持持力層層土的的天然然重度度(kN/m3)。若持持力層層在水水面以以下且且為透透水者,應(yīng)應(yīng)取浮浮重度度;2——基底以以上土土層的的加權(quán)權(quán)平均均重度度(kN/m3),換算算時若若持力力層在在水面面以下,且且不透透水時時,不不論基基底以以上土土的透透水性性質(zhì)如如何,,一律律取飽飽和重重度;當(dāng)當(dāng)透水水時,,水中中部分分土層層則應(yīng)應(yīng)取浮浮重度度。地基土土承載載力寬寬度、、深度度修正正系數(shù)數(shù)k1、k2表2-242-4地基承承載力力容許許值的的確定定第第二二章天天然然地基基上的的淺基基礎(chǔ)

土類系數(shù)黏性土粉土砂土碎石土老黏性土一般黏性土新近沉積黏性土—粉砂細(xì)砂中砂礫砂、粗砂碎石、圓礫角礫卵石IL≥0.5IL<0.5—中密密實中密密實中密密實中密密實中密密實中密密實k1000001.01.21.52.02.03.03.04.03.04.03.04.0k22.51.52.51.01.52.02.53.04.04.05.55.06.05.06.06.010.0注:(1)對于稍稍密和和松散散狀態(tài)態(tài)的砂砂、碎碎石土土,k1、k2值可采采用表表列中中密值值的50%;(2)強(qiáng)風(fēng)化化和全全風(fēng)化化的巖巖石,,可參參照所所風(fēng)化化成的的相應(yīng)應(yīng)土類類取值值;其其他狀狀態(tài)下下的巖石石不修修正。。式(2-9)第二二項是是基礎(chǔ)礎(chǔ)在驗驗算剖剖面底底面寬寬大于于2m時地基基容許許承載載力的的修正正提高高值。。但是是若地地基土土為粘粘土((包括括黃土土)時時,受受壓后后其后后期沉沉降量量較大大,基基礎(chǔ)愈愈寬,,沉降降也愈愈大,,這對對建筑筑物正正常使使用是是不利利的,,加上上在制制定承承載力力基本本容許許值時時,已已適當(dāng)當(dāng)考慮慮了基基礎(chǔ)寬寬度的的影響響,故故對粘粘性土土和粉粉土的的地基基容許許承載載力不不再考考慮寬寬度修修正,,這樣樣可以以保證證基礎(chǔ)礎(chǔ)不致致產(chǎn)生生過大大的沉沉降。。對于于砂土土和碎碎石土土地基基,沉沉降在在施工工期間間已大大部分分完成成,所所以受受壓后后的后后期沉沉降比比較小小,在在基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度度加大大后,,地基基承載載力有有顯著著提高高,故故必須須予以以修正正。由由于基基礎(chǔ)過過寬會會增加加沉降降的不不利因因素,,所以以基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度度超過過10m者,仍仍按10m予以修修正提提高。。2-4地基承承載力力容許許值的的確定定第第二二章天天然然地基基上的的淺基基礎(chǔ)式(2-9)第三三項是是基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深深超過過3m時地基基容許許承載載力的的提高高值。。這主主要考考慮到到隨著著基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深深的增增加,,基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面以上上土的的自重重也隨隨著增增大,,這對對阻止止基底底下地地基土土在荷荷載作作用下下的擠擠出是是有利利的。。根據(jù)據(jù)國內(nèi)內(nèi)外試試驗資資料的的分析析,當(dāng)當(dāng)h/b≤4時,地基承承載力隨深深度成直線線比例增長長,當(dāng)4<h/b<10時,地基承承載力雖然然隨著埋深深的增加有有所增長,,但比較緩緩慢;當(dāng)h/b>10時,地基承承載力幾乎乎為一常數(shù)數(shù),因此為為了安全起起見,只有有當(dāng)h/b≤4時地基容許許承載力才才予以提高高。2-4地基承載力力容許值的的確定第第二二章天然然地基上的的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算算的主要內(nèi)內(nèi)容:基礎(chǔ)埋置深深度的確定定剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)尺寸的的擬定地基承載力力驗算基底合力偏偏心距驗算算基礎(chǔ)穩(wěn)定性性和地基穩(wěn)穩(wěn)定性驗算算基礎(chǔ)沉降驗驗算2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)第五節(jié)剛剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算一、基礎(chǔ)埋埋置深度的的確定將基礎(chǔ)設(shè)置置在變形較較小,而強(qiáng)強(qiáng)度又比較較大的持力力層上,以以保證地基基強(qiáng)度滿足足要求,且且不致產(chǎn)生生過大的沉沉降或沉降降差。還要要使基礎(chǔ)有有足夠的埋埋置深度,,以保證基基礎(chǔ)的穩(wěn)定定性,確保保基礎(chǔ)的安安全。必須須綜合考慮慮地基的地地質(zhì)和地形形條件、河河流的沖刷刷程度、當(dāng)當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)結(jié)深度、上上部結(jié)構(gòu)形形式以及保保證持力層層穩(wěn)定所需需的最小埋埋深和施工工技術(shù)條件件、造價等等因素。2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)地基的地質(zhì)質(zhì)條件巖石地基:覆蓋土層較較薄時,一一般應(yīng)清除除覆蓋土和和風(fēng)化層后后,將基礎(chǔ)礎(chǔ)直接修建建在新鮮巖巖面上;如如巖石的風(fēng)風(fēng)化層很厚厚,難以全全部清除時時,基礎(chǔ)放放在風(fēng)化層層中的埋置置深度應(yīng)根根據(jù)其風(fēng)化化程度、沖沖刷深度及及相應(yīng)的容容許承載力力來確定。。如巖層表表面傾斜時時,不得將將基礎(chǔ)的一一部分置于于巖層上,,而另一部部分則置于于土層上。。在陡峭山山坡上修建建橋臺時,,還應(yīng)注意意巖體的穩(wěn)穩(wěn)定性。非巖石地基基:如受壓層范范圍內(nèi)為均均質(zhì)土,基基礎(chǔ)埋置深深度除滿足足沖刷、凍凍脹等要求求外,可根根據(jù)荷載大大小,由地地基土的承承載能力和和沉降特性性來確定((同時考慮慮基礎(chǔ)需要要的最小埋埋深)。當(dāng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件件較復(fù)雜如如地層為多多層土組成成等或?qū)Υ蟠笾行蜆蛄毫杭捌渌ńㄖ锘A(chǔ)礎(chǔ)持力層的的選定,應(yīng)應(yīng)通過較詳詳細(xì)計算或或方案比較較后確定。。2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)河流的沖刷刷深度沖刷的基本本概念:洪水沖刷后后,整個河河床面要下下降,這叫叫一般沖刷,被沖下去的的深度叫一一般沖刷深度。。同時由于橋橋墩的阻水水作用,使使洪水在橋橋墩四周沖沖出一個深深坑,這叫叫局部沖刷。。2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)河流的沖刷刷作用2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)在有沖刷的的河流中,,為了防止止橋梁墩、、臺基礎(chǔ)四四周和基底底下土層被被水流掏空空沖走以致致倒塌,基基礎(chǔ)必須埋埋置在設(shè)計計洪水的最最大沖刷線線以下不小小于1m。特別是在在山區(qū)和丘丘陵地區(qū)的的河流,更更應(yīng)注意考考慮季節(jié)性性洪水的沖沖刷作用。。2-5剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)的設(shè)計計與計算第第二章天天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)基礎(chǔ)在設(shè)計計洪水沖刷刷總深度以以下的最小小

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