橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿_第1頁
橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿_第2頁
橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿_第3頁
橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿_第4頁
橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿_第5頁
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文檔簡介

橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范演示文稿當(dāng)前1頁,總共151頁。優(yōu)選橋涵地基與基礎(chǔ)規(guī)范當(dāng)前2頁,總共151頁。一、公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范修訂基本情況

當(dāng)前3頁,總共151頁。交通部文件

交公路發(fā)[2002]288號(hào)

關(guān)于發(fā)布《公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系》的通知

現(xiàn)批準(zhǔn)發(fā)布《公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系》(JTGA01-2002),自發(fā)布之日起施行。今后公路工程標(biāo)準(zhǔn)的制訂與管理,將遵照該體系執(zhí)行?,F(xiàn)行公路工程標(biāo)準(zhǔn)未列入體系表中的,現(xiàn)階段仍然適用,今后視具體情況逐步予以廢止或轉(zhuǎn)為協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。

二○○二年七月十日當(dāng)前4頁,總共151頁。公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系表

序號(hào)體系編號(hào)原標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱類1JTGA01

公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系綜合2JTGA02

公路工程標(biāo)準(zhǔn)編寫導(dǎo)則

基礎(chǔ)3JTGB01JTJ001-97公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4JTGB02JTJ004-89公路工程抗震規(guī)范5JTGB03JTJ005-96公路建設(shè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范6JTGB04JTJ/T0065-96公路環(huán)境保護(hù)規(guī)范7JTG/TB05

公路安全性評(píng)價(jià)規(guī)范8JTGB06

公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概預(yù)算編制辦法

9JTGC10JTJ061-99公路勘測規(guī)范勘測10JTGC20JTJ064-98公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范11JTGC30JTJ062-91公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范

12JTGD10GB/T50283-99公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)13JTGD20JTJ011-94公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范14JTGD30JTJ013-95公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范15JTGD40JTJ012-94公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范16JTGD50JTJ014-97公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范17JTGD60JTJ021-89公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范18JTGD61JTJ022-85公路磚石與混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范19JTGD62JTJ023-85公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范20JTGD63JTJ024-85公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范21JTGD64JTJ025-86公路鋼結(jié)構(gòu)橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范22JTGD70JTJ026-90公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范23JTGD80

公路交通工程設(shè)計(jì)通用規(guī)范24JTGD81JTJ074-94公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范

當(dāng)前5頁,總共151頁。公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系表

20JTGD63JTJ024-85公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)21JTGD64JTJ025-86公路鋼結(jié)構(gòu)橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范22JTGD70JTJ026-90公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范23JTGD80

公路交通工程設(shè)計(jì)通用規(guī)范24JTGD81JTJ074-94公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范25JTGE10

公路工程試驗(yàn)檢測導(dǎo)則檢測26JTGF10JTJ033-95公路路基施工技術(shù)規(guī)范

施工27JTGF20JTJ034-2000公路基層施工技術(shù)規(guī)范28JTGF30

公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范29JTGF40JTJ032-94公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范30JTGF50JTJ041-2000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范31JTGF60JTJ042-94公路隧道施工技術(shù)規(guī)范32JTGF70

公路附屬設(shè)施安裝規(guī)范33JTGF80JTJ071-98公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)34JTGG10JTJ077-94公路工程施工監(jiān)理規(guī)范監(jiān)理35JTGH10JTJ073-96公路養(yǎng)護(hù)工程通用規(guī)范

養(yǎng)護(hù)與管理36JTGH11

公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范37JTGH12

公路隧道養(yǎng)護(hù)規(guī)范38JTGH20JTJ075-94公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)39JTGH30

公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程40JTGH40

公路養(yǎng)護(hù)概預(yù)算編制導(dǎo)則41JTGH50

公路工程數(shù)據(jù)采集規(guī)范當(dāng)前6頁,總共151頁。標(biāo)準(zhǔn)的演變

20世紀(jì)50年代:《公路工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》

60年代:《公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)(1961年9月)

70年代:《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)(1975年)

《公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(1978年)

80年代:《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ021-85、

《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ022-85、

《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》

JTJ023-85、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

范》JTJ023-86、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)

范》JTJ024-86等

進(jìn)入21世紀(jì):《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60-2004、

《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD61-2005、

《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》

JTGD62-2004

《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007等

(《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》)當(dāng)前7頁,總共151頁。中華人民共和國交通部公告2007年第32號(hào)關(guān)于發(fā)布《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63—2007)的公告現(xiàn)公布《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007),自2007年12月1日起施行,原規(guī)范《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)同時(shí)廢止。

《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)中,第、、、、、、、條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。中華人民共和國交通部二○○七年九月二十九日當(dāng)前8頁,總共151頁。關(guān)于頒發(fā)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的通知(85)交公路字1131號(hào)

1985年5月21日前身:1974年頒發(fā)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)第7章:地基與基礎(chǔ)當(dāng)前9頁,總共151頁。修訂基礎(chǔ):

1.理論研究的深入,對(duì)土體力學(xué)性質(zhì)和變形機(jī)理認(rèn)識(shí)的深入;

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論體系的改進(jìn)、完善;

3.設(shè)計(jì)、施工、檢測、材料技術(shù)和工藝的進(jìn)步。

當(dāng)前10頁,總共151頁。85版較75版規(guī)范的修訂之處:

1增加了新近沉積粘性土的容許承載力、軟土地基容許承載力的計(jì)算公式;

2增加了大、中橋基底最小埋深安全值、橋涵基礎(chǔ)在季節(jié)性凍土中的埋置深度和切力值及樁基礎(chǔ)的凍拔驗(yàn)算公式;

3取消了原規(guī)范用K法計(jì)算樁基的方法;

4不再將樁基設(shè)計(jì)分為高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái),即取消高、低樁承臺(tái)的判別條件及低樁承臺(tái)的設(shè)計(jì)方法;

5刪去木樁的有關(guān)規(guī)定;

6調(diào)整了黃土地基土的容許承載力;

7補(bǔ)充了薄壁浮運(yùn)沉井橫向穩(wěn)定的計(jì)算。當(dāng)前11頁,總共151頁。2007版較85版規(guī)范的修訂之處:

1.按《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50283的規(guī)定,引入了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則,使得本規(guī)范與公路橋梁系列設(shè)計(jì)規(guī)范體系協(xié)調(diào);

2.按《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語和通用符號(hào)》GBJ132-90的規(guī)定,修改了符號(hào)并列出了主要名詞術(shù)語;

3.參照現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求,結(jié)合公路工程實(shí)際,修改了地基土的分類及工程特性的有關(guān)規(guī)定;

4.補(bǔ)充、修改了公路橋涵淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定,按照最新的科研成果修訂了凍土地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定;

5.完善、修訂了樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定,補(bǔ)充了后壓漿設(shè)計(jì)等最新成熟的先進(jìn)技術(shù);

6.完善了沉井計(jì)算的有關(guān)規(guī)定;

7.新增了地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

當(dāng)前12頁,總共151頁。1地基承載力方面,修改了地基土的分類及工程特性的有關(guān)規(guī)定;

2地基承載力的容許值及其他相關(guān)參數(shù),強(qiáng)調(diào)首先應(yīng)由載荷試驗(yàn)或其他原位測試確定,并給出若干有關(guān)試驗(yàn)方法,但規(guī)范仍部分保留經(jīng)局部修正的原規(guī)范各項(xiàng)表列數(shù)據(jù),并規(guī)定僅供測試確有困難且跨徑不大的中小橋和涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)用;

3計(jì)算公式方面,修改了在季節(jié)性凍脹土中基底最小埋置深度的計(jì)算,分別以土的凍脹性、土的類別、環(huán)境和基礎(chǔ)埋深等對(duì)凍深的影響,代替原規(guī)范單一取值1.15的凍深影響系數(shù),上述諸多影響系數(shù)是根據(jù)近年來凍土試驗(yàn)場試驗(yàn)分析及有關(guān)調(diào)研資料綜合研究得到的;

4增加了雙向偏心受荷時(shí)基底土承載力的計(jì)算公式,同時(shí)給出巖石地基上當(dāng)基礎(chǔ)部分受壓時(shí)應(yīng)力重分布的計(jì)算方法;

5簡化了原規(guī)范基礎(chǔ)沉降計(jì)算的分層總和法,采用平均附加應(yīng)力系數(shù)并制成表格,使原繁瑣的計(jì)算工作簡單化;

