_港口工程地基规范_JTJ250_98_介绍_下_[1].pdf

1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 讲 座 港口工程地基规范 JTJ250 98 介绍 下 孙万禾 黄传志 叶国良 天津港湾工程研究所 天津 300222 7 土坡和地基稳定验算 711 土坡和地基稳定验算的基本条件和原则 土坡和地基稳定验算的基本条件和原则由表7给 出 在验算中应遵照执行 712 土坡和地基稳定的极限状态设计表达式 土坡和地基稳定的极限状态设计表达式见表8式 5 1312 1 它适用于设计的持久状况和短暂状况 对作 用的设计值Msd 式51312 3 也适用持久状况和短暂状 态 无论抗滑力矩标准值 抗力标准值 采用何种公式或 何种指标 其对应的滑动力矩 作用设计值 均用此式计 算 表8同时给出抗力标准值MRk采用不同强度指标的 计算公式及对应新规范公式编号 表9进一步给出了抗力标准值计算中对应的 设计 状况 适用条件 强度指标 计算方法 计算公式 抗 力分项系数 R 具体说明 主要是土体固结度计算 强度 增长及孔隙水压力的确定等 设计人员可根据具体设 表7 新规范土坡和地基稳定验算的基本条件和原则 项 目内 容 适用土质 欠压密 正常压密及压密比小于4的粘性土组成的土坡 计算区段选取 根据地质条件和土的物理力学指标基本相同的原则 将场地划分为若干区段 统计各区 段的土性指标 进行稳定验算 滑 动 面 选 取 一般情况 条形基础 按平面问题 圆弧滑动面计算 有软夹层和岩面倾斜等情况 按非圆弧滑动面计算 按新规范附录G计算 其他情况 当局部有较大荷载 滑动范围受限制或局部有软土夹层时 应计入局部段侧摩阻力对抗 滑力矩的影响 按附录H计算 水 位 选 取 坡前水位 持久状况 取极端低水位 对计入波浪力的建筑物应取水位与波浪力的最不利组合 短暂状况 应视具体情况和有关规范的规定确定 坡后水位 视具体情况取相应的地下水位 施工过程中 短暂状况 应注意验算可 能出现的各种不利情况 较大的水头差 水位骤降 较大的临时超载 较徒的挖方边坡等 打桩前应验算打桩时的 岸坡稳定 抗剪强度 统计方法 及取样件数 统计方法 简化相关法 见新规范附录 D 原样件数 各土层的抗剪强度指标不应少于6件 对稳定起控制作用的土层 宜取10件 填土及表 层土不宜少于6件 开挖区抗剪强度指标 宜采用卸荷条件下进行试验的抗剪强度指标 收稿日期 2000 08 01 作者简介 孙万禾 1941 男 天津人 高级工程师 从事港口工程专业 67 总332期第9期 2001年9月 水运工程 Port q引起的滑 动力矩 作用效应 应全部计入 简单条分法 5 1312 5 总强度法 5 1312 6 111 113 111 113 需考虑因土体固结引起的强度增长 强度计 算方法见新规范第713115条 Bishop法 5 1312 4 113 115 孔隙水压力采用与计算情况相应数值 总强度法 5 1312 6 111 113 考虑因土体固结引起的强度增长 强度增长 计算方法见新规范第713115条 短 暂 状 况 宜采用 十字板剪或 无侧限抗压强度 总强度法 5 1312 6 111 113 有条件 时采用 有效剪Bishop法 5 1312 4 113 115 孔隙水压力采用与计算情况相应数值 三轴不排水剪总强度法 5 1312 6 111 113 孔隙水压力采用与计算情况相应数值 有经验 时采用 快剪 直剪 简单条分法 5 1312 5 根据经验取值 孔隙水压力采用与计算情况相应数值 77 总332期第9期 2001年9月 水运工程 Port u 由于土体压缩性产生的孔隙水压力 当已知某时刻的ut时可以求得某时刻的有效应力 和土的抗剪强度 ft 式 8 或式 12 适于任何工程设计状 况 但是ut 尤其是 ut一般难以确定 在工程设计阶段 还未施工 没有实际观测资料 因此工程中较少采用 一般工程采用不排水剪 包括现场十字板剪 或固结 不排水剪以及直剪固结快剪 这是由于施工中快速加荷 或码头使用期荷载完全固结但 u 基本未消散情况 当 土体处于某一固结状态时 则需计算某时刻荷载产生的 u 此时的固结度为U t 用 cq计算强度增长 见新规范 第713115条 71312 指标的选用与固结度的考虑 1 由于直剪仪不能控制排水等缺点 作出的快剪强 度任意性大 因此新规范规定 直剪快剪不宜采用 只有 当有经验 地区 部门经验 时 才可应用 但新规范未给 出最小抗力分顶系数 各单位应用时 根据自己的经验确 定 2 对渗透系数小的软粘土 十字板剪确定的强度值 接近天然边坡抗剪强度值 它不能反映加荷 包括填土 与减荷 包括挖土 产生的强度变化值 实际码头边坡一 般前方减荷 后方加荷 当这些减荷加荷时间来不及使 边坡土体中有效应力变化时 采用这些指标计算边坡稳 定是基本符合实际的 否则是不符合实际的 具体地说 对透水边界不良 加荷较快 土的渗透系数很小的土 采 用此种指标还比较近似 否则 就差很大 