剛性擴大基礎(chǔ)設(shè)計二

設(shè)計與計算的主要內(nèi)容：

基礎(chǔ)埋置深度的確定剛性擴大基礎(chǔ)尺寸的擬定地基承載力驗算基底合力偏心距驗算基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗算基礎(chǔ)沉降驗算第五節(jié)剛性擴大基礎(chǔ)的設(shè)計與計算一、基礎(chǔ)埋置深度的確定將基礎(chǔ)設(shè)置在變形較小，而強度又比較大的持力層上，以保證地基強度滿足要求，且不致產(chǎn)生過大的沉降或沉降差。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?；A(chǔ)的安全。必須綜合考慮地基的地質(zhì)和地形條件、河流的沖刷程度、當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度、上部結(jié)構(gòu)形式以及保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋深和施工技術(shù)條件、造價等因素。

剛性擴大基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深的不同方案地基的地質(zhì)條件巖石地基:覆蓋土層較薄時，一般應(yīng)清除覆蓋土和風(fēng)化層后，將基礎(chǔ)直接修建在新鮮巖面上；如巖石的風(fēng)化層很厚，難以全部清除時，基礎(chǔ)放在風(fēng)化層中的埋置深度應(yīng)根據(jù)其風(fēng)化程度、沖刷深度及相應(yīng)的容許承載力來確定。如巖層表面傾斜時，不得將基礎(chǔ)的一部分置于巖層上，而另一部分則置于土層上。在陡峭山坡上修建橋臺時，還應(yīng)注意巖體的穩(wěn)定性。

非巖石地基:如受壓層范圍內(nèi)為均質(zhì)土，基礎(chǔ)埋置深度除滿足沖刷、凍脹等要求外，可根據(jù)荷載大小，由地基土的承載能力和沉降特性來確定（同時考慮基礎(chǔ)需要的最小埋深）。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較復(fù)雜如地層為多層土組成等或?qū)Υ笾行蜆蛄杭捌渌ㄖ锘A(chǔ)持力層的選定，應(yīng)通過較詳細計算或方案比較后確定。河流的沖刷深度

沖刷的基本概念:洪水沖刷后，整個河床面要下降，這叫一般沖刷.被沖下去的深度叫一般沖刷深度.同時由于橋墩的阻水作用，使洪水在橋墩四周沖出一個深坑，這叫局部沖刷.河流的沖刷作用

在有沖刷的河流中，為了防止橋梁墩、臺基礎(chǔ)四周和基底下土層被水流掏空沖走以致倒塌，基礎(chǔ)必須埋置在設(shè)計洪水的最大沖刷線以下不小于1m。特別是在山區(qū)和丘陵地區(qū)的河流，更應(yīng)注意考慮季節(jié)性洪水的沖刷作用。

沖刷總深度(m)

最小埋置深度(m)橋梁類型0<3≥3≥8≥15≥20一般橋梁1.01.52.02.53.03.5技術(shù)復(fù)雜修復(fù)困難的特大橋及其它重要大橋1.52.02.53.03.54.0

對于大、中橋基礎(chǔ)的基底在設(shè)計洪水沖刷總深度以下的最小埋置深度，建議根據(jù)橋梁大小、技術(shù)的復(fù)雜性和重要性，參照下表采用。當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度

為了保證建筑物不受地基土季節(jié)性凍脹的影響，除地基為非凍脹性土外，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋置在天然最大凍結(jié)線以下一定深度。《公橋基規(guī)》規(guī)定，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)時，基底應(yīng)埋置在最深凍結(jié)線以下不小于0.25m；對靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般也按此要求，但在凍結(jié)較深地區(qū)，為了減少基礎(chǔ)埋深，有些類別的凍土經(jīng)計算后也可將基底置于最大凍結(jié)線以上。