當(dāng)前13頁,總共151頁。

6修改了地基土凍脹性分類;

7修改了季節(jié)性凍土地基和多年凍土地基基礎(chǔ)抗凍拔穩(wěn)定性計(jì)算,其中季節(jié)性凍土單位面積切向凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值和多年凍土與基礎(chǔ)表面單位面積凍結(jié)力標(biāo)準(zhǔn)值,以及用于計(jì)算設(shè)計(jì)凍深時(shí)影響標(biāo)準(zhǔn)凍深的多項(xiàng)影響系數(shù),都是新的研究成果;

8在基樁計(jì)算方面有:根據(jù)多年來的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),新增了采用后壓漿技術(shù)的灌注樁承載力的計(jì)算公式;在嵌巖樁承載力計(jì)算中考慮了覆蓋層土的側(cè)阻力的作用,而且隨著巖石抗壓強(qiáng)度高低而取得不同程度的發(fā)揮;在樁計(jì)算內(nèi)力的m法中,樁基計(jì)算寬度及地基比例系數(shù)當(dāng)量m值的換算方法均得到一定程度的簡化和改善。

9增列地下連續(xù)墻的有關(guān)內(nèi)容。

當(dāng)前14頁,總共151頁。1總則2地基承載力

2.1地基的容許承載力

2.2地基土的容許承載力的提高3基礎(chǔ)的埋置深度與計(jì)算

3.1基礎(chǔ)的埋置深度

3.2地基與基礎(chǔ)的計(jì)算

3.3基礎(chǔ)沉降計(jì)算

3.4基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算4樁基礎(chǔ)

4.1一般規(guī)定

4.2壯的構(gòu)造

4.3樁的計(jì)算5人工地基6沉井基礎(chǔ)

6.1一般規(guī)定

6.2沉井構(gòu)造

6.3沉井計(jì)算9(7)附錄83條文1總則2術(shù)語、符號(hào)3地基巖土分類、工程特性與地基承載力

3.1地基巖土分類

3.2工程特性指標(biāo)

3.3地基承載力4基礎(chǔ)計(jì)算與地基處理

4.1基礎(chǔ)埋置深度

4.2地基與基礎(chǔ)計(jì)算

4.3基礎(chǔ)沉降計(jì)算

4.4基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算

4.5軟土與軟弱地基處理

4.6濕陷性黃土地基處理5樁基礎(chǔ)

5.1一般規(guī)定

5.2構(gòu)造

5.3計(jì)算6沉井基礎(chǔ)

6.1一般規(guī)定

6.2構(gòu)造

6.3計(jì)算7地下連續(xù)墻

7.1一般規(guī)定

7.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

7.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)18附錄152條文新舊規(guī)范章節(jié)對(duì)比當(dāng)前15頁,總共151頁。二、公路橋涵結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

當(dāng)前16頁,總共151頁。設(shè)計(jì)理論的基本演變

容許應(yīng)力法

破損階段設(shè)計(jì)法

(定值極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法)

以可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

當(dāng)前17頁,總共151頁。

在我國,從20世紀(jì)70年代初,原國家計(jì)委標(biāo)準(zhǔn)定額局先后下達(dá)了《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《鐵路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》。除鐵路外,其他行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)都基本完成了標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變,采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法:

水準(zhǔn)I—半概率設(shè)計(jì)法;

水準(zhǔn)II—近似概率設(shè)計(jì)方法;

水準(zhǔn)III—全概率設(shè)計(jì)法。

當(dāng)前18頁,總共151頁。采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法可明顯地體現(xiàn)如下方面的優(yōu)點(diǎn):

1.可使工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范引入先進(jìn)的可靠性理論;

2.可更全面地考慮影響結(jié)構(gòu)可靠性諸因素的變異性,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范所采用的有關(guān)參、系數(shù)更趨于反映客觀實(shí)際,使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)更趨合理;

3.可變作用按隨機(jī)過程進(jìn)行分析,隨機(jī)過程的時(shí)間域可取為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠概率有了一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間概念;當(dāng)前19頁,總共151頁。

4.有了具體結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo),可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的不同要求和特點(diǎn)恰當(dāng)?shù)貏澐趾瓦x擇安全等級(jí),以便處理好結(jié)構(gòu)可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾;實(shí)用的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的各分項(xiàng)系數(shù),可根據(jù)給定的可靠指標(biāo)經(jīng)概率分析優(yōu)化后確定,從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)及其判斷的局面得到改變,做到所設(shè)計(jì)的同類結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同的承載情況下具有較佳的可靠度的一致性,使工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法更加科學(xué)、合理;

5.結(jié)構(gòu)的可靠度往往與質(zhì)量控制聯(lián)系在一起,為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定的可靠度,可以進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制的重要性,從而使設(shè)計(jì)規(guī)范與施工、驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)可靠度上得以互相銜接和配套。當(dāng)前20頁,總共151頁。

概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法顯示了結(jié)構(gòu)的可靠程度與擬承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。

以往的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法也具有一定的概率的含義。當(dāng)前21頁,總共151頁。結(jié)構(gòu)可靠度的定義:

結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。

規(guī)定條件--正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用

規(guī)定時(shí)間--設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期

預(yù)定功能--安全性、適用性、耐久性

(總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性)當(dāng)前22頁,總共151頁。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的極限狀態(tài):

承載能力極限狀態(tài)

正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的設(shè)計(jì)狀況:

持久狀況

短暫狀況

偶然狀況

當(dāng)前23頁,總共151頁。

公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合,取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì):

1只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí),則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。

3鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合;基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定;拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。當(dāng)前24頁,總共151頁。1.0.5基礎(chǔ)和樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用及其效應(yīng)組合,應(yīng)按下列規(guī)定采用:

1按承載能力極限狀態(tài)要求,結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身承載力及穩(wěn)定性應(yīng)采用作用效應(yīng)基本組合和偶然組合進(jìn)行驗(yàn)算。

1)基本組合承載力驗(yàn)算時(shí)作用效應(yīng)組合表達(dá)式,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)及效應(yīng)組合系數(shù)按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)第條第1款規(guī)定執(zhí)行;穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),上述各項(xiàng)系數(shù)均取為1.0。

當(dāng)前25頁,總共151頁。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本計(jì)算內(nèi)容(JTGD62-2004):

1)持久狀況承載能力極限狀態(tài)(第5章)(受壓區(qū)高度系數(shù)x限制、正截面和斜截面承載能力)

2持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂(條)(正截面-正應(yīng)力;斜截面-主拉應(yīng)力)裂縫計(jì)算(條)變形(撓度)計(jì)算(6.5節(jié))

3持久狀況應(yīng)力計(jì)算(彈性階段)(法向壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力和斜截面上混凝土的主壓應(yīng)力)

(條)

4短暫狀況應(yīng)力計(jì)算當(dāng)前26頁,總共151頁。1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+0.8*1.4*人群荷載1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+0.7*(1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載)1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載

+0.6*(1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力)1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+0.5*(1.4*人群荷載

+1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力+1.4*汽車制動(dòng)力)當(dāng)前27頁,總共151頁。2)偶然組合(不包括地震作用)。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。作用效應(yīng)組合可采用下列表達(dá)式:SQ1K---除偶然荷載作用外,第一個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng),該標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)大于其它任意第j個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng);SQjK---其它第j個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng);Ψ11--第一個(gè)可變作用的頻遇值系數(shù),按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》第條第1款的規(guī)定取用;穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)取=1.0;Ψ2j---其它第j個(gè)可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù),按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》第條第2款的規(guī)定采用;穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)取=1.0;γGi、γa---上面表達(dá)式中相應(yīng)作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),均取值為1.0。

當(dāng)前28頁,總共151頁。2當(dāng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或樁基需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),作用短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合表達(dá)式、頻遇值系數(shù)及準(zhǔn)永久值系數(shù),均應(yīng)按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》第條辦理。

當(dāng)前29頁,總共151頁。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用效應(yīng)組合:

