桥梁基础工程施工教案(3)

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课程： 桥梁基础工程施工 09-10 学年 第_1学期 第 2 周 8 月 31日

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图2-19 偏心竖直力作用在任意点 图2-20 软弱下卧层承载力验算 当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘土，或当上部结构对基础沉降有一定要求时，除承载力应满足上述要求外，还应验算包括软弱下卧层的基础沉降量。 四、基底合力偏心距验算

控制基底合力偏心距的目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，使墩、台发生倾斜，影响正常使用。若使合力通过基底中心，虽然可得均匀的应力，但这样做非但不经济，往往也是不可能的，所以在设计时，根据有关设计规范的规定，按以下原则掌握。 对于非岩石地基：以不出现拉应力为原则：当墩、台仅受恒载作用时，基底合力偏心距e0应分别不大于基底核心半径?的0.1倍（桥墩）和0.75倍（桥台）；当墩、台受荷载组合Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时，由于一般是短时的，因此对基底偏心距的要求可以放宽，一般只要求基底偏心距e0不超过核心半径?即可。

对于修建在岩石地基上的基础：可以允许出现拉应力，根据岩石的强度，合力偏心距e0最大可为基底核心半径的1.2～1.5倍，以保证必要的安全储备（具体规定可参阅有关桥涵设计规范）。

在验算基底偏心距时，应采用计算基底应力相同的最不利荷载组合。

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五、基础稳定性和地基稳定性验算

基础稳定性验算包括基础倾覆稳定性验算和基础滑动稳定性验算。此外，对某些土质条件下的桥台、挡土墙还要验算地基的稳定性，以防桥台、挡土墙下地基的滑动。 （一）基础稳定性验算

1．基础倾覆稳定性验算

理论和实践证明，基础倾覆稳定性与合力的偏心距有关。合力偏心距愈大，则基础抗倾覆的安全储备愈小，如图2-21所示，因此，在设计时，可以用限制合力偏心距e0来保证基础的倾覆稳定性。

对抗倾覆稳定系数K0的容许值均有不同要求，一般对主要荷载组合K0≥1.5，在各种附加荷载组合时，K0≥1.1～1.3。

2．基础滑动稳定性验算

基础在水平推力作用下沿基础底面滑动的可能性即基础抗滑动安全度的大小，可用基底与土之间的摩擦阻力和水平推力的比值Kc来表示，Kc称为抗滑

图2-21 基础倾覆稳定性计算

动稳定系数。即

（2-14）

式中：?——基础底面（圬工材料）与地基之间的摩擦系数；

Kc???Pi?Ti

?Pi，?Ti符号意义同前。

验算桥台基础的滑动稳定性时，如台前填土保证不受冲刷，可同时考虑计入与台后土压力方向相反的台前土压力，其数值可按主动或静止土压力进行计算。

按式（2-14）求得的抗滑动稳定系数Kc值，必须大于规范规定的设计容许值，一般根据荷载性质，K0≥1.2～1.3。

修建在非岩石地基上的拱桥桥台基础，在拱的水平推力和力矩作用下，基础可能向路堤方向滑移或转动，此项水平位移和转动还与台后土抗力的大小有关。 （二）地基稳定性验算

位于软土地基上较高的桥台需验算桥台沿滑裂曲面滑动的稳定性，基底下地基如在不深处有软弱夹层时，在台后土推力作用下，基础也有可能沿软弱夹层土Ⅱ的层面滑动（图2-22a）；在较陡的土质斜坡上的桥台、挡土墙也有滑动的可能（图2-22b）。

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这种地基稳定性验算方法可按土坡稳定分析方法，即用圆弧滑动面法来进行验算。在验算时一般假定滑动面通过填土一侧基础剖面角点A（图2-22），但在计算滑动力矩时，应计入桥台上作用的外荷载（包括上部结构自重和活载等）以及桥台和基础的

自重的影响，然后求出稳定系数满足规定的要求值。 图2-22 地基稳定性验算

以上对地基与基础的验算，均应满足设计规定的要求，达不到要求时，必须采取设计措施，如梁桥桥台后土压力引起的倾覆力矩比较大，基础的抗倾覆稳定性不能满足要求时，可将台身做成不对称的形式（如图2-22所示后倾形式），这样可以增加台身自重所产生的抗倾覆力矩，达到提高抗倾覆的安全度。如采用这种外形，则在砌筑台身时，应及时在台后填土并夯实，以防台身向后倾覆和转动；也可在台后一定长度范围内填碎石、干砌片石或填石灰土，以增大填料的内摩擦角减小土压力，达到减小倾覆力矩提高抗倾覆安全度的目的。

图2-22基础抗倾覆措施 图2-23 基础抗滑动措施

拱桥桥台，由于拱脚水平推力作用下，基础的滑动稳定性不能满足要求时，可以在基底四周做成如图2-23a的齿槛，这样，由基底与土间的摩擦滑动变为土的剪切破坏，从而提高了基础的抗滑力，如仅受单向水平推力时，也可将基底设计成如图2-23b的倾斜形，以减小滑动力，同时增加在斜面上的压力。由图可见滑动力随?角的增大而减小，从安全考虑，?角不宜大于10，同时要保持基底以下土层在施工时不受扰动。

当高填土的桥台基础或土坡上的挡墙地基可能出现滑动或在土坡上出现裂缝时，可以增加基础的埋置深度或改用桩基础，提高墩台基础下地基的稳定性；或者在土坡上设置地面排水系统，拦截和引走滑坡体以外的地表水，以减少因渗水而引起土坡滑动的不稳定因素。 六、基础沉降验算

基础的沉降验算包括沉降量，相邻基础沉降差，基础由于地基不均匀沉降而发生的倾斜等。

基础的沉降主要由竖向荷载作用下土层的压缩变形引起。沉降量过大将影响结构物的正常使用和安全，应加以限制。在确定一般土质的地基容许承载力时，已考虑这一变形的因素，所以修建在一般土质条件下的中、小型桥梁的基础，只要满足了地基的强度要求，地基（基础）的沉降也就满足要求。但对于下列情况，则必须验算基础的沉降，使其不大于规定的容许值：

1．修建在地质情况复杂、地层分布不均或强度较小的软粘土地基及湿陷性黄土上的基础；

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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 …… 此处隐藏：1222字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……