淺基礎(chǔ)施工（橋梁下部結(jié)構(gòu)施工）

橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件007、淺基礎(chǔ)的概念一、什么是淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)（shallowfoundation）：一般指基礎(chǔ)埋深3~5m，或者基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ),且只需排水，挖槽等普通施工即可建造的基礎(chǔ)。

二、主要分類淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。1.擴(kuò)展基礎(chǔ)：墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)統(tǒng)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ)包括無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)和鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。

擴(kuò)展基礎(chǔ)二、主要分類2、聯(lián)合基礎(chǔ)：同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)在為相鄰兩柱分別配置獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，常因其中一柱靠近建筑界限，或因兩柱間距較小，而出現(xiàn)基地面積不足或者荷載偏心過(guò)大等的情況，此時(shí)可考慮采用聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜等。3、柱下條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用擴(kuò)展基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時(shí)，常將同一方向上若干柱子的基礎(chǔ)練成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)抗彎剛度大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力。柱下條形基礎(chǔ)二、主要分類4、柱下交叉條形基礎(chǔ)如果地基軟弱且在兩個(gè)方向上分布不均，需要基礎(chǔ)在兩個(gè)方向都具有一定的剛度來(lái)調(diào)整不均勻沉降，則可在柱網(wǎng)下縱橫兩向分別設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交叉條形基礎(chǔ)。柱下交叉條形基礎(chǔ)二、主要分類5、筏型基礎(chǔ)當(dāng)柱下交叉條形基礎(chǔ)底面積占建筑物平面面積的比例較大，或者建筑物在使用上有要求時(shí)，可以再建筑物的柱、墻下做成一塊滿堂的基礎(chǔ)，就是筏型基礎(chǔ)。此基礎(chǔ)用于多層與高層建筑。柱下交叉條形基礎(chǔ)二、主要分類6、箱形基礎(chǔ)由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫墻體組成的整體結(jié)構(gòu)，其抗彎剛度非常大，只能發(fā)生大致均勻的下沉，但要嚴(yán)格避免傾斜。箱形基礎(chǔ)是高層建筑廣泛采用的基礎(chǔ)形式。箱型基礎(chǔ)橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件剛性基礎(chǔ)的概念一、什么是剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)（rigidfoundation）：抗壓強(qiáng)度較高，而抗彎和抗拉強(qiáng)度較低的材料建造的基礎(chǔ)。所用材料有混凝土、磚、毛石、灰土、三合土等。

剛性基礎(chǔ)注意:鋼筋混凝土基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ)

二、剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗壓性好，穩(wěn)定性好，施工方便，能承受較大荷載；缺點(diǎn)：整體，拉性，抗彎，抗剪性能差；由于受到剛性角的限制而使基礎(chǔ)高度較大材料用量多。剛性基礎(chǔ)三、剛性基礎(chǔ)分類1、鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；2、鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)。鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)三、剛性基礎(chǔ)分類用于地基地基堅(jiān)實(shí)，均勻，承載力較好、壓縮性較小的上部荷載較小中小形民用建筑和砌體承重的輕型廠房以及荷載較小的橋梁基礎(chǔ)。三、剛性基礎(chǔ)分類臺(tái)階寬高比的限值與基礎(chǔ)材料和基底反力大小有關(guān)，如下表：

三、剛性基礎(chǔ)分類剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)橋梁工程中的剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)橋梁基礎(chǔ)往往修建于江河的流水之中，遭受水流的沖刷。所以橋梁基礎(chǔ)一般比房屋基礎(chǔ)的規(guī)模大，需要考慮的問(wèn)題多，施工條件也困難。

剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)是橋梁實(shí)體式墩臺(tái)淺基礎(chǔ)的基本型式。三、剛性基礎(chǔ)分類擴(kuò)展基礎(chǔ)橋梁工程中的剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)

主要特點(diǎn)：基礎(chǔ)外伸長(zhǎng)度與基礎(chǔ)高度的比值必須限制在一定范圍內(nèi)。若滿足此條件，則認(rèn)為基礎(chǔ)的剛性很大，基礎(chǔ)材料只承受壓力，不會(huì)發(fā)生彎曲和剪切破壞。剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)即由此而得名。此基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單，可就地取材，穩(wěn)定性好，也能承受較大的荷載。

橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論一、剛性淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1、確定基礎(chǔ)埋置深度；2、初步擬定基礎(chǔ)平面及立面尺寸；3、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算。二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算每一個(gè)驗(yàn)算項(xiàng)目均分縱向和橫向驗(yàn)算兩部分，不予疊加。地基承載力驗(yàn)算，主要是使基底應(yīng)力和下臥各土層中的應(yīng)力不超過(guò)地基土的容許承載力，以保證基礎(chǔ)不因其地基的承載力不足而危及到橋跨結(jié)構(gòu)的安全和使用，其驗(yàn)算包括基礎(chǔ)底面下地基持力層承載力和受壓層范圍內(nèi)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算。1.持力層承載力驗(yàn)算持力層是直接與基底相接觸的土層。持力層承載力驗(yàn)算的目的是保證基底壓應(yīng)力不超過(guò)地基的容許承載力，以保證持力層地基不發(fā)生破壞。二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算1.持力層承載力驗(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，kPa；

N

——作用短期效應(yīng)組合在基底產(chǎn)生的豎向力，kN；

A——基礎(chǔ)底面面積，m2；[fa]——修正后的地基承載力容許值，kPa。二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算1.持力層承載力驗(yàn)算2）基底單向偏心受壓承受豎向力N和彎矩M共同作用時(shí)，當(dāng)基底合力偏心距e0≤ρ時(shí)，應(yīng)符合下列條件:二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算1.持力層承載力驗(yàn)算2）基底單向偏心受壓對(duì)設(shè)置在基巖上的墩臺(tái)基礎(chǔ)，當(dāng)基底合力偏心距超出核心半徑時(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?；诪榫匦谓孛娴淖畲髩簯?yīng)力按下式計(jì)算：二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算1.持力層承載力驗(yàn)算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)，應(yīng)符合下列條件:二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算2.軟臥下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)受壓層范圍內(nèi)地基為多層土組成，且持力層以下有軟弱下臥層（容許承載力小于持力層容許承載力的土層）時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力。二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算3.基底合力偏心距驗(yàn)算墩臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算，必須控制基底合力偏心距，其目的是盡可能使基底應(yīng)力分布比較均勻，以避免基底兩側(cè)應(yīng)力相差過(guò)大，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，墩臺(tái)發(fā)生傾斜，影響正常使用。

二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算3.基底合力偏心距驗(yàn)算二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算3.基底合力偏心距驗(yàn)算基底以上外力作用點(diǎn)對(duì)基底重心軸的偏心距e0按下式計(jì)算:基底承受單向或雙向偏心受壓的ρ值可按下式計(jì)算：二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算4.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算包括基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基礎(chǔ)抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算。二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算4.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算2）橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)Kc

按下式計(jì)算:二、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件剛性淺基礎(chǔ)的構(gòu)造一、剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)構(gòu)造建筑用材料：塊石或混凝土等圬工材料基礎(chǔ)平面尺寸：較墩、臺(tái)底面大，每邊擴(kuò)大的尺寸最小為20cm剛性基礎(chǔ)的懸出段長(zhǎng)度，通常用壓力分布角α來(lái)控制α角：自墩（臺(tái)）身底的邊緣與基底邊緣的連線和豎直線間的夾角要求：α≦αmax(為αmax稱為剛性角）剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)關(guān)于αmax

的規(guī)定：對(duì)于磚、片石、塊石、粗料石砌體，當(dāng)用強(qiáng)度等級(jí)為M5砂漿砌筑時(shí)αmax≦300對(duì)于磚、片石、塊石、粗料石砌體，當(dāng)用強(qiáng)度等級(jí)為M5以上砂漿砌筑時(shí)αmax≦350混凝土澆筑時(shí)，αmax≦400當(dāng)α﹥?chǔ)羗ax時(shí)的淺基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力強(qiáng)度，并設(shè)置必要的鋼筋當(dāng)基礎(chǔ)較厚時(shí)，可在縱橫兩個(gè)剖面上都砌筑成臺(tái)階形，以減少基礎(chǔ)自重，節(jié)省材料。二、剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸的擬訂基礎(chǔ)高度（H）：基礎(chǔ)底面埋置深度h與基礎(chǔ)頂面埋置深度h0

