地基計(jì)算及處理設(shè)計(jì)

1、8地基計(jì)算及處理設(shè)計(jì)一 般規(guī)定水閘地基計(jì)算應(yīng)根據(jù)地基情況 ，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工條件進(jìn)行，其內(nèi)容應(yīng)包括：1地基滲流穩(wěn)定性驗(yàn)算；2地基整體穩(wěn)定計(jì)算；3地基沉降計(jì)算；在各種運(yùn)用情況下，水閘地基應(yīng)能滿足承載力，穩(wěn)定和變形的要求.巖石可按其堅(jiān)硬程度分類.碎石土可按礫的含量分類.土可按顆粒級(jí)配及塑性指數(shù)分類，砂土也可按砂粒含量分類，粘性土也可參照塑性圖分類.巖石,碎石土和土的分類見(jiàn)附錄 F.對(duì)于土質(zhì)地基，初步劃分松軟地基和堅(jiān)實(shí)地基的特性指標(biāo)見(jiàn)附錄G.8.1.4 土質(zhì)地基的計(jì)算應(yīng)根據(jù)地基土和填料土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行.地基土的專門(mén)試驗(yàn)項(xiàng)目（如地基土對(duì)混凝土板的抗滑強(qiáng)度試驗(yàn)，砂礫石地基的管涌試驗(yàn)等）應(yīng)根據(jù)工

2、程具體情況確定.8.1.5 地基土的剪切試驗(yàn)方法可按表的規(guī)定選用.室內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)盡量減少取樣和試驗(yàn)操作過(guò)程中可能造成的誤差，試驗(yàn)指標(biāo)的取值宜采用小值平均值.巖基物理力學(xué)性指標(biāo)的試驗(yàn)方法可按國(guó)家現(xiàn)行的DL 5006-92水利水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定選用.地基計(jì)算的荷載組合可按本規(guī)范表的規(guī)定采用地基滲流穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)按本規(guī)范條的規(guī)定進(jìn)行凡屬下列情況之一者，可不進(jìn)行地基沉降計(jì)算：表剪切試驗(yàn)適用條件剪切試驗(yàn)方法一地基十類別 7-飽和快剪飽和固結(jié)快剪N 4擊的粘土和壤土驗(yàn)算施工期不超過(guò)一年的 完建期地基強(qiáng)度驗(yàn)算運(yùn)用期和施工期超過(guò) 一年的完建期地基強(qiáng)度V4擊的軟土和軟土夾薄層 砂等驗(yàn)算尚未完全固結(jié)狀態(tài)的 地基

3、強(qiáng)度驗(yàn)算完全固結(jié)狀態(tài)的地基強(qiáng) 度8擊的砂土和砂壤土驗(yàn)算施工期不超過(guò)一年或 土層較厚的完建期地基強(qiáng)度 （直接快剪）驗(yàn)算運(yùn)用期和施工期超過(guò) 一年或土層較溥的完建期地 基強(qiáng)度 400040003000300010001000500V 500軟質(zhì)巖石 2000200010001000500500200V 200注：1.巖石風(fēng)化程度的鑒別見(jiàn)本規(guī)范附錄F；2.強(qiáng)風(fēng)化巖石改變埋藏條件后，如強(qiáng)度降低，宜按降低程度選用較低值碎石土地基的允許承載力可根據(jù)碎石土的密實(shí)度按表確定 表碎石土地基允許承載力（kPa）密實(shí)度顆粒骨架密實(shí)中密稍密卵石1000800800500500300碎石90070070040040025

4、0圓礫700500500300300200角礫600400400250250150注：1.碎石土密實(shí)度的鑒別見(jiàn)本規(guī)范附錄F；2. 表中數(shù)值適用于骨架顆?？紫度坑芍猩?，粗砂或堅(jiān)硬的粘性土所充填的情況；3. 當(dāng)粗顆粒為弱風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化時(shí)，可按其風(fēng)化程度適當(dāng)降低允許承載力；當(dāng)顆粒間呈半膠結(jié)狀時(shí)，可適 當(dāng)提高允許承載力.在豎向?qū)ΨQ荷載作用下，可按限制塑性區(qū)開(kāi)展深度的方法計(jì)算土質(zhì)地基的允許承載 力；在豎向荷載和水平向荷載共同作用下，可按CK法驗(yàn)算土質(zhì)地基的整體穩(wěn)定，也可按漢森公式計(jì)算土質(zhì)地基的允許承載力.地基允許承載力的計(jì)算方法見(jiàn)附錄H.當(dāng)土質(zhì)地基持力層內(nèi)夾有軟弱土層時(shí)，還應(yīng)采用折線滑動(dòng)法（復(fù)合圓弧滑動(dòng)