1作用短期效應(yīng)組合作用長期效應(yīng)組合當(dāng)前30頁,總共151頁。

1.0.5基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為橋涵的重要組成部分,與橋涵主體結(jié)構(gòu)一樣應(yīng)進(jìn)行自身承載力驗(yàn)算,以保證其在最不利作用效應(yīng)組合下具有足夠的安全度。承載力驗(yàn)算的內(nèi)容有:受彎、受壓和受剪承載力、抗沖切和局部承壓承載力。有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范已為這些驗(yàn)算提供了方法和公式。作用效應(yīng)的組合應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)要求采用基本組合和偶然組合。參與基本組合的各個(gè)作用是經(jīng)常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上的,取其值為設(shè)計(jì)值,也即在它們的標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上乘與相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),所以基本組合就是各作用設(shè)計(jì)值在結(jié)構(gòu)中引起的效應(yīng)的組合;在組合中當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)可變作用效應(yīng)時(shí),尚應(yīng)考慮根據(jù)可變作用數(shù)量多少而確定的組合系數(shù)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)采用主體結(jié)構(gòu)相同值。上述各項(xiàng)系數(shù)在有關(guān)規(guī)范中都有明確規(guī)定。當(dāng)前31頁,總共151頁。

偶然組合是由地震作用或船舶撞擊荷載或汽車撞擊荷載參與的組合。這些都是偶然作用于結(jié)構(gòu)上的。有關(guān)地震作用的取值及組合由現(xiàn)行公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,本規(guī)范的偶然組合僅指船舶撞擊荷載或汽車撞擊荷載參與的組合。由于偶然荷載出現(xiàn)的概率很小,且作用在結(jié)構(gòu)上的持續(xù)時(shí)間也很短,但一旦出現(xiàn)其值很大,因此,進(jìn)行效應(yīng)組合時(shí),兩個(gè)偶然荷載不能組合在一起,永久荷載和偶然荷載均可取標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng),分項(xiàng)系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)均取為1.0;其他可變作用效應(yīng)視具體情況可有多個(gè)參與組合,但其值應(yīng)分別取小于標(biāo)準(zhǔn)值的適當(dāng)代表值,如頻遇值、準(zhǔn)永久值等,不考慮組合系數(shù)。但當(dāng)這些代表值與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的機(jī)率很小或?qū)A(chǔ)結(jié)構(gòu)非不利時(shí),也可不予組合。至于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算,由于要利用原規(guī)范的穩(wěn)定性系數(shù),所以基本組合或偶然組合其作用取值及效應(yīng)組合仍按原規(guī)范的規(guī)定采用,即結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)及作用的各項(xiàng)系數(shù)均取為1.0。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當(dāng)需進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),永久作用采用標(biāo)準(zhǔn)值,可變作用采用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)和長期效應(yīng)組合的準(zhǔn)永久值系數(shù),與主體結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)前32頁,總共151頁。1.0.6基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可按下式進(jìn)行驗(yàn)算:

Ssk——使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合值;,按基本組合和偶然組合最大組合值計(jì)算;Sbk——使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合值,按基本組合和偶然組合最小組合值計(jì)算;b——基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性系數(shù),見本規(guī)范有關(guān)章節(jié)的規(guī)定。

當(dāng)前33頁,總共151頁。1.0.6基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定驗(yàn)算是承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一,將基礎(chǔ)視為剛體使其保持靜力平衡并具有一定的穩(wěn)定系數(shù)。平衡作用效應(yīng)和不平衡作用效應(yīng)可取標(biāo)準(zhǔn)值組合,作用效應(yīng)組合表達(dá)式中的各項(xiàng)系數(shù)均取為1.0。在計(jì)算中,應(yīng)考慮作用效應(yīng)的最不利組合。對(duì)使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的同向、且可能同時(shí)出現(xiàn)的可變作用效應(yīng)都應(yīng)組合在內(nèi),使達(dá)到組合效應(yīng)最大值;而使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同向、但有可能不同時(shí)出現(xiàn)的可變作用效應(yīng),則應(yīng)選用其中主導(dǎo)作用效應(yīng),其他可變作用效應(yīng)不予組合,以使穩(wěn)定作用效應(yīng)達(dá)最小值。最后所得穩(wěn)定性系數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范的規(guī)定值。當(dāng)前34頁,總共151頁。1.0.8地基或樁基進(jìn)行豎向承載力驗(yàn)算時(shí),傳至基礎(chǔ)底或承臺(tái)底面的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合采用;同時(shí)尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的偶然組合(不包括地震作用)。作用效應(yīng)組合值應(yīng)小于或等于相應(yīng)的抗力——應(yīng)采用地基承載力容許值或單樁承載力容許值。

1當(dāng)采用作用短期效應(yīng)組合時(shí),其中可變作用的頻遇值系數(shù)均取為1.0,且汽車荷載應(yīng)計(jì)及入沖擊系數(shù)。填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5m的拱橋、涵洞,以及重力式墩臺(tái),其地基計(jì)算可不計(jì)汽車沖擊系數(shù)。

2當(dāng)采用作用效應(yīng)的偶然組合時(shí),其組合表達(dá)式按本規(guī)范第條采用,但不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),該式中的荷載作用分項(xiàng)系數(shù)和、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)均取為1.0。當(dāng)前35頁,總共151頁。說明1.0.8與混凝土、磚石材料相比,地基土是個(gè)大變形材料。地基土的變形隨著其上作用的加大而增加,承載力也相應(yīng)提高。但地基土的變形不能無限制地增加,地基承載力也不能達(dá)到極限值。就地基設(shè)計(jì)而言,由于建于地基上的橋梁結(jié)構(gòu)出于自身變形的要求而不能適應(yīng)地基土的大變形,往往是地基承載力達(dá)到真正的極限值之前,地基變形已使結(jié)構(gòu)達(dá)到或超過按正常使用的限值。因此,地基設(shè)計(jì)應(yīng)遵循正常使用極限狀態(tài)這一原則。所選定的地基承載力為由載荷試驗(yàn)或其他原位測試確定的地基土壓力與變形關(guān)系曲線、其線性變形段內(nèi)不超過比例限界點(diǎn)的地基壓力值,即本規(guī)范稱之為地基承載力容許值。但是,地基設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)要求的裂縫寬度和撓度等計(jì)算有所不同,后者在設(shè)計(jì)中考慮了荷載長期效應(yīng)的影響,一般而言,裂縫寬度和撓度等即使處理不當(dāng)也不致造成結(jié)構(gòu)承載力降低,更不會(huì)招至結(jié)構(gòu)破壞。而地基支撐著整個(gè)橋梁及橋梁上作用的荷載,且地基土的物理性能變異性很大,如果地基承載力不足,將可能構(gòu)成對(duì)橋梁安全性的威脅。所以地基承載力驗(yàn)算在選用作用問題上,應(yīng)有別于主體結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)計(jì)算,在短期效應(yīng)組合中可變作用不取頻遇值而取頻遇值系數(shù)等于1.0的標(biāo)準(zhǔn)值;汽車荷載要計(jì)入沖擊系數(shù);同時(shí),也要考慮作用效應(yīng)的偶然組合,但偶然荷載的分項(xiàng)系數(shù)可取為1.0。而橋涵主體結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),汽車是不計(jì)沖擊系數(shù),也不要求進(jìn)行偶然組合計(jì)算的。當(dāng)前36頁,總共151頁。1.0.9計(jì)算基礎(chǔ)沉降時(shí),傳至基礎(chǔ)底面的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下作用長期效應(yīng)組合采用。該組合僅為直接施加結(jié)構(gòu)上的永久作用標(biāo)準(zhǔn)值(不包括混凝土收縮及徐變作用、基礎(chǔ)變位作用僅)和可變作用準(zhǔn)永久值(僅指汽車荷載和人群荷載)引起的效應(yīng)。

說明1.0.9計(jì)算基礎(chǔ)沉降要考慮地基變形性質(zhì)。由于地基土是一個(gè)大變形材料,具有長期的時(shí)間效應(yīng),因此基礎(chǔ)沉降應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下作用長期效應(yīng)組合進(jìn)行計(jì)算。所謂作用長期效應(yīng)組合,按照現(xiàn)行《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,為永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合。原規(guī)范的基礎(chǔ)沉降是按結(jié)構(gòu)自重(包括土重)作用下計(jì)算的,有意見認(rèn)為這并不合理。本規(guī)范將《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的作用長期效應(yīng)組合改為荷載長期效應(yīng)組合,其中永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值僅指結(jié)構(gòu)自重、土重、土側(cè)壓力、浮力標(biāo)準(zhǔn)值;可變荷載準(zhǔn)永久值僅指汽車荷載準(zhǔn)永久值和人群荷載準(zhǔn)永久值。可以看出,本規(guī)范在計(jì)算基礎(chǔ)沉降的荷載取值上,比原規(guī)范增加了。但調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,本規(guī)范采用的荷載效應(yīng)組合,在橋梁上出現(xiàn)的概率較大,持續(xù)的時(shí)間較長,對(duì)基礎(chǔ)沉降有較大影響。因而是較合理的。

