天然地基上的剛性淺基礎(chǔ)

天然地基基上的剛剛性淺淺基礎(chǔ)二、剛性性擴(kuò)大基基礎(chǔ)尺寸寸的擬定定基礎(chǔ)厚度度基礎(chǔ)平面面尺寸基礎(chǔ)剖面面尺寸剛性擴(kuò)大大基礎(chǔ)剖剖面、平平面圖基礎(chǔ)厚度度應(yīng)根據(jù)墩墩、臺身身結(jié)構(gòu)形形式，荷荷載大小小，選用用的基礎(chǔ)礎(chǔ)材料等等因素來來確定。。基底標(biāo)標(biāo)高應(yīng)按按基礎(chǔ)埋埋深的要要求確定定。水中中基礎(chǔ)頂頂面一般般不高于于最低水水位，在在季節(jié)性性流水的的河流或或旱地上上的橋梁梁墩、臺臺基礎(chǔ)，，則不宜宜高出地地面，以以防碰損損。這樣樣，基礎(chǔ)礎(chǔ)厚度可可按上述述要求所所確定的的基礎(chǔ)底底面和頂頂面標(biāo)高高求得。。基礎(chǔ)平面尺寸寸基礎(chǔ)平面形式式一般應(yīng)考慮慮墩、臺身底底面的形狀而而確定，基礎(chǔ)礎(chǔ)平面形狀常常用矩形?；A(chǔ)底面長寬寬尺寸與高度度有如下的關(guān)關(guān)系式：三、地基承載載力驗算持力層承載力力驗算軟弱下臥層承承載力驗算持力層強(qiáng)度驗驗算持力層是指直直接與基底相相接觸的土層層，持力層承承載力驗算要要求荷載在基基底產(chǎn)生的地地基應(yīng)力不超超過持力層的的地基容許承承載力?；椎讘?yīng)力分布公公式如下(由于淺基礎(chǔ)埋埋置深度小，，在計算中可可不計基礎(chǔ)四四周土的摩阻阻力和彈性抗抗力的作用)。偏心豎直力作作用在任意點(diǎn)點(diǎn)基底應(yīng)力分布布圖討論論:對公路橋梁，，一般由順橋橋向控制基底底應(yīng)力計算。。但對通航河河流或河流中中有漂流物時時，應(yīng)計算撞撞擊力在橫橋橋向產(chǎn)生的基基底應(yīng)力，并并與順橋向基基底應(yīng)力比較較，取其大者者控制設(shè)計。。對于曲線橋，，計算基底應(yīng)應(yīng)力時，應(yīng)按按下式計算：：軟弱下臥層承承載力驗算當(dāng)受壓層范圍圍內(nèi)地基為多多層土，且持持力層以下有有軟弱下臥層層，這時還應(yīng)應(yīng)驗算軟弱下下臥層的承載載力，驗算時時先計算軟弱弱下臥層頂面面（在基底形形心軸下）的的應(yīng)力（包括括自重應(yīng)力及及附加力），，不得大于于該處地基土土的承載力容容許值。即:四、基底合力力偏心距驗算算目的:盡可能使基底底應(yīng)力分布比比較均勻，以以免基底兩側(cè)側(cè)應(yīng)力相差過過大，使基礎(chǔ)礎(chǔ)產(chǎn)生較大的的不均勻沉降降，墩、臺發(fā)發(fā)生傾斜，影影響正常使用用。設(shè)計原則:非巖石地基:以不出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力為原則，，當(dāng)墩、臺僅僅受恒載作用用時，基底合合力偏心距e0應(yīng)分別不大于于基底核心半半徑的0.1倍（橋墩）和和0.75倍（橋臺）；；當(dāng)墩、臺承承受作用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)效應(yīng)組合或或偶然作用（（地震作用除除外）標(biāo)準(zhǔn)效效應(yīng)組合時，，一般只要求求基底偏心距距e0不超過核心半半徑即可。巖石地基:可以允許出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力，根根據(jù)巖石的強(qiáng)強(qiáng)度，合力偏偏心距e0最大可為基底底核心半徑的的1.2～1.5倍，以保證必必要的安全儲儲備。