《刚性扩大基础设计》PPT课件

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1、设计与计算的主要内容：基础埋置深度的确定刚性扩大基础尺寸的拟定地基承载力验算基底合力偏心距验算基础稳定性和地基稳定性验算基础沉降验算第五节刚性扩大基础的设计与计算一、基础埋置深度的确定将基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，且不致产生过大的沉降或沉降差。还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。必须综合考虑地基的地质和地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。刚性扩大基础沉井基础桩基础基础埋深的不同方案地基的地质条件岩石地基:覆盖土层较薄时，一般应清除覆盖土和风化

2、层后，将基础直接修建在新鲜岩面上；如岩石的风化层很厚，难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。如岩层表面倾斜时，不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于土层上。在陡峭山坡上修建桥台时，还应注意岩体的稳定性。非岩石地基:如受压层范围内为均质土，基础埋置深度除满足冲刷、冻胀等要求外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定（同时考虑基础需要的最小埋深）。当地质条件较复杂如地层为多层土组成等或对大中型桥梁及其它建筑物基础持力层的选定，应通过较详细计算或方案比较后确定。河流的冲刷深度冲刷的基本概念:洪水冲刷后，整个河床面要下降

3、，这叫一般冲刷.被冲下去的深度叫一般冲刷深度.同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深坑，这叫局部冲刷.河流的冲刷作用在有冲刷的河流中，为了防止桥梁墩、台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走以致倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下不小于1m。特别是在山区和丘陵地区的河流，更应注意考虑季节性洪水的冲刷作用。冲刷总深度(m)最小埋置深度(m)桥梁类型0<3≥3≥8≥15≥20一般桥梁1.01.52.02.53.03.5技术复杂修复困难的特大桥及其它重要大桥1.52.02.53.03.54.0对于大、中桥基础的基底在设计洪水冲刷总深度以下的最小埋置深度，建议根据桥梁大小、技术的

4、复杂性和重要性，参照下表采用。当地的冻结深度为了保证建筑物不受地基土季节性冻胀的影响，除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定深度。《公桥基规》规定，当上部结构为超静定结构时，基底应埋置在最深冻结线以下不小于0.25m；对静定结构的基础，一般也按此要求，但在冻结较深地区，为了减少基础埋深，有些类别的冻土经计算后也可将基底置于最大冻结线以上。上部结构型式对中、小跨度简支梁桥来说，这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。但对超静定结构即使基础发生较小的不均匀沉降也会使内力产生一定变化。当地的地形条件当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时，还应考虑土坡连同结构

5、物基础一起滑动的稳定性。当地基为倾斜土坡时，应结合实际情况，对地基容许承载力适当折减。若基础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要注意岩体的稳定性。保证持力层稳定所需的最小埋置深度地表土的性质是不稳定的。人类和动物的活动以及植物的生长作用，也会影响其强度和稳定，所以一般地表土不宜作为持力层.为了保证地基和基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天然地面或无冲刷河底以下不小于1m。在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影响。现举一简例来说明如何较合理地确定基础埋置深度和选择持力层。刚性扩大基础沉井基础桩基础二、刚性扩大基础尺寸的拟定基础厚度基础平面尺寸基础剖面尺寸刚性扩大基

6、础立面、平面图基础厚度应根据墩、台身结构形式，荷载大小，选用的基础材料等因素来确定。基底标高应按基础埋深的要求确定。水中基础顶面一般不高于最低水位，在季节性流水的河流或旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防碰损。这样，基础厚度可按上述要求所确定的基础底面和顶面标高求得。基础平面尺寸基础平面形式一般应考虑墩、台身底面的形状而确定，基础平面形状常用矩形。基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式：三、地基承载力验算持力层强度验算软弱下卧层承载力验算持力层强度验算持力层是指直接与基底相接触的土层，持力层承载力验算要求荷载在基底产生的地基应力不超过持力层的地基容许承载力。基底应力分布公式如下(由

7、于浅基础埋置深度小，在计算中可不计基础四周土的摩阻力和弹性抗力的作用)。偏心竖直力作用在任意点基底应力分布图讨论:对公路桥梁，一般由顺桥向控制基底应力计算。但对通航河流或河流中有漂流物时，应计算撞击力在横桥向产生的基底应力，并与顺桥向基底应力比较，取其大者控制设计。对于曲线桥，计算基底应力时，应按下式计算：软弱下卧层承载力验算当受压层范围内地基为多层土，且持力层以下有软弱下卧层，这时还应验算软弱下卧层的承载力，验算时先计算软弱下卧层