5、法）對(duì)軟弱 土層進(jìn)行整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算.岸墻，翼墻地基的整體抗滑穩(wěn)定及上，下游護(hù)坡工程的邊坡穩(wěn)定可采用瑞典圓弧滑動(dòng)法或簡(jiǎn)化畢肖普?qǐng)A弧滑動(dòng)法計(jì)算.8.2.6 按瑞典圓弧滑動(dòng)法或折線滑動(dòng)法計(jì)算的整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)或邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)均不應(yīng)小于本規(guī)范條規(guī)定的允許值；按簡(jiǎn)化畢肖普?qǐng)A弧滑動(dòng)法計(jì)算的整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)或邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)均不應(yīng)小于表規(guī)定允許值的倍表8.2.6 整體抗滑（或邊坡）穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值何載組合水閘級(jí)別1234,5基本組合特殊組合In注：1.特殊組合I適用于施工情況，檢修情況及校核洪水位情況；2特殊組合n適用于地震情況.827當(dāng)巖石地基持力層范圍內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，必須對(duì)軟弱結(jié)構(gòu)面

6、進(jìn)行整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的大型水閘，其地基整體抗滑穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)作專門(mén)研究地基沉降計(jì)算水閘土質(zhì)地基沉降可只計(jì)算最終沉降量，并應(yīng)選擇有代表性的計(jì)算點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)剛性的影響8.3.2 土質(zhì)地基最終沉降量可按公式計(jì)算：neie2 iS m hi（8.3.2）i i 1 ei式中 & -土質(zhì)地基最終沉降量（m）;n-土質(zhì)地基壓縮層計(jì)算深度范圍內(nèi)的土層數(shù)；eii-基礎(chǔ)底面以下第i層土在平均自重應(yīng)力作用下，由壓縮曲線查得的相應(yīng)孔隙比；e2i-基礎(chǔ)底面以下第i層土在平均自重應(yīng)力加平均附加應(yīng)力作用下，由壓縮曲線查得的相應(yīng)孔隙比；hi-基礎(chǔ)底面以下第i層土的厚度（m）；m-地基沉降量修正系

7、數(shù)，可采用（堅(jiān)實(shí)地基取較小值，軟土地基取較大值）.對(duì)于一般土質(zhì)地基，當(dāng)基底壓力小于或接近于水閘閘基未開(kāi)挖前作用于該基底面上土 的自重壓力時(shí)，土的壓縮曲線宜采用e-p回彈再壓縮曲線；但對(duì)于軟土地基，土的壓縮曲線宜采用e-p壓縮曲線.對(duì)于重要的大型水閘工程有條件時(shí)土的壓縮曲線也可采用e-lgp壓縮曲線.8.3.4 土質(zhì)地基壓縮層計(jì)算深度可按計(jì)算層面處土的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比為（軟土地基取小值，堅(jiān)實(shí)地基取大值）的條件確定.地基附加應(yīng)力的計(jì)算方法見(jiàn)附錄J.高飽和度軟土地基的沉降量計(jì)算，有條件時(shí)可采用考慮土體側(cè)向變形影響的簡(jiǎn)化計(jì)算方法.8.3.6 土質(zhì)地基允許最大沉降量和最大沉降差，應(yīng)以保證水閘安全和

8、正常使用為原則，根據(jù)具體情況研究確定.天然土質(zhì)地基上水閘地基最大沉降量不宜超過(guò)15cm,相鄰部位的最大沉降差不宜超過(guò)5cm.對(duì)于軟土地基上的水閘，當(dāng)計(jì)算地基最大沉降量或相鄰部位的最大沉降差超過(guò)本規(guī)范 條規(guī)定的允許值時(shí)，宜采用下列一種或幾種措施：1變更結(jié)構(gòu)型式（采用輕型結(jié)構(gòu)或靜定結(jié)構(gòu)等）或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度；2采用沉降縫隔開(kāi)；3改變基礎(chǔ)型式或剛度；4調(diào)整基礎(chǔ)尺寸與埋置深度；5必要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行人工加固；6安排合適的施工程序，嚴(yán)格控制施工速率.地基處理設(shè)計(jì)巖基處理設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1對(duì)巖基中的全風(fēng)化帶宜予清除，強(qiáng)風(fēng)化帶或弱風(fēng)化帶可根據(jù)水閘的受力條件和重要性進(jìn)行適當(dāng)處理.2對(duì)裂隙已發(fā)育的巖基，宜進(jìn)行固結(jié)灌

