重大社2023樣章-基礎(chǔ)工程

內(nèi)容提要

本書為活頁式教材,共分為6個學(xué)習(xí)情境，包括橋梁上的作用、天然地基上的剛性淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基

礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ)、地基處理和特殊土地基。每個學(xué)習(xí)情境均設(shè)置若干個學(xué)習(xí)項(xiàng)目和教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，突出實(shí)踐教

學(xué)，教學(xué)中堅(jiān)持“工學(xué)結(jié)合”“工學(xué)交替”的模式，按照“行動導(dǎo)向”六步法開發(fā)情境、項(xiàng)目、任務(wù)和執(zhí)行教學(xué)任務(wù)。

本書可作為高等職業(yè)教育道路橋梁工程技術(shù)、城市軌道交通工程技術(shù)等相關(guān)專業(yè)教材，也可供相關(guān)工程技

術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。

圖書在版編目（C1P）數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)工程/楊志鵬，柳軍主編重慶:重慶大

學(xué)出版社,2022.7

高等職業(yè)教育路橋工程類專業(yè)系列教材

ISBN978-7-5689-3451-0

I.①基…n.①楊…②柳…m.①基礎(chǔ)（T.程）一

高等職業(yè)教育一教材M①HJ47

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字（2022）第119483號

基礎(chǔ)工程

楊志鵬柳軍主編

責(zé)任編輯:肖范泉版式設(shè)計(jì):肖乾泉

責(zé)任校對:王倩責(zé)任印制:趙震

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重慶大學(xué)出版社出版發(fā)行

出版人:饒幫華

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開本：787mmx1092mm1/16印張：16字?jǐn)?shù)：411千

2022年7月第1版2022年7月第I次印刷

ISBN978-7-5689-3451-0定價(jià)：49.00元

本書如有印刷、裝訂等質(zhì)量問題,本社負(fù)責(zé)調(diào)換

版權(quán)所有，請勿擅自翻印和用本書

制作各類出版物及配套用書，違者必究

-LX--1.

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進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和我國交通強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，交通土建行業(yè)已

經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和新的增長點(diǎn)。隨著我國交通土建行業(yè)的快速發(fā)展,

尤其是2019年教育部“1+X證書制度”的試行，用人單位會更加注重高等職業(yè)教育土建類專業(yè)

學(xué)生的工程應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力和自主創(chuàng)新能力。因此,教材作為課程教學(xué)的核心資料，其

重要性不言而喻:然而大多數(shù)高等職業(yè)院校所使用的教材及教學(xué)過程與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)、內(nèi)

容陳舊老化,跟不上高等職業(yè)教育發(fā)展的需求。因此，《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》（國發(fā)

〔2019〕4號）特別“倡導(dǎo)使用新型活頁式、工作手冊式教材”。

與傳統(tǒng)教材不同，活頁式教材可以根據(jù)學(xué)生的需求和不足，靈活地為學(xué)生挑選內(nèi)容，可以根

據(jù)企業(yè)的崗位能力和需求加入活頁夾進(jìn)行授課，可以將新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法添加到

課堂中。本書為活頁式教材，緊緊圍繞道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)和城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)人

才培養(yǎng)目標(biāo)，突出技能性、應(yīng)用性、實(shí)踐性,精心構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容，明確課程的知識目標(biāo)、

能力目標(biāo),并融合了近年來課程改革的理念和成果。

本書以面向路橋工程施工企業(yè)技術(shù)員和施工員崗位為目標(biāo)，從職業(yè)崗位的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

入手,開展職業(yè)崗位的職責(zé)、任務(wù)、工作過程調(diào)研和分析，確定典型工作任務(wù)，歸納行動領(lǐng)域，將

其轉(zhuǎn)換成學(xué)習(xí)領(lǐng)域,并以施工過程為導(dǎo)向，按照典型工作任務(wù)設(shè)置課程，構(gòu)建符合T.作過程的課

程體系，然后針對學(xué)習(xí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,編寫學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)情境將理論知識、實(shí)踐技能與實(shí)

際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起，每個學(xué)習(xí)情境都應(yīng)是一個完整的工作過程。本書開發(fā)了6個學(xué)習(xí)情

境:橋梁上的作用、天然地基上的剛性淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ)、地基處理和特殊

土地基.每個學(xué)習(xí)情境均設(shè)置若干個學(xué)習(xí)項(xiàng)目和教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，突出實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)中堅(jiān)持“工

學(xué)結(jié)合”“工學(xué)交替”的模式,按照“行動導(dǎo)向”六步法開發(fā)情境、項(xiàng)目、任務(wù)和執(zhí)行教學(xué)任務(wù)。

本書布機(jī)融入家國情懷、勞模精神、工匠精神、勞動教育等專題化的課程思政，以工程項(xiàng)目

為載體，通過預(yù)期工程崗位訓(xùn)練，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程規(guī)范意識、團(tuán)隊(duì)合作精神、職業(yè)崗位能力

2基礎(chǔ)工程

和橋梁基礎(chǔ)施工的工程應(yīng)用能力等，確保每個任務(wù)所應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)成果，達(dá)成所應(yīng)具備的知識、

技能、素質(zhì)。

本書由甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊志鵬和柳軍擔(dān)任主編。楊志鵬編寫緒論、學(xué)習(xí)情境1、學(xué)

習(xí)情境5；柳軍編寫學(xué)習(xí)情境2、學(xué)習(xí)情境3、學(xué)習(xí)情境4、學(xué)習(xí)情境6。全書由楊志鵬統(tǒng)稿。