當(dāng)前37頁,總共151頁。

1.0.7基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)按其所處環(huán)境條件進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)?;炷良颁摻罨炷翗?gòu)件耐久性設(shè)計(jì)可參照有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性不僅受材料(如混凝土和鋼筋混凝土)本身所含有害物質(zhì)的影響,而且也受基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所處氣、水、土等自然環(huán)境中常含的腐蝕性物質(zhì)侵害的影響。

當(dāng)前38頁,總共151頁。

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性耐久性設(shè)計(jì):傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法:將環(huán)境作用按其嚴(yán)重程度定性地劃分成幾個(gè)等級(jí),在工程類比的基礎(chǔ)上,對(duì)于不同環(huán)境作用等級(jí)下的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,由規(guī)范直接規(guī)定材料的耐久性要求(通常用混凝土的強(qiáng)度、水膠比、膠凝材料用量指標(biāo)等表示)和鋼筋保護(hù)層厚度等構(gòu)造要求,以滿足結(jié)構(gòu)的耐久性需要。定量計(jì)算方法:環(huán)境作用(大體可為一般作用、凍融作用、氯化物環(huán)境和化學(xué)腐蝕環(huán)境四大類)需要定量表示,選用適當(dāng)?shù)牟牧狭踊P颓蟪霏h(huán)境作用效應(yīng),列出環(huán)境作用效應(yīng)與耐久性抗力之間的定量關(guān)系式,就可以求出與所考慮的極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)的使用年限。新版橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求(環(huán)境類別劃分、耐久性要求和混凝土保護(hù)層厚度規(guī)定等),并推薦:

淘汰低性能低質(zhì)建筑材料,提倡使用高強(qiáng)高性能的鋼材和混凝土材料;提高橋涵結(jié)構(gòu)的最低用材標(biāo)準(zhǔn)(混凝土的最低強(qiáng)度指標(biāo)有所提高);提高了混凝土結(jié)構(gòu)的最低配筋率要求。

----屬于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法為主的設(shè)計(jì)方法。當(dāng)前39頁,總共151頁?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)范》中規(guī)定:混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)一般應(yīng)包括:

1)確定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別及其作用等級(jí)

2)概念設(shè)計(jì)—有利于減輕環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)作用結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)選型、布置和構(gòu)造;

3)混凝土材料和鋼筋的選用—按結(jié)構(gòu)耐久性需要對(duì)材料提出質(zhì)量要求;

4)根據(jù)耐久性要求確定混凝土保護(hù)層厚度;

5)防水、排水等構(gòu)造措施;

6)混凝土裂縫控制要求;

7)嚴(yán)重環(huán)境作用下需要采取的多重防護(hù)措施與防腐蝕附加措施;

8)基于耐久性的施工工藝與質(zhì)量驗(yàn)收要求;

9)結(jié)構(gòu)使用階段的維護(hù)與檢測要求。

當(dāng)前40頁,總共151頁。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)綜合控制混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比和在限定范圍內(nèi)選擇混凝土原材料的品種、用量和質(zhì)量,就能滿足不同類別環(huán)境作用下的耐久性質(zhì)量要求。限定范圍:主要指硅酸鹽水泥和礦物摻和料等膠凝材料的用量范圍(如上下限值)、化學(xué)外加劑的選用(如高效減水劑和引氣劑)、水泥中的鋁酸三鈣含量限制、原材料中的有害成分總量限制(如氯離子、硫酸根離子、可熔堿等)、粗骨料的最大粒徑與吸水率等。

----水泥的品行

----骨料

----化學(xué)外加劑

----粉煤灰當(dāng)前41頁,總共151頁。三、橋涵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本概念當(dāng)前42頁,總共151頁。1.0.1為了適應(yīng)公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的需要,使設(shè)計(jì)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、有利環(huán)保保護(hù)環(huán)境的要求,制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于公路橋涵地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì);其他道路橋涵的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也可參照使用。1.0.3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),必須堅(jiān)持因地制宜、就地取材、節(jié)約資源和可持續(xù)發(fā)展的原則?;A(chǔ)的類型應(yīng)根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、荷載、材料供應(yīng)情況、上下部結(jié)構(gòu)型式和施工條件合理地選用。1.0.4橋位址處應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,提供的勘察資料應(yīng)能正確反映地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)尤其影響橋涵穩(wěn)定的不良地質(zhì)、各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)及地下水埋藏等詳細(xì)情況。

當(dāng)前43頁,總共151頁。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滿足三個(gè)基本要求:1.強(qiáng)度問題:作用于地基的作用不超過地基的承載能力2.變形問題:基礎(chǔ)沉降或其他特征變形不超過允許值3.上部結(jié)構(gòu)的其它要求:上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和耐久性要求當(dāng)前44頁,總共151頁。地基:承受橋基礎(chǔ)的場地,即受橋影響的土層。按地基性質(zhì)分:土基、巖基按處置方式分:天然地基(是不經(jīng)過對(duì)地基土的處理)人工地基(經(jīng)過地基處理)當(dāng)前45頁,總共151頁?;A(chǔ)形式:明挖基礎(chǔ)(擴(kuò)大基礎(chǔ))樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)地下連續(xù)墻等當(dāng)前46頁,總共151頁。縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)當(dāng)前47頁,總共151頁。軟土層橫斷面當(dāng)前48頁,總共151頁。當(dāng)前49頁,總共151頁。工作間梯子支護(hù)通氣桶當(dāng)前50頁,總共151頁。當(dāng)前51頁,總共151頁。謝謝!當(dāng)前52頁,總共151頁。85版規(guī)范:17條文

3基礎(chǔ)的埋置深度與計(jì)算

3.1基礎(chǔ)的埋置深度

3.2地基與基礎(chǔ)的計(jì)算

3.3基礎(chǔ)沉降計(jì)算

3.4基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算

2007版規(guī)范:36條文

4基礎(chǔ)計(jì)算與地基處理

4.1基礎(chǔ)埋置深度

4.2地基與基礎(chǔ)計(jì)算

4.3基礎(chǔ)沉降計(jì)算

4.4基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算

4.5軟土與軟弱地基處理

4.6濕陷性黃土地基處理當(dāng)前53頁,總共151頁。4.1基礎(chǔ)埋置深度4.1.1橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ)(不包括樁基礎(chǔ))基底埋置深度應(yīng)符合下列規(guī)定:

1當(dāng)墩臺(tái)基底設(shè)置在不凍脹土層中時(shí),基底埋深可不受凍深的限制。

2上部為外超靜定結(jié)構(gòu)的橋涵基礎(chǔ),其地基為凍脹土層時(shí),應(yīng)將基底埋入凍結(jié)線以下不小于0.25m。

3當(dāng)墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)置在季節(jié)性凍脹土層中時(shí),基底的最小埋置深度可按下列公式計(jì)算:

當(dāng)前54頁,總共151頁。凍脹丘當(dāng)前55頁,總共151頁。表4.1.1-1土的類別對(duì)凍深的影響系數(shù)

土的類別土的類別黏性土1.00中砂、粗砂、礫砂1.30細(xì)砂、粉砂、粉土1.20碎石土1.40表4.1.1-2土的凍脹性對(duì)凍深的影響系數(shù)

凍脹性凍脹性不凍脹1.00強(qiáng)凍脹0.85弱凍脹0.95特強(qiáng)凍脹0.80凍脹0.90極強(qiáng)凍脹0.75當(dāng)前56頁,總共151頁。H.0.1中國季節(jié)性凍土標(biāo)準(zhǔn)凍深線圖(圖)

當(dāng)前57頁,總共151頁。公路橋涵地基土的季節(jié)性凍脹性分類,可按表H.0.2分為不凍脹,弱凍脹、凍脹、強(qiáng)凍脹、特強(qiáng)凍脹和極強(qiáng)凍脹。H.0.3公路橋涵地基土的多年凍土分類,可按表分為不融沉、弱融沉、融沉、強(qiáng)融沉和融陷。當(dāng)前58頁,總共151頁。

