第2章 浅基础

1、基础工程基础工程第第2 2章章 浅基础浅基础F 地基基础的类型？地基基础的类型？F 浅基础地基承载力的确定？浅基础地基承载力的确定？F 刚性扩大基础的设计与计算刚性扩大基础的设计与计算？主要内容主要内容天然地基上的基础：埋入地层深度较浅埋入地层深度较浅 5m结构形式和施工方法复杂结构形式和施工方法复杂设计计算时需考虑基础侧面土体的影响设计计算时需考虑基础侧面土体的影响2-1.浅基础的分类：刚性刚性基础基础柔性柔性基础基础刚性基础刚性基础 砖、石、灰土，素混凝土 材料抗拉强度很低有基础台阶宽高比(刚性角)要求柔性基础柔性基础钢筋混凝土要满足抗弯,抗剪和抗冲切等结构要求F0hbtgt1:1.0 1

2、:2.0与材料和荷与材料和荷载有关载有关F bth0优点优点： 稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。缺点缺点： 自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响结构物的正常使用。适用条件：适用条件： 只要地基强度能满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的结构物，当持力层的土质较差又较厚时，不适宜的。刚性基础刚性基础优点优点： 它整体性能较好，抗弯刚度较大。在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，基本上消除了由于地基沉降不均匀引起结构物损坏的影响。缺点缺点： 钢

3、筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高。适用条件适用条件： 土质较差的地基上修建高层建筑时，采用这种基础形式是适宜的。柔性基础柔性基础1) 刚性扩大基础刚性扩大基础:2.按基础的结构形式分类按基础的结构形式分类它是桥涵常用的基础形式它是桥涵常用的基础形式，其平面形状常为矩形。其每边扩大的尺寸最小为0.20m0.50m，视土质、基础厚度、埋置深度和施工方法而定。作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚性角刚性角的限制。 地基强度低地基强度低 墩台强度高墩台强度高 基础平面尺寸扩大基础平面尺寸扩大 刚性扩大基础刚性扩大基础配置于整个构筑物（敦、台）之下，比上边构筑物底面扩大配置于整个构筑物（

4、敦、台）之下，比上边构筑物底面扩大2) 单独基础单独基础: 柱下或墙下柱下或墙下,土质较好土质较好独立基础的主要受力层深度 1.5b3) 条型基础条型基础墙下或柱下条形基础墙下或柱下条形基础, , 柱下柱下: :一般是土质一般是土质差差, ,两侧单独基础相连两侧单独基础相连条形基础的条形基础的主要受力层深度主要受力层深度 3.0b4) 十字交叉基础十字交叉基础柱下柱下: :土质更差土质更差, ,或荷载很大或荷载很大, ,四面基础相连四面基础相连纵向条形基础纵向条形基础横向条形基础横向条形基础5) 片筏基础片筏基础土质更差土质更差, ,单独基础联成整体单独基础联成整体6) 箱形基础箱形基础有筏、

5、墙和顶板形成箱，整体性更好有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好底板底板外墙外墙内墙内墙7) 壳体基础壳体基础高耸建筑物高耸建筑物3 按基础材料分类按基础材料分类砖砖石料石料混凝土混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土灰土灰土三合土三合土地基容许承载力的确定一般有以下四种方法：1在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；2根据现场荷载试验的p-s曲线；3按地基承载力理论公式计算；4按现行规范提供的经验公式及表格计算。常用2-2.浅基础地基容许承载力的确定：通过载荷试验确定通过载荷试验确定通过载荷试验确定通过载荷试验确定通过载荷试验确定通过载荷试验确定 有明显直线段：有明显直线段：fak = Pcr

6、加载到破坏且加载到破坏且 Pu / 2 Pcr ： 不能满足上述要求时：不能满足上述要求时：123SP0比比例例界界限限极极限限荷荷载载PcrPuPS曲线曲线临临塑塑荷荷载载fak = Pu / 2 取某一沉降量对应的荷载，但其值取某一沉降量对应的荷载，但其值不能大于不能大于最大加载量的一半最大加载量的一半静力触探试验法静力触探试验法 探头探头QfQcF钻杆钻杆用静压力将装有探头的触探器压入土中，通用静压力将装有探头的触探器压入土中，通过压力传感器及电阻应变仪测出土层对探头过压力传感器及电阻应变仪测出土层对探头的贯入阻力。探头贯入阻力的大小直接反映的贯入阻力。探头贯入阻力的大小直接反映了土的强