本書編寫過程中得到了甘肅智通檢測科技咨詢有限公司高級T.程師楊玉君的支持和幫助,

在此表示衷心的感謝。

由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處,敬請讀者批評指正。

編者

2022年2月于天水

目錄

緒論.....................................................1

復(fù)習(xí)思考題.............................................9

學(xué)習(xí)情境1橋梁上的作用.................................10

項(xiàng)目1梁上的作用及其分類.............................10

項(xiàng)目2作用效應(yīng)組合...................................15

復(fù)習(xí)思考題.............................................19

學(xué)習(xí)情境2天然地基上的剛性淺基礎(chǔ).......................20

項(xiàng)目1剛性淺基礎(chǔ)的形式與構(gòu)造.........................20

項(xiàng)目2剛性淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算.............................23

項(xiàng)目3天然地基上淺基礎(chǔ)施工...........................43

復(fù)習(xí)思考題.............................................59

學(xué)習(xí)情境3樁基礎(chǔ).......................................62

項(xiàng)目1樁基礎(chǔ)的概念...................................62

項(xiàng)目2樁基礎(chǔ)分類.....................................64

項(xiàng)目3樁與樁基礎(chǔ)的構(gòu)造...............................71

項(xiàng)目4單樁容許承載力.................................78

項(xiàng)目5群樁軸向承載力.................................95

項(xiàng)目6樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì).....................................97

項(xiàng)目7樁基礎(chǔ)施工.....................................101

項(xiàng)目8樁基檢測.......................................135

復(fù)習(xí)思考題...........................................138

學(xué)習(xí)情境4沉井基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ).........................140

項(xiàng)目1沉井的概念.....................................140

項(xiàng)目2沉井的類型及一般沉井的構(gòu)造.....................142

項(xiàng)目3沉井施工.......................................150

項(xiàng)目4地下連續(xù)墻.....................................160

復(fù)習(xí)思考題...........................................175

2基礎(chǔ)工程

學(xué)習(xí)情境5地基處理.....................................177

項(xiàng)目1地基處理.......................................177

項(xiàng)目2換土墊層法.....................................183

項(xiàng)目3密實(shí)法.........................................188

項(xiàng)目4預(yù)壓法.........................................199

項(xiàng)目5水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）.....................206

項(xiàng)目6深層攪拌法.....................................212

項(xiàng)目7加筋法加固.....................................221

復(fù)習(xí)思考題...........................................223

學(xué)習(xí)情境6特殊土地基...................................225

項(xiàng)目1濕陷性黃土地基.................................226

項(xiàng)目2膨脹土地基.....................................231

項(xiàng)目3紅黏土地基.....................................236

項(xiàng)目4鹽漬土地基.....................................238

項(xiàng)目5凍土地基.......................................241

復(fù)習(xí)思考題...........................................246

參考文獻(xiàn)...............................................247

緒論

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解地基與基礎(chǔ)的概念及其分類，熟悉地基與基礎(chǔ)在橋涵工程的應(yīng)用，了解基

礎(chǔ)工程學(xué)科發(fā)展概況，掌握本課程的學(xué)習(xí)方法。

【學(xué)習(xí)內(nèi)容】基礎(chǔ)的概念及分類，地基與基礎(chǔ)在橋涵工程的應(yīng)用，地基與基礎(chǔ)的重要性，地

基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則和要求,基礎(chǔ)工程學(xué)科發(fā)展概況。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能夠區(qū)分橋涵工程中常見的基礎(chǔ)類型。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】能夠區(qū)分橋涵工程中常見的基礎(chǔ)類型。

1.地基與基礎(chǔ)的概念及其分類

1）地基與基礎(chǔ)的概念

人類在地表修筑的所有建筑物都與巖土體有著密不可分的關(guān)系°任何結(jié)構(gòu)物都建造在一

定的地層（土層或巖層）上，結(jié)構(gòu)物的全部荷載都由它下面的地層來承擔(dān)。

地基指直接承受建筑物全部荷載并維持建筑物穩(wěn)定

的那一部分地層。在建筑物荷載作用下，地基土?xí)a(chǎn)生相上部結(jié)構(gòu)

應(yīng)的應(yīng)力和變形，其范圍隨基礎(chǔ)類型和尺度、荷載大小及

地層分布的不同而不同。

在地基中，將與建筑物下部直接接觸、受建筑物影響基礎(chǔ)

最大的那一部分地層稱為地基持力層，將位于持力層之下

的其他巖土層稱為下臥層（圖0.I）。特別地，當(dāng)下臥層明

顯比持力層軟弱時(shí),則將該層稱為軟弱下臥層。圖0.I地基與基礎(chǔ)

根據(jù)施工中對地基的擾動和利用情況，地基可分為天然地基和人工地基兩大類（圖0.2）。

天然地基指未經(jīng)過人工處理就可以滿足設(shè)計(jì)要求，直接用作建筑物地基的天然巖土層，如圖

0.2（a）所示。天然地基可根據(jù)構(gòu)成成分細(xì)分為土質(zhì)地基、巖石地基和土巖組合地基。如果場

地基巖埋藏較深，地表覆蓋土層較厚，建筑物經(jīng)常建造在由土層所構(gòu)成的地基上,這種地基稱為

土質(zhì)地基，簡稱土基。如果場地基巖埋藏較淺，甚至出露于地表，建筑物經(jīng)常建造在由巖層所構(gòu)

成的地基上，這種地基稱為巖石地基，簡稱巖基。也有局部地區(qū)遇到的地基土土質(zhì)特殊，如濕陷

性黃土、多年凍土、壓縮性強(qiáng)的軟土等，這些地基均需做特殊的設(shè)計(jì)和施工，稱為特殊土地基。

人工地基是指經(jīng)過人工處理和加固后滿足建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求的巖土層，如圖0.2（b）所