直接設(shè)置在天然地基上的橋涵墩臺(tái)基底的埋置深度,應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)、凍脹、受流水的沖刷情況及橋涵結(jié)構(gòu)的性質(zhì)等綜合考慮。季節(jié)性凍脹土層中埋置深度墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)置在季節(jié)凍土中時(shí),基底最小埋深為設(shè)計(jì)凍深減去基礎(chǔ)底面容許最大凍土層厚度。設(shè)計(jì)凍深宜盡量采用當(dāng)?shù)囟嗄陮?shí)測最大凍深平均值減去地表平均凍脹量。當(dāng)缺乏上述資料時(shí),設(shè)計(jì)凍深可采用標(biāo)準(zhǔn)凍深z0乘以各項(xiàng)影響系數(shù);標(biāo)準(zhǔn)凍深z0采用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)(簡稱《GB50007-2002規(guī)范》)附錄F,該規(guī)范考慮三個(gè)系數(shù),即土的類別、土的凍脹性、環(huán)境對(duì)凍深的影響系數(shù)。除上述三個(gè)因素外,根據(jù)公路修建特點(diǎn),尚應(yīng)考慮地形坡向和原規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)圬工較河床覆蓋土導(dǎo)熱性強(qiáng)兩個(gè)因素,因此共考慮五個(gè)因素。后兩個(gè)因素系根據(jù)黑龍江省交通科學(xué)研究所的推薦建議。

當(dāng)前59頁,總共151頁。表4.1.1-3環(huán)境對(duì)凍深的影響系數(shù)周圍環(huán)境周圍環(huán)境村、鎮(zhèn)、曠野1.00城市市區(qū)0.90城市近郊0.95——表4.1.1-4地形坡向?qū)錾畹挠绊懴禂?shù)

地形坡向平坦陽坡陰坡1.00.91.1表4.1.1-5不同凍脹土類別在基礎(chǔ)底面下容許最大凍層厚度hmax

凍脹土類別弱凍脹凍脹強(qiáng)凍脹特強(qiáng)凍脹極強(qiáng)凍脹hmax0.38z00.28z00.15z00.08z00當(dāng)前60頁,總共151頁。4涵洞基礎(chǔ)設(shè)置在季節(jié)性凍土地基上時(shí),出入口和自兩端洞口向內(nèi)各2~6m(或可采用不小于2m的一段涵節(jié)長度)范圍內(nèi)涵身基底的埋置深度可按本條公式()計(jì)算確定。涵洞中間部分的基礎(chǔ)埋深,可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。嚴(yán)寒地區(qū),當(dāng)涵洞中間部分基礎(chǔ)的埋深與洞口埋深相差較大時(shí),其連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。凍結(jié)較深地區(qū),也可采用將基底至凍結(jié)線處的地基土換填為粗顆粒土(包括碎石土、礫砂、粗砂、中砂,但其中粉黏粒含量不應(yīng)大于15%,或粒徑小于0.1mm的顆粒不應(yīng)大于25%)的措施。5小橋涵基礎(chǔ),在無沖刷處(巖石地基除外),應(yīng)在地面或河床底以下埋深不小于1m;如有沖刷,基底埋深應(yīng)在局部沖刷線以下不小于1m;如河床上有鋪砌層時(shí),基礎(chǔ)底面宜設(shè)置在鋪砌層頂面以下不小于1m

。當(dāng)前61頁,總共151頁。6非巖石河床墩臺(tái)基底埋深安全值,可按表確定。

表4.1.1-6基底埋深安全值(m)

總沖刷深度(m)橋梁類別05101520大橋、中、小橋(不鋪砌)1.52.02.53.03.5特大橋2.02.53.03.54.0注:⑴總沖刷深度為自河床面算起的河床自然演變沖刷、一般沖刷與局部沖刷深度之和;⑵表列數(shù)值為墩臺(tái)基底埋入總沖刷深度以下的最小值;若設(shè)計(jì)流量、水位和原始斷面資料無適當(dāng)把握或河床演變不能獲得準(zhǔn)確資料時(shí),其值宜適當(dāng)加大;⑶若橋位上下游有已建橋梁,應(yīng)調(diào)查已建橋梁的特大洪水沖刷情況,新建橋墩臺(tái)基礎(chǔ)埋置深度不宜小于已建橋梁的沖刷深度且酌加必要的安全值。

(4)如河床上有鋪砌層時(shí),基礎(chǔ)底面宜設(shè)置在鋪砌層頂面以下不小于1m

。當(dāng)前62頁,總共151頁。7巖石河床墩臺(tái)基底最小埋置深度可參考《公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGC30—2002)附錄C確定。

8位于河槽的橋臺(tái),當(dāng)其最大沖刷深度小于橋墩總沖刷深度時(shí),橋臺(tái)基底的埋深應(yīng)與橋墩基底相同;當(dāng)橋臺(tái)位于河灘時(shí),對(duì)河槽擺動(dòng)不穩(wěn)定河流,橋臺(tái)基底高程應(yīng)與橋墩基底高程相同;在穩(wěn)定河流上,橋臺(tái)基底高程可按照橋臺(tái)沖刷結(jié)果確定。4.1.2墩臺(tái)基礎(chǔ)頂面標(biāo)高宜根據(jù)橋位情況、施工難易,并考慮美觀的整體協(xié)調(diào)進(jìn)行確定。(橋梁除考慮安全經(jīng)濟(jì)外,還須考慮整體美觀,應(yīng)與當(dāng)?shù)氐牡匦?、環(huán)境相配合,使其各部的線形互相協(xié)調(diào),盡可能做到美觀的要求。所以,對(duì)原規(guī)范要求基礎(chǔ)頂面不宜高于最低水位,也不宜高于原地面標(biāo)高的規(guī)定,本規(guī)范不再作此類的硬性規(guī)定,以便設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用。

當(dāng)前63頁,總共151頁。4.2地基與基礎(chǔ)計(jì)算

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則1)防止地基土體剪切破壞和喪失穩(wěn)定性方面,應(yīng)有足夠的安全度;(強(qiáng)度要求)2)控制地基的特征變形量不超過規(guī)范允許值;(變形要求)3)滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和耐久性。

(上部結(jié)構(gòu)的其他要求)當(dāng)前64頁,總共151頁。

淺基礎(chǔ)類型擴(kuò)展基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)交叉條形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)型式殼體基礎(chǔ)

按基礎(chǔ)材料

無筋基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)

按結(jié)構(gòu)型式當(dāng)前65頁,總共151頁。

擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)

磚、石、灰土,素混凝土材料抗拉強(qiáng)度很低有基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比(剛性角)要求擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求與材料和荷載有關(guān)Fb1b0h0F當(dāng)前66頁,總共151頁。

淺基礎(chǔ)深度的確定基礎(chǔ)埋置深度:基礎(chǔ)底面埋在地面下的深度。

下臥層持力層(受力層)FG當(dāng)前67頁,總共151頁??紤]凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin>zd

–hmaxZd

設(shè)計(jì)凍深;hmax允許凍土最大厚度ZdZ0dmin室內(nèi)地面hmax

地基凍融條件當(dāng)前68頁,總共151頁。

地基變形的三個(gè)階段0sppbpubucp<pbpb<p<pup≥pua.線性變形階段塑性變形區(qū)連續(xù)滑動(dòng)面ob段,荷載小,主要產(chǎn)生壓縮變形,荷載與沉降關(guān)系接近于直線,土中τ<τf,地基處于彈性平衡狀態(tài)b.彈塑性變形階段bu段,荷載增加,荷載與沉降關(guān)系呈曲線,地基中局部產(chǎn)生剪切破壞,出現(xiàn)塑性變形區(qū)c.破壞階段uc段,塑性區(qū)擴(kuò)大,發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面,荷載增加,沉降急劇變化pb—比例極限荷載或臨塑荷載pu—極限荷載當(dāng)前69頁,總共151頁。地基的破壞形式

地基開始出現(xiàn)剪切破壞(即彈性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段)時(shí),地基所承受的基底壓力稱為臨塑荷載pb