7、度的大小，把贯入阻力与荷载试验了土的强度的大小，把贯入阻力与荷载试验所得到的地基容许承载力建立相关关系，从所得到的地基容许承载力建立相关关系，从而即可按照实测的贯入阻力确定地基的容许而即可按照实测的贯入阻力确定地基的容许承载力值。还可以把土的贯入阻力与土的变承载力值。还可以把土的贯入阻力与土的变形模量及压缩模量建立相关关系，从而可以形模量及压缩模量建立相关关系，从而可以确定变形模量和压缩模量确定变形模量和压缩模量 方法介绍：方法介绍：探头阻力探头阻力Q可分可分为两个部分为两个部分1.1.锥头阻力锥头阻力Qc 2.2.侧壁摩阻力侧壁摩阻力Qf 比贯入阻力：比贯入阻力：探头单位截面积的阻力探头单位

8、截面积的阻力 AQQAQpfcs其它原位测试方法其它原位测试方法标准贯入试验法标准贯入试验法试验时，先行钻孔，再把上端接有钻杆试验时，先行钻孔，再把上端接有钻杆的标准贯入器放至孔底，然后用质量为的标准贯入器放至孔底，然后用质量为63.5kg63.5kg的锤，以的锤，以76cm76cm的高度自由下落将的高度自由下落将贯入器先击入土中贯入器先击入土中15cm15cm，然后测继续打，然后测继续打30cm30cm的所需要锤击数，该击数称为标准的所需要锤击数，该击数称为标准贯入击数贯入击数 方法介绍：方法介绍：器靴贯入器身器头钻杆建立标准贯入击数与地基承载力之间的建立标准贯入击数与地基承载力之间的对应关

9、系，可以得到相应标准贯入击数对应关系，可以得到相应标准贯入击数下的地基承载力下的地基承载力 按现行规范提供的经验公式计算n 根据我国各部门多年来的实践经验，收集了大量荷载试验和对已建建筑物的观测资料，通过理论和统计分析后制定相应的表格表格，它使确定地基土容许承载力的工作大为简化。n 我国幅员辽阔，土质变化较复杂，规范仅对一般土质条件作了规定，对一些特殊地基特殊地基，如疏松状态的砂土、接近流动状态的软粘土、含有大量有机质土和盐渍土等，以及对于大的或较重要的工程，还应结合具体情况，综综合采用荷载试验，现场标贯或静力触探及理论合采用荷载试验，现场标贯或静力触探及理论计算计算等方法研究分析后确定。公路

10、桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范（JTJD63-2007）步骤和方法 ： 1 1确定土的分类名称确定土的分类名称 对于一般地基土，通常根据塑性指数、粒径、工程地质特性等分为六类，即粘性土、砂类土、碎卵石类土、黄土、冻土及岩石。 2 2确定土的状态确定土的状态 土的状态是指土层所处的天然松密和稠度状况。粘性土的天然状态是按液性指数IL分为坚硬、半坚硬状态、硬塑、软塑和流塑状态；砂类土根据相对密度分为稍松、中等密实、密实状态；碎卵石类土则按密实度分为密实、中等密实及松散状态 。3 3确定土的容许承载力确定土的容许承载力根据规范表格得到地基承载力基本容许值fa0, 可按下式计算修正得

11、到容许承载力fa ：式中： fa0, 原位测试、或者从规范查取。称为地基承载力基本容许值地基承载力基本容许值。 b基础验算剖面底面最小边宽(或直径)（m），当b10m时，按10m计算； h基础底面的埋置深度(m)，对于受水流冲刷的基础，由一般冲刷线算起；不受水流冲刷的基础，由天然地面算起，位于挖方内的基础，由开挖后地面算起；当h3m时，取h=3m； 1基底下持力层土的天然重度(kN/m3)，如持力层在水面以下且为透水性土 时，应取用浮重度； 2基底以上土的重度（如为多层土时用换算重度）(kN/m3)，如持力层在水面以下且为不透水性土时，不论基底以上土的透水性质如何，应一律采用饱和重度，如持力层