示。人工地基根據(jù)處理的方式不同而有不同的名稱。

2基礎(chǔ)工程

（a）天然地基上的淺基礎(chǔ)（b）人工地基I:的淺基礎(chǔ)

圖（）.2天然地基和人工地基

基礎(chǔ)是指結(jié)構(gòu)物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過特殊處理的結(jié)構(gòu)部件,其主要功能是支承上

部結(jié)構(gòu)，將上部結(jié)構(gòu)承擔(dān)的各種荷載傳至地基中并保持建筑物的穩(wěn)定。對于不同的結(jié)構(gòu)物，基

礎(chǔ)的意義略有不同。公路、鐵路橋梁通常由上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成,上部結(jié)構(gòu)為橋跨結(jié)構(gòu)，而

下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺及其基礎(chǔ)，基礎(chǔ)為墩臺底面以下的結(jié)構(gòu)部分（圖0.3）。一般而言，基礎(chǔ)

常置于地面以下,但半地下室箱形基礎(chǔ)、橋梁基礎(chǔ)和碼頭樁基礎(chǔ)等均有一部分置于地表之上。

圖0.3橋梁工程地基與基礎(chǔ)

基礎(chǔ)起著“承上啟下”的作用,也就是承受其上部作用的全部荷載，并將其傳遞、擴(kuò)散到地

基中。所以，要求基礎(chǔ)必須具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，以保證整個建筑物的安全和正常使用。

而地基承受著由基礎(chǔ)傳來的整個建筑物荷載，它對整個建筑物的安全和正常使用起著根本作

用，所以，要求地基也必須具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，且變形（主要指沉降）也應(yīng)在容許范圍以

內(nèi)。基礎(chǔ)工程包括建筑物地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工。

2）基礎(chǔ)分類

基礎(chǔ)的類型，可按基礎(chǔ)的埋置深度、剛度、構(gòu)造形式及施工方法等進(jìn)行分類。

（1）按埋置深度分類

基礎(chǔ)按埋置深度可分為淺基礎(chǔ)（5m以內(nèi)）和深基礎(chǔ)兩種。當(dāng)淺層地基承載力較大時(shí)，可采

用埋深較小的淺基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)施工方便,通常采用明挖法從地面開挖基坑后，直接在基坑底面

砌筑、澆筑基礎(chǔ)。橋梁及各種人工構(gòu)造物常采用天然地基上的淺基礎(chǔ)。如果淺層土質(zhì)不良，需

將基礎(chǔ)埋置于較深的良好土層上,這種基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工較復(fù)雜，但具有良

好的適應(yīng)性和抗震性，常見的形式有樁基礎(chǔ)沉井和管柱基礎(chǔ)。我國公路橋梁應(yīng)用最多的深基礎(chǔ)

是樁基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式很多，習(xí)慣上常根據(jù)其埋置深度不同分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)，如圖0.4所示。

埋置深度不大（一般小于5m或不大于基礎(chǔ)寬度）時(shí)，如單獨(dú)基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基

礎(chǔ)等，這類基礎(chǔ)統(tǒng)稱為淺基礎(chǔ);反之，當(dāng)埋置深度較大，且需要采用特殊施工方法和機(jī)具施工的

緒論3

基礎(chǔ)，如樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻基礎(chǔ)等，則稱為深基礎(chǔ)。有些基礎(chǔ)埋置在土

層內(nèi)的深度雖較淺，但位于水下的部分較深，如深水中橋墩基礎(chǔ)，稱為深水基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)和施工

中有些問題需要作為深基礎(chǔ)考慮。

(a)淺基礎(chǔ)(b)深其礎(chǔ)

圖0.4淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)

(2)按基礎(chǔ)的剛度分類

按基礎(chǔ)的剛度也即受力后基礎(chǔ)的變形情況，可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)，如圖0.5所示。

采用與工材料(如漿砌塊石、混凝土等)砌筑、剛度極大的基礎(chǔ),稱為剛性基礎(chǔ)［圖0.5(a)］。它

是橋梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基礎(chǔ)類型。由于坊工材料的抗壓強(qiáng)度大而抗彎拉強(qiáng)度小,

所以，基礎(chǔ)受力后不容許發(fā)生撓曲變形，否則將產(chǎn)生開裂破壞。這種基礎(chǔ)不需要鋼材，造價(jià)較

低，但培工體積較大，且支承面積受一定限制。采用鋼筋混凝土砌筑，具有一定剛度和彈性的基

礎(chǔ)，稱為柔性基礎(chǔ)或彈性基礎(chǔ)［圖0.5(b)］。由于鋼筋可以承受較大的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，所

以，基礎(chǔ)受力后容許發(fā)生一定撓曲變形。當(dāng)?shù)鼗休d力較小時(shí)，采用這種基礎(chǔ)可以有較大的支

承面積。

(a)剛性基礎(chǔ)(b)柔性基礎(chǔ)

圖0.5剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)

(3)按構(gòu)造形式分類

按構(gòu)造形式，基礎(chǔ)可分為實(shí)體式基礎(chǔ)和樁柱式基礎(chǔ)兩類。當(dāng)整個基礎(chǔ)都由與工材料筑成

時(shí)，稱為實(shí)體式基礎(chǔ)，如圖0.6(a)所示。其特點(diǎn)是基礎(chǔ)整體性好，自重較大，對地基承載力要求

也較高。由多根基樁或小型管樁組成，并用承臺連接成為整體的基礎(chǔ)，稱為樁柱式基礎(chǔ)，如圖

0.6(b)所示。這種基礎(chǔ)較實(shí)體式基礎(chǔ)壇工體積小，自重較小，對地基強(qiáng)度的要求相對較低。樁

柱本身一般要用鋼筋混凝土制成。

4基礎(chǔ)工程

（a）實(shí)體式基礎(chǔ)（b）機(jī)柱式基礎(chǔ)

