第五讲桥梁的墩台和基础

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1、第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力式墩台。桥墩由墩帽、墩身和基础组成。桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。1.墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：：b≥f+a0+2c1+2c2≥100cm横桥方向为BB≥s+b0+2c1+2c2f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁（支座）的中心距c2---20—40cm；c1一般5—10cm2.墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.

2、0m；墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。大桥常采用钢筋混凝土空心墩3.U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩），1/15~1/30（混凝土墩）。重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三)轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台。1．桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（8~12m）的梁桥。盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8~1.2倍。柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁

3、在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。桩柱式墩，H大于7m时，应该设横系梁。桩柱式桥台常作成埋置式的。台帽上设耳墙2.轻型桥台3.钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m；在局部冲刷线下至少1.0~4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m。1.浅基础当距现状地面几米的深度内有较合适的基础持力层时，可用浅基础,基础的顶面一般设在地面下0.5m处，基础襟边宽1

4、5~50cm，基础厚度h由荷载大小决定。α角小于材料的扩散角（刚性角αmax），刚性基础。如果α≥αmax为扩展基础（柔性基础），则应配筋，成为钢筋混凝土基础。2.沉井基础当地面上部土层的承载力较弱，且坚硬的持力层又不太深时，的沉井基础。沉井基础，从结构上讲是深基础，也就是应该计入土对基础的约束作用。从施工上讲是一种施工方法。3．桩基础当地表以下土层的承载力较弱，可作为持力层的土层较厚、而又无大直径的卵石和漂石时，可以采用桩基础。桩基础由基桩和承台组成，支承在岩层或硬土层上的桩称为端承桩,支承在中等的土层之中的桩称为摩擦桩。基桩按施工方法分为沉入桩和钻

5、（挖）孔灌注桩两类。沉入桩用锤击沉桩法、震动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法、钻孔埋置法钻（挖）孔灌注桩是、钻孔、清孔、灌注水下混凝土等工序在桩位处筑成的钢筋混凝土桩。承台的作用是将桥基内的多根桩的桩顶联结成刚性整体.承台有低桩承台、高桩承台。承台内要配筋（按规范）、混凝土标号不得低于15号，承台厚度不宜小于1.5m；基桩埋入承台的长度、桩的最小间距、边桩外侧距承台边缘的距离等都有具体规定。三.桥梁墩台及浅基础的设计要点1.荷载及其组合编号荷载分类荷载名称组合Ⅰ组合Ⅱ组合Ⅲ组合Ⅳ组合Ⅵ1永久荷载（恒载）上部结构的重力*****2桥墩基础的重力****3水

6、的浮力4基本可变荷载（活载）汽车荷载的支反力***5挂车荷载的支反力*6人群荷载的支反力***7其他纵向风力*可变荷载8汽车制动力*9流水（冰）的压力10上部结构的温度力*11支座摩阻力12偶然荷载地震力*13船只或漂流物撞击力*首先考虑可能同时出现的荷载。还要考虑墩身、基础和地基的工作特性a、墩身等承受最大竖向力时，两跨均有活载Np。b、墩身等承受顺桥向最大力矩时,一跨布有活载(组合Ⅰ)，或同时布置制动力和纵向风力(组合Ⅱ)。c、墩身等承受横桥向最大力矩时，两跨活载偏置(组合Ⅰ)，或同时布置横向风力等(组合Ⅳ)。用于验算墩身强度的荷载效应，要乘以荷载

7、安全系数，并累计至墩底；用于验算地基承载力的荷载效应，不乘荷载安全系数，并累计至基底。2.墩身计算墩身计算，应按桥墩结构特性进行。重力式圬工墩身，验算抗压强度、荷载偏心距、抗剪强度；对于高度大于20m的重力式墩还应验算其稳定性问题。对于钢筋混凝土墩台、盖梁，应按其静力图式验算。3.刚性浅基础计算刚性浅基础，稳性仅由基底土与基础的相互作用来维持。地基土的承载力:nσmin≤0时，n这里[σ]h是地基土的容许承载力，是经过宽深修正、并按规范予以提高后的值；基底的偏心距e0≤ηρ规范规定了不同的η值（0.1～1.5）。基础的整体稳定性式中:y—基础底面形心轴

8、至接截面最大受压边缘的距离μ—基底与地基的摩擦系数Ti—水平力总和Ko—倾覆稳定系数Kc—滑动