五、基礎(chǔ)穩(wěn)定定性和地基穩(wěn)穩(wěn)定性驗算基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定定性驗算基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗驗算基礎(chǔ)滑動穩(wěn)定定性驗算地基穩(wěn)定性驗驗算k0為抗傾覆穩(wěn)定定系數(shù),不同的作用組組合，對墩臺臺基礎(chǔ)抗傾覆覆穩(wěn)定性系數(shù)數(shù)k0的容許值均有有不同要求，，詳見下表所所示。基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定定性計算作用組合穩(wěn)定性系數(shù)k0使用階段永久作用（不計混凝土收縮及徐變、浮力）和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.5各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.3施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.2基礎(chǔ)滑動穩(wěn)定定性驗算基礎(chǔ)在水平推推力作用下沿沿基礎(chǔ)底面滑滑動的可能性性即基礎(chǔ)抗滑滑動安全度的的大小，可用用基底與土之之間的摩擦阻阻力和水平推推力的比值kc來表示，kc稱為抗滑動穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)。即即kc為抗滑動穩(wěn)定定系數(shù)，不同同的作用組合合，對墩臺基基礎(chǔ)抗滑動穩(wěn)穩(wěn)定性系數(shù)kc的容許值均有有不同要求，，詳見下表所所示。作用組合穩(wěn)定性系數(shù)kc使用階段永久作用（不計混凝土收縮及徐變、浮力）和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.3各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.2施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1.2地基穩(wěn)定性驗驗算位于軟土地基基上較高的橋橋臺需驗算橋橋臺沿滑裂曲曲面滑動的穩(wěn)穩(wěn)定性，基底底下地基如在在不深處有軟軟弱夾層時，，在臺后土推推力作用下，，基礎(chǔ)也有可可能沿軟弱夾夾層土的層面面滑動；在較較陡的土質(zhì)斜斜坡上的橋臺臺、擋土墻也也有滑動的可可能。基礎(chǔ)抗傾覆措措施c)六、基礎(chǔ)沉降降驗算基礎(chǔ)的沉降主主要由豎向荷荷載作用下土土層的壓縮變變形引起。沉沉降量過大將將影響結(jié)構(gòu)物物的正常使用用和安全，應(yīng)應(yīng)加以限制。。在確定一般般土質(zhì)的地基基承載力容許許值時，已考考慮這一變形形的因素，所所以修建在一一般土質(zhì)條件件下的中、小小型橋梁的基基礎(chǔ)，只要滿滿足了地基的的強(qiáng)度要求，，地基（基礎(chǔ)礎(chǔ)）的沉降也也就滿足要求求。1．修建在地質(zhì)質(zhì)情況復(fù)雜、、地層分布不不均或強(qiáng)度較較小的軟黏土土地基及濕陷陷性黃土上的的基礎(chǔ)；2．修建在非巖巖石地基上的的拱橋、連續(xù)續(xù)梁橋等超靜靜定結(jié)構(gòu)的基基礎(chǔ)；對于下列情況況，則必須驗驗算基礎(chǔ)的沉沉降3．當(dāng)相鄰基礎(chǔ)礎(chǔ)下地基土強(qiáng)強(qiáng)度有顯著不不同或相鄰跨跨度相差懸殊殊而必須考慮慮其沉降差時時；4．對于跨線橋橋、跨線渡槽槽要保證橋（（或槽）下凈凈空高度時。。定義：通常將埋置深深度較淺（一一般在5米以以內(nèi)），且施施工相對簡單單的基礎(chǔ)稱為為淺基礎(chǔ)。特點(diǎn)：施工一般采用用敞開挖基坑坑修筑基礎(chǔ)的的方法，故亦亦稱為明挖基基礎(chǔ)。設(shè)計計計算時可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面面土體對基礎(chǔ)礎(chǔ)的影響，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形形式和施工方方法也較簡單單。