天然地基上的刚性浅基础

天然地基基上的刚刚性浅浅基础二、刚性性扩大基基础尺寸寸的拟定定基础厚度度基础平面面尺寸基础剖面面尺寸刚性扩大大基础剖剖面、平平面图基础厚度度应根据墩墩、台身身结构形形式，荷荷载大小小，选用用的基础础材料等等因素来来确定。。基底标标高应按按基础埋埋深的要要求确定定。水中中基础顶顶面一般般不高于于最低水水位，在在季节性性流水的的河流或或旱地上上的桥梁梁墩、台台基础，，则不宜宜高出地地面，以以防碰损损。这样样，基础础厚度可可按上述述要求所所确定的的基础底底面和顶顶面标高高求得。。基础平面尺寸寸基础平面形式式一般应考虑虑墩、台身底底面的形状而而确定，基础础平面形状常常用矩形。基基础底面长宽宽尺寸与高度度有如下的关关系式：三、地基承载载力验算持力层承载力力验算软弱下卧层承承载力验算持力层强度验验算持力层是指直直接与基底相相接触的土层层，持力层承承载力验算要要求荷载在基基底产生的地地基应力不超超过持力层的的地基容许承承载力。基底底应力分布公公式如下(由于浅基础埋埋置深度小，，在计算中可可不计基础四四周土的摩阻阻力和弹性抗抗力的作用)。偏心竖直力作作用在任意点点基底应力分布布图讨论论:对公路桥梁，，一般由顺桥桥向控制基底底应力计算。。但对通航河河流或河流中中有漂流物时时，应计算撞撞击力在横桥桥向产生的基基底应力，并并与顺桥向基基底应力比较较，取其大者者控制设计。。对于曲线桥，，计算基底应应力时，应按按下式计算：：软弱下卧层承承载力验算当受压层范围围内地基为多多层土，且持持力层以下有有软弱下卧层层，这时还应应验算软弱下下卧层的承载载力，验算时时先计算软弱弱下卧层顶面面（在基底形形心轴下）的的应力（包括括自重应力及及附加力），，不得大于于该处地基土土的承载力容容许值。即:四、基底合力力偏心距验算算目的:尽可能使基底底应力分布比比较均匀，以以免基底两侧侧应力相差过过大，使基础础产生较大的的不均匀沉降降，墩、台发发生倾斜，影影响正常使用用。设计原则:非岩石地基:以不出现拉应应力为原则，，当墩、台仅仅受恒载作用用时，基底合合力偏心距e0应分别不大于于基底核心半半径的0.1倍（桥墩）和和0.75倍（桥台）；；当墩、台承承受作用标准准效应组合或或偶然作用（（地震作用除除外）标准效效应组合时，，一般只要求求基底偏心距距e0不超过核心半半径即可。岩石地基:可以允许出现现拉应力，根根据岩石的强强度，合力偏偏心距e0最大可为基底底核心半径的的1.2～1.5倍，以保证必必要的安全储储备。五、基础稳定定性和地基稳稳定性验算基础倾覆稳定定性验算基础稳定性验验算基础滑动稳定定性验算地基稳定性验验算k0为抗倾覆稳定定系数,不同的作用组组合，对墩台台基础抗倾覆覆稳定性系数数k0的容许值均有有不同要求，，详见下表所所示。基础倾覆稳定定性计算作用组合稳定性系数k0使用阶段永久作用（不计混凝土收缩及徐变、浮力）和汽车、人群的标准值效应组合1.5各种作用（不包括地震作用）的标准值效应组合1.3施工阶段作用的标准值效应组合1.2基础滑动稳定定性验算基础在水平推推力作用下沿沿基础底面滑滑动的可能性性即基础抗滑滑动安全度的的大小，可用用基底与土之之间的摩擦阻阻力和水平推推力的比值kc来表示，kc称为抗滑动稳稳定系数。即即kc为抗滑动稳定定系数，不同同的作用组合合，对墩台基基础抗滑动稳稳定性系数kc的容许值均有有不同要求，，详见下表所所示。