桥梁基础分类和受力特点

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1、桥梁基础分类和受力特点按施工方法分类：扩大基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙等一、扩大基础1.概念：l扩大基础是将墩（台）及上部结构传来的荷载由其直接传递至较浅的支承地基的一种基础形式l一般采用明挖基坑的方法施工，故又称明挖扩大基础或浅基础2.适用：l地基承载力较好的各类土层1.力学特点：l由地基反力承担全部荷载，将上部荷载通过基础分散到基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求l扩大基础主要承受压应力2.材料：l一般用抗压性能好，抗弯拉、抗剪性能较差的材料（如：砼、毛石、三合土等）l视情况采用铁镐、十字镐、挖掘机、爆破等设备和方法开挖3.分类：l按施工分：机械开挖基坑

2、浇筑法、人工开挖基坑浇筑法、土石围堰开挖基坑浇筑法、板桩围堰开挖基坑浇筑法l按材料特点性能分：配筋与不配筋的条形基础、单独基础4.各类基础特点：（1）无筋扩大基础：l常用的有砼基础、片石砼基础等l材料具有较好的抗压性，但抗拉、抗剪强度不高l设计时必须保证发生在基础内的拉应力、剪应力不超过相应的材料强度设计值（1）钢筋砼扩大基础：l抗弯和抗剪性能良好l可在竖向荷载较大、地基承载力不高、承受水平力和力矩荷载下使用1.设计：l确定埋置深度和构造尺寸l根据最不利情况下的荷载组合，计算基底应力l然后验算基础合力偏心距、稳定性、地基强度l需要时验算地基变形一、桩基础1.概念：l桩基

3、础是深入土层的柱形结构l其作用是将作用于桩顶以上的结构物传来的荷载传到较深的地基持力层中2.力学特点：l所承受的荷载由装测土的摩阻力和桩端地层的反力共同承担l当荷载较大或桩数量较多时需在桩顶设承台将所有桩基连接成整体共同承担上部结构的荷载3.分类（1）按桩的使用功能分类①竖向抗压桩:l主要承受竖向向下荷载l计算竖向承载力和桩基沉降l验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载②竖向抗拔桩：l主要承受竖向上拔荷载l计算桩身强度和抗裂l验算抗拔承载力③水平受荷桩：l主要承受水平荷载l计算桩身强度和抗裂l验算水平荷载和位移①复合受荷桩：l承受竖向、水平荷载均较大的桩l按竖

4、向抗压（抗拔）桩及水平受荷桩进行验收（1）按桩承载性能分类①摩擦桩：l软土层很厚，桩端达不到坚硬土层或岩层l桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层的摩擦力来支承l桩尖土层反力很小，可忽略不计①端承桩：l桩穿过软弱土层，桩端支承在坚硬土层或岩层上l桩顶极限荷载主要靠桩尖坚硬岩土层提供的反力来支承l桩侧摩擦力很小，可以忽略不计②摩擦端承桩：l桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担l主要由桩端阻力承受③端承摩擦桩：l桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担l主要由桩侧阻力承担（1）按桩身材料分类：l木桩、砼桩、钢桩、组合桩（2）按桩径大小分类：①小桩:桩径d≤25cm②中等

5、直径桩：桩径25cm＜d＜80cm③大直径桩：桩径d≥80cml因桩径大且桩端还可以扩大，单桩承载力较高l除大直径管桩外，多为钻、冲、挖孔灌注桩l可实现柱下单桩的结构型式（1）按施工方法分类：①沉桩：l锤击沉桩法:适用：松散、中密砂土、粘性土桩锤：坠锤、单动气锤、双动气锤、柴油机锤、液压锤（根据具体土质选用）l振动沉桩法：适用：砂土、硬塑及软塑的粘性土、中密及较松的碎石土l射水沉桩法：适用：密实砂土、碎石土的土层，用捶击法或振动法沉桩有困难时采用射水法配合进行l静力压桩法：适用：标准贯入度N＜20的软粘土设备：特制的液压机、机力千斤顶、卷扬机l钻孔埋置桩：适用：粘性土、

6、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩工艺：钻孔后，将预制的钢筋砼圆形有底空心桩埋入，并在桩周压注水泥砂浆固结而成①钻孔灌注桩：l适用：粘性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各种土层①挖孔灌注桩：l适用：无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层l注意：如空气污染物超标，必须采用通风措施1.桩基础的受力计算（1）桩基计算的规定：l承台底面以上的竖直荷载假定全部由桩基承受l桥台土压力可按填土前的原地面起算。当桩基上部位于内摩擦角＜20°的软土中时，应验算该层土施加于桩基的水平力所产生的挠曲l一般情况下，桩基不需进行抗倾覆和抗滑动的验算；特殊情况下，验算桩基向前移动或被剪断的可

7、能性l软土层较厚，持力层较好的地基中，桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降引起的负摩阻力的影响（1）钻（挖）孔灌注摩擦桩单桩轴向受压容许承载力[P]的计算：l公式：[P]=1/2（Ulτp+AσR）l[P]——单桩轴向受压容许承载力（kn）lU——桩的周长（m），按成孔直径算，无资料时，成孔直径的计算规定：旋转钻按钻头直径增大3-5cm；冲击钻按钻头直径增大5-10cm；冲抓钻按钻头直径增大10-20cmll——桩在局部冲刷线以下的有效长度（m）lA——桩的横截面面积，用设计直径（钻头直径）计算；当采用换浆法施工，则按成孔直径计算lτ