12、为透水性土时，应一律采用浮重度； K1、K2按持力层土类确定在基础宽度和深度方面的修正系数。 )3(2-22110hKbKffaa）（当偏心距当偏心距e小于小于0.033b时，承载力公式时，承载力公式fa=Mb b+Md md+Mcck fa：承载力特征值（设计值）承载力特征值（设计值） Mb、Md 、Mc：承载力系数，由承载力系数，由 k 查表查表 b：基底宽度，大于基底宽度，大于6m按按6m考虑，考虑， 对于砂土小于对于砂土小于3m按按3m考虑考虑 ck：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007_2002取消表格

13、取消表格1.公式法公式法fa=fak+ b (b-3)+ d m(d-0.5)fak ：经验确定或静载荷试验确定的承载力标准值经验确定或静载荷试验确定的承载力标准值fa ：深宽修正后的承载力特征值（设计值）：深宽修正后的承载力特征值（设计值） b、 d ：宽度和埋深修正系数宽度和埋深修正系数 ：基础底面以下土的重度基础底面以下土的重度 m ：基础底面以上土的加权平均重度基础底面以上土的加权平均重度b ：大于大于6m按按6m考虑，小于考虑，小于3m按按3m考虑考虑2.通过载荷试验、经验确定时需修正通过载荷试验、经验确定时需修正2-3.刚性扩大基础的设计与计算：n基础埋置深度的确定基础埋置深度的确

14、定n刚性扩大基础尺寸的拟定刚性扩大基础尺寸的拟定n地基承载力验算地基承载力验算n基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算n基础稳定性和地基稳定性验算基础稳定性和地基稳定性验算n基础沉降验算基础沉降验算主要内容：主要内容：一、基础埋置深度的确定一、基础埋置深度的确定原则：原则：在满足承载力的条件下尽量浅埋在满足承载力的条件下尽量浅埋n要求要求： 变形较小，而强度又比较大的持力层，以保证地基强度满足要变形较小，而强度又比较大的持力层，以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基

15、础的安全。的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。n考虑因素考虑因素： 地基的地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、地基的地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式，以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术上部结构形式，以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。条件、造价等因素。基础埋深的不同方案c)b)a)h3h2h1刚性扩大基础刚性扩大基础 沉井基础沉井基础 桩基础桩基础（1）地基的地质条件）地基的地质条件岩石地基：岩石地基： 覆盖土层较薄的岩石地基覆盖土层较薄的岩石地基： 一般应清除覆盖土和风化层后，将基础直接修建在一般应清除覆盖土

16、和风化层后，将基础直接修建在新鲜岩面上。新鲜岩面上。 如岩石的风化层很厚如岩石的风化层很厚： 难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。 岩层表面倾斜时岩层表面倾斜时： 不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。 在陡峭山坡上修建桥台在陡峭山坡上修建桥台： 还应注意岩体的稳定性。还应注意岩体的稳定性。非岩石

17、地基：非岩石地基： 压缩层范围内为均质土压缩层范围内为均质土: : 基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求外，基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定来确定(同时考虑基础需要的最小埋深同时考虑基础需要的最小埋深)。地层为多层土地层为多层土: : 对大中型桥梁、结构物基础持力层的选定，应对大中型桥梁、结构物基础持力层的选定，应通过较详细计算或方案比较后确定。通过较详细计算或方案比较后确定。（2）河流的冲刷深度）河流的冲刷深度 冲刷的基本概念冲刷的基本概念:洪水冲刷后，整个河床面要下降，这叫洪水冲刷后，整个

18、河床面要下降，这叫一般冲刷一般冲刷被冲下去的深度叫被冲下去的深度叫一般冲刷深度一般冲刷深度同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深坑，同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深坑，这叫这叫局部冲刷局部冲刷局部冲刷原河床面一般冲刷 在有冲刷的河流中，为了防止桥梁墩、在有冲刷的河流中，为了防止桥梁墩、台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走以致台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走以致倒塌，基础必须埋置在倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线设计洪水的最大冲刷线以下不小于以下不小于1m1m。特别是在山区和丘陵地区的河。特别是在山区和丘陵地区的河流，更应注意考虑季节性洪水的冲刷作用。流

19、，更应注意考虑季节性洪水的冲刷作用。 冲刷总深度冲刷总深度(m) 最小埋置深度最小埋置深度(m)桥梁类型桥梁类型0333881515 2020一一 般般 桥桥 梁梁1.01.52.02.53.03.5技术复杂修复困难的特大桥及其它重要技术复杂修复困难的特大桥及其它重要大桥大桥1.52.02.53.03.54.0 对于大、中桥基础的基底在设计洪水冲刷总深对于大、中桥基础的基底在设计洪水冲刷总深度以下的最小埋置深度，建议根据桥梁大小、技术度以下的最小埋置深度，建议根据桥梁大小、技术的复杂性和重要性，参照下表采用的复杂性和重要性，参照下表采用（3）当地的冻结深度）当地的冻结深度 为了保证建筑物不受地