作用组合稳定性系数kc使用阶段永久作用（不计混凝土收缩及徐变、浮力）和汽车、人群的标准值效应组合1.3各种作用（不包括地震作用）的标准值效应组合1.2施工阶段作用的标准值效应组合1.2地基稳定性验验算位于软土地基基上较高的桥桥台需验算桥桥台沿滑裂曲曲面滑动的稳稳定性，基底底下地基如在在不深处有软软弱夹层时，，在台后土推推力作用下，，基础也有可可能沿软弱夹夹层土的层面面滑动；在较较陡的土质斜斜坡上的桥台台、挡土墙也也有滑动的可可能。基础抗倾覆措措施c)六、基础沉降降验算基础的沉降主主要由竖向荷荷载作用下土土层的压缩变变形引起。沉沉降量过大将将影响结构物物的正常使用用和安全，应应加以限制。。在确定一般般土质的地基基承载力容许许值时，已考考虑这一变形形的因素，所所以修建在一一般土质条件件下的中、小小型桥梁的基基础，只要满满足了地基的的强度要求，，地基（基础础）的沉降也也就满足要求求。1．修建在地质质情况复杂、、地层分布不不均或强度较较小的软黏土土地基及湿陷陷性黄土上的的基础；2．修建在非岩岩石地基上的的拱桥、连续续梁桥等超静静定结构的基基础；对于下列情况况，则必须验验算基础的沉沉降3．当相邻基础础下地基土强强度有显著不不同或相邻跨跨度相差悬殊殊而必须考虑虑其沉降差时时；4．对于跨线桥桥、跨线渡槽槽要保证桥（（或槽）下净净空高度时。。定义：通常将埋置深深度较浅（一一般在5米以以内），且施施工相对简单单的基础称为为浅基础。特点：施工一般采用用敞开挖基坑坑修筑基础的的方法，故亦亦称为明挖基基础。设计计计算时可以忽略基础侧面面土体对基础础的影响，基础结构形形式和施工方方法也较简单单。第一节天然然地基上浅基基础的类型、、构造和适用用条件一、浅基础常常用类型及适适用条件天然地基浅基基础根据受力力条件及构造造可分为刚性基础（也称无筋扩展展基础）和钢筋混凝土扩扩展基础两大类。钢筋混凝土扩扩展基础刚性基础基础在外力（（包括基础自自重）作用下下，基底的地地基反力为σ，此时基础的的悬出部分a-a断面左端，相相当于承受着着强度为的均均布荷载的悬臂梁，在荷载作用用下，a-a断面将产生弯曲拉应力和和剪应力。当基础圬工工具有足够的的截面使材料料的容许应力力大于由地基基反力产生的的弯曲拉应力力和剪应力时时，a-a断面不会出现现裂缝，这时时，基础内不不需配置受力钢筋筋，这种基础称称为刚性基础。它是桥梁、、涵洞和房屋屋等建筑物常常用的基础类类型。刚性基础的概概念形式：刚性扩大基础础，单独柱下下刚性基础、、条形基础等等。优点：稳定性好、施工简便、能承受较大大的荷载，所所以只要地基基强度能满足足要求，它是是桥梁和涵洞洞等结构物首首先考虑的基基础形式。缺点：自重大，并且且当持力层为为软弱土时，，由于扩大基基础面积有一一定限制，需需要对地基进进行处理或加加固后才能采采用，否则会会因所受的荷荷载压力超过过地基强度而而影响建筑物物的正常使用用。刚性基础的特特点基础在基底反反力作用下，，在a-a断面产生弯曲曲拉应力和剪剪应力若超过过了基础圬工工的强度极限限值，为了防防止基础在a-a断面开裂甚至至断裂，可将将刚性基础尺尺寸重新设计计，并在基础础中配置足够够数量的钢筋筋，这种基础础称为钢筋混凝土扩扩展基础。钢筋混凝土土扩展基础础的概念形式：柱下扩展基基础、条形形和十字形形基础筏板板及箱形基基础。优点：其整体性能能较好，抗抗弯刚度较较大。