一般地说 用 这种指标计算施工期边坡稳定是可以的 但用以计算持 久状况下的稳定需考虑荷载 包括填土及地面荷载等 作 用下土体的固结引起的强度增长 见新规范第713115 条 三轴不排水剪和无侧限抗压强度的使用条件与十字 板同 3 直剪固快与外荷作用下完全固结 但剪切过程中 因剪胀性产生的孔隙水压力与基本未消散的情况相当 即完全固结后快速滑动破坏的情况 用以计算施工期稳 定时 若抗滑力矩中不计入附加荷载 一般为填土及超 载 则比较符合实际 用以计算使用期固结完成后的稳 定则安全系数可能稍偏小 偏于安全方面 常遇到的情况是有一定固结但未完全固结的情况 此时安全系数计算公式中应包括填方固结度U1和地面 荷载固结度U2 如图1 此时用简单条分法公式为 K 0h0 U1 1 h U2q bicos itan i ciLi 0h0 1 h q bisin i 14 式中 h0 填方前土条高度 h 填方高度 q 地面荷载 87 总332期第9期 2001年9月 水运工程 Port hi 根据沉降计算土体分层的第i层土厚度 e1ie2i 分别为第i层土受到平均自重压力设计值 cdi cdi与平均附加压力设计值 zdi之和分 别对应的孔隙比设计值 孔隙比设计值可取均值 确定e1i和e2i时需要根据珋e P曲线查取 根据新规 范各土层的取样件数不应少于6件的规定 e p曲线应 是该土层 按土分类规定的分层 6 条 或大于6条 压缩曲线的平均珋e p曲线 确定e1i时 需注意它是对应于原地面算起的第i土 层顶面和底面自重压力的平均值 cdi对应的孔隙比 e2i为 cdi zdi 对应的孔隙比 zdi为第i土层顶面 与底面地基垂直附加压力平均值 计算竖向附加压力时水位取设计低水位 所有作用 08 总332期第9期 2001年9月 水运工程 Port Waterway Engineering T otal 332 No 9 Sep 2001 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 分项系数均取110 永久作用重度的标准值取均值 可 变作用应采用准永久值同时仅考虑堆货荷载 前方堆场 堆货荷载取整体计算标准值均值乘以准永久系数 后方 堆货荷载取标准值乘以准永久系数 前 后方堆场堆货 荷载标准值按 港口工程荷载规范 JT J215 98 规定 取值 准永久值系数一律取016 813 地基压缩层深度的确定 地基压缩层深度 原规范是根据 工业与民用建筑 地基基础设计规范 T JT 74 的有关规定采用变形比 法确定的 1988年该规范改名 建筑地基基础设计规 范 G BJ7 89 并对压缩层深度作了修正 通过实践证明 变形比法并不比应力比法有明显优 势 修正后的变形比法比较复杂 港工历来用应力比法 且有经验 因此本次新规范仍采用原沿用多年的应力比 法 814 地基沉降验算中应注意的问题 1 用预压固结法加固软土地基沉降的验算 预压 荷载的设计值 取实际预压值 2 压缩层深度计算中 若为淤泥或淤泥质土时取 应力比为10 9 软基处理设计施工中应注意的问题 1 进行加固设计前注意查明各顶有关地质情况 各物理力学指标要满足取样件数要求 不少于6件 对采用水上深层搅拌法加固的工程注意进行土质 水质 及周围环境的调查 2 软基处理设计中 确定处理方案时 应进行2 种以上方案比较 择优选取 3 采用排水固结法加固的工程 应注意取准软土 的固结系数 对真空预压及真空联合堆载预压法注意查 明透水层 地下水位 承压水性质 有无水源补给及表 层透气性等 确定实际预压荷载时 注意包括由于地面高程不够 而回填的土重及由于预压产生沉降而补填的土重 4 现场试验要根据土质情况在有代表性的场地进 行 上接第75页 就会出现干燥收缩 而表面干燥收缩快 中心干燥收缩 慢 表面干缩受到中心部位混凝土的约束 在表面产生 拉应力而出现裂缝 4 混凝土匀质性及设计造型的影响 混凝土伴合 浇筑时 由于坍落度不同 采用外加剂不同 石子粒径 与品种不同 以及振捣密实度不同 都影响混凝土的匀 质性 由于匀质性不同 造成混凝土的弹性模量不均 匀 因而在收缩变形过程中导致应力集中 引起裂缝 造型复杂的工程 如结构上留有预留洞等 会造成应力 集中 在薄弱部位形成裂缝 2 监理控制对策 钢筋混凝土结构产生裂缝原因较多 涉及设计 施 工的整个过程 因此在施工前和施工中加强监控措施 尽可能减少裂缝的发生 211 事前控制 1 做好图纸会审工作 审核施工方案的合理性 2 合理选择混凝土的配合比 选用水化热低及安 定性好的水泥 3 控制石子和砂子的含泥量不超过1 和3 4 设置后浇带掺外加剂 调整配筋等 212 事中控制 1 加强原材料控制 严格按施工规范组织施工 避免在恶劣的气候下进行施工 2 在混凝土中掺加少量磨细的粉煤灰和减水剂 以减少水泥用量 也可掺加缓凝剂 推迟水化热的峰值 期 3 做好测温工作 控制混凝土的内部温度与表面 温度以及表面温度与环境温度之差均不超过25 4 掺入适量的微膨剂 使混凝土得到补偿收缩 减少混凝土的温度