20、基土季节性冻胀的影响，为了保证建筑物不受地基土季节性冻胀的影响，除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定深度。大冻结线以下一定深度。 公桥基规公桥基规规定：规定： 当上部结构为超静定结构时，基底应埋置在最深当上部结构为超静定结构时，基底应埋置在最深冻结线以下不小于冻结线以下不小于0.25m0.25m；对静定结构的基础，一般；对静定结构的基础，一般也按此要求，但在冻结较深地区，为了减少基础埋也按此要求，但在冻结较深地区，为了减少基础埋深，有些类别的冻土经计算后也可将基底置于最大深，有些类别的冻土经计算后也可将基底置于最大冻结线以上。

21、冻结线以上。 （4）上部结构型式）上部结构型式 上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。也不同。 对对中、小跨度简支梁中、小跨度简支梁来说，这项因素对确定基来说，这项因素对确定基础的理直深度影响不大。础的理直深度影响不大。 对对超静定结构超静定结构 ， 便基础发生较小的不均匀沉便基础发生较小的不均匀沉降也会使内力产生一定变化。降也会使内力产生一定变化。 如对如对拱桥桥台拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位移，为了减少可能产生的水平位移和沉降差值，有时需将基础设置在埋和沉降差值，有时需将基础设置在埋 藏较深的坚藏较深的坚实上层上。实上层上。（5）当地

22、的地形条件）当地的地形条件当墩台、挡土墙等结构当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时，还应确定基础埋深时，还应考虑土坡连同结构物基考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。础一起滑动的稳定性。当地基为倾斜土坡时，应结合实际情况，对地基容许当地基为倾斜土坡时，应结合实际情况，对地基容许承载力适当折减。承载力适当折减。lsDbhDhlb若基础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要若基础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要注意岩体的稳定性。注意岩体的稳定性。（6）保证持力层稳定所需的最小埋置深度）保证持力层稳定所需的最小埋置深度 地表土在温度和湿度的影响下

23、，会产生一定的风化作用，地表土在温度和湿度的影响下，会产生一定的风化作用，其性质是不稳定的。加上人类和动物活动以及植物的生长作用，其性质是不稳定的。加上人类和动物活动以及植物的生长作用，也会破坏地表土层的结构，影响其强度和稳定，所以一般地表土也会破坏地表土层的结构，影响其强度和稳定，所以一般地表土不宜作为持力层。不宜作为持力层。为了保证地基和基础的稳定性，基础的理置深度为了保证地基和基础的稳定性，基础的理置深度(除岩石地基除岩石地基外外)应在天然地面或无冲刷河流的河底以下不小于应在天然地面或无冲刷河流的河底以下不小于lm。公桥基规公桥基规 （JTJD63-2007）规定：）规定：建筑基规建筑基

24、规 （GB50007_2002）规定：）规定：除岩石地基外，不宜小于除岩石地基外，不宜小于0.5m。除上述因素以外，在确定基础埋置深度时，还应考虑相除上述因素以外，在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻结构物的影响，如新结构物基础比原有结构物基础深，邻结构物的影响，如新结构物基础比原有结构物基础深，则施工挖土有可能影响原有基础的稳定。施工技术条件则施工挖土有可能影响原有基础的稳定。施工技术条件(施工设备、排水条件、支撑要求等施工设备、排水条件、支撑要求等)及经济分析等对基础及经济分析等对基础埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。 上述影响基础埋深的因素也适用于其它

25、类型的基础上述影响基础埋深的因素也适用于其它类型的基础( (如沉井基础如沉井基础) )。现举一简例来说明如何较合理地确定基础埋置深现举一简例来说明如何较合理地确定基础埋置深度和选择持力层。度和选择持力层。基础埋深的不同方案c)b)a)()硬塑亚粘土0=250kPa()硬塑粘土0=300kPa()软粘土0=100kPa()硬塑亚粘土0=250kPa最大冲刷线一般冲刷线h3h2h111.0 常水位9.0 河底8.0 7.01.0-1.0-5.0刚性扩大基础刚性扩大基础 沉井基础沉井基础 桩基础桩基础二、刚性扩大基础尺寸的拟定二、刚性扩大基础尺寸的拟定l基础厚度基础厚度l基础平面尺寸基础平面尺寸l基

