橋梁基礎(chǔ)工程 第三章 天然地基淺基礎(chǔ)

1、第三章天然地基淺基礎(chǔ)主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工第六節(jié) 基坑板樁支護(hù)驗(yàn)算第七節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)U形橋臺算例第一節(jié) 概 述天然地基上淺基礎(chǔ)：一般淺基礎(chǔ)通常修建于天然地基上，稱為天然地基上淺基礎(chǔ)。特點(diǎn)：地基土保持自然形成的結(jié)構(gòu)和特性。人工地基：有時(shí)當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差，經(jīng)過方案比較，可以采用不同的方法對地基進(jìn)行加固處理，使土的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)已經(jīng)不是天然狀態(tài)。特殊地基：有些局部地區(qū)天然土的性質(zhì)特殊，這種特殊性質(zhì)極大的影響基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，如濕陷性黃土、多年凍土、壓縮性極高的軟土等（一般為區(qū)域性土），這類土的地基稱為特殊地

2、基。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第一節(jié) 概述淺基礎(chǔ)：一般，當(dāng)基礎(chǔ)底面的埋置深度小于基礎(chǔ)窄邊寬度，或從施工角度基礎(chǔ)底面埋置深度不大于5m時(shí)。可用比較簡單的施工方法施工，比如明挖的方法；水中的淺基礎(chǔ)圍堰圍水后也可采用明挖的方法施工，所以淺基礎(chǔ)又稱為明挖基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)計(jì)算特點(diǎn)：淺基礎(chǔ)由于基礎(chǔ)埋置深度較淺，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對基礎(chǔ)的固著影響，而使受力明確，計(jì)算簡化。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第一節(jié) 概述在進(jìn)行地基基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)時(shí)，一般要考慮以下幾個(gè)因素：（1）橋梁上部結(jié)構(gòu)類型、設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及使用要求，尤其上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降的敏感要求；（2）可做持力層的地基土的性質(zhì)及承載能力；（3）水中基礎(chǔ)要考慮

3、沖刷深度與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式及所用材料、基礎(chǔ)的可能埋置深度；（4）水中基礎(chǔ)施工中圍水擋土的可行措施及實(shí)施效果的預(yù)測（主要考慮施工水位、流速、基坑排水等）；（5）施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求筏板基礎(chǔ)按構(gòu)造形式分類擴(kuò)大基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)一、擴(kuò)大基礎(chǔ)定義：在墩臺身底截面的基礎(chǔ)上擴(kuò)大而成的基礎(chǔ)。分類：根據(jù)擴(kuò)大基礎(chǔ)受力狀態(tài)及采用的材料性能可分為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)和柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)。（一）剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)通常采用片石、塊石砌體或混凝土等圬工結(jié)構(gòu)，不配置鋼筋。要求：基礎(chǔ)底

4、面懸出墩臺身底截面根部，在地基反力作用下產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過其材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值。這實(shí)質(zhì)上就是在設(shè)計(jì)時(shí)要求基礎(chǔ)懸出部分的寬度和基礎(chǔ)的高度的比值限制 第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求在一定的范圍內(nèi)。對圬工結(jié)構(gòu)而言，這個(gè)限制界限用角度表示稱為剛性角。綜上：剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)滿足強(qiáng)度要求基本條件是規(guī)范給出的常用基礎(chǔ)材料剛性角數(shù)值如下：磚、片石、塊石、粗料石砌體，當(dāng)用5號以下砂漿砌筑時(shí)，max=30; 當(dāng)用5號以上砂漿砌筑時(shí)， max=35; 混凝土澆筑時(shí)，max=40。 為節(jié)省基礎(chǔ)圬工量，一般當(dāng)基礎(chǔ)高度超過1.0m以后可設(shè)臺階，臺階寬度為0.20.5m，高度不小于0.5m，一般

5、臺階為等高，每一臺階均須滿足剛性角的要求。基礎(chǔ)頂面要設(shè)襟邊，一般與臺階同寬，用以調(diào)整墩身位置和支立墩身模板。適用范圍：由于結(jié)構(gòu)簡單，采用明挖施工，所以一般適用于地基土強(qiáng)度較高，埋置較淺，可能形成旱地施工條件（水淺、流速小、便于圍水或岸上墩臺）的河流上，對大中小橋均適用。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求（二）柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)定義：當(dāng)max 時(shí)，在外力作用下地基反力在懸出部分的根部產(chǎn)生的彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力超過了材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，此時(shí)基礎(chǔ)需要配置抗拉和抗剪鋼筋，形成柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)。柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求二、條形基礎(chǔ)按上部結(jié)構(gòu)型式分

6、為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)；按基礎(chǔ)剛度分為剛性條形基礎(chǔ)和柔性條形基礎(chǔ)。（一）墻下條形基礎(chǔ)第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求適用：主要用于擋土墻墻下或房屋墻下的基礎(chǔ)。橫斷面：其橫斷面可以修成對稱臺階式或非對稱臺階式。計(jì)算：屬于平面應(yīng)變問題，只考慮基礎(chǔ)橫向受力發(fā)生破壞。（二）柱下條形基礎(chǔ)第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求定義：將同一排若干個(gè)柱子的基礎(chǔ)聯(lián)成整體，形成柱下條形基礎(chǔ)。分類：柱下條形基礎(chǔ)可以上圬工剛性基礎(chǔ)，也可以是鋼筋混凝土柔性基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：可以將集中荷載較均勻的分布到條形基礎(chǔ)底面上，以減小地基反力，并通過形成的基礎(chǔ)整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。十