地基瀕臨破壞(即彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐碾A段)時(shí),地基所承受的基底壓力稱為極限荷載pu1.整體剪切破壞a.p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),可區(qū)分地基變形的三個(gè)階段b.地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū),隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后,基礎(chǔ)急劇下沉,并可能向一側(cè)傾斜,基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起當(dāng)前70頁,總共151頁。2.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯,沒有明顯的直線段b.塑性變形區(qū)不延伸到地面,限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)c.荷載達(dá)到極限荷載后,基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起3.沖剪破壞b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動(dòng)面

c.荷載達(dá)到極限荷載后,基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起,而是下陷a.p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)當(dāng)前71頁,總共151頁。4.2地基與基礎(chǔ)計(jì)算4.2.1設(shè)計(jì)橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)考慮在修建和使用期間可能發(fā)生的各項(xiàng)作用效應(yīng)并對(duì)地基進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)橋臺(tái)臺(tái)背填土的高度在5m以上時(shí),應(yīng)考慮臺(tái)背填土對(duì)橋臺(tái)基底或樁端平面處的附加豎向壓應(yīng)力(參見本規(guī)范附錄J)。對(duì)軟土或軟弱地基,如相鄰墩臺(tái)的距離小于5m時(shí),應(yīng)考慮鄰近墩臺(tái)對(duì)軟土或軟弱地基所引起的附加豎向壓應(yīng)力。對(duì)于橋臺(tái)基礎(chǔ),當(dāng)臺(tái)背地基填土較高且地基土質(zhì)不良時(shí),應(yīng)驗(yàn)算橋臺(tái)與路堤可能一起沿圓弧面滑動(dòng)的穩(wěn)定性。墩臺(tái)基礎(chǔ)是橋梁的重要組成部分,基礎(chǔ)與基底持力層必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以確保橋梁的安全。因此,在墩臺(tái)設(shè)計(jì)中,應(yīng)按墩臺(tái)在建造時(shí)與使用期間可能同時(shí)發(fā)生的各種最不利的外力組合,對(duì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定和基底土的承載力加以驗(yàn)算,必要時(shí)還要驗(yàn)算基礎(chǔ)的沉降量。當(dāng)臺(tái)背填土較高且地基又較軟弱時(shí),地基因受高填土的附加壓力作用,往往會(huì)超過其容許承載力,使橋臺(tái)喪失穩(wěn)定,故須驗(yàn)算由于臺(tái)背高填土對(duì)橋臺(tái)基底的影響。當(dāng)前72頁,總共151頁。附錄J臺(tái)背路基填土對(duì)橋基底或樁端平面處的附加豎向壓應(yīng)力的計(jì)算臺(tái)背路基填土對(duì)橋臺(tái)基底或樁端平面處地基土上引起的附加壓應(yīng)力按下列公式計(jì)算:

(kPa) ()

對(duì)于埋置式橋臺(tái),應(yīng)按下列公式加算由于臺(tái)前錐體對(duì)基底或樁端平面處的前邊緣引起的附加壓應(yīng)力

(kPa)()將p1和p2與其它荷載引起的相應(yīng)基底或樁端平面處的邊緣應(yīng)力相加即得基底總應(yīng)力。當(dāng)前73頁,總共151頁。

基礎(chǔ)壓力的數(shù)值與形狀,是個(gè)復(fù)雜的問題,因?yàn)榈鼗蜆蚝A(chǔ)不是同一種材料,兩者剛度相差很大,兩者變形不能協(xié)調(diào)。橋涵基礎(chǔ)屬于剛性基礎(chǔ),它的抗彎剛度大,在荷載作用下,基礎(chǔ)本身幾乎不變形,因此,原來是平面的基底,沉降后仍保持平面。如基礎(chǔ)上的荷載合力通過基底形心,則沿基底的沉降也相同,但通過現(xiàn)場埋土壓力盒實(shí)測和理論計(jì)算,基底壓力的分布形狀,根據(jù)其在基礎(chǔ)上中心荷載的大小,可分為“馬鞍形”、“拋物線形”和“鐘形”三種(圖4-1)??梢姡箯潉偠群艽蟮幕A(chǔ),具有“架越作用”,即在調(diào)整基底沉降使之趨于均勻的同時(shí),也使基底壓力發(fā)生了由中部向邊緣轉(zhuǎn)移。一般壓力情況中心受壓時(shí)接觸壓力為馬鞍形分布。當(dāng)荷載較大時(shí),位于基礎(chǔ)邊緣部分的土中產(chǎn)生塑性變形區(qū),邊緣應(yīng)力不再增大,而中間部分繼續(xù)增加,應(yīng)力圖形由馬鞍形轉(zhuǎn)為拋物線形。當(dāng)荷載接近于地基的破壞荷載時(shí),應(yīng)力圖形由拋物形轉(zhuǎn)變成中部突出的鐘形。以上情況如圖4-1所示。

圖4—1剛性基礎(chǔ)基底壓力分布圖(a)馬鞍形;(b)拋物線形;(c)鐘形當(dāng)前74頁,總共151頁。

溫度連續(xù)二年或二年以上保持在攝氏零度或零度以下,并含有冰的土層,稱為多年凍土。多年凍土地基的表層常覆蓋有季節(jié)性凍土(或稱融凍層)。在多年凍土上修建建筑物后,由于建筑物地基中的熱量改變了多年的地溫狀態(tài),使凍土逐年融化而強(qiáng)度顯著降低,壓縮性明顯增高,從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞或妨礙正常使用。由于多年凍土與季節(jié)性凍土不同,埋藏深而厚度大,設(shè)計(jì)中很難處理,因此有必要作為特殊地基處理,不屬于本規(guī)范考慮內(nèi)容。多年凍土地基的設(shè)計(jì)有專門規(guī)范,如《凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ118—98),可供參用。橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ),一般都可視為馬鞍形分布的剛性基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ),因受地基承載力的限制,荷載不會(huì)太大,加上還有一定埋深,所以在中心荷載作用下,可以認(rèn)為是均勻分布;另外,根據(jù)圣維南原理,在地表以下一定深度(約1.5~2.0倍基礎(chǔ)寬)所引起地基應(yīng)力,幾乎和基底荷載分布形狀無關(guān),而只與其合力大小及作用點(diǎn)位置有關(guān)。因此,在工程實(shí)用中把基底壓力假設(shè)為直線分布,而按彈性材料力學(xué)公式進(jìn)行簡化計(jì)算,如本規(guī)范公式()、()、()所示。當(dāng)前75頁,總共151頁。4.2.2基礎(chǔ)底面巖土的承載力,當(dāng)不考慮嵌固作用時(shí),可按下列公式驗(yàn)算:

1當(dāng)基底只承受軸心荷載時(shí):()式中 p——基底平均壓應(yīng)力;N——由本規(guī)范第條規(guī)定的作用短期效應(yīng)組合作用下在基底產(chǎn)生的豎向力;A——基礎(chǔ)底面面積。

2當(dāng)基底單向偏心受壓,承受豎向力N和彎矩M共同作用時(shí),除滿足第1款外,尚應(yīng)符合下列條件:()式中pmax——基底最大壓應(yīng)力;

M——由本規(guī)范第條規(guī)定的作用短期效應(yīng)組合產(chǎn)生于墩臺(tái)的水平力和豎向力對(duì)基底重心軸的彎矩;

W——基礎(chǔ)底面偏心方向邊緣彈性抵抗矩。

3當(dāng)基底雙向偏心受壓,承受豎向力N和繞x軸彎矩Mx與繞y軸彎矩My共同作用時(shí),除滿足第1款外,尚應(yīng)符合下列條件:()式中 Mx、My——作用于基底的水平力和豎向力繞x軸、y軸的對(duì)基底的彎矩;

Wx、Wy——基礎(chǔ)底面偏心方向邊緣繞x軸、y軸彈性抵抗矩。當(dāng)前76頁,總共151頁。4.2.3當(dāng)設(shè)置在基巖上的基底承受單向偏心荷載,其偏心距e0超過核心半徑時(shí),可僅按受壓區(qū)計(jì)算基底最大壓應(yīng)力(不考慮基底承受拉力,見圖)。基底為矩形截面的最大壓應(yīng)力按下列公式計(jì)算:

()式中和圖中符號(hào)

b——偏心方向基礎(chǔ)底面的邊長;

a——垂直于b邊基礎(chǔ)底面的邊長;

d——力作用點(diǎn)至基底受壓邊緣的距離;

e0——力作用點(diǎn)偏心距。4.2.4當(dāng)設(shè)置在基巖上的墩臺(tái)基底承受雙向偏心壓應(yīng)力且按本規(guī)范公式()、()計(jì)算的e0/ρ>1.0(ρ為核心半徑)時(shí),可僅按受壓區(qū)計(jì)算基底壓應(yīng)力(不考慮基底承受拉應(yīng)力),墩臺(tái)基底最大壓應(yīng)力可按本規(guī)范附錄K確定。巖石地基的承載力容許值,按本規(guī)范第條、第條和第條的規(guī)定采用。