26、础剖面尺寸基础剖面尺寸b)a)bl/2a/2t3t2t1c2c1aaHhc1aaHhd基础厚度基础厚度 应根据墩、台身结构形式，荷载大小，选用的基础材应根据墩、台身结构形式，荷载大小，选用的基础材料等因素来确定料等因素来确定。 基底标高基底标高应按基础埋深的要求确定。应按基础埋深的要求确定。 水中水中基础顶面基础顶面一般不高于最低水位，在季节性流水的河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，以防碰流或旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防碰损。损。 基础厚度可按上述要求所确定的基础底面和顶面标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。在一

27、般情况下，大、中桥墩、台混凝土基础厚高求得。在一般情况下，大、中桥墩、台混凝土基础厚度在度在1.02.0m左右。左右。基础平面尺寸基础平面尺寸 基础平面形式一般应考虑墩、台身底面的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面长宽尺寸与高度有如下的关系式tan2)(tan2)(HdbHla顺桥向宽度横桥向长度定义定义：刚性扩大基础的剖面形式一般做成矩形或台阶形，刚性扩大基础的剖面形式一般做成矩形或台阶形，自墩、台身底边缘至基顶边缘的距离自墩、台身底边缘至基顶边缘的距离c c称襟边。称襟边。作用

28、作用：一方面是扩大基底面积增加基础承载力，同时也便于调整基一方面是扩大基底面积增加基础承载力，同时也便于调整基础施工时在平面尺寸上可能发生的误差，也为了支立墩、合身模板础施工时在平面尺寸上可能发生的误差，也为了支立墩、合身模板的需要。的需要。取值取值： 应视基底面积的要求、基础厚度及施工方法而定。桥梁墩应视基底面积的要求、基础厚度及施工方法而定。桥梁墩台基础襟边最小值为台基础襟边最小值为20cm-30cm20cm-30cm。 基础较厚基础较厚( (超过超过lmlm以上以上) )时，可将基础的剖面浇砌成台阶形时，可将基础的剖面浇砌成台阶形基础剖面尺寸基础剖面尺寸襟边襟边 基础悬出总长度基础悬出总

29、长度( (包括襟边与台阶宽度之和包括襟边与台阶宽度之和) )按前面刚按前面刚性基础的定义，应使悬出部分在基底反力作用下，在性基础的定义，应使悬出部分在基底反力作用下，在a-aa-a截面截面所产生的弯曲拉应力和剪应力不超过基础污工的强度限值。所产生的弯曲拉应力和剪应力不超过基础污工的强度限值。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角底边缘的联线间的最大夹角maxmax，称为，称为刚性角刚性角。 在设计时，应使每个台阶宽度在设计时，应使每个台阶宽度cici与厚度与厚度titi保持在一定比例内，使保持在一定比例内

30、，使其夹角其夹角i i=maxmax这时可认为属刚性基础，不必对基础进行弯曲拉应力和这时可认为属刚性基础，不必对基础进行弯曲拉应力和剪应力的强度验算，在基础中也可不设置受力钢筋。剪应力的强度验算，在基础中也可不设置受力钢筋。 刚性角刚性角maxmax的数值是与基础所用的污工材料强度有关。根据的数值是与基础所用的污工材料强度有关。根据实验，常用的基础材料的刚性角实验，常用的基础材料的刚性角maxmax值可按下面提供的数值取用值可按下面提供的数值取用 砖、片石、块石、粗料石砌体，当用砖、片石、块石、粗料石砌体，当用5 5号以下砂浆砌筑时号以下砂浆砌筑时 maxmax3030度度 砖、片石、块石、粗

31、料石砌体，当用砖、片石、块石、粗料石砌体，当用5 5号以上砂浆砌筑时号以上砂浆砌筑时 maxmax3535度度 混凝土浇筑时混凝土浇筑时 maxmax4040度度 基础每层台阶高度基础每层台阶高度t ti i通常为通常为0.50m-1.00m0.50m-1.00m，在一般情况下各，在一般情况下各层台阶宜采取相同厚度。层台阶宜采取相同厚度。 三、地基承载力验算三、地基承载力验算l持力层强度验算持力层强度验算l软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算偏心竖直力作用在任意点偏心竖直力作用在任意点基底应力分布图基底应力分布图持力层强度验算持力层强度验算1.基底只承受轴心荷载基底只承受轴心荷载afANp