7、字交叉條形基礎(chǔ)：當(dāng)柱下條形基礎(chǔ)單向聯(lián)合仍不能承受上部荷載時(shí)，可把縱、橫柱下基礎(chǔ)均聯(lián)在一起，成為十字交叉的條形基礎(chǔ)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求三、筏板和箱形基礎(chǔ)鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，既擴(kuò)大了基底面積又增強(qiáng)的基礎(chǔ)的整體剛度，有利于調(diào)整地基的不均勻沉降，能較好地適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載分布的變化。筏板基礎(chǔ)在構(gòu)造上可分為平板式和梁板式兩種類型。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求箱形基礎(chǔ)：是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)外隔墻組成，形成一個(gè)剛度極大的箱子，稱之為箱形基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：箱形基礎(chǔ)比筏板基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，而且基礎(chǔ)頂板和底板間的空間常可利用作地下室。第三章 天然

8、地基淺基礎(chǔ) 第二節(jié)淺基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造要求第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟：（1）首先確定基礎(chǔ)的可能最小埋深；（2）按構(gòu)造要求初步擬定基礎(chǔ)尺寸；（3）進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算（強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形等），當(dāng)不能滿足要求時(shí)，再增加基底埋深或增大基底尺寸進(jìn)行驗(yàn)算，直至滿足要求為止。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定一、基礎(chǔ)埋置深度的確定基礎(chǔ)埋置深度：基礎(chǔ)底面埋在地面（一般指設(shè)計(jì)地面）下的深度。持力層：與基礎(chǔ)底面接觸的地基土。確定基礎(chǔ)埋置深度的原則是：能淺則不深。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定影響基礎(chǔ)埋置深度的因素：（一）橋位處地質(zhì)條件地基因土

9、層性質(zhì)不同，大致分為下列5種類型的情況：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定巖石地基：（1）覆蓋土層較薄時(shí)，一般應(yīng)清除覆蓋土和風(fēng)化層后，將基礎(chǔ)直接修建在新鮮巖面上；如巖石的風(fēng)化層很厚，難以全部清除時(shí)，基礎(chǔ)放在風(fēng)化層中的埋置深度應(yīng)根據(jù)其風(fēng)化程度、沖刷深度及相應(yīng)的容許承載力來確定。（2）巖層傾斜時(shí)，不宜將基礎(chǔ)部分置于巖層（沉降?。?，部分置于土層上（沉降大），以防結(jié)構(gòu)物由于不均勻沉降而傾斜或破裂。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（二）河流沖刷深度的要求基礎(chǔ)底面必須埋置在設(shè)計(jì)洪水時(shí)的最大沖刷線（局部沖刷線）以下一定深度。1.非巖石河床橋梁墩臺基礎(chǔ)埋深

10、安全值。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定 沖刷總深度(m) 橋梁類型05101520大橋、中橋、小橋（不鋪砌）1.52.02.53.03.5特大橋2.02.53.03.54.0基底埋深安全值（m）2.巖石河床：對于建在巖石上且河流沖刷又較嚴(yán)重的橋梁基礎(chǔ)，除應(yīng)清除風(fēng)化層外，尚應(yīng)根據(jù)基巖強(qiáng)度嵌入巖層一定深度，或采用其他錨固措施，使基礎(chǔ)與巖石連成整體。3.涵洞基礎(chǔ)：（1）在無沖刷處（巖石地基除外），應(yīng)設(shè)在地面或河床以下埋深不小于1.0m；（2）如有沖刷，基底埋深應(yīng)在局部沖刷線以下不小于1.0m；（3）如河床上有鋪砌層時(shí)，基礎(chǔ)底面宜設(shè)置在鋪砌層頂面以下不小于1.0m。第三章

11、 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（三）季節(jié)性凍土地區(qū)考慮地基土凍脹性的基礎(chǔ)埋置深度季節(jié)凍土：冬季凍結(jié)，夏季全部融化，凍結(jié)延續(xù)時(shí)間一般不超過一個(gè)季節(jié)，該土層稱為季節(jié)凍土。其下邊界線稱為凍深線或凍結(jié)線。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定在接近最大凍結(jié)深度處，凍脹量很小，因此對有些凍脹土，可將基礎(chǔ)埋置設(shè)計(jì)凍結(jié)深度以上某一深度，而不需超過整個(gè)凍深，使基礎(chǔ)下面保留的凍土層產(chǎn)生的凍脹量小于結(jié)構(gòu)物允許變形，這個(gè)土層一般稱為殘留凍土層。當(dāng)墩臺基礎(chǔ)設(shè)置在季節(jié)性凍脹土層中時(shí)，基底的最小埋置深度可按下式計(jì)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定土

12、的類別黏性土細(xì)砂、粉砂、粉土中砂、粗砂、礫砂碎石土1.001.201.301.40表4.1.1-1 土的類別對凍深的影響系數(shù)表4.1.1-2 土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)凍脹性不凍脹弱凍脹凍脹強(qiáng)凍脹特強(qiáng)凍脹極強(qiáng)凍脹1.000.950.900.850.800.75第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定表4.1.1-3 環(huán)境對凍深的影響系數(shù)周圍環(huán)境村、鎮(zhèn)、曠野城市近郊城市市區(qū)1.000.950.90表4.1.1-4 地形坡向?qū)錾畹挠绊懴禂?shù)地形坡向平坦陽坡陰坡1.00.91.1第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定基礎(chǔ)對凍深的影響系數(shù)，取表4.1.1-5

13、不同凍脹土類別在基礎(chǔ)底面下容許最大凍層厚度凍脹土類別弱凍脹凍脹強(qiáng)凍脹特強(qiáng)凍脹極強(qiáng)凍脹0.38z00.28z00.15z00.08z00上部為外超靜定結(jié)構(gòu)的橋涵基礎(chǔ)，其地基為凍脹土層時(shí)，應(yīng)將基底埋入凍結(jié)線以下不小于0.25m。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（四）上部結(jié)構(gòu)類型和荷載的影響（1）上部結(jié)構(gòu)類型不同，對地基土的變形要求就不同，因而基礎(chǔ)的埋置深度就可能不同。（2）上部結(jié)構(gòu)的恒載和活載的大小，也影響基礎(chǔ)的埋置深度，甚至基礎(chǔ)類型選擇。一般情況，荷載大埋深大（土承載力高），荷載小埋深淺。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（五）橋位地形條件位