上部結(jié)構(gòu)型式

對中、小跨度簡支梁橋來說，這項因素對確定基礎(chǔ)的埋置深度影響不大。但對超靜定結(jié)構(gòu)即使基礎(chǔ)發(fā)生較小的不均勻沉降也會使內(nèi)力產(chǎn)生一定變化。當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件當(dāng)墩臺、擋土墻等結(jié)構(gòu)位于較陡的土坡上，在確定基礎(chǔ)埋深時，還應(yīng)考慮土坡連同結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)一起滑動的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)鼗鶠閮A斜土坡時，應(yīng)結(jié)合實際情況，對地基容許承載力適當(dāng)折減。若基礎(chǔ)位于較陡的巖體上，可將基礎(chǔ)做成臺階形，但要注意巖體的穩(wěn)定性。保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋置深度地表土的性質(zhì)是不穩(wěn)定的。人類和動物的活動以及植物的生長作用，也會影響其強度和穩(wěn)定，所以一般地表土不宜作為持力層.為了保證地基和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，基礎(chǔ)的埋置深度（除巖石地基外）應(yīng)在天然地面或無沖刷河底以下不小于1m。在確定基礎(chǔ)埋置深度時，還應(yīng)考慮相鄰建筑物的影響。現(xiàn)舉一簡例來說明如何較合理地確定基礎(chǔ)埋置深度和選擇持力層。剛性擴大基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)二、剛性擴大基礎(chǔ)尺寸的擬定基礎(chǔ)厚度基礎(chǔ)平面尺寸基礎(chǔ)剖面尺寸剛性擴大基礎(chǔ)立面、平面圖基礎(chǔ)厚度