圖0.6實(shí)體式基礎(chǔ)和樁柱式基礎(chǔ)

（4）按施工方法分類

基礎(chǔ)按施工方法可分為明挖法、沉井、沉樁、沉管灌注樁、就地鉆（挖）孔灌注樁以及鉆（挖）

孔埋置樁等。明挖法最為簡單，但只適用于淺基礎(chǔ)，其他方法均用于深基礎(chǔ)。本書將在后續(xù)章

節(jié)中分別介紹明挖法、沉井、沉樁、就地鉆（挖）孔灌注樁等施工方法。

（5）按基礎(chǔ)的材料分類

目前,我國公路建筑物基礎(chǔ)大多采用混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，少部分用鋼結(jié)構(gòu)。在石料

豐富的地區(qū)，可就地取材，采用石砌基礎(chǔ)。

另外，交通土建工程中常將基礎(chǔ)分為平基和樁基兩大類。其中，平基的基底一般為一平面,

即使有些基礎(chǔ)建筑在傾斜的巖面上，需將基底做成臺階狀,也屬于平基。平基按其基底埋置深

度，又分為淺平基和深平基兩類。淺平基一般是在露天開挖的基坑內(nèi)直接修筑基礎(chǔ)，也稱為明

挖基礎(chǔ)。而用沉井和沉箱等特殊施工方法修筑的基礎(chǔ)，可稱為深平基。

2.基礎(chǔ)工程的重要性

基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)和施工對整個建筑的質(zhì)量和正常使用發(fā)揮著根本作用。實(shí)際工程中，地基

基礎(chǔ)條件往往是卜分復(fù)雜的，包含有很多不確定性，因此許多工程事故的發(fā)生與地基基礎(chǔ)有關(guān),

主要反映在地基的承載力不夠、基礎(chǔ)失穩(wěn)或產(chǎn)生過大的沉降。

①基礎(chǔ)位于地面以下，屬于隱蔽工程。一旦發(fā)生事故，損失巨大,補(bǔ)救和處理十分困難，甚

至是不可能的。故基礎(chǔ)工程經(jīng)常會成為工程中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

②基礎(chǔ)工程施工常在水下進(jìn)行，往往需要擋土擋水，施工難度大，工程造價(jià)較高。據(jù)統(tǒng)計(jì),

一般橋涵工程中，基礎(chǔ)工程造價(jià)占總造價(jià)的20%~30%,相應(yīng)的施工工期占建筑總工期的

25%~30%。如果采用人工地基，其造價(jià)和工期所占比例更大。所以，既要求基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)和

施工必須保證建（構(gòu)）筑物的安全和正常使用，同時(shí)也要求能選擇最合適的設(shè)計(jì)方案和施工方

法，以降低基礎(chǔ)工程部分的造價(jià)。

③基礎(chǔ)工程的進(jìn)度經(jīng)?？刂浦麄€建筑物的施工進(jìn)度。近年來，隨著重大交通工程設(shè)施建

設(shè)的推進(jìn)，高速鐵路和公路、大型水電站、大壩、海港碼頭、大型地下商場、地下鐵道等不斷涌現(xiàn)。

它們對地基土質(zhì)條件的要求很高，而我國的人均土地資源有限，特別是耕地面積逐年減小.必須

緒論5

充分利用各種不良地基,最大限度地提高土地利用率，因此建筑物的地基更加復(fù)雜。另外，建

（構(gòu)）筑物向高、大、重及密集型方向發(fā)展,其基礎(chǔ)的形式及功能更加多樣復(fù)雜，對地基和基礎(chǔ)的

承載能力、沉降及變形的要求更加嚴(yán)格。深基礎(chǔ)的施工不僅要保證自身的穩(wěn)定與安全,還應(yīng)考

慮對鄰近建筑物的影響及對周邊地下管線、電纜等的影響。隨著人們環(huán)保意識的提高，對控制

施工所帶來的環(huán)境污染的要求越來越高，因而基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)難度均會進(jìn)一步加大。

這些因素給從事基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)和施工的工作人員帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

大量的工程實(shí)踐表明，建筑物的安危在很大程度上取決于基礎(chǔ)工程的成敗。而影響基礎(chǔ)工

程的因素多且復(fù)雜，稍有不慎，就會給整個工程帶來隱患，引發(fā)地基基礎(chǔ)事故，造成上部結(jié)構(gòu)無

法正常使用，甚至倒塌和毀壞。所以，基礎(chǔ)工程的成功與否直接影響上部結(jié)構(gòu)的安危，基礎(chǔ)工程

的重要性顯而易見。

3.地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則與要求

基礎(chǔ)工程的研究內(nèi)容為各類建（構(gòu)）筑物（如房屋建筑、橋梁結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)、近海工程、地

下工程、支擋結(jié)構(gòu)等）的基礎(chǔ)與地基相互作用而共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載所引起的變形、強(qiáng)度與

穩(wěn)定問題?；A(chǔ)工程主要包括各類常見橋涵地基的勘察、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營維護(hù),其中的一些內(nèi)

容，如地基勘察、部分基礎(chǔ)的內(nèi)力和配筋計(jì)算、基礎(chǔ)的施工方法和技術(shù)等，在工程地質(zhì)學(xué)、混凝土

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課程中已有所涉及。本課程主要介紹常見橋涵地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工，重點(diǎn)