14、于較陡巖石上的墩臺基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)可做成臺階形，同時(shí)也要注意斜坡巖體的穩(wěn)定性。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定位于較陡土坡上的墩臺基礎(chǔ)，若埋置深度較淺，過大的外荷載產(chǎn)生的土側(cè)壓力作用，可能使基礎(chǔ)連同側(cè)坡土體產(chǎn)生滑動而喪失穩(wěn)定性，因而這種情況，在確定基底埋深時(shí)要保證基底邊緣至坡面要有一定的距離。持力層土類h/ml/m示意圖較完整的堅(jiān)硬巖石0.250.250.50一般巖石（如砂頁巖互層等）0.600.601.50松軟巖石（如千枚巖等）1.001.002.00砂類礫石及土層1.001.502.50表3.2 斜坡上基礎(chǔ)埋深與側(cè)緣坡面水平距離關(guān)系第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基

15、礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（六）保持地基土穩(wěn)定性的最小埋深（1）表層土不宜直接作為基礎(chǔ)持力層；（2）為了保證持力層的穩(wěn)定和不受擾動，規(guī)定基礎(chǔ)底面的埋置深度（巖石地基除外）均應(yīng)在天然地面或無沖刷河流的河床以下不小于1.0m。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定（七）相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響（1）當(dāng)兩個(gè)建筑物的基礎(chǔ)相距甚近時(shí)（如城市立體交叉建筑），較淺基礎(chǔ)上的荷載所產(chǎn)生的側(cè)向土壓力對較深的基礎(chǔ)會產(chǎn)生影響；（2）當(dāng)新建基礎(chǔ)比原有基礎(chǔ)深時(shí)，新建基礎(chǔ)的施工又會影響原有基礎(chǔ)的穩(wěn)定性；（3）新基礎(chǔ)施工采用的技術(shù)措施（支擋、排水、開挖設(shè)備等）也影響其經(jīng)濟(jì)性，甚至影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。第三章

16、 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定其他因素 地下水的滲流情況對基礎(chǔ)埋深也有很大影響，特別是當(dāng)土質(zhì)為粉、細(xì)砂時(shí)，要注意可能發(fā)生流砂現(xiàn)象。 另外施工機(jī)具設(shè)備、工期等也直接影響基礎(chǔ)類型的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定二、基礎(chǔ)尺寸擬定基礎(chǔ)立面尺寸：一般要求基礎(chǔ)頂面標(biāo)高不宜高于最低水位或地面?？紤]基礎(chǔ)擴(kuò)大后阻水嚴(yán)重，通航性河流影響通航，所以設(shè)計(jì)中盡量將基礎(chǔ)頂面不露出河床?；讟?biāo)高按前面要求綜合分析確定，則基礎(chǔ)高度h即為兩者之差。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定基礎(chǔ)平面尺寸：對于柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)，主要通過承

17、載力試算得到合理的平面尺寸。剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)，則主要依據(jù)墩臺身底截面和剛性角控制確定。剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)平面尺寸用下式控制第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的確定與尺寸擬定圖3.8 不對稱基礎(chǔ)形式一般擴(kuò)大基礎(chǔ)立面都設(shè)計(jì)成對稱形式，但有時(shí)為改善受力狀態(tài)，減小合力偏心距，亦可設(shè)計(jì)不對稱襟邊。如對拱橋不等跨時(shí)，為了使基底應(yīng)力分布盡量均勻，有時(shí)做成立面不對稱基礎(chǔ)。 還可根據(jù)地形和受力情況，做成基底不為平面而呈臺階狀的基礎(chǔ)。第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算驗(yàn)算的主要內(nèi)容一、地基承載力驗(yàn)算二、基底合力偏心距驗(yàn)算三、基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算四、基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算第三章 天

18、然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（一）基礎(chǔ)底面巖土的承載力，當(dāng)不考慮嵌固作用時(shí)，可按下式驗(yàn)算：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算1.當(dāng)基底只承受軸心荷載（e0=0）時(shí)：P-基底平均壓應(yīng)力；N-作用短期效應(yīng)組合在基底產(chǎn)生的豎向力。一、地基承載力驗(yàn)算作用效應(yīng)組合：地基進(jìn)行豎向承載力驗(yàn)算時(shí)，傳至基底或承臺底面的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合采用；同時(shí)尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的偶然組合（不包括地震作用）1 當(dāng)采用短期效應(yīng)組合時(shí)，其中可變作用的頻遇值系數(shù)均取1.0，且汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)；填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5m的拱橋、涵洞，以及重力式墩臺，其地基計(jì)算可不計(jì)汽

19、車沖擊系數(shù)。（2）當(dāng)采用作用效應(yīng)的偶然組合時(shí)，不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，作用分項(xiàng)系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)均取為1.0。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算2.當(dāng)基底單向偏心受壓，且 時(shí)，此種情況是全截面參加工作。此時(shí)要同時(shí)滿足以下兩式：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算3.當(dāng)基底雙向偏心受壓，且 時(shí)要同時(shí)滿足以下兩式：Mx、My-作用短期效應(yīng)組合產(chǎn)生于墩臺的水平力和豎向力對基底x軸、y軸的彎矩。Wx、Wy基礎(chǔ)底面偏心方向邊緣繞x軸、y軸的面積抵抗矩。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算4.當(dāng)設(shè)置在基巖上的基底承受單向偏心荷載，其偏心距 時(shí)，僅按受壓區(qū)計(jì)算