9、漿處理固結(jié)灌漿孔可按梅花形或方格形布置，孔距，排距宜取34m,孔深宜取35m,必要時(shí)可加深加密灌漿壓力應(yīng)以不掀動(dòng)基礎(chǔ)巖體和混凝土 蓋重為原則，無(wú)混凝土蓋重時(shí)不宜小于100kPa,有混凝土蓋重時(shí)不宜小于200kPa.3對(duì)巖基中的泥化夾層和緩傾角軟弱帶應(yīng)根據(jù)其埋藏深度和對(duì)地基穩(wěn)定的影響程度采取不 同的處理措施.在埋藏深度較淺且不能滿足地基穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)予全部清除；在埋藏深度較深或埋藏深度雖較淺但能滿足地基穩(wěn)定要求時(shí)，可全部保留或部分保留，但應(yīng)有防止惡化的工程措施.4對(duì)巖基中的斷層破碎帶應(yīng)根據(jù)其分布情況和對(duì)水閘工程安全的影響程度采取不同的處理 措施，通常以開(kāi)挖為主，開(kāi)挖深度可取破碎帶寬度的1倍，并用

10、混凝土回填，必要時(shí)可鋪設(shè)鋼筋.在灌漿帷幕穿過(guò)斷層破碎帶的部位，帷幕灌漿孔應(yīng)適當(dāng)加密.對(duì)地基整體穩(wěn)定有影響的溶洞或溶溝等，可根據(jù)其位置，大小，埋藏深度和水文地質(zhì)條 件等，分別采取壓力灌漿，挖填等處理方法.8.4.3 土基常用的處理方法見(jiàn)表可根據(jù)水閘地基情況，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工條件等，采用一種或多種處理方法.8.4.4 對(duì)于地基中的液化土層，可采用挖除置換，強(qiáng)力夯實(shí)，振動(dòng)水沖，板樁（連續(xù)墻）圍封或沉 井基礎(chǔ)等常用處理方法.當(dāng)采用板樁（連續(xù)墻）圍封或沉井基礎(chǔ)處理時(shí)，樁（墻，井壁）體必須嵌入 非液化土層.墊層法設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：表8.4.3 土基常用處理方法處理方法基本作用適用范圍說(shuō)明墊層法改善地基應(yīng)力

11、分布，減 少沉降量，適當(dāng)提高地基 穩(wěn)定性和抗?jié)B穩(wěn)定性厚度不大的軟土 地基用于深厚的軟土地基時(shí)， 仍有較大的沉降量強(qiáng)力夯實(shí)法增加地基承載力，減少 沉降量，提高抗振動(dòng)液化 的能力透水性較好的松 軟地基，尤其適用于 稍密的碎石土或松 砂地基用于淤泥或淤泥質(zhì)土地 基時(shí),需采取有效的排水措 施振動(dòng)水沖法增加地基承載力，減少 沉降量，提高抗振動(dòng)液化 的能力松砂，軟弱的砂壤 土或砂卵石地基1. 處理后地基的均勻性和防 止?jié)B透變形的條件較差2. 用于不排水抗剪強(qiáng)度小于 20kPa的軟土地基時(shí)，處理效 果不顯著樁基礎(chǔ)增加地基承載力，減少 沉降量，提高抗滑穩(wěn)定性較深厚的松軟地 基,尤其適用于上 部為松軟土層，下

12、部為硬土層的地基1.樁尖未嵌入硬土層的摩 擦樁，仍有一定的沉降量2用于松砂，砂壤土地基 時(shí),應(yīng)注意滲透變形問(wèn)題沉井基礎(chǔ)除與樁基礎(chǔ)作用相同 外,對(duì)防止地基滲透變形 有利適用于上部為軟 土層或粉細(xì)砂層，下 部為硬土層或巖層 的地基不宜用于上部夾有蠻石， 樹(shù)根等雜物的松軟地基或 下部為頂面傾斜度較大的5甘巖基注：深層攪拌法，高壓噴射法等其他處理方法，經(jīng)論證后也可采用1墊層厚度應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況，結(jié)構(gòu)型式，荷載大小等因素，以不超過(guò)下臥土層允許承載力為原則確定，但不宜大于3.0m.2 墊層材料應(yīng)就地取材 ,采用性能穩(wěn)定 ,壓縮性低的天然或人工材料,但不宜采用粉砂 ,細(xì)砂 ,輕砂壤土或輕粉質(zhì)砂壤土 .墊層

13、材料中不應(yīng)含樹(shù)皮 ,草根及其他雜質(zhì) .3 壤土墊層宜分層壓實(shí) , 土料的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量附近,大型水閘墊層壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于；中 ,小型水閘墊層壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于.4 砂墊層應(yīng)有良好的級(jí)配 ,宜分層振動(dòng)密實(shí) , 相對(duì)密度不應(yīng)小于； 強(qiáng)地震區(qū)水閘墊層相對(duì)密度 不應(yīng)小于 .5 對(duì)于重要的大型水閘工程 ,墊層壓密效果應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件及選用的墊層材料等進(jìn)行 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證 .8.4.6 強(qiáng)力夯實(shí)法設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1錘重和落距應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況和施工設(shè)備條件等因素確定，錘重可采用100250kN,落距可采用1020m.錘的重心位置應(yīng)在錘的半高度以下，錘底面積可按錘底面靜壓力為3040kPa計(jì)算確