介紹常見基礎(chǔ)的施工知識。

基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基設(shè)計(jì)兩大部分?；A(chǔ)設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)形式的選擇、基礎(chǔ)

埋置深度及基底面積大小的確定，以及基礎(chǔ)內(nèi)力和斷面計(jì)算等。地基設(shè)計(jì)包括地基土的承載力

確定、地基變形計(jì)算、地基穩(wěn)定性計(jì)算等。當(dāng)?shù)鼗休d力不足或壓縮性很大，不能滿足設(shè)計(jì)要求

時(shí),需要進(jìn)行地基處理。

1）設(shè)計(jì)原則

對地基與基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要遵循以下設(shè)計(jì)原則：

①保證建筑物的質(zhì)量。也就是技術(shù)上要求建筑物穩(wěn)固、耐用和適用，以保證建筑物的正常

和安全使用。

②保證設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性。即要求建筑物總造價(jià)盡可能低。

③保證設(shè)計(jì)方案的可行性。也就是根據(jù)當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如技術(shù)和施工隊(duì)伍的水

平、材料、機(jī)械設(shè)備的供應(yīng)及施工現(xiàn)場具體條件等），實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。

為使全國各地都有一個統(tǒng)一的設(shè)計(jì)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，各建設(shè)部門都制訂相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。這些

規(guī)范是根據(jù)我國現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)研究成果，結(jié)合各專業(yè)的特殊要求編制出

來的。其中,《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019）是公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

的最新依據(jù),對公路橋涵地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算作出了一系列具體的規(guī)定和要求。

2）設(shè)計(jì)要求

地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算的基本要求如下：

①地基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證建筑物在荷載作用下，不出現(xiàn)地基承載力不夠或

，6基礎(chǔ)工程

產(chǎn)生失穩(wěn)破壞使基礎(chǔ)底面壓力小于地基的容許承載力。即保證地基在建筑物等外荷載作用下，

不出現(xiàn)過大、有可能危及建筑物安全的塑性變形或喪失穩(wěn)定性的現(xiàn)象。

②地基的沉降或相鄰基礎(chǔ)的沉降差在允許范圍以內(nèi)，以保證建筑物不因地基變形過大而毀

壞或影響建筑物的正常使用。

③基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度、剛度及耐久性,以保證基礎(chǔ)本身堅(jiān)固耐用。

④基礎(chǔ)具有足夠的穩(wěn)定性，以保證建筑物不致發(fā)生滑動和傾覆，并防止地基土從基礎(chǔ)底面

被水流沖刷掉。

⑤防止地基土發(fā)生凍脹。基礎(chǔ)底面以下的地基土發(fā)生嚴(yán)重凍脹時(shí)，對建筑物往往是十分有

害的。凍脹時(shí)，地基雖有很大的承載力，但其所產(chǎn)生的凍脹力有可能將基礎(chǔ)向上抬起，而凍土一

旦融化，土體中含水率很大，地基承載力突然大幅降低，基礎(chǔ)有可能發(fā)生很大沉陷，這是不允許

的。所以，在寒冷地區(qū)，這一點(diǎn)必須予以考慮。

4.基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)所需資料

橋梁地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案、計(jì)算中有關(guān)參數(shù)的選用，都需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文條

件、上部結(jié)構(gòu)形式、荷載特點(diǎn)、材料情況及施工要求等因素全面考慮。因此，橋梁的地基與基礎(chǔ)

在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)通過詳細(xì)的調(diào)查研究，充分掌握必要、符合實(shí)際情況的資料（表0.1）。

①建筑物的情況，如上部結(jié)構(gòu)形式、跨徑、建筑物用途、橋梁和墩臺的構(gòu)造與尺寸等。

②荷載作用情況,包括可能作用于建筑物上的各種荷載大小、方向、作用位置、荷載性質(zhì)

（靜荷載還是動荷載）及作用時(shí)間等。

③水文資料，如橋梁所在江河水流的高水位、低水位、常水位、水流流速及沖刷深度等。

④工程地質(zhì)資料，主要包括地質(zhì)剖面圖或柱狀圖，圖上應(yīng)表示出各土層的分布情況、厚度、

凍結(jié)深度、地下水位高度、巖面高程、傾斜度以及土中大而硬的孤石、不良工程地質(zhì)現(xiàn)象等。此

外，還必須有各種地基土必要的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

⑤施工條件,包括施工隊(duì)伍的人力、物力（主要是機(jī)具設(shè)備的配備）、技術(shù)水平、施工經(jīng)驗(yàn)、

施工期限以及附近的材料、水電供應(yīng)和交通等情況。掌握這方面資料有助于選擇經(jīng)濟(jì)合理而乂

切實(shí)可行的地基基礎(chǔ)方案。

此外,如工地附近有已建成的橋梁，還應(yīng)調(diào)查掌握現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)及使用情況的資料，這對新

建結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)有重要的參考價(jià)值。

上述資料是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，尤其是水文和地質(zhì)資料，它的準(zhǔn)確性將直接影響設(shè)計(jì)的質(zhì)量，

必須給予足夠的重視。

總之，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮上部結(jié)構(gòu)的情況，又要考慮地基土的特點(diǎn)；既要考慮多方

面的技術(shù)要求，又要考慮當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐木唧w條件。只有將這幾方面關(guān)系全面地處理好，才能把

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作做好。這是從根本上保證整個建筑物設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，必須充分加以

重視。

基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)所應(yīng)掌握的地質(zhì)、水文、地形等詳細(xì)資料如表0.1所示。其中,各項(xiàng)資料內(nèi)容