20、基底最大壓應(yīng)力。按照靜力平衡條件，基底局部受壓面積應(yīng)力的合力，應(yīng)與基礎(chǔ)作用的偏心豎向力N相等。承壓部分地基土的壓應(yīng)力按三角形分布，假定其分布寬度為 ，則又知第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算5.當(dāng)設(shè)置在基巖上的墩臺基底承受雙向偏心壓應(yīng)力，且e0時(shí)，可僅按受壓區(qū)計(jì)算基底壓應(yīng)力（不考慮基底承受拉應(yīng)力），墩臺基底最大壓應(yīng)力可按公橋基規(guī)附錄K確定。6.基底承受單向或雙向偏心受壓的核心半徑 通用計(jì)算：單向偏心受壓時(shí)：e0N作用點(diǎn)距截面重心的距離。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（二）地基土容許承載力的確定地基土容許承載力：是指在保證地基土穩(wěn)定的條件下，建筑結(jié)構(gòu)的沉降量（即地

21、基土的壓縮變形）不超過建筑結(jié)構(gòu)物正常使用所允許沉降量時(shí)的地基承載力。地基土的容許承載力確定方法有以下幾種：1.試驗(yàn)法一般用于特殊結(jié)構(gòu)橋、大橋、特大橋。在現(xiàn)場或室內(nèi)通過土工試驗(yàn)或觸探試驗(yàn)來確定地基土的壓縮性和承載力。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算2.調(diào)查法采用調(diào)查臨近建筑結(jié)構(gòu)物或其他橋梁地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和使用情況，來比較分析擬建橋梁地基承載力確定的是否合適。該方法只能作為對其他方法確定的地基容許承載力驗(yàn)證參考。3.理論公式計(jì)算在各種作用力作用下，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)由于承載力不足而引起的破壞，主要是由于基底邊角持力層剪切破壞所造成。土的剪切破壞形式有整體剪切破壞、沖剪破壞和局部剪切破壞，其

22、產(chǎn)生與多種因素有關(guān)。對地基土承受的最大荷載極限荷載的計(jì)算，在塑性理論的基礎(chǔ)上做不同程度的修正和假設(shè)，可得到不同的理論計(jì)算公式，其具體計(jì)算公式請參見土力學(xué)中的有關(guān)內(nèi)容。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算4.公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范公式計(jì)算地基承載力的驗(yàn)算，應(yīng)以修正后的地基承載力容許值fa控制。該值是在地基原位測試或本規(guī)范給出的各類巖土承載力基本容許值fa0的基礎(chǔ)上，經(jīng)修正得到。修正后的地基承載力容許值按下式確定fa0地基承載力基本容許值；b基礎(chǔ)底面的最小邊寬（或直徑）；當(dāng)b10m時(shí)，取b=10m；h基底埋置深度（m），自天然地面起算，

23、有水流沖刷時(shí)自一般沖刷線起算；當(dāng)h4時(shí)，取h/b=4；k1、k2基底寬度、深度修正系數(shù)，根據(jù)基底持力層土的類別確定；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算1基底持力層土的天然重度；若持力層在水面以下且為透水者，應(yīng)取浮重度；2基底以上土層的加權(quán)平均重度；換算時(shí)若持力層在水面以下，且不透水時(shí)，不論基底以上土的透水性質(zhì)如何，一律取飽和重度；當(dāng)透水時(shí)，水中部分土層則取浮重度。當(dāng)基礎(chǔ)位于水中不透水地層時(shí)，fa按平均常水位至一般沖刷線的水深每米再增大10kPa軟土地基承載力容許值參考公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（三）地基承載力提高系數(shù) 的確定按受荷階

24、段和受荷情況確定。1.使用階段（1）當(dāng)?shù)鼗惺茏饔枚唐谛?yīng)組合或作用效應(yīng)偶然組合時(shí)，可取R=1.25 ，但對承載力容許值fa小于150kPa的地基，應(yīng)取R=1.0。（2）當(dāng)?shù)鼗惺艿淖饔枚唐谛?yīng)組合僅包括結(jié)構(gòu)自重、預(yù)加力、土重、土側(cè)壓力、汽車和人群效應(yīng)時(shí)應(yīng)取R=1.0 。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（3）當(dāng)基礎(chǔ)建于經(jīng)多年壓實(shí)未遭破壞的舊橋基（巖石舊橋基除外）上時(shí)，不論地基承受的作用情況如何，抗力系數(shù)均可取R=1.5 ；對承載力容許值fa小于150kPa的地基，可取R=1.25。（4）建于巖石舊橋基上，應(yīng)取R=1.02.施工階段施工階段地基受荷是短暫的，與使用階段相比，一般可

25、取較高的抗力系數(shù)。（1）地基在施工荷載作用下，可取R=1.25 。（2）當(dāng)墩臺施工期間承受單向推力時(shí)，可取R=1.5 。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（四）軟弱下臥層承載力驗(yàn)算驗(yàn)算表達(dá)式為：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算式中： 深度h范圍內(nèi)各土層的加權(quán)平均重度； 軟弱下臥層頂面以上土層（深度h+z范圍內(nèi)）的加權(quán)平均重度；換算時(shí)若軟弱下臥層在水面以下，且不透水時(shí)，不論軟弱下臥層以上土的透水性質(zhì)如何，一律取飽和重度；當(dāng)透水時(shí)，水中部分土層則取浮重度。ph由使用荷載產(chǎn)生的基底壓應(yīng)力（kPa）.第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算基底中心下附加應(yīng)力系數(shù)；

26、fa0h+z軟弱下臥層的承載力基本容許值；b基礎(chǔ)底面的最小邊寬；當(dāng)b10m時(shí)，取b=10m；fa h+z式中的h+z軟弱下臥層頂面深度（m），自天然地面起算，有水流沖刷時(shí)自一般沖刷線起算；當(dāng)h+z 4時(shí)，?。╤+z）/b=4；k1、k2軟弱下臥層寬度、深度修正系數(shù)，根據(jù)軟弱下臥層土的類別確定；1軟弱下臥層土的天然重度；若軟弱下臥層在水面以下且為透水者，應(yīng)取浮重度；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（五）橋臺路基填土及錐坡對橋臺基底壓應(yīng)力影響的計(jì)算修建在粘土地基上的橋臺，當(dāng)臺后路基填土高度大于5m時(shí)，驗(yàn)算地基土壓力與變形，應(yīng)考慮橋頭引