應(yīng)根據(jù)墩、臺身結(jié)構(gòu)形式，荷載大小，選用的基礎(chǔ)材料等因素來確定。

基底標(biāo)高應(yīng)按基礎(chǔ)埋深的要求確定。水中基礎(chǔ)頂面一般不高于最低水位，在季節(jié)性流水的河流或旱地上的橋梁墩、臺基礎(chǔ)，則不宜高出地面，以防碰損。這樣，基礎(chǔ)厚度可按上述要求所確定的基礎(chǔ)底面和頂面標(biāo)高求得?；A(chǔ)慣平面回尺寸基礎(chǔ)糟平面希形式桑一般啟應(yīng)考效慮墩奔、臺崖身底滔面的孤形狀暢而確惜定，丟基礎(chǔ)升平面促形狀各常用醉矩形遇?；鹊A(chǔ)底剪面長熟寬尺份寸與銳高度姜有如施下的庸關(guān)系旅式：三、絞地基覆承載肉力驗州算持力瓶層強銹度驗楊算軟弱渴下臥加層承蛇載力鈔驗算持力封層強雹度驗獨算持力鞠層是陣指直蠻接與炊基底踐相接蒜觸的燈土層堤，持剪力層采承載坊力驗犁算要矮求荷春載在遙基底蟲產(chǎn)生狂的地潔基應(yīng)顫力不石超過泄持力揮層的住地基騎容許案承載竭力。基底姥應(yīng)力灰分布直公式鏟如下(由于捐淺基縫礎(chǔ)埋軟置深匯度小般，在洗計算咳中可免不計舌基礎(chǔ)匠四周虧土的弊摩阻冠力和脫彈性隔抗力艘的作木用)。偏心宏豎直斥力作魯用在棉任意宵點基底災(zāi)應(yīng)力周分布煌圖e<把B/早6:梯形;e=坐B/細6:三角仁形;e>景B/骨6:出現(xiàn)平拉應(yīng)商力區(qū)討論:對公士路橋腎梁，君一般歲由順螺橋向孤控制掃基底串應(yīng)力旬計算享。但紐奉對通找航河販流或阿河流舌中有辛漂流陣物時德，應(yīng)哪計算婦撞擊濱力在搶橫橋芽向產(chǎn)頭生的賊基底益應(yīng)力耍，并計與順策橋向溜基底瞧應(yīng)力攤比較握，取床其大懶者控爺制設(shè)坑計。對于塊曲線圾橋，誤計算霸基底仰應(yīng)力咬時，防應(yīng)按仍下式支計算：軟弱摟下臥寶層承技載力因驗算當(dāng)受圓壓層考范圍姨內(nèi)地誤基為圈多層翠土，宮且持客力層見以下灣有軟映弱下便臥層余，這役時還竿應(yīng)驗體算軟朽弱下臨臥層謹(jǐn)?shù)某写咻d力宵，驗劃算時誤先計劉算軟弱殊下臥淋層頂鴉面（在貢基底要形心蜜軸下址）的應(yīng)偉力（包膊括自栗重應(yīng)翼力及囑附加納力）俊，不得釀大于吊該處變地基溫土的姻容許旦承載爸力。即:四、扔基底梅合力蠶偏心飛距驗言算目的:盡可藍能使遍基底袖應(yīng)力禁分布殼比較斗均勻袍，以戲免基提底兩懸側(cè)應(yīng)送力相融差過艱大，況使基噴礎(chǔ)產(chǎn)堵生較扯大的輕不均噴勻沉價降，渣墩、京臺發(fā)割生傾尊斜，愧影響充正常蕩使用切。設(shè)計辯原則:非巖孟石地梁基:以不濫出現(xiàn)權(quán)拉應(yīng)弓力為肝原則星，當(dāng)涼墩、換臺僅釋受恒降載作宿用時顆，基瘡底合禍力偏矮心距e0應(yīng)分榆別不勞大于燥基底諒核心脂半徑似的0.番1倍（棒橋墩濕）和0.嫁75倍（駐橋臺指）；杠當(dāng)墩紫、臺對受荷桌載標(biāo)舍準(zhǔn)值灣組合繳時，列一般并只要出求基菜底偏航心距e0不超顛過核晝心半切徑即唇可。巖石砌地基:可以熟允許無出現(xiàn)州拉應(yīng)載力，府根據(jù)沸巖石譯的強晝度，森合力欲偏心雷距e0最大倍可為毫基底寫核心抵半徑牛的1.少2～1.秘5倍，蔥以保伏證必統(tǒng)要的怨安全吩儲備悔?；足Q應(yīng)力殘分布冶圖非巖削石地鐮基:巖石肚地基:五、閉基礎(chǔ)怒穩(wěn)定蛇性和蘭地基色穩(wěn)定宿性驗摧算基礎(chǔ)只傾覆歸穩(wěn)定渡性驗背算基礎(chǔ)甘穩(wěn)定眼性驗燦算基礎(chǔ)圓滑動糠穩(wěn)定其性驗樹算地基煩穩(wěn)定歐性驗鄰算基礎(chǔ)爛傾覆演穩(wěn)定擇性驗維算基礎(chǔ)裙傾覆仗穩(wěn)定躁性與雕合力植的偏蒙心距習(xí)有關(guān)貸。合挽力偏籌心距姥愈大添，則翅基礎(chǔ)手抗傾夠覆的頂安全真儲備氏愈小貢，如幟下圖仆所示墓，因引此，幸在設(shè)波計時素，可填以用擴限制秋合力優(yōu)偏心通距e0來保胸證基添礎(chǔ)的羊傾覆浸穩(wěn)定劈燕性。K0為抗旬傾覆啟穩(wěn)定俗系數(shù),一般停對主濤要荷丑載組蘋合K0≥1話.5，在圈各種煤附加職荷載鮮組合抬時，K0≥1醉.2～1.搶5。基礎(chǔ)逮傾覆詳穩(wěn)定僑性計敢算基礎(chǔ)落滑動泳穩(wěn)定榜性驗悟算基礎(chǔ)誦在水返平推童力作痰用下曠沿基媽礎(chǔ)底究面滑尸動的震可能儲性即挽基礎(chǔ)互抗滑炮動安抗全度怕的大亮小，涼可用聚基底繭與土坑之間雜的摩馳擦阻盡力和征水平刃推力喜的比席值Kc來表兔示，Kc稱為撤抗滑綿動穩(wěn)蛛定系無數(shù)。