32、公桥基规公桥基规 （JTJD63-2007）：）：2.基底单向偏心受压基底单向偏心受压maxaRfrWMANp3.基底双向偏心受压基底双向偏心受压maxaRyyxxfrWMWMANp4.基底单向偏心受压，偏心距基底单向偏心受压，偏心距e0大于核心半径大于核心半径(b/6)2(32320maxaRfraebNdaNp 当受压层范围内地基为多层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，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力，验算时先计算软弱下卧层顶面（在基底形心轴下）的应力面（在基底形心轴下）的应力（包括自重

33、应力及附加力），不（包括自重应力及附加力），不得大于该处地基土的容许承载力。得大于该处地基土的容许承载力。即即: :)()(21aRzfrhpzhp软弱下卧层强度验算软弱下卧层强度验算四、基底合力偏心距验算四、基底合力偏心距验算 目的目的: : 尽可能使基底应力分尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大，使两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀基础产生较大的不均匀沉降，墩、台发生倾斜，沉降，墩、台发生倾斜，影响正常使用影响正常使用 。m axm axm axm ine0NNMbNKb设计原则设计原则: 非岩石地基非岩石地基:以不出现拉应力为原则，当墩、台以不

34、出现拉应力为原则，当墩、台仅受恒载作用时，基底合力偏心距仅受恒载作用时，基底合力偏心距e e0 0应分别不大于基应分别不大于基底核心半径的底核心半径的0.10.1倍（桥墩）和倍（桥墩）和0.750.75倍（桥台）；当倍（桥台）；当墩、台受荷载组合是短时的，对基底偏心距的要求可墩、台受荷载组合是短时的，对基底偏心距的要求可以放宽，一般只要求基底偏心距以放宽，一般只要求基底偏心距e e0 0不超过核心半径即不超过核心半径即可。可。 岩石地基岩石地基:可以允许出现拉应力，根据岩石的强度，可以允许出现拉应力，根据岩石的强度，合力偏心距合力偏心距e e0 0最大可为基底核心半径的最大可为基底核心半径的1

35、.21.21.51.5倍，倍，以保证必要的安全储备。以保证必要的安全储备。五、五、基础稳定性和地基稳定性验算基础稳定性和地基稳定性验算 基础倾覆稳定性验算基础倾覆稳定性验算 基础稳定性验算基础稳定性验算 基础滑动稳定性验算基础滑动稳定性验算地基稳定性验算地基稳定性验算 基础倾覆稳定性验算基础倾覆稳定性验算 基础倾覆稳定性与合力的偏心距有关。合力偏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，如下图心距愈大，则基础抗倾覆的安全储备愈小，如下图所示，因此，在设计时，可以用限制合力偏心距所示，因此，在设计时，可以用限制合力偏心距e e0 0来保证基础的倾覆稳定性。来保

36、证基础的倾覆稳定性。00eyKiiiiiPhHePe0K0为抗倾覆稳定系数为抗倾覆稳定系数,一般对主要一般对主要荷载组合荷载组合K01.5，在各种附加荷，在各种附加荷载组合时，载组合时，K01.11.3。 基础倾覆稳定性计算基础倾覆稳定性计算基础滑动稳定性验算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擦阻力和水平推力的比值KcKc来表示，来表示，KcKc称为抗滑动稳称为抗滑动稳定系数。即定系数。即iapiicHHPK K

37、c为抗滑动稳定系数为抗滑动稳定系数必须大于规范规定的设计必须大于规范规定的设计容许值，一般根据荷载性容许值，一般根据荷载性质，质，Kc1.21.3。地基稳定性验算地基稳定性验算n 位于软土地基上较高的桥台需验算桥台沿滑裂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，基础也有可能沿软夹层时，在台后土推力作用下，基础也有可能沿软弱夹层土的层面滑动；在较陡的土质斜坡上的桥台、弱夹层土的层面滑动；在较陡的土质斜坡上的桥台、挡土墙也有滑动的可能。挡土墙也有滑动的可能。a)hi基础抗倾覆措施基础抗倾覆措施 六、基础沉降验算六、基础沉降验