27、道路基填土及錐坡土重對橋臺基底平面（包括群樁樁尖平面）產(chǎn)生的附加豎向壓應(yīng)力。對于軟土地基上的橋梁，如相鄰墩臺的距離小于5m時(shí)，尚應(yīng)考慮鄰近墩臺軟土地基所引起的附加豎向壓應(yīng)力。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算臺背路基填土對橋臺基底或樁端平面處地基土上引起的附加壓應(yīng)力p1按下列公式計(jì)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算對于埋置式橋臺，應(yīng)按下列公式計(jì)算由臺前錐體對基底或樁端平面處的前邊緣引起的附加壓應(yīng)力p2第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算表4.2.5 墩臺基底

28、的合力偏心距容許值 二、基底合力偏心距驗(yàn)算基底合力偏心距的基本驗(yàn)算式為：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算三、基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)容：（1）基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算； （2）基礎(chǔ)滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算。荷載效應(yīng)組合：承載能力極限狀態(tài)的基本組合和偶然組合。所有系數(shù)均取1.0，則基本組合=永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)+可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)；偶然組合=永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)+偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)+可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（一）基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)傾覆時(shí)的轉(zhuǎn)動軸：（1）建筑在巖層上的墩臺是繞基底受壓的最外邊緣（以最外邊緣為軸）而傾覆；（2）建筑在彈性的軟土上面的墩臺

29、基礎(chǔ)，由于最大受壓邊緣陷入土內(nèi)，此時(shí)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸將在受壓最外邊緣的內(nèi)側(cè)某一線上。基底土愈弱，基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動軸愈接近基底中心，基礎(chǔ)抗傾覆的穩(wěn)定性就愈低。但在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，因要求基底最大壓力限制在基底土的容許承載力以內(nèi)，故基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸仍假定在最大受壓的外邊緣。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算傾覆作用的彎矩為，全部外力對截面重心的力矩抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算表達(dá)式第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算抵抗傾覆的穩(wěn)定彎矩為，作用重心軸的豎向力對基礎(chǔ)邊緣的彎矩，即（二）基礎(chǔ)滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算1.基礎(chǔ)自身抗滑動的驗(yàn)算橋涵墩臺基礎(chǔ)抗滑動穩(wěn)定系數(shù)kc按下式計(jì)算： 和 分別為兩個(gè)相對方向的各

30、自水平力總和，絕對值較大者為滑動水平力 ，另一為抗滑穩(wěn)定力 ； 為抗滑動穩(wěn)定力。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算表4.4.2 基底摩擦系數(shù) 地基土分類黏土（流塑堅(jiān)硬）、粉土0.25砂土（粉砂礫砂）0.300.40碎石土（松散密實(shí)）0.400.50軟巖（極軟巖較軟巖）0.400.60硬巖（較硬巖、堅(jiān)硬巖）0.60、0.70第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算2.基礎(chǔ)深層滑動驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算穩(wěn)定安全系數(shù)是,最可能滑動面上各力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑動力矩與滑動力矩之比。作用組合驗(yàn)算項(xiàng)目穩(wěn)定性系數(shù)使用階段永久作用（不計(jì)混凝土收縮及徐變、浮

31、力）和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆1.5抗滑動1.3各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆1.3抗滑動1.2施工階段作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆1.2抗滑動表4.4.3 抗傾覆和抗滑動的穩(wěn)定性系數(shù)第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（三）增強(qiáng)基礎(chǔ)穩(wěn)定性措施（1）首先設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)可能產(chǎn)生滑動的地質(zhì)條件和傾覆的受力狀態(tài)，來選擇合適的基礎(chǔ)類型、基礎(chǔ)埋深和墩臺與基礎(chǔ)的尺寸。（2）配合采用一定的結(jié)構(gòu)措施來增加其穩(wěn)定性。如對軟土地基可采取換土加固措施；拱橋橋臺基礎(chǔ)可采用設(shè)防滑齒檻、斜面基礎(chǔ)等；梁橋橋臺可采用后仰埋置式橋臺；對可能產(chǎn)生深層滑動可采用挖空臺身減載等措施。（3）提出嚴(yán)格的

32、、必須遵從的施工程序要求。（4）當(dāng)墩臺使用過程有滑動時(shí)，可采用地表或地下排水措施，以增加土的內(nèi)摩擦角，還可設(shè)置抗滑擋墻、抗滑樁等增強(qiáng)土體和墩臺基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算四、基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算（一）有下列情況者，應(yīng)驗(yàn)算墩臺基底基礎(chǔ)的沉降1兩相鄰跨徑差別懸殊。2. 確定跨線橋或跨線渡槽下的凈高時(shí)，需要預(yù)先計(jì)算其墩臺沉降值。3.當(dāng)墩臺建筑在地質(zhì)復(fù)雜、地層不均勻及承載力較差的地基上，應(yīng)驗(yàn)算其沉降。4.橋梁改建或拓寬。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（二）沉降計(jì)算時(shí)，傳至基底的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下作用

33、長期效應(yīng)組合采用。即：永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)+可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)永久作用：包括結(jié)構(gòu)自重、土重、土側(cè)壓力、浮力；（不包括混凝土收縮及徐變作用、基礎(chǔ)變位作用）可變作用：僅包括汽車荷載和人群荷載。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算（三）墩臺的沉降，應(yīng)符合下列規(guī)定：1.相鄰墩臺間不均勻沉降差值（不包括施工中的沉降），不應(yīng)使橋面形成大于0.2%的附加縱坡（或折角）。2.外超靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺間不均勻沉降差值，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的受力要求。（四）墩臺基礎(chǔ)的最終沉降量采用分層總和法，可按下式計(jì)算：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算式中： 對應(yīng)于荷載長期效應(yīng)組合的基礎(chǔ)底面處附加壓應(yīng)力（kPa