范圍可根據(jù)橋梁工程重要性及工程所在地的地質(zhì)、水文條件的具體情況確定取舍。

緒論7

表0.1基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)所需資料

資料種類資料主要內(nèi)容資料用途

①橋位地形；①橋位的選擇、下部結(jié)構(gòu)位置的研究；

②橋位附近地貌、地物；②施T.現(xiàn)場的布置；

平面圖（或橋址地形

③不良工程地質(zhì)現(xiàn)象的分布位置；③地質(zhì)概況的輔助資料；

圖）

④橋位與兩端路線平面關(guān)系；④河岸沖刷及水流方向改變的估計(jì)；

⑤橋位與河道平面關(guān)系⑤墩臺、基礎(chǔ)防護(hù)構(gòu)造物的布置

①橋位地質(zhì)勘測調(diào)查資料包括河

床地層分層土（巖）類及巖性、層而①橋位、下部結(jié)構(gòu)位置的選定；

橋位工程地質(zhì)勘測報(bào)

高程、鉆孔位置及鉆孔柱狀圖；②地基持力層的選定；

告及工程地質(zhì)縱剖

②地質(zhì)J也史資料的說明；③墩臺高度、結(jié)構(gòu)形式的選定；

面圖

③不良T.程地質(zhì)現(xiàn)象及特殊地貌④墩臺、基礎(chǔ)防護(hù)構(gòu)造物的布置

的調(diào)查勘測資料

①鉆孔資料；①分析和掌握地基的層狀；

②覆蓋層及地基土（巖）層狀生成②地基持力層及基礎(chǔ)埋置深度的研究與

地基土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)分布情況；確定；

報(bào)告③分層土（巖）層狀生成分布情況；③地基各土層強(qiáng)度及有關(guān)計(jì)算參數(shù)的選定；

④荷載試驗(yàn)報(bào)告；④基礎(chǔ)類型和構(gòu)造的確定；

⑤地下水位調(diào)查⑤基礎(chǔ)下沉量的計(jì)算

①橋位附近河道縱橫斷面圖；

①根據(jù)沖刷要求確定基礎(chǔ)的埋置深度；

②有關(guān)流速、流量、水位調(diào)查資料；

河流水文調(diào)查報(bào)告②橋墩身水平作用力計(jì)算；

③各種沖刷深度的計(jì)算資料；

③施工季節(jié)、施工方法的研究

④通航等級、漂浮物、流冰調(diào)查資料

①確定抗震設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

①地震記錄；

地震②抗震設(shè)計(jì)方法和抗震措施的確定；

②震害調(diào)杳

③地基土震動液化和岸坡滑移的分析研究

①就地可采取、供應(yīng)的建筑材料

種類、數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)最、運(yùn)距等；

①下部結(jié)構(gòu)采用材料種類的確定；

建筑材料②當(dāng)?shù)豑.業(yè)加T.能力、運(yùn)輸條件

②就地供應(yīng)材料的計(jì)算和計(jì)劃安排

有關(guān)資料；

③工程用水調(diào)查

其他調(diào)查

①氣溫變化的確定；

資料①當(dāng)?shù)貧庀笈_有關(guān)氣溫變化、降

②基礎(chǔ)埋置深度的確定；

氣象水量、風(fēng)向風(fēng)力等記錄資料；

③風(fēng)壓的確定；

②實(shí)地調(diào)查采訪記錄

④施工季節(jié)和方法的確定

①附近橋梁結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)書、圖

紙、現(xiàn)狀；①掌握架橋地點(diǎn)地質(zhì)、地基土情況；

附近橋梁

②地質(zhì)、地基土（巖）性質(zhì)；②基礎(chǔ)埋置深度的參考；

的調(diào)查

③河道變動、沖刷、淤泥情況；③河道沖刷和改道情況的參考

④營運(yùn)情況及墩臺變形情況

8基礎(chǔ)工程

5.基礎(chǔ)工程學(xué)科發(fā)展概況

與其他技術(shù)學(xué)科一樣，基礎(chǔ)工程也是人類在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中不斷發(fā)展起來的。在世界各

文明古國數(shù)千年前的建筑活動中，有很多關(guān)于基礎(chǔ)工程的工藝技術(shù)成就,但由于當(dāng)時(shí)受社會生

產(chǎn)力和技術(shù)條件的限制，在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)發(fā)展很緩慢，僅停留在經(jīng)驗(yàn)積累的感性認(rèn)識階段。

1）國外發(fā)展情況

國外在18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以后，城建、水利、道路與橋梁工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大促使人們加強(qiáng)

對基礎(chǔ)工程的重視與研究，對有關(guān)問題開始尋求理論上的解答。在這一階段，作為本學(xué)科理論

基礎(chǔ)的土力學(xué)方面,如土壓力理論、土的滲透理論等有局部的突破、基礎(chǔ)工程也隨著技術(shù)的發(fā)

展而得到新的進(jìn)步，如19世紀(jì)中葉利用氣壓沉箱法修建深水基礎(chǔ)。20世紀(jì)20年代，基礎(chǔ)工程

有了比較系統(tǒng)、完整的專著問世。1936年，第一屆國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會議召開后，土力學(xué)

與基礎(chǔ)工程作為一門獨(dú)立的學(xué)科出現(xiàn)。20世紀(jì)50年代起，現(xiàn)代科學(xué)新技術(shù)的注入使基礎(chǔ)工程

學(xué)科得到進(jìn)一步發(fā)展與充實(shí),成為一門較成熟、獨(dú)立的現(xiàn)代工程技術(shù)學(xué)科。

2）國內(nèi)發(fā)展情況

我國是一個具有悠久歷史的文明古國，古代勞動人民在基礎(chǔ)工程方面很早就表現(xiàn)出高超的

技藝和創(chuàng)造才能。例如，遠(yuǎn)在1300多年前，隋朝李春修建的趙州安濟(jì)石拱橋，不僅在建筑結(jié)構(gòu)