圖4.2.3基巖上矩形截面基底單向偏心受壓應(yīng)力重分布圖(a)基礎(chǔ)立面(b)基礎(chǔ)平面當(dāng)前77頁,總共151頁。4.2.4當(dāng)設(shè)置在基巖上的墩臺(tái)基底承受雙向偏心壓應(yīng)力且按本規(guī)范公式()、()計(jì)算的e0/ρ>1.0(ρ為核心半徑)時(shí),可僅按受壓區(qū)計(jì)算基底壓應(yīng)力(不考慮基底承受拉應(yīng)力),墩臺(tái)基底最大壓應(yīng)力可按本規(guī)范附錄K確定。巖石地基的承載力容許值,按本規(guī)范第條、第條和第條的規(guī)定采用。

基巖上的墩臺(tái)基底作用合力偏心距允許超出核心半徑(即e0>ρ),但其值仍不得超出本規(guī)范第條的規(guī)定值?;鶐r上的墩臺(tái)基底作用偏心距超出核心半徑,將出現(xiàn)拉應(yīng)力,地基不能承受拉應(yīng)力,因此將要脫空,地基應(yīng)力將重分布。單向偏心當(dāng)偏心距超出核心半徑后的應(yīng)力重分布計(jì)算如本規(guī)范公式()所示。雙向偏心當(dāng)偏心距超出核心半徑后的應(yīng)力重分布,計(jì)算時(shí)的數(shù)學(xué)處理比較麻煩,楊高中《橋梁學(xué)術(shù)論文集》(人民交通出版社2001年7月)第一部分有數(shù)篇專文討論,可供參閱。本規(guī)范附錄K參錄1962年《鐵路設(shè)計(jì)手冊》的計(jì)算諾模圖可供使用;該諾模圖原用于彈性材料力學(xué)的雙偏心受壓及壓力重分布;對(duì)于地基壓力驗(yàn)算,由于采用同一理論,同樣適用。

當(dāng)前78頁,總共151頁。4.2.5橋涵墩臺(tái)應(yīng)驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距。

1橋涵墩臺(tái)基底的合力偏心距容許值[e0]應(yīng)符合表的規(guī)定。

表4.2.5墩臺(tái)基底的合力偏心距容許值[e0](強(qiáng)制性條文)作用情況地基條件合力偏心距備注墩臺(tái)僅承受永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合非巖石地基橋墩[e0]≤0.1ρ拱橋、剛構(gòu)橋墩臺(tái),其合力作用點(diǎn)應(yīng)盡量保持在基底重心附近橋臺(tái)[e0]≤0.75ρ墩臺(tái)承受作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合或偶然作用(地震作用除外)標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合非巖石地基[e0]≤ρ拱橋單向推力墩不受限制,且符合本規(guī)范表4.4.3規(guī)定的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)較破碎~極破碎巖石地基[e0]≤1.2ρ完整、較完整巖石地基[e0]≤1.5ρ當(dāng)前79頁,總共151頁。2基底以上外力作用點(diǎn)對(duì)基底重心軸的偏心距按下列公式計(jì)算: ()式中 N、M——作用于基底的豎向力和所有外力(豎向力、水平力)對(duì)基底截面重心的彎矩。

3基底承受單向或雙向偏心受壓的值可按下列公式計(jì)算:

()

()式中

pmin——基底最小壓應(yīng)力,當(dāng)負(fù)值時(shí)表示拉應(yīng)力;

e0——N作用點(diǎn)距截面重心的距離。(雙向偏心受壓的核心半徑的計(jì)算參見規(guī)范條文說明。)當(dāng)前80頁,總共151頁。4.2.6在基礎(chǔ)底面下或基樁樁端下有軟土層或軟弱地基時(shí),應(yīng)按下列公式驗(yàn)算軟土層或軟弱地基的承載力: ()當(dāng)基底或樁端以下有軟土層或軟弱地基下臥層時(shí),應(yīng)驗(yàn)算其承載力。由于作用在下臥層的附加壓應(yīng)力值是隨其深度的增加而降低,故一般不必對(duì)所有墩臺(tái)的下臥層都驗(yàn)算,僅基底下有濕陷性土或液性指數(shù)大于0.6的粘性土下臥層時(shí)才進(jìn)行驗(yàn)算?;讐毫μ菪螆D形,本條近似地簡化為矩形,基底壓力值p按本條規(guī)定采用。這樣的做法同樣用于沉降計(jì)算?!惰F路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5—2005)第條、第條均采用此法。隨著地基的加深,附加壓應(yīng)力將逐步減小,基底壓應(yīng)力的影響也將減小,故可以簡化。

當(dāng)前81頁,總共151頁。4.2.7當(dāng)墩臺(tái)、樁基礎(chǔ)位于凍脹土中時(shí),應(yīng)驗(yàn)算抗凍拔穩(wěn)定性,計(jì)算方法可參照本規(guī)范附錄L。

L.0.1季節(jié)性凍土地基墩、臺(tái)和基礎(chǔ)(含條形基礎(chǔ))抗凍拔穩(wěn)定性按下列公式驗(yàn)算:

()

()

()L.0.2多年凍土地基墩、臺(tái)和基礎(chǔ)(含條基)抗凍拔穩(wěn)定性按下列公式驗(yàn)算:()

()

()L.0.3樁(柱)基礎(chǔ)抗凍拔穩(wěn)定性按下列公式驗(yàn)算:

()

()

當(dāng)前82頁,總共151頁。4.3基礎(chǔ)沉降計(jì)算4.3.1當(dāng)墩臺(tái)建筑在地質(zhì)情況復(fù)雜、土質(zhì)不均勻及承載力較差的地基上,以及相鄰跨徑差別懸殊而需計(jì)算沉降差或跨線橋凈高需預(yù)先考慮沉降量時(shí),均應(yīng)計(jì)算其沉降。(墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降必然引起上部結(jié)構(gòu)下沉,從而影響橋下凈高和伸縮裝置、支座、簡支梁連續(xù)橋面的使用。一般情況下,有下列情況者,應(yīng)驗(yàn)算墩臺(tái)基底沉降。

1兩相鄰跨徑差別懸殊。

2確定跨線橋或跨線渡槽下的凈高時(shí),需要預(yù)先計(jì)算其墩臺(tái)沉降值。

3當(dāng)墩臺(tái)建筑在地質(zhì)復(fù)雜、地層不均勻及承載力較差的地基上時(shí),應(yīng)驗(yàn)算其沉降。

4橋梁改建或拓寬。)4.3.2沉降計(jì)算時(shí)傳至基底的作用效應(yīng)按本規(guī)范第條規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)前83頁,總共151頁。4.3.3在本規(guī)范第條規(guī)定的作用長期效應(yīng)組合下墩臺(tái)的沉降(mm),應(yīng)符合下列規(guī)定:

1相鄰墩臺(tái)間不均勻沉降差值(不包括施工中的沉降),不應(yīng)使橋面形成大于2‰的附加縱坡(折角)。

2外超靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺(tái)間不均勻沉降差值,還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的受力要求?;A(chǔ)的沉降,對(duì)于外靜不定結(jié)構(gòu)(連續(xù)梁、推力拱、剛構(gòu)等)除前述第條條文說明因素外,更重要的是會(huì)引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力。因此,規(guī)范規(guī)定對(duì)于外靜不定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),尚應(yīng)考慮沉降計(jì)算值對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響。墩臺(tái)均勻總沉降值(不包括施工中沉降)原規(guī)范引用前蘇聯(lián)規(guī)定為不大于20l1/2,(以mm計(jì),l為相鄰墩臺(tái)間最小跨徑長度以m計(jì),當(dāng)l小于25m時(shí)采用25m)。相鄰墩臺(tái)間均勻總沉降差,原規(guī)范規(guī)定為10l1/2

