公路橋涵地基承載力

第四章第一節(jié)主講人應(yīng)江虹副教授地基承載力檢測(cè)橋梁工程試驗(yàn)與檢測(cè)土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)Contents目錄橋梁工程試驗(yàn)與檢測(cè)1234地基基礎(chǔ)工程知識(shí)公路橋涵地基巖土分類公路橋涵地基承載力平板載荷試驗(yàn)5圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)Contents目錄公路橋涵地基承載力橋梁工程試驗(yàn)與檢測(cè)地基承載力地基承載力特征值的確定地基承載力特征值的修正123（1）地基極限承載力：使地基發(fā)生剪切破壞而即將失去整體穩(wěn)定性時(shí)相應(yīng)的最小基礎(chǔ)底面壓力，稱為地基極限承載力。（2）地基承載力特征值：地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)1、地基承載力三、公路橋涵地基承載力地基設(shè)計(jì)采用正常使用極限狀態(tài)，所選定的地基承載力為地基承載力特征值。

即，要求作用于基底的壓應(yīng)力不超過(guò)地基的極限承載力，且有足夠的安全度，而且所引起的變形不超過(guò)建（構(gòu)）筑物的容許變形。sppupcrabcO（1）壓密（直線變形）階段：p-s呈線性關(guān)系、pcr—比例界限荷載

（2）局部剪切變形階段：p-s關(guān)系為曲線，斜率逐漸變大

（3）破壞階段：當(dāng)荷載大于極限荷載pu，即使荷載維持不變，沉降也會(huì)持續(xù)發(fā)展或急劇增大，始終達(dá)不到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。地基破壞過(guò)程的三個(gè)階段《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定地基承載力特征值：宜由載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試方法實(shí)測(cè)取得，其值不應(yīng)大于地基極限承載力的1/2。對(duì)中小橋、涵洞，當(dāng)受現(xiàn)場(chǎng)條件限制或開展載荷試驗(yàn)和其他原位測(cè)試確有困難時(shí)，可根據(jù)巖土類別、狀態(tài)、物理力學(xué)特性指標(biāo)及工程經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力特征值。巖石地基：可根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)、節(jié)理確定其承載力特征值。對(duì)復(fù)雜的巖層（如溶洞、斷層、軟弱夾層、易溶巖石、崩解性巖石、軟化巖石等）應(yīng)按各項(xiàng)因素綜合確定。碎石土地基：可根據(jù)類別和密實(shí)程度確定其承載力特征值。砂土地基：可根據(jù)類別、密實(shí)度和水位情況確定其承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定地基承載力特征值：宜由載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試方法實(shí)測(cè)取得，其值不應(yīng)大于地基極限承載力的1/2。對(duì)中小橋、涵洞，當(dāng)受現(xiàn)場(chǎng)條件限制或開展載荷試驗(yàn)和其他原位測(cè)試確有困難時(shí)，可根據(jù)巖土類別、狀態(tài)、物理力學(xué)特性指標(biāo)及工程經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力特征值。粉土地基：可根據(jù)天然孔隙比和天然含水率確定其承載力特征值。黏性土地基：老黏性土地基可根據(jù)壓縮模量確定地基承載力特征值。一般黏性土、新近沉積黏性土地基可根據(jù)液性指數(shù)和天然孔隙比確定其地基承載力特征值。軟土地基（特殊性土）：根據(jù)原狀土天然含水率確定軟土地基承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（1）巖石地基：可根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)、節(jié)理按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力堅(jiān)硬程度節(jié)理發(fā)育程度節(jié)理不發(fā)育節(jié)理發(fā)育節(jié)理很發(fā)育堅(jiān)硬巖、較硬巖＞30003000～20002000～1500較軟巖3000～15001500～10001000～800軟巖1200～10001000～800800～500極軟巖500～400400～300300～200巖石地基承載力特征值fa0（kPa）注：復(fù)雜的巖層（如溶洞、斷層、軟弱夾層、易溶巖石、崩解性巖石、軟化巖石等）應(yīng)按各項(xiàng)因素綜合確定?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（2）碎石土地基：可根據(jù)類別和密實(shí)程度按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力碎石土地基承載力特征值fa0（kPa）土類別密實(shí)程度密實(shí)中密稍密松散卵石1200～10001000～650650～500500～300碎石1000～800800～550550～400400～200圓礫800～600600～400400～300300～200角礫700～500500～400400～300300～200注：1.由硬質(zhì)巖組成，填充砂土者取高值；由軟質(zhì)巖組成，填充黏性土者取低值。2.半膠結(jié)的碎石土按密實(shí)的同類土提高10%～30％。3.松散的碎石土在天然河床中很少遇見，需特別注意鑒定。4.漂石、塊石參照卵石、碎石取值并適當(dāng)提高?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（3）砂土地基：可根據(jù)類別、水位情況和密實(shí)程度按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力土類別濕度密實(shí)程度密實(shí)中密稍密松散礫砂、粗砂與濕度無(wú)關(guān)550430370200中砂與濕度無(wú)關(guān)450370330150細(xì)砂水上350270230100水下300210190—粉砂水上300210190—水下20011090—砂土地基承載力特征值fa0（kPa）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（4）粉土地基：可根據(jù)天然孔隙比和天然含水率按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力天然孔隙比e天然含水率ω（%）1015202530350.5400380355———0.6300290280270——0.7250235225215205—0.8200190180170165—0.9160150145140130125粉土地基承載力特征值fa0（kPa）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（5）黏性土地基：老黏性土地基可根據(jù)壓縮模量按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力壓縮模量Es（MPa）10152025303540承載力特征值fa0（kPa）380430470510550580620老黏性土地基承載力特征值fa0（kPa）注：當(dāng)老黏性土Es<10MPa時(shí)，地基承載力特征值fa0按一般黏性土確定。《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（5）黏性土地基：一般黏性土地基可根據(jù)天然孔隙比和液性指數(shù)按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力一般黏性土地基承載力特征值fa0（kPa）天然孔隙比e液性指數(shù)IL00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.5450440430420400380350310270240220——0.6420410400380360340310280250220200180—0.74003703503303102902702402201901701601500.83803303002802602402302101801601501401300.93202802602402202101901801601401301201001.0250230220210190170160150140120110——1.1——16015014013012011010090———《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（5）黏性土地基：一般黏性土地基可根據(jù)天然孔隙比和液性指數(shù)確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力但：土中含有粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量30％以上者，fa0可適當(dāng)提高。當(dāng)e＜0.5時(shí)，取e=0.5；當(dāng)IL＜0時(shí)，取IL＝0。超過(guò)表列范圍的一般黏性土，fa0=57.22Es0.57。一般黏性土地基承載力特征值fa0取值大于300kPa時(shí)，應(yīng)有原位測(cè)試數(shù)據(jù)作依據(jù)?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（5）黏性土地基：新近沉積黏性土可根據(jù)天然孔隙比和天然含水率按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力天然孔隙比e液性指數(shù)IL≤0.250.751.25≤0.81401201000.9130110901.0120100801.111090—新近沉積黏性土地基承載力特征值fa0（kPa）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定（6）特殊性土地基：軟土地基可根據(jù)天然含水率按下表確定承載力特征值。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)2、地基承載力特征值的確定三、公路橋涵地基承載力天然含水率ω（%）36404550556575承載力特征值fa0（kPa）100908070605040軟土地基承載力特征值fa0（kPa）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定公路橋涵地基承載力的驗(yàn)算，以修正后的地基承載力特征值fa0乘以地基承載力抗力系數(shù)γR控制。修正后的地基承載力特征值fa