上有獨(dú)特的技藝，而且地基基礎(chǔ)處理也非常合理。該橋橋臺坐落在較淺的密實(shí)粗砂土層上，沉

降量小而穩(wěn)定，基底壓力為500-600kPa,與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中所采用的該土層容許承載力的數(shù)

值（550kPa）極為接近。

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國家在基礎(chǔ)建設(shè)上投入大量的人力、物力和財(cái)力，這極大地促進(jìn)了

本學(xué)科發(fā)展。例如，在橋梁基礎(chǔ)T程方面，為充分利用天然的地基承載力，發(fā)展和改進(jìn)了多種淺

基礎(chǔ),以適應(yīng)不同地基土質(zhì)和荷載形式及上部結(jié)構(gòu)的使用要求。

為適應(yīng)大型及大跨度橋梁的建設(shè)需要,我國發(fā)展了深基礎(chǔ)。隨著各種土質(zhì)中基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和

施工經(jīng)驗(yàn)的積累,樁基礎(chǔ)尤其是鉆孔灌注樁已成為我國應(yīng)用最廣泛的深基礎(chǔ)形式，并在保障基

樁施工質(zhì)量及承載力檢測方面也取得了可喜成就。為提高基樁承裁能力、減少沉降，采用擴(kuò)底

和壓漿等措施也獲得了很好的經(jīng)驗(yàn)。

我國對沉井基礎(chǔ)技術(shù)的研究，在輕型、薄壁、助沉技術(shù)、機(jī)械化施工方面及沉井與樁、管柱組

合式深水基礎(chǔ)等方面開展了許多工作,取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

近年來，我國鐵路、高速公路發(fā)展迅速，在長江、黃河等大江大河和近海區(qū)域修筑的大型橋

梁工程中采用了大直徑鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁、管柱、鋼管樁、多種形式的浮運(yùn)沉井、組合式沉

井等一系列新型深基礎(chǔ)以及各種結(jié)構(gòu)類型的單壁、雙壁鋼圍堰等，成功地解決了復(fù)雜地質(zhì)、深

水、大型橋梁基礎(chǔ)工程問題。此外,在墩基、地下連續(xù)墻等其他深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工方面也取得了

較大進(jìn)步。

在軟土地基方面，我國地基加固技術(shù)發(fā)展較快,結(jié)合軟土特性處理沉降和穩(wěn)定問題獲得了

豐富經(jīng)驗(yàn)。在吸收國外新成就的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一些符合我國國情、充分利用我國材料特點(diǎn)、新

的地基處理施工工藝,如堆載預(yù)壓、深層擠壓、攪拌樁、強(qiáng)夯（動力同法）等,并在地下連續(xù)墻、深

基坑支護(hù)、新材料應(yīng)用等方面取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

目前，國內(nèi)對常用的主要基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已基本上實(shí)現(xiàn)了電算化。在設(shè)計(jì)理論上，主要采

緒論9

用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。將高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)工程，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)向薄壁、空

心、大直徑、大深度的方向發(fā)展。在施工技術(shù)方面，出現(xiàn)了許多新的工藝和方法，如以大口徑磨

削機(jī)對基巖進(jìn)行處理、在水深流速較大處采用水上自升式平臺進(jìn)行沉樁（管柱）施工等。

基礎(chǔ)工程既是一項(xiàng)古老的T.程技術(shù)又是一門年輕的學(xué)科，發(fā)展至今在設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)

及質(zhì)量檢測中都存在不少亟待解決的問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷進(jìn)步，大型和新型建筑結(jié)構(gòu)

的出現(xiàn)對基礎(chǔ)工程將會提出更高的要求。為適應(yīng)這些變化,我國目前的基礎(chǔ)工程學(xué)科在設(shè)計(jì)理

論、施工技術(shù)及檢測手段上需要進(jìn)一步完善。因此，需要重點(diǎn)開展以下工作：加強(qiáng)對地基強(qiáng)度、

變形特性的理論研究，開展各類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論和施工方法的深入研究，完善地基處理施匚方法。

6.基礎(chǔ)工程課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)

本課程是闡述橋涵設(shè)計(jì)和施工中有關(guān)地基和基礎(chǔ)問題的學(xué)科,是道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)課

程體系中設(shè)置的一門專業(yè)核心課程。在學(xué)科體系上，基礎(chǔ)工程是用土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課

程的基本理論和方法去解決地基基礎(chǔ)方面工程問題的一門課程。教學(xué)內(nèi)容以實(shí)用為原則，側(cè)重

于橋梁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工和試驗(yàn)檢測，但其中闡述的基本理論和方法，也適用于其他土建工程有

關(guān)基礎(chǔ)工程問題。教學(xué)方法應(yīng)通過典型案例分析、情景視頻等方式注重對學(xué)生實(shí)踐能力的

培養(yǎng)。

學(xué)生應(yīng)勤于思考，理解問題的實(shí)質(zhì),重點(diǎn)掌握各類基礎(chǔ)的施工技術(shù)及檢測技術(shù)，弄清方法步

驟，其中對天然地基上的淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),應(yīng)全面掌握其施工方法步驟和注意事項(xiàng)。

本課程以工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ),與工程地質(zhì)與土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、橋梁工程、道路