(以mm計(jì)),當(dāng)l為16m、25m、100m、144m時(shí)分別為50mm、50mm、100mm、120mm,相應(yīng)形成橋面縱坡(或折角正切值)為3.1‰、2‰、1‰、0.83‰,這些折角限值,隨著跨徑加大而減小,其值偏小。這是前蘇聯(lián)1948年規(guī)范數(shù)據(jù),顯然不適用。本規(guī)范參考前蘇聯(lián)1984年《公路、鐵路、城市道路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》第1.47條規(guī)定:墩臺(tái)均勻總沉降不再計(jì)入,相鄰橋墩因不同沉降在縱斷面上引起的附加折角不應(yīng)超過2‰。這樣,使橋上的設(shè)施,如伸縮裝置、連續(xù)橋面、支座能夠適應(yīng)(上述設(shè)施除適應(yīng)不均勻沉降外,尚需適應(yīng)安設(shè)以后的上部結(jié)構(gòu)撓度、沖擊、制動(dòng)力和可能的由于彎、坡、斜引起的行車因素)。按原規(guī)范第條,沉降計(jì)算僅考慮結(jié)構(gòu)重力和土重,即僅計(jì)恒載。現(xiàn)根據(jù)本規(guī)范第條,沉降計(jì)算的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載長期效應(yīng)組合,即考慮永久荷載(僅指結(jié)構(gòu)自重、土側(cè)壓力及浮力)和可變荷載(僅指汽車和人群荷載)。當(dāng)前84頁,總共151頁。4.3.4~4.3.7墩臺(tái)基礎(chǔ)的最終沉降量,采用國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定的計(jì)算方法。沉降計(jì)算的規(guī)范法是一種簡化了的分層總和法。原規(guī)范采用分層總和法把地基上視作直線變形體,在外荷載作用下的變形只發(fā)生有限厚度z的范圍內(nèi)(即壓縮層),將壓縮層厚度分層,分別求出各分層的應(yīng)力,然后用土的“應(yīng)力—應(yīng)變”關(guān)系式求出各分層的變形量再總和起來即為地基的最終沉降量。規(guī)范法從以下幾個(gè)方面予以簡化或改進(jìn)。

1分層總和法要求分層hi≤0.4b(hi為分層厚度,b為基礎(chǔ)寬度),計(jì)算工作量較大,規(guī)范法基本上則要求每天然土層當(dāng)作一層來計(jì)算沉降量。

2采用平均附加應(yīng)力系數(shù),而不采用附加應(yīng)力系數(shù),和均見本規(guī)范附錄M。

3地基變形計(jì)算深度重新作了規(guī)定,采用相對(duì)變形作為控制標(biāo)準(zhǔn)(簡稱變形法)。

4引入沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

5確定地基沉降計(jì)算深度。

6基底壓力圖形條近似地簡化為矩形。當(dāng)前85頁,總共151頁。4.4基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算4.4.1橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定,按下列公式計(jì)算(圖):()

()4.4.2橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)kc按下列公式計(jì)算:

()當(dāng)前86頁,總共151頁。4.4.3驗(yàn)算墩臺(tái)抗傾覆和抗滑動(dòng)的穩(wěn)定時(shí),穩(wěn)定性系數(shù)不應(yīng)小于表的規(guī)定。表4.4.3抗傾覆和抗滑動(dòng)的穩(wěn)定性系數(shù)(強(qiáng)制性條文)作用組合驗(yàn)算項(xiàng)目穩(wěn)定系數(shù)使用階段永久作用(不計(jì)混凝土收縮及徐變、浮力)和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆抗滑動(dòng)1.51.3各種作用(不包括地震作用)的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆抗滑動(dòng)1.31.2施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆抗滑動(dòng)1.2當(dāng)前87頁,總共151頁。4.5軟土和軟弱地基處理4.5.1在軟土或軟弱地基(如淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土、雜填土、飽和軟黏土或其他承載力低的地基等)上修建橋涵基礎(chǔ)時(shí),可采用砂礫墊層、砂樁、砂井預(yù)壓方法加固地基;根據(jù)實(shí)際條件,也可采用水泥攪拌樁、石灰樁、振沖碎石樁、錘擊夯實(shí)、強(qiáng)夯和各種漿液灌注法等加固地基。淺基礎(chǔ)軟土或軟弱地基承載力不足或沉降量大于容許沉降量時(shí),應(yīng)采取人工加固處理,這種處理后的地基也有稱為人工地基。軟土或軟弱地基一般系指抗剪強(qiáng)度較低、天然含水量高、天然空隙比大、壓縮性較高、滲透性較小的淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、素填土、雜填土、飽和軟粘土以及其它高壓縮性土層。在軟土或軟弱地基上修建建筑物,必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。普通淺基礎(chǔ)下的軟土或軟弱地基,容許承載力約為60~80kPa,如果不作任何處理,一般不能滿足荷載對(duì)地基的要求。地基處理的方法很多,公路橋梁上較為常用的有砂礫墊層、砂樁、預(yù)壓砂井,本規(guī)范按原規(guī)范所列內(nèi)容,根據(jù)新近發(fā)展,作某些改進(jìn),其他方法可參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—2002)。當(dāng)前88頁,總共151頁。4.5.2砂礫墊層適用淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、素填土、雜填土的淺層處理。砂礫墊層材料可采用中砂、粗砂、礫砂和碎(卵)石,不含植物殘?bào)w等雜質(zhì),其中黏粒含量不應(yīng)大于5%,粉粒含量不應(yīng)大于25%,礫料粒徑以不大于50mm為宜。砂礫墊層材料應(yīng)就地取材,同時(shí)又要符合強(qiáng)度要求。墊層以中砂為主,其顆粒的不均勻系數(shù)不應(yīng)小于5??蓳饺胍欢〝?shù)量的碎石(碎石直徑不應(yīng)超過100mm),既能提高強(qiáng)度,又易于夯實(shí)。粘土含量不應(yīng)大于5%,粉土含量不應(yīng)大于25%,因?yàn)檫@些含量過多不利排水,也不利夯實(shí)。橋涵地基基坑面積較小,機(jī)械壓實(shí)難以操作,安徽省某些地區(qū),有摻入4%~5%水泥摻入墊層材料做法,以提高承載力。砂礫材料透水性強(qiáng),只有一定條件下才可用于濕陷性黃土地基

當(dāng)前89頁,總共151頁。4.5.3砂礫墊層比軟土或軟弱地基有較大的變形模量和強(qiáng)度,基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力通過砂礫墊層的擴(kuò)散作用分布到較大的面積。砂礫墊層頂面尺寸應(yīng)為基底尺寸每邊加寬不小于0.3m。墊層厚度不宜小于0.5m也不宜大于3m。墊層的厚度z應(yīng)根據(jù)下臥土層的承載力確定。原規(guī)范第條~第條有關(guān)砂礫墊層的規(guī)定有三個(gè)問題,其一是將軟土或軟弱地基的承壓應(yīng)力圖形呈鐘形,假定以梯形計(jì)算,實(shí)際上軟土或軟弱地基上面的砂礫墊層厚達(dá)1~3m,基礎(chǔ)不直接設(shè)于軟土或軟弱地基上,所以軟土或軟弱地基承壓力接近矩形,不應(yīng)作為梯形計(jì)算;其二是砂礫墊層擴(kuò)散角假定為35°~45°,相當(dāng)于M5級(jí)或以上砂漿砌筑的石砌體和混凝土圬工的擴(kuò)散角,此值偏大,原規(guī)范條文說明中稱由于承壓力圖形假定為梯形,故其擴(kuò)散角較一般假定為矩形時(shí)大,值得商榷;其三是缺少砂礫墊層的容許承載力。據(jù)此,本規(guī)范采用《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—2002)有關(guān)規(guī)定。

當(dāng)前90頁,總共151頁。4.5.4墊層承載力容許值宜通過現(xiàn)場確定,當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí),施工方法墊層材料壓實(shí)系數(shù)λc承載力容許值(kPa)碾壓、振密或夯實(shí)碎石、卵石0.94~0.97200~300砂夾石(其中碎石、卵石占總質(zhì)量30%~50%)200~250土夾石(其中碎石、卵石占總質(zhì)量30%~50%)150~200中砂、粗砂、礫砂150~200表4.5.4 各種墊層承載力容許值可按表參考采用。當(dāng)前91頁,總共151頁。對(duì)砂墊層的設(shè)計(jì),既要求有足夠的厚度以置換可能被剪切破壞的軟弱土層,又要求有足夠的寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出。

砂(砂石、碎石)墊層當(dāng)前92頁,總共151頁。bz換填墊層法當(dāng)前93頁,總共151頁。

1.砂墊層厚度的確定

砂墊層的厚度z應(yīng)根據(jù)砂墊層底面下臥層的承載力以及建筑物對(duì)地基變形的要求確定,當(dāng)按下臥層的承載力確定時(shí),應(yīng)符合當(dāng)前94頁,總共151頁。

pz——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),墊層底面處的附加壓力;

pcz——墊層底面處土的自重應(yīng)力;

faz——墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值。當(dāng)前95頁,總共151頁。矩形基礎(chǔ):條形基礎(chǔ):當(dāng)前96頁,總共151頁。以上式中b——矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)

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