14、定，錘體中宜均勻設(shè)置若干個(gè)上下貫通的通氣孔2 夯點(diǎn)可按方格形或梅花形布置 ,間距可采用錘底面直徑或邊長(zhǎng)的倍 .3 夯點(diǎn)夯擊遍數(shù) ，每遍擊數(shù) ，前，后兩遍的間歇時(shí)間等 ，均應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)最佳夯擊能試驗(yàn)確定.當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí) ，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)間歇時(shí)間 ，并應(yīng)有良好的排水措施 .4 強(qiáng)力夯實(shí)的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯結(jié)果或當(dāng)?shù)匾呀üこ探?jīng)驗(yàn)確定.5 強(qiáng)力夯實(shí)法設(shè)計(jì)應(yīng)有防止對(duì)周圍已有建筑物產(chǎn)生有害影響的措施.8.4.7 振動(dòng)水沖法設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1振沖孔添加填料擠擴(kuò)成樁的樁徑宜采用0.8m.振沖孔孔距宜采用2.5m,按梅花形或方格形布置 ，孔深應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工條件確定.當(dāng)松軟土層不厚時(shí) ，振沖孔宜打穿松

15、軟土層 .2 振沖孔添加的填料宜采用有良好級(jí)配的砂 ，碎石等 .碎石最大粒徑不宜大于 5cm ，含泥量不 宜大于 5%.3 采用振動(dòng)水沖法加固的地基 ，當(dāng)添加與天然地基土質(zhì)不同的填料時(shí) ，應(yīng)按復(fù)合地基設(shè)計(jì)； 當(dāng)不添加填料或添加與天然地基土質(zhì)相同的填料時(shí)，可按均質(zhì)地基設(shè)計(jì) .4 對(duì)于地基土質(zhì)條件復(fù)雜的大型水閘工程 ，采用的振沖孔孔距 ，孔深 ，選用的填料及擠擴(kuò)成樁 的樁徑等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及振沖效果應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證 .8.4.8 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1 水閘樁基礎(chǔ)通常宜采用摩擦型樁（包括摩擦樁和端承摩擦樁）.2 樁的根數(shù)和尺寸宜按承擔(dān)底板底面以上的全部荷載確定 .對(duì)于摩擦型樁 ，經(jīng)論證后可適當(dāng)

16、考慮樁間土承擔(dān)部分荷載 .3 預(yù)制樁的中心距不應(yīng)小于 3倍樁徑或邊長(zhǎng) ，鉆孔灌注樁的中心距不應(yīng)小于倍樁徑.4 樁的平面布置宜使樁群形心與底板底面以上基本荷載組合的合力作用點(diǎn)相接近，單樁的豎向荷載最大值與最小值之比不宜大于本規(guī)范 7.3.5 條規(guī)定的允許值 .5 在同一塊底板下 ，不應(yīng)采用直徑 ，長(zhǎng)度相差過(guò)大的摩擦型樁 ，也不應(yīng)同時(shí)采用摩擦型樁和端承型樁 （包括端承樁和摩擦端承樁）.6 當(dāng)防滲段底板下采用端承型樁時(shí) ，應(yīng)采取防止底板底面接觸沖刷的措施 .7 單樁的豎向荷載和水平向荷載以及允許的豎向承載力和水平向承載力，可按現(xiàn)行的GBJ7-89建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范等有關(guān)專業(yè)規(guī)范計(jì)算確定如采用鉆孔灌

17、注樁，樁頂不可恢復(fù)的水平位移值宜控制不超過(guò)0.5cm ;如采用預(yù)制樁，宜控制不超過(guò)1.0cm.8.4.9 深厚的松軟土基上的水閘樁基礎(chǔ)，當(dāng)樁的中心距小于 6倍樁徑或邊長(zhǎng) ，樁數(shù)超過(guò) 9根（含9 根）時(shí)應(yīng)作為群樁基礎(chǔ) ，其樁尖平面處的地基壓應(yīng)力和沉降量不應(yīng)大于該平面處地基土的允 許承載力和允許沉降量 .8.4.10 沉井基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1 沉井平面布置應(yīng)簡(jiǎn)單對(duì)稱 ，其長(zhǎng)寬比不宜大于 3.2沉井分節(jié)澆筑高度應(yīng)根據(jù)地基條件，控制下沉速度等因素確定3沉井應(yīng)按均衡下沉設(shè)計(jì)下沉系數(shù)(即沉井自重與井壁摩阻力之比)可采用井壁單位面積摩阻力可根據(jù)地基土類別由表849查得.表井壁單位面積摩阻力(kPa)地基十類別井壁單位面積摩阻力泥漿套35軟 土10