：根據(jù)基礎(chǔ)基底埋深、寬度及地基土的類可按下式確定。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)3、地基承載力特征值的修正三、公路橋涵地基承載力

式中：b—基礎(chǔ)底面的最小邊寬（m），當(dāng)b＜2m時(shí)，取b=2m；當(dāng)b＞10m時(shí)，取b=10m；h—基底埋置深度（m），從自然地面起算，有水流沖刷時(shí)自一般沖刷線起算；當(dāng)h＜3m時(shí)，取h=3m；當(dāng)h/b＞4時(shí)，取h=4b；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按表確定；γ1—基底持力層土的天然重度(kN/m3)。若持力層在水面以下且為透水者，應(yīng)取浮重度；γ2—基底以上土層的加權(quán)平均重度(kN/m3)，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，均取飽和重度;當(dāng)透水時(shí)，水中部分土層取浮重度。注：當(dāng)基礎(chǔ)位于水中不透水地層上時(shí)，fa可按平均常水位至一般沖刷線的水深按10kPa/m提高?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定修正后的地基承載力特征值fa

：根據(jù)基礎(chǔ)基底埋深、寬度及地基土的類可按下式確定。當(dāng)基礎(chǔ)位于水中不透水地層上時(shí)，fa可按平均常水位至一般沖刷線的水深按10kPa/m提高。土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)3、地基承載力特征值的修正三、公路橋涵地基承載力

式中：fa—修正后的地基承載力特征值（kPa）；b—基礎(chǔ)底面的最小邊寬（m），當(dāng)b＜2m時(shí)，取b=2m；當(dāng)b＞10m時(shí)，取b=10m；h—基底埋置深度（m），從自然地面起算，有水流沖刷時(shí)自一般沖刷線起算；當(dāng)h＜3m時(shí)，取h=3m；當(dāng)h/b＞4時(shí)，取h=4b；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按表確定；γ1—基底持力層土的天然重度(kN/m3)。若持力層在水面以下且為透水者，應(yīng)取浮重度；γ2—基底以上土層的加權(quán)平均重度(kN/m3)，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，均取飽和重度；當(dāng)透水時(shí)，水中部分土層取浮重度?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)3、地基承載力特征值的修正三、公路橋涵地基承載力地基土承載力寬度、深度修正系數(shù)k1、k2系數(shù)黏性土粉土砂土碎石土老黏性土一般黏性土新近沉積黏性土—粉砂細(xì)沙中砂礫砂、粗砂碎石、圓礫、角礫卵石h≥0.5h＜0.5—中密密實(shí)中密密實(shí)中密密實(shí)中密密實(shí)中密密實(shí)中密密實(shí)k1000001.01.21.52.02.03.03.04.03.04.03.04.0k22.51.52.51.01.52.02.53.04.04.05.55.06.05.06.06.010.0注：1.對(duì)稍密和松散狀態(tài)的砂、碎石土，k1、k2

值可采用表列中密值的50％。

2.強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化的巖石，可參照所風(fēng)化成的相應(yīng)土類取值；其他狀態(tài)下的巖石不修正?！豆窐蚝鼗c基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）規(guī)定修