34、）； 基底壓應(yīng)力（kPa）； 基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量（MPa），應(yīng)取土的“自重壓應(yīng)力”至“土的自重壓應(yīng)力與附加壓應(yīng)力之和”的壓應(yīng)力段計(jì)算；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算Zi、Zi-1基礎(chǔ)底面至第i層土、第i-1層土底面的距離（m）； 、 基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加壓應(yīng)力系數(shù)； h基礎(chǔ)埋深（m），當(dāng)基礎(chǔ)受水流沖刷時(shí)，從一般沖刷線算起；當(dāng)不受水流沖刷時(shí)，從天然地面算起；如位于挖方內(nèi)，則由開挖地面算起;h內(nèi)土的重度（kN/m3），基底為透水地基時(shí)水位以下取浮重度；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性

35、擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算 基底附加壓應(yīng)力2.54.07.015.020.01.41.31.00.40.21.11.00.70.40.21. 沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)s注：1.表中fa0為地基承載力基本容許值。 2.表中 為沉降計(jì)算范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值，應(yīng)按下式計(jì)算式中： 第i層土的附加壓應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算2.計(jì)算深度zn確定1.地基沉降計(jì)算時(shí)設(shè)定計(jì)算深度zn ，在zn以上取z 厚度，其沉降量應(yīng)符合下式：sn在計(jì)算深度底面向上取厚度為z的土層的計(jì)算沉降量已確定的計(jì)算深度下面，如仍有較弱土層時(shí)，應(yīng)繼續(xù)計(jì)算?；讓挾萣（m）b22b448（m）0.30.60.

36、81.0表4.3.6 值2.當(dāng)無相鄰荷載影響，基底寬度在130m范圍內(nèi)時(shí)，基底中心的地基沉降計(jì)算深度 zn也可按下列簡化公式計(jì)算：3.在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí)，zn可取至基巖表面；當(dāng)存在較厚的堅(jiān)硬黏土層，其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa，或存在較厚的密實(shí)砂卵石層，其壓縮模量大于80MPa時(shí)，zn可取至該土層表面。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第四節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工定位放樣：把設(shè)計(jì)圖紙上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的測量儀器和方法測設(shè)到實(shí)地上去的測量工作稱為定位放樣。 定位放樣主要有：平面位置的放樣、高程放樣，以及豎直軸線放樣。 一、基礎(chǔ)的定位放樣第三章 天然地基

37、淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工（一）直接丈量法 直線橋梁，中小橋梁和一般跨徑的大橋，當(dāng)有良好的丈量條件時(shí)，均應(yīng)直接丈量定位。測量精度要求根據(jù)橋軸線樁間距離而定，在墩臺中心位置樁上安置經(jīng)緯儀，測設(shè)出墩臺的縱橫軸線，并設(shè)置牢固的方向樁（每端至少兩個(gè)方向樁），墩臺縱橫軸線的方向樁，是施工中恢復(fù)墩臺中心位置與細(xì)部放樣的依據(jù)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工（二）三角網(wǎng)交會法三角網(wǎng)的基線應(yīng)設(shè)定2條，依據(jù)橋位具體條件，基線可設(shè)于河流的一岸或兩岸，基線與橋位中線的交角宜小于90度。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工以木樁標(biāo)示橋梁墩臺縱、橫軸線后，即可采用龍門板定出基坑外輪廓尺寸?；悠矫娉叽缫?/p>

38、般要比基礎(chǔ)尺寸大0.31.0m，以便于基坑排水、坑壁支護(hù)和支立模板等。無水且土質(zhì)密實(shí)的基坑，如不設(shè)基礎(chǔ)模板時(shí)，可按基礎(chǔ)平面尺寸開挖。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工二、旱地淺基礎(chǔ)施工（一）基坑開挖與坑壁支護(hù)基坑開挖可采用人工開挖和機(jī)械開挖。人工開挖：應(yīng)正確的規(guī)定挖土工人數(shù)，使每個(gè)人有一個(gè)適當(dāng)?shù)墓ぷ髅?，注意棄土的堆放不影響坑壁穩(wěn)定和妨礙施工。機(jī)械開挖：生產(chǎn)效率高，節(jié)省勞動力，但要注意機(jī)械行走時(shí)不要引起坑壁坍塌，要距離坑緣不小于2.0m。機(jī)械開挖當(dāng)距基底標(biāo)高0.30.5m時(shí)，余下深度應(yīng)人工開挖，以免破壞基底土的結(jié)構(gòu)?；討?yīng)避免超挖，已經(jīng)超挖或松動部分，應(yīng)將松動部分清除。第三章 天然地基淺

39、基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工基坑根據(jù)是否支護(hù)分為無支護(hù)基坑和有支護(hù)基坑。1.無支護(hù)基坑適用條件：一般基坑深度在5m以內(nèi)，施工期較短，基坑底在地下水位以上，土的濕度正常（接近最佳含水量），土層構(gòu)造均勻時(shí)，可采用無支護(hù)基坑。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工坑壁土類坑壁坡度基坑頂緣無荷載基坑頂緣有靜載基坑頂緣有動載砂類土1:1.001:1.251:1.50碎、卵石類土1:0.751:1.001:1.25亞砂土1:0.671:0.751:1.00亞粘土、粘土1:0.331:0.501:0.75極軟巖1:0.251:0.331:0.67軟質(zhì)巖1:0.001:0.101:0.25硬質(zhì)巖1:0.001

