天然地基浅基础-刚性浅基础设计

刚性浅基础设计延时符学习目标1.明确浅基础的设计原理与计算步骤；2.掌握刚性扩大浅基础的设计计算方法与要求。一、浅基础的设计计算内容

浅基础设计时，首先应对地基工程特性作出评价，结合上部结构物和其他工程条件初步拟定基础的类型、材料、埋置深度及尺寸，然后根据可能产生的最不利效应组合对地基与基础进行验算，以证实各项设计是否满足结构物安全和正常使用的要求，最后通过比选确定设计方案。地基与基础的验算内容包括:

地基强度的验算

基底偏心距的验算基础稳定性的验算

基础沉降的验算

验算中，如果发现某项设计不满足规范要求，或虽然满足，但基础尺寸或埋深过大不经济时，需适当修改基础尺寸或埋置深度，重复各项验算，直到各项要求全部满足且基础尺寸较为合理为止。一、浅基础的设计计算内容二、地基与基础的验算1.持力层地基强度验算持力层强度验算的目的是保证基底压应力不超过地基的承载力容许值，以确保基础不会应地基强度不足而发生破坏。具体要求是：

验算地基强度时，应选用N值和M值尽可能大的效应组合为最不利效应组合。二、地基与基础的验算

2.软弱下卧层强度验算当地基中存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的承载力：

二、地基与基础的验算

3.基底偏心距验算基础底面中心单向偏心受压时，应满足下式：当基底承受双向偏心受压或基底截面不对称时

其中：验算时应选取N值小，M值大的效应组合为最不利效应组合。二、地基与基础的验算

4.基础稳定性验算

1）基础倾覆稳定性验算桥涵墩台的抗倾覆稳定性系数，按下式计算：

二、地基与基础的验算

2）基础滑动稳定性验算桥涵墩台的抗滑动稳定性系数，按下式计算：该项验算时应选取p值小，H值大的效应组合为最不利效应组合。二、地基与基础的验算

5.基础沉降计算一般对小桥或跨径不大的简支梁桥，在满足地基承载力容许值的情况下，可以不进行沉降计算。符合下列情况之一时，应验算基础沉降量。（1）墩台建于地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差地基上的一般桥梁；（2）修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础。（3）当相邻基础下地基土的强度有显著不同或相邻跨度相差悬殊而必须考虑其沉降差时。（4）对于跨线桥、跨线渡槽要保证桥(或槽)下净空高度时。二、地基与基础的验算

墩台基础的最终沉降量，可按下式计算：

二、地基与基础的验算

地基沉降计算时设定计算深度为Zn

，在Zn以上取△z厚度，其沉降量应符合下式规定:

当无相邻荷载影响，基础宽度为1～30m范围内时，基底中心的地基沉降计算深度Zn也可按下列简化公式计算：

二、地基与基础的验算

在计算深度范围内存在基岩时，Zn可取至基岩表面；当存在较厚的坚硬黏土层，其孔隙比小于0.5、压缩模量大于50MPa，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于80MPa时，Zn可取至该土层表面。三、地基与基础设计算例一、设计资料1.上部结构为跨径20m的预应力钢筋混凝土空心板，桥面净宽为净8m+2×0.5m；2.下部结构为混凝土重力式桥墩；3.设计荷载等级为公路-II级，人群荷载为3.5KN/m2；4.地质资料：三、地基与基础设计算例

（1）地质柱状图见下图所示三、地基与基础设计算例层次土名土重度γKN/m3土粒比重GsMPa天然含水率ω(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)土孔隙比e1黏土19.82.7323.033.912.10.6642亚黏土18.52.7229.634.719.80.867（2）地基土的物理性质指标见下表三、地基与基础设计算例5.水文资料：设计水位高程25.00m；常水位高程19.50m；一般冲刷线高程18.00m；局部冲刷线高程17.50。6.其他桥梁