如筏筏板和箱形形基础，在在外力作用用下只产生生均匀沉降降或整体倾倾斜，这样样对上部结结构产生的的附加应力力比较小，，基本上消消除了由于于地基沉降降不均匀引引起的建筑筑物损坏。。所以在土土质较差的的地基上修修建高层建建筑物时，，采用这种种基础形式式是适宜的的。缺点：钢筋混凝土土扩展基础础，特别是是箱形基础础，钢筋和和水泥的用用量较大，，施工技术术的要求也也较高，所所以采用这这种基础形形式应与其其它基础方方案（如采采用桩基础础等）比较较后再确定定。钢筋混凝土土扩展基础础的特点条形基础分分为墙下和和柱下条形形基础，墙墙下条形基基础是挡土土墙下或涵涵洞下常用用的基础形形式。其横横剖面可以以是矩形或或将一侧筑筑成台阶形形。有时为了增增强桥柱下下基础的承承载能力，，将同一排排若干个柱柱子的基础础联合起来来，也就成成为柱下条条形基础。。其构造与与倒置的T形截面梁相相类似，在在沿柱子的的排列方向向的剖面可可以是等截截面的，也也可以如图图那样在柱柱位处加腋腋的。在桥桥梁基础中中，一般是是做成刚性性基础，个个别的也可可做成钢筋混凝土土扩展基础础。条形基础挡土墙下条条形基础柱下条形基基础由于地基强强度一般较较墩台或墙墙柱圬工的的强度低，，因而需要要将基础平平面尺寸扩扩大以满足足地基强度度要求，这这种刚性基基础刚称刚刚性扩大基基础。它是桥涵及及其它建筑筑物常用的的基础形式式，其平面形形状常为矩矩形。其每每边扩大的的尺寸最小小为0.20m～0.50m，视土质、、基础厚度度、埋置深深度和施工工方法而定定。作为刚刚性基础，，每边扩大大的最大尺尺寸应受到到材料刚性角的限制。刚性扩大基基础刚性角：基础悬出总总长度（包包括襟边与与台阶宽度度之和）按按前面刚性性基础的定定义，应使使悬出部分分在基底反反力作用下下，在a-a截面所产生生的弯曲拉拉力和剪应应力不超过过基础圬工工的强度限限值。所以以满足上述述要求时，，就可得到到自墩台身身边缘处的的垂线与基基底边缘的的联线间的的最大夹max，称为刚性性角。当基础较厚厚时，可在在纵横两个个剖面上都都做成台阶阶形，以减减少基础自自重，节省省材料。无围护基坑坑坑壁坡度度坑壁土类坑壁坡度基坑顶缘无荷载基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载砂土1∶11∶1.251∶1.5碎石土1∶0.751∶11∶1.25粉土1∶0.671∶0.751∶1黏性土1∶0.331∶0.51∶0.75极软岩1∶0.251∶0.331∶0.67软质岩1∶01∶0.11∶0.25硬质岩1∶01∶01∶0适用情况：：基坑如在地地下水位以以下，随着着基坑的下下挖，渗水水将不断涌涌集基坑，，因此施工工过程中必必须不断地地排水，以以保持基坑坑的干燥，，便于基坑坑挖土和基基础的砌筑筑与养护。。常用方法：：表面排水法法、井点法法降低地下下水位。二、基坑排排水（一）表面面排水法概念：在基坑整个个开挖过程程及基础砌砌筑和养护护期间，在在基坑四周周开挖集水水沟汇集坑坑壁及基底底的渗水，，并引向一一个或数个个比集水沟沟挖得更深深一些的集集水坑，集集水沟和集集水坑应设设在基础范范围以外，，在基坑每每次下挖以以前，必须须先挖沟和和坑，集水水坑的深度度应大于抽抽水机吸水水龙头的高高度，在吸吸水龙头上上套竹筐围围护，以防防土石堵塞塞龙头。适用情况：：一般土质条条