建筑材料等課程配合教學(xué),涉及的學(xué)科較多，內(nèi)容多,應(yīng)用性強(qiáng),因而要求有廣泛、扎實(shí)的先修課

基礎(chǔ)，尤其是工程地質(zhì)與土力學(xué)，它是本課程的重要理論基礎(chǔ)一

本課程是一門有著較強(qiáng)實(shí)踐性和應(yīng)用性的學(xué)科。地基土層是自然歷史的產(chǎn)物，復(fù)雜多變,

影響因素多，各類基礎(chǔ)工程都有其自身特點(diǎn)，各種技術(shù)要求和規(guī)定較多，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意理論聯(lián)系

實(shí)際，因地制宜，靈活應(yīng)用，增強(qiáng)處理基礎(chǔ)工程問題的能力。

復(fù)習(xí)思考題

0.1什么是地基和基礎(chǔ)？各起什么作用？

0.2地基和基礎(chǔ)的類型有哪些？

0.3基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的原則與要求有哪些？

0.4基礎(chǔ)工程在橋梁工程的重要性體現(xiàn)在哪些方面?

0.5基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)時(shí),常用的資料有哪些？

學(xué)習(xí)情境1橋梁上的作用

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】能夠闡述作用的概念及分類，能夠進(jìn)行汽車荷載和人群荷載的布置和計(jì)算，了

解作用效應(yīng)組合的概念、要求和方法。

【學(xué)習(xí)內(nèi)容】作用的概念和分類，汽車荷載及其布置，作用效應(yīng)組合。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】作用的分類，作用效應(yīng)組合口

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】作用效應(yīng)組合，

項(xiàng)目1梁上的作用及其分類

1.作用的有關(guān)概念

作用是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的一組集中力（或分布力），或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形

的原因。前者稱為直接作用（也稱為荷載），如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等;后者稱為間接作用，它

不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境有關(guān)，如地震、

基礎(chǔ)變位、混凝土收縮徐變、溫度變化等。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，針對不同設(shè)計(jì)目的所采用的各種作用規(guī)定值，稱為作用代表值。設(shè)計(jì)的要

求不同，采用的代表值也不同。作用代表值一般可分為標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值;作用的標(biāo)準(zhǔn)

值是其基本代表值,頻遇值和準(zhǔn)永久值一般可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上計(jì)入不同的系數(shù)后得到.

作用的設(shè)計(jì)值為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。

作用效應(yīng)是指結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)，如由作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的軸向力、彎矩、剪力、

應(yīng)力、裂縫、變形和位移等。

2.作用的分類

為了便于設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用，籽作用于橋涵及其他結(jié)構(gòu)物上的各種作用，按其作用時(shí)間和W現(xiàn)的

頻率分為3類,即永久作用、可變作用和偶然作用。

I）永久作用

永久作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值比較可忽略

不計(jì)的作用。永久作用包括結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、水

的浮力、基礎(chǔ)變位作用。

永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值，具體確定方法如下：

學(xué)習(xí)情境1橋梁上的作用11

①土的重力標(biāo)準(zhǔn)值可按作用于基礎(chǔ)上的土的體積和土的重度計(jì)算確定。結(jié)構(gòu)重力標(biāo)準(zhǔn)值

可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料的重度計(jì)算確定。

②土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2015)中有關(guān)的規(guī)定采用。

③水的浮力為水作用于建筑物基礎(chǔ)底面的由下向上的力，其大小等于建筑物排開的水的重

量。地表水或地下水通過與土體孔隙中自由水的連通來傳遞水壓力與浮力。水是否能滲入基

底是產(chǎn)生水浮力的前提條件，因此，水的浮力與地基土的透水性、地基與基礎(chǔ)的接觸狀態(tài)以及水

壓力大小(水頭高低)和漫水時(shí)間等因素有關(guān)。

根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2015),水的浮力應(yīng)分別按下列規(guī)定采用：

a.對于基礎(chǔ)底面位于透水性地基上的橋梁墩臺，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水位的浮力；當(dāng)

驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，可僅考慮低水位的浮力，或不考慮水的浮力。

b.基礎(chǔ)嵌入不透水性地基的橋梁墩臺，不考慮水的浮力。

c.作用在樁基承臺底面的浮力，應(yīng)考慮全部底面積。對于樁嵌入不透水地基并灌注混凝土

封閉的，不應(yīng)考慮水的浮力，在計(jì)算承臺底面浮力時(shí)應(yīng)扣除樁的截面面積。

d.不能確定地基是否透水時(shí)，應(yīng)以透水或不透水兩種情況與其他作用組合.取其最不利者。

e.預(yù)加力、混凝土收縮及徐變作用、基礎(chǔ)變位作用的標(biāo)準(zhǔn)值，可按《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》(JTG3362—2018)中的規(guī)定采用。

2)可變作用

可變作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值比較不可忽略的

作用?？勺冏饔冒ㄆ嚭奢d、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車

制動力、風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、溫度作用。

可變作用根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。

承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)及按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為可變作用的代表

值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)(頻率)組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用頻遇值作為可變作用的代表值;

按長期效應(yīng)(準(zhǔn)永久)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為可變作用的代表值。

可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2015)中有關(guān)規(guī)定采用?？?/p>

變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)?？勺冏饔脺?zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘

以準(zhǔn)永久值系數(shù)場。

3)偶然作用

偶然作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作

用。偈然作用包括地震作用、船只或漂流物的撞擊作用、汽車的撞擊作用。

偶然作用采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。

地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按《公路工程抗震規(guī)范》(JTGB02—2013)的規(guī)定采用,船只或漂流物的

撞擊作用、汽車的撞擊作用標(biāo)準(zhǔn)值，按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTCD60—2015)中有關(guān)規(guī)定

采用。偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值也可根據(jù)調(diào)查、試驗(yàn)資料,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定。

12基礎(chǔ)工程

3.