40、:0.001:0.00表3.11 無支護(hù)基坑坑壁坡度第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工硬粘性土亦可采用垂直坑壁，其最大高度不得大于下式計(jì)算值，即公式推導(dǎo)：坑壁的土側(cè)壓力 ，按朗肯主動土壓力計(jì)算當(dāng) 時(shí)，基坑是安全的，即考慮安全系數(shù)，令第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工2.有支護(hù)基坑在下列情況下，應(yīng)采用坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)：（1）當(dāng)基坑邊坡不易穩(wěn)定，并有地下水影響；（2）敞坡開挖工程量過大不經(jīng)濟(jì)；（3）施工現(xiàn)場與臨近建筑物靠近，敞坡受限制等情況時(shí)。 支護(hù)方式：（1）木板支撐； （2）板樁墻支護(hù)； （3）噴射混凝土護(hù)壁；（4）混凝土圍圈護(hù)壁。（1）木板支撐適用：中、小橋和涵洞基坑開挖。鋼木結(jié)

41、合支撐適用于深度3m以上的基坑。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工（2）板樁墻支護(hù)適用：當(dāng)基礎(chǔ)平面尺寸過大，深度較深，基坑底面標(biāo)高低于地下水位，且滲水量較大時(shí)，可用防滲性能較好的板樁作支撐，維護(hù)坑壁的穩(wěn)定性。特點(diǎn)：基坑開挖前即將以企口密切聯(lián)接的板樁打入土中，其下端伸入到基底以下一定深度，基坑在板樁支護(hù)下開挖，并隨著基坑的開挖加深而根據(jù)需要增設(shè)支撐。板樁按材料分為木板樁、鋼筋混凝土板樁和鋼板樁三種。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工圖3.16 板樁截面及接口形式第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工施打鋼板樁鋼板樁第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工（3）噴射混凝土護(hù)壁

42、工作原理：以高壓空氣為動力，將攪拌均勻的砂、石、水泥和外加劑（包括速凝劑、引氣劑、減水劑和增粘劑等）等干料，由噴射機(jī)經(jīng)輸料管吹送到噴槍，在通過噴槍的瞬間，加入高壓水進(jìn)行混合，自噴嘴射出，噴射在坑壁，形成環(huán)形混凝土護(hù)壁結(jié)構(gòu)，以承受土壓力。砼材料要求：噴射混凝土應(yīng)當(dāng)早強(qiáng)、速凝、有較高的不透水性，且其干料應(yīng)能順利通過噴射機(jī)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工矩形基礎(chǔ)圓形基坑噴射護(hù)壁圖3.17 噴射混凝土護(hù)壁示意 砼噴射厚度一般可按以下公式確定根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：一般粘性土、砂土和碎卵石類土層，如無滲水，厚度為3cm8cm；如有少量滲水，厚度為5cm10cm；對穩(wěn)定性較差的土，如淤泥、粉砂等，如無滲

43、水，厚度為10cm15cm；如有少量滲水，厚度為15cm；當(dāng)有大量滲水時(shí)，厚度為15cm20cm。適用情況：宜用于土質(zhì)較穩(wěn)定，滲水量不大，深度小于10m，直徑為6m12m的圓形基坑。對于亞粘土、輕亞粘土及砂夾卵石的地質(zhì)條件均可采用。對有流砂或淤泥夾層的土質(zhì)，也有使用成功的實(shí)例。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工掛網(wǎng)噴混支護(hù)掛網(wǎng)噴混支護(hù)（4）砼圍圈護(hù)壁概念：混凝土圍圈護(hù)壁是用混凝土環(huán)形結(jié)構(gòu)承受土壓力，但其混凝土壁是現(xiàn)場澆筑的普通混凝土。壁厚較噴射混凝土大，一般為15cm30cm，也可按土壓力作用下環(huán)形結(jié)構(gòu)計(jì)算。 適用情況：混凝土圍圈護(hù)壁適應(yīng)性較強(qiáng)，可以按一般混凝土施工，基坑深度可達(dá)15m

44、20m，除流砂及呈流塑狀態(tài)粘土外，可適用于其它各種土類。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工砼圍圈護(hù)壁砼圍圈支護(hù)（二）基坑排水 常用方法：表面排水法和井點(diǎn)法降低地下水位。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工1.表面排水法適用情況：巖石及碎石類土，也適用于滲水量不大的粘性土基坑，對于砂土因滲水量大，易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象而應(yīng)用較困難。采用集水坑排水，滲水量可用下式估算，即當(dāng)有不漏水的板樁墻截水時(shí)，按其最短滲水路線估算滲水量，為按（1.52.0）Q 確定水泵數(shù)量。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工2.井點(diǎn)法降低地下水位優(yōu)點(diǎn)：井點(diǎn)法降低地下水，可以從根本上降低基坑下地下水位，形成穩(wěn)定的降

45、落曲線，土壤疏干，抗剪強(qiáng)度提高，穩(wěn)定坑壁，可不必放坡或坡度改陡，減少挖方和回填土量，并降低支撐要求；因浮力減小，增大土壤壓密的有效壓力，有利增大地基強(qiáng)度。類型：分為輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)和深井泵井點(diǎn)等，可根據(jù)土的滲透系數(shù)，要求降低水位的深度及工程特點(diǎn)選用。 第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工輕型井點(diǎn)：基坑開挖前預(yù)先在基坑周圍打入（或沉入）井點(diǎn)管和集水總管組成管路系統(tǒng)，并與泵浦系統(tǒng)（包括離心泵和真空泵）相連接強(qiáng)制抽水，使井點(diǎn)管周圍一定范圍內(nèi)的水位下降，形成降水漏斗，基坑周圍井點(diǎn)管相互影響使坑底形成一個(gè)連續(xù)的疏干區(qū)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工完全井：井底達(dá)到不透水層的

46、稱為完全井。非完全井：井底未達(dá)到不透水層的稱為非完全井。承壓井：地下水有壓力的稱為承壓井。無壓井：地下水無壓力的稱為無壓井。無壓完全井環(huán)圈井點(diǎn)涌水量第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工無壓不完全井環(huán)圈井點(diǎn)涌水量 表3.13 H0值表根據(jù)上述算得的總涌水量的1.21.5倍為總排水量，再根據(jù)單井?dāng)M定的排水量，確定井的數(shù)量和間距。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工井點(diǎn)法降低地下水位方法：改河截流；圍堰施工。（一）改河截流法適用范圍：河流較小，施工時(shí)水量不大，容易修筑臨時(shí)引水渠將水繞過橋位處引出。要求：不能影響周圍農(nóng)田建設(shè)，根據(jù)河流具體可能情況采用此法。三、水中淺基礎(chǔ)施工第三章 天然地基

