地基計(jì)算及處理設(shè)計(jì)

8地基計(jì)算及處理設(shè)計(jì)一般規(guī)定8.1.1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.8.1.2巖石可按其堅(jiān)硬程度分類(lèi).碎石土可按礫的含量分類(lèi).土可按顆粒級(jí)配及塑性指數(shù)分類(lèi)砂土也可按砂粒含量分類(lèi)粘性土也可參照塑性圖分類(lèi).巖石，碎石土和土的分類(lèi)見(jiàn)附錄F.8.1.3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(zhuān)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.8.1.6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DL5006-92《水利水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定選用.8.1.7地基計(jì)算的荷載組合可按本規(guī)范表的規(guī)定采用.8.1.8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.8.1.9凡屬下列情況之一者，可不進(jìn)行地基沉降計(jì)算：表8.1.5剪切試驗(yàn)適用條件剪切試驗(yàn)方法地基土類(lèi)別......飽和快剪飽和固結(jié)快剪NN4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<4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)一年或土層較薄的完建期地基強(qiáng)度W8擊的松砂,砂壤土和粉細(xì)砂夾薄層軟土等驗(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（三軸不排水剪）驗(yàn)算運(yùn)用期和施工期超過(guò)一年或土層較薄的完建期地基強(qiáng)度注：1.重要的大型水閘的粘性土地基應(yīng)同時(shí)采用相應(yīng)排水條件的三軸剪切試驗(yàn)方法驗(yàn)證;軟粘土地基可輔以采用野外十字板剪切試驗(yàn)方法；回填土可采用飽和快剪試驗(yàn)方法.1巖石地基；2礫石，卵石地基；3中砂，粗砂地基；4大型水閘標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于15擊的粉砂，細(xì)砂，砂壤土，壤土及粘土地基；5中，小型水閘標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于10擊的壤土及粘土地基.8.1.10當(dāng)水閘天然地基不能滿足承載力，穩(wěn)定或變形的要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程具體情況，因地制宜地作出地基處理設(shè)計(jì).

8.1.11地基處理設(shè)計(jì)方案應(yīng)針對(duì)地基承載力或穩(wěn)定安全系數(shù)的不足或?qū)Τ两底冃尾贿m應(yīng)等,根據(jù)地基情況（尤其要注意考慮地基中滲流作用的影響），結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工條件和運(yùn)用要求，并綜合考慮地基,基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)的相互協(xié)調(diào)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定.8.1.12采用的地基設(shè)計(jì)方案除應(yīng)符合本規(guī)范條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的要求，避免因地基處理污染地面水和地下水或損壞周?chē)延薪ㄖ?防止振動(dòng)噪音對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良影8.1.13水閘不宜建造在半巖半土或半硬半軟的地基上：否則，必須采取嚴(yán)格的工程措施.地基整體穩(wěn)定計(jì)算8.2.1巖石地基的允許承載力可根據(jù)巖石類(lèi)別及其風(fēng)化程度按表8.2.1確定.表8.2.1巖石地基允許承載力（kPa）"風(fēng)化程度_^^巖石類(lèi)別----未風(fēng)化微風(fēng)化弱風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化全風(fēng)化硬質(zhì)巖石N40004000?30003000?10001000?500<500軟質(zhì)巖石N20002000?10001000?500500?200<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.8.2.2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8.2.2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1000?800800?500500?300碎石900?700700?400400?250圓礫700?500500?300300?200角礫600?400400?250250?150注：1.碎石土密實(shí)度的鑒別見(jiàn)本規(guī)范附錄F；表中數(shù)值適用于骨架顆粒孔隙全部由中砂，粗砂或堅(jiān)硬的粘性土所充填的情況；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.8.2.3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.8.2.4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)法）對(duì)軟弱土層進(jìn)行整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算.8.2.5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.荷載組合水閘級(jí)別1234,5基本組合特殊組合I荷載組合水閘級(jí)別1234,5基本組合特殊組合III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II適用于地震情況.8.2.7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)面進(jìn)行整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算.8.2.8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(zhuān)門(mén)研究.地基沉降計(jì)算8.3.1水閘土質(zhì)地基沉降可只計(jì)算最終沉降童并應(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：(8.3.2)S=mY匕—孔h(8.3.2)81+eii=11i式中Sg---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)；e1i---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---地基沉降量修正系數(shù)，可采用?（堅(jiān)實(shí)地基取較小值，軟土地基取較大值）.8.3.3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.8.3.5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.8.3.7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：123456123456采用沉降縫隔開(kāi)；改變基礎(chǔ)型式或剛度；調(diào)整基礎(chǔ)尺寸與埋置深度；必要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行人工加固；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)8.4.1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3?4m,孔深宜取3?5m,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.8.4.2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.8.4.5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處理后地基的均勻性和防止?jié)B透變形的條件較差用于不排水抗剪強(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，下部為硬土層的地基樁尖未嵌入硬土層的摩擦樁，仍有一定的沉降量用于松砂，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100?250kN,落距可采用10?20m.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30?40kPa計(jì)算確定，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?chē)延薪ㄖ锂a(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)，振沖孔宜打穿松軟土層.2振沖孔添加的填料宜采用有良好級(jí)配的眇碎石等.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)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GBJ789《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等有關(guān)專(zhuān)業(yè)規(guī)范計(jì)算確定.如采用鉆孔灌注