之差H=h-h0擴(kuò)大基礎(chǔ)平面圖、立面圖基礎(chǔ)高度，一般應(yīng)根據(jù)墩（臺(tái)）身結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、基礎(chǔ)材料等來(lái)確定：●首先根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的要求，確定基底高程；●再按照水中基礎(chǔ)頂面不高于最低水位，在季節(jié)性河流或旱地上的墩臺(tái)基礎(chǔ)頂面不高出地面，則可定出基頂高程?；A(chǔ)的平面尺寸：應(yīng)根據(jù)墩(臺(tái))身底面形狀而確定擴(kuò)大基礎(chǔ)平面圖、立面圖橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)埋置深度的選擇一、什么是基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度是指從設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離。選擇基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要步驟，實(shí)質(zhì)上就是選擇合適的地基持力層。下臥層持力層（受力層）FG二、確定基礎(chǔ)埋置深度需考慮的因素1.地基的工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋置在良好的持力層上。當(dāng)上層土的承載力低，而下層土的承載力高時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)埋置在下層較好的土層中。當(dāng)?shù)鼗芰Ψ秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層時(shí)，軟弱下臥層的承載力和地基變形也應(yīng)滿足要求。二、確定基礎(chǔ)埋置深度需考慮的因素2.水文條件地下水的情況與基礎(chǔ)埋深也有密切關(guān)系?；A(chǔ)盡量做在地下水位以上，便于施工，如必須將基礎(chǔ)埋在地下水位以下時(shí)，則應(yīng)采取施工排水措施，保護(hù)地基不受擾動(dòng)。二、確定基礎(chǔ)埋置深度需考慮的因素3.上部結(jié)構(gòu)的形式上部結(jié)構(gòu)的形式不同，對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生的位移要求也不同。對(duì)中小跨度的簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)因素對(duì)確定基礎(chǔ)的埋置深度影響不大。對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)發(fā)生較小的不均勻沉降也會(huì)使內(nèi)力產(chǎn)生一定變化，這樣上部結(jié)構(gòu)的形式也會(huì)影響基礎(chǔ)埋置深度的選擇。二、確定基礎(chǔ)埋置深度需考慮的因素4.作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)是一個(gè)涉及結(jié)構(gòu)物安全、穩(wěn)定的問(wèn)題?？缍却蟮臉蛄?，傳至基礎(chǔ)的荷載就大，因此基礎(chǔ)埋置就深。結(jié)構(gòu)物荷載的性質(zhì)對(duì)基礎(chǔ)埋置深度的影響也很明顯。如對(duì)于承受水平荷載的基礎(chǔ)，必須有足夠的埋置深度來(lái)獲得土的側(cè)向抗力，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，減少結(jié)構(gòu)物的整體傾斜，防止傾覆及滑移。二、確定基礎(chǔ)埋置深度需考慮的因素5.當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度在寒冷地區(qū)，應(yīng)該考慮由于季節(jié)性的凍結(jié)和融化對(duì)地基土引起的凍脹影響。為了保證結(jié)構(gòu)物不受地基土季節(jié)性凍脹的影響，除持力層選擇在非凍脹性土層外，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋置在天然最大凍結(jié)線以下深度。

橋梁下部結(jié)構(gòu)施工課件剛性基礎(chǔ)的剛性角一、剛性角的定義剛性角剛性角：基礎(chǔ)放寬的引線與墻體垂直線之間的夾角。在橋梁下部結(jié)構(gòu)中，是指墩底邊緣與基底邊緣的連線與豎直線的夾角。二、剛性角的意義基礎(chǔ)底面積越大其底面壓強(qiáng)越小，對(duì)地基的負(fù)荷越有利，但放大的尺寸超過(guò)一定范圍，超過(guò)基礎(chǔ)材料本身的抗拉，抗剪能力，就會(huì)引起破壞，折裂的方向不是沿柱或墻的外側(cè)垂直向下的，而是與垂線形成一個(gè)角度，這個(gè)角度就是材料剛性角。

剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)二、剛性角的意義剛性基礎(chǔ)指用磚、石、灰土、混凝土等抗壓強(qiáng)度大而抗彎、抗剪強(qiáng)度小的材料做基礎(chǔ)（受剛性角的限制）?；A(chǔ)底部擴(kuò)展部分不超過(guò)基礎(chǔ)材料剛性角的天然地基基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單的說(shuō):剛性基礎(chǔ)中壓力分布角a稱為剛性角。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡力使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致，目的:確?；A(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力，最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。因而，也可