47、淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工（二）圍堰施工各種圍堰都應(yīng)符合以下要求：1.圍堰頂面標(biāo)高應(yīng)高出施工期間可能出現(xiàn)的最高水位（包括浪高）不小于0.5m0.7m，有風(fēng)浪時(shí)應(yīng)適當(dāng)加高。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工2要求河道斷面壓縮一般不超過流水?dāng)嗝娣e的30%。對兩邊河岸河堤或下游建筑物有可能造成危害時(shí)，必須征得有關(guān)單位同意并采取有效防護(hù)措施。3圍堰結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受施工期間產(chǎn)生的土壓力、水壓力以及其他可能發(fā)生的荷載，滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求。圍堰應(yīng)具有良好的防滲性能。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工4堰內(nèi)面積應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工需要的工作面（包括基坑集水溝、排水井、工作空間等必要的工作面），一般圍堰坡

48、腳距離基坑邊緣的寬度，需根據(jù)土質(zhì)和坑深酌定，但不應(yīng)小于1.0m；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工圍堰的種類：1.土圍堰和土袋圍堰 適用：水深在2.0m以為，流速小于0.5m/s，河床土質(zhì)滲水性較小的河流中。因筑堰引起流速增大圍堰坡面有受沖刷危險(xiǎn)時(shí)，可在外坡面用土袋、柴排、片石等防護(hù)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工適用：水深4.0m以內(nèi)，流速不超過1.5m/s，河床土質(zhì)滲水性小的河流。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工2.木板樁圍堰 水深在34m時(shí)可采用單層木板樁圍堰。水深在46m時(shí)，可采用雙層木板樁圍堰，在雙層板樁中間填以

49、粘土或亞粘土心墻。木籠（竹籠）圍堰結(jié)構(gòu)是由內(nèi)外兩層裝片石的竹（木）籠組成，竹（木）籠之間以鐵絲成十字形連接，填以粘土心墻。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工3.鋼板樁圍堰 適用情況：鋼板樁圍堰本身強(qiáng)度大，防水性能好，打入土層時(shí)穿透力強(qiáng)，適用于砂類土、粘性土、碎（卵）石土及風(fēng)化巖等河床的深水基礎(chǔ)。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工鋼板樁圍堰擋水插打鋼板樁式，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：（1）插打前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等的混合物，組拼樁時(shí)用油灰和棉花捻縫，以防漏水；（2）插打順序按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行，一般自上游分兩頭插向下游合攏；（3）插打鋼板樁

50、，一般應(yīng)先將全部鋼板樁逐根或逐組插打到穩(wěn)定深度，然后依次打入到設(shè)計(jì)深度；（4）插打鋼板樁必須備有可靠的導(dǎo)向設(shè)備，以保證鋼板樁的正確位置和垂直下沉，并隨時(shí)檢查及時(shí)糾正。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工4.地下連續(xù)墻圍堰 地下連續(xù)墻是近幾十年來伴隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)在地下工程和基礎(chǔ)工程施工中發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它既可是結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的一部分，也可在修筑施工中起圍堰支護(hù)基坑的作用，目前已在修建橋梁基礎(chǔ)中得到應(yīng)用。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第五節(jié) 淺基礎(chǔ)施工基槽開挖綁扎鋼筋籠吊鋼筋籠下鋼筋籠第六節(jié) 基坑板樁支護(hù)驗(yàn)算板樁墻計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括：板樁墻側(cè)向壓力計(jì)算；確定板樁插入土中深度的計(jì)算，以確保板樁

51、墻有足夠的穩(wěn)定性；計(jì)算板樁墻截面內(nèi)力，驗(yàn)算板樁墻材料強(qiáng)度，確定板樁截面尺寸；板樁支撐（錨撐）的計(jì)算；第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第六節(jié) 基坑板樁支護(hù)驗(yàn)算一、側(cè)向壓力計(jì)算作用于板樁墻的外力主要是坑壁土壓力和水壓力，及坑頂其它荷載（如挖、運(yùn)土機(jī)械等）所引起的側(cè)向壓力。由于它大多是臨時(shí)結(jié)構(gòu)物，因此常采用比較粗略的近似計(jì)算，即不考慮板樁墻的實(shí)際變形，仍沿用古典土壓力理論計(jì)算作用于板樁墻上的土壓力。一般用朗金理論來計(jì)算不同深度z處每延米寬度內(nèi)的主、被動土壓力強(qiáng)度pa、pp(kPa)：第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第六節(jié) 基坑板樁支護(hù)驗(yàn)算表3.14 等值內(nèi)摩擦角第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第六節(jié) 基坑板樁支護(hù)驗(yàn)算水壓力：如有地下水或地面水時(shí)，還應(yīng)根據(jù)土的透水性質(zhì)和施工方法來考慮計(jì)算靜水壓力對板樁的作用。當(dāng)水面以下土層為透水性土?xí)r，則在計(jì)算土壓力時(shí)，土重取浮重度，并考慮全部靜水壓力；當(dāng)水面以下土層為不透水的粘性土層，且打板樁時(shí)不會使板樁后的土松動而使水進(jìn)入土中時(shí)，則靜水壓力算到此不透水土層頂面；計(jì)算此土層的土壓力時(shí)，不考慮水的浮力，土的容重取飽和重度；而土面以上水深作為均布的超載作用考慮。對于難以判斷其透水性的土，則應(yīng)根據(jù)具體條件，從最不利情況考慮。第三章 天然地基淺基礎(chǔ) 第六節(jié) 基坑板樁