第一節(jié)天然然地基上淺基基礎(chǔ)的類型、、構(gòu)造和適用用條件一、淺基礎(chǔ)常常用類型及適適用條件天然地基淺基基礎(chǔ)根據(jù)受力力條件及構(gòu)造造可分為剛性基礎(chǔ)（也稱無筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)）和鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)兩大類。鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)基礎(chǔ)在外力（（包括基礎(chǔ)自自重）作用下下，基底的地地基反力為σ，此時基礎(chǔ)的的懸出部分a-a斷面左端，相相當(dāng)于承受著著強(qiáng)度為的均均布荷載的懸臂梁，在荷載作用用下，a-a斷面將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和和剪應(yīng)力。當(dāng)基礎(chǔ)圬工工具有足夠的的截面使材料料的容許應(yīng)力力大于由地基基反力產(chǎn)生的的彎曲拉應(yīng)力力和剪應(yīng)力時時，a-a斷面不會出現(xiàn)現(xiàn)裂縫，這時時，基礎(chǔ)內(nèi)不不需配置受力鋼筋筋，這種基礎(chǔ)稱稱為剛性基礎(chǔ)。它是橋梁、、涵洞和房屋屋等建筑物常常用的基礎(chǔ)類類型。剛性基礎(chǔ)的概概念形式：剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)礎(chǔ)，單獨(dú)柱下下剛性基礎(chǔ)、、條形基礎(chǔ)等等。優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大大的荷載，所所以只要地基基強(qiáng)度能滿足足要求，它是是橋梁和涵洞洞等結(jié)構(gòu)物首首先考慮的基基礎(chǔ)形式。缺點(diǎn)：自重大，并且且當(dāng)持力層為為軟弱土?xí)r，，由于擴(kuò)大基基礎(chǔ)面積有一一定限制，需需要對地基進(jìn)進(jìn)行處理或加加固后才能采采用，否則會會因所受的荷荷載壓力超過過地基強(qiáng)度而而影響建筑物物的正常使用用。剛性基礎(chǔ)的特特點(diǎn)基礎(chǔ)在基底反反力作用下，，在a-a斷面產(chǎn)生彎曲曲拉應(yīng)力和剪剪應(yīng)力若超過過了基礎(chǔ)圬工工的強(qiáng)度極限限值，為了防防止基礎(chǔ)在a-a斷面開裂甚至至斷裂，可將將剛性基礎(chǔ)尺尺寸重新設(shè)計計，并在基礎(chǔ)礎(chǔ)中配置足夠夠數(shù)量的鋼筋筋，這種基礎(chǔ)礎(chǔ)稱為鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)。鋼筋混凝土土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)的概念形式：柱下擴(kuò)展基基礎(chǔ)、條形形和十字形形基礎(chǔ)筏板板及箱形基基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：其整體性能能較好，抗抗彎剛度較較大。如筏筏板和箱形形基礎(chǔ)，在在外力作用用下只產(chǎn)生生均勻沉降降或整體傾傾斜，這樣樣對上部結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的的附加應(yīng)力力比較小，，基本上消消除了由于于地基沉降降不均勻引引起的建筑筑物損壞。。所以在土土質(zhì)較差的的地基上修修建高層建建筑物時，，采用這種種基礎(chǔ)形式式是適宜的的。