天然地基上的刚性浅基础PPT课件.ppt

刚性角：基础悬出总长度（包括襟边与台阶宽度之和）按前面刚性基础的定义，应使悬出部分在基底反力作用下，在a-a截面所产生的弯曲拉力和剪应力不超过基础圬工的强度限值。所以满足上述要求时，就可得到自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹?max，称为刚性角。 当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节省材料。 无围护基坑坑壁坡度 坑 壁 土 类 坑 壁 坡 度 基 坑 顶 缘 无 荷 载 基 坑 顶 缘 有 静 载 基 坑 顶 缘 有 动 载 砂 土 1∶1 1∶1.25 1∶1.5 碎 石 土 1∶0.75 1∶1 1∶1.25 粉 土 1∶0.67 1∶0.75 1∶1 黏 性 土 1∶0.33 1∶0.5 1∶0.75 极 软 岩 1∶0.25 1∶0.33 1∶0.67 软 质 岩 1∶0 1∶0.1 1∶0.25 硬 质 岩 1∶0 1∶0 1∶0 适用情况：基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工过程中必须不断地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。 常用方法：表面排水法、井点法降低地下水位。 二、基坑排水 （一）表面排水法 概念：在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间，在基坑四周开挖集水沟汇集坑壁及基底的渗水，并引向一个或数个比集水沟挖得更深一些的集水坑，集水沟和集水坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防土石堵塞龙头。 适用情况：一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉细砂土等黏聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这类土时，应避免采用表面排水法。 （二）井点法降低地下水位 概念：即在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端1.5m左右为滤管，上面钻有若干直径约2mm的滤孔，外面用过滤层包扎起来。各个井管用集水管连接并抽水 。 类型：分为轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井点等，可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及工程特点选用。 特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。 适用情况：适用于渗透系数为（0.1～80）m/d的砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软黏土等则效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。 天然地基上的刚性浅基础 二、刚性扩大基础尺寸的拟定 基础厚度 基础平面尺寸 基础剖面尺寸 刚性扩大基础剖面、平面图 基础厚度 应根据墩、台身结构形式，荷载大小，选用的基础材料等因素来确定。基底标高应按基础埋深的要求确定。水中基础顶面一般不高于最低水位，在季节性流水的河流或旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防碰损。这样，基础厚度可按上述要求所确定的基础底面和顶面标高求得。 基础平面尺寸 基础平面形式一般应考虑墩、台身底面的形状而确定，基础平面形状常用矩形。基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式： 三、地基承载力验算 持力层承载力验算 软弱下卧层承载力验算 持力层强度验算 持力层是指直接与基底相接触的土层，持力层承载力验算要求荷载在基底产生的地基应力不超过持力层的地基容许承载力。基底应力分布公式如下 (由于浅基础埋置深度小，在计算中可不计基础四周土的摩阻力和弹性抗力的作用) 。 偏心竖直力作用在任意点 基底应力分布图 讨 论: 对公路桥梁，一般由顺桥向控制基底应力计算。但对通航河流或河流中有漂流物时，应计算撞击力在横桥向产生的基底应力，并与顺桥向基底应力比较，取其大者控制设计。 对于曲线桥，计算基底应力时，应按下式计算： 软弱下卧层承载力验算 当受压层范围内地基为多层土，且持力层以下有软弱下卧层，这时还应验算软弱下卧层的承载力，验算时先计算软弱下卧层顶面（在基底形心轴下）的应力（包括自重应力及附加力） ，不得大于该处地基土的承载力容许值。即: 四、基底合力偏心距验算 目的: 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，墩、台发生倾斜，影响正常使用 。 设计原则: 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）