報即Kc——為抗享滑動純穩(wěn)定遞系數(shù)填，必吩須大怪于規(guī)揉范規(guī)賀定的萬設(shè)計吐容許品值，亦一般萍根據(jù)犯荷載收性質(zhì)暫，Kc≥綁1.數(shù)2～1.格3。地基土分類μ地基土分類μ黏土(流塑-堅硬)、粉土0.25軟巖（極軟巖-較軟巖）0.40-0.60砂土（粉砂-礫砂）0.30-0.40硬巖（較硬巖、堅硬巖）0.60、0.70碎石土（松散-密實）0.40-0.50摩擦拔系數(shù)μ地基仔穩(wěn)定鑰性驗衣算位于幸軟土種地基滲上較高藍的橋彎臺需驗皮算橋釘臺沿微滑裂鑰曲面符滑動宵的穩(wěn)誼定性吧；基底蓋下地狠基如細在不深哭處有低軟弱唐夾層時，甘在臺突后土于推力燈作用梨下，您基礎(chǔ)蛾也有味可能鎖沿軟港弱夾擾層土緣瑞的層籃面滑歲動；在較陡罪的土連質(zhì)斜備坡上的累橋臺譯、擋納土墻口也有貿(mào)滑動福的可億能?；A(chǔ)跟抗傾詞覆措冊施六、亡基礎(chǔ)戒沉降思驗算基礎(chǔ)顏的沉少降主偷要由稿豎向赴荷載素作用杯下土層司的壓摧縮變秒形引起晨。沉降旱量過濃大將影場響結(jié)畏構(gòu)物子的正仰常使慕用和寧安全饞，應(yīng)侍加以掙限制淡。在確拜定一般牧土質(zhì)的地曲基容崇許承豆載力個時，咐已考誰慮這闊一變隙形的淺因素擦，所潑以修比建在民一般妙土質(zhì)棗條件昂下的創(chuàng)中、念小型訪橋梁社的基純礎(chǔ)，循只要準(zhǔn)滿足牢了地基渡的強灰度要勢求，地滲基（賢基礎(chǔ)瓦）的沉降被也就浪滿足笛要求。1．修功建在盼地質(zhì)雕情況欄復(fù)雜態(tài)、地陶層分怎布不行均或崇強度戰(zhàn)較小被的軟粘霞土地錄基及濕陷舉性黃草土上的怖基礎(chǔ)退；2．修統(tǒng)建在木非巖透石地怪基上貿(mào)的拱抹橋、勝連續(xù)禮梁橋詳?shù)瘸o仿定結(jié)濾構(gòu)的基類礎(chǔ)；對于忙下列山情況允，則五必須月驗算童基礎(chǔ)涉的沉脈降3．當(dāng)粥相鄰貴基礎(chǔ)梳下地綠基土磁強度偉有顯割著不閑同或剪相鄰?fù)豢缍犬?dāng)相差牛懸殊和而必爐須考豎慮其沉降莫差時；4．對直于跨閃線橋蓄、跨膽線渡罩槽要椅保證崇橋（序或槽市）下凈空扒高度時。地基傻土的技沉降盾可根秋據(jù)土局的壓撇縮特突性指轎標(biāo)按《公橋鴿基規(guī)》的單向漂應(yīng)力搖分層敬總和川法（用憂沉降僑計算筋經(jīng)驗套系數(shù)ms修正屯）計格算。對于腥公路世橋梁訴，基礎(chǔ)物上結(jié)閉構(gòu)重叉力和河土重蜘力作污用對沉絕降是再主要楊的，裝汽車身等活涌載作碌用時洽間短嗓暫，傭?qū)Τ羵涤耙ы懶∈?，所展以在盼沉降喜計算胖中不筆予考儀慮。在設(shè)宋計時矩，為揚了防康止由蘿于偏丸心荷仆載使黨同一禁基礎(chǔ)津兩側(cè)苗產(chǎn)生較大臉的不屆均勻浮沉降，而性導(dǎo)致甲結(jié)構(gòu)冶物傾斤斜和客造成腹墩、吧臺頂消面發(fā)悉生過大紐奉的水莊平位遠移等后淋果。對于撇較低封的墩煤、臺拜可用限制感基礎(chǔ)析上合天力偏晉心距的方懸法來陸解決靈；對于敘結(jié)構(gòu)階物較臨高，狠土質(zhì)具又較靜差或面上部股為超靜械定結(jié)構(gòu)珠物時丹，則鄭須驗辛算基易礎(chǔ)的避傾斜運，從虧而保還證建急筑物闊頂面紛的水平觸位移控制踩在容犯許范錢圍以莫內(nèi)。例題交：某橋拆墩為盲混凝蜻土實態(tài)體墩慌剛性驢擴大捐基礎(chǔ)舍，控令制設(shè)乎計的驗荷載覆組合脾為：潤支座鄭反力84異0k廈N及93壇0k糖N；橋熄墩及起基礎(chǔ)夜自重54巡壽80勾kN；設(shè)雁計水嘉位以控下墩薄身及蔥基礎(chǔ)哨浮力12醉00突kN；制優(yōu)動力84私kN；墩咳帽與引墩身熊風(fēng)力蹲分別里為2.杏1k訴N和16江.8世kN。結(jié)便構(gòu)尺克寸及茶地質(zhì)班、水放文資竟料見練下圖特（基容底寬3.評1m，長9.盡9m）。授驗算蘆地基篇承載乘力。已知刻：持穿力層紐奉基本順容許濤承載墊力[f擾a0品]=苗35幻玉0k竊Pa，k1柜=2，k2親=4。下罵臥層憲為一舊般粘營土層濫，[f腫a0慶]=檢15男0k此Pa，k1揚=0，k2遮=1胳.5，附青加應(yīng)目力系歲數(shù)α=泡0.如28搭5。（1）計緞算最嘉不利魂荷載利組合叮的水廊平力楚、豎溫直力佩