缺點(diǎn)：鋼筋混凝土土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)，特別是是箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)，鋼筋和和水泥的用用量較大，，施工技術(shù)術(shù)的要求也也較高，所所以采用這這種基礎(chǔ)形形式應(yīng)與其其它基礎(chǔ)方方案（如采采用樁基礎(chǔ)礎(chǔ)等）比較較后再確定定。鋼筋混凝土土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)的特點(diǎn)條形基礎(chǔ)分分為墻下和和柱下條形形基礎(chǔ)，墻墻下條形基基礎(chǔ)是擋土土墻下或涵涵洞下常用用的基礎(chǔ)形形式。其橫橫剖面可以以是矩形或或?qū)⒁粋?cè)筑筑成臺階形形。有時為了增增強(qiáng)橋柱下下基礎(chǔ)的承承載能力，，將同一排排若干個柱柱子的基礎(chǔ)礎(chǔ)聯(lián)合起來來，也就成成為柱下條條形基礎(chǔ)。。其構(gòu)造與與倒置的T形截面梁相相類似，在在沿柱子的的排列方向向的剖面可可以是等截截面的，也也可以如圖圖那樣在柱柱位處加腋腋的。在橋橋梁基礎(chǔ)中中，一般是是做成剛性性基礎(chǔ)，個個別的也可可做成鋼筋混凝土土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)擋土墻下條條形基礎(chǔ)柱下條形基基礎(chǔ)由于地基強(qiáng)強(qiáng)度一般較較墩臺或墻墻柱圬工的的強(qiáng)度低，，因而需要要將基礎(chǔ)平平面尺寸擴(kuò)擴(kuò)大以滿足足地基強(qiáng)度度要求，這這種剛性基基礎(chǔ)剛稱剛剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)。它是橋涵及及其它建筑筑物常用的的基礎(chǔ)形式式，其平面形形狀常為矩矩形。其每每邊擴(kuò)大的的尺寸最小小為0.20m～0.50m，視土質(zhì)、、基礎(chǔ)厚度度、埋置深深度和施工工方法而定定。作為剛剛性基礎(chǔ)，，每邊擴(kuò)大大的最大尺尺寸應(yīng)受到到材料剛性角的限制。剛性擴(kuò)大基基礎(chǔ)剛性角：基礎(chǔ)懸出總總長度（包包括襟邊與與臺階寬度度之和）按按前面剛性性基礎(chǔ)的定定義，應(yīng)使使懸出部分分在基底反反力作用下下，在a-a截面所產(chǎn)生生的彎曲拉拉力和剪應(yīng)應(yīng)力不超過過基礎(chǔ)圬工工的強(qiáng)度限限值。所以以滿足上述述要求時，，就可得到到自墩臺身身邊緣處的的垂線與基基底邊緣的的聯(lián)線間的的最大夾max，稱為剛性性角。當(dāng)基礎(chǔ)較厚厚時，可在在縱橫兩個個剖面上都都做成臺階階形，以減減少基礎(chǔ)自自重，節(jié)省省材料。無圍護(hù)基坑坑坑壁坡度度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適用情況：：基坑如在地地下水位以以下，隨著著基坑的下下挖，滲水水將不斷涌涌集基坑，，因此施工工過程中必必須不斷地地排水，以以保持基坑坑的干燥，，便于基坑坑挖土和基基礎(chǔ)的砌筑筑與養(yǎng)護(hù)。。常用方法：：表面排水法法、井點(diǎn)法法降低地下下水位。二、基坑排排水（一）表面面排水法概念：在基坑整個個開挖過程程及基礎(chǔ)砌砌筑和養(yǎng)護(hù)護(hù)期間，在在基坑四周周開挖集水水溝匯集坑坑壁及基底底的滲水，，并引向一一個或數(shù)個個比集水溝溝挖得更深深一些的集集水坑，集集水溝和集集水坑應(yīng)設(shè)設(shè)在基礎(chǔ)范范圍以外，，在基坑每每次下挖以以前，必須須先挖溝和和坑，集水水坑的深度度應(yīng)大于抽抽水機(jī)吸水水龍頭的高高度，在吸吸水龍頭上上套竹筐圍圍護(hù)，以防防土石堵塞塞龍頭。適用情況：：一般土質(zhì)條條