桥梁墩台与基础知识点

桩基础的组成和分类？组成：①就地灌注钢筋混凝土桩的构造。②预制钢筋混凝土桩及预应力混凝土桩。③钢桩及木桩。分类：高桩承台或是低桩承台，摩擦桩或是柱桩，钻孔桩或是打入桩。桩的平面布置方式？桩与承台的连接？布置方式：①行列式。②梅花式。桩与承台的连接：桩与承台联结有两种方式，钢筋混凝土桩多采用桩顶主筋伸入承台，而木桩和预应力混凝土桩主要采用桩顶直接伸入承台方式。桩基础的力学计算图示及检算内容？力学计算图示：P155页。检算内容：①检算单桩轴向承载力。②检算桩身材料强度。③桩基承载力计算。④检算墩顶水平位移。桥台种类？组成？种类：⑴重力式桥台①矩形桥台与U形桥台②T形桥台③埋式桥台④耳墙式桥台⑵轻型桥台①梁桥轻型桥台（桩柱式桥台，锚定板式桥台）②拱桥轻型桥台（八字型，U型，背撑式桥台，靠背式框架桥台）③拱桥的其他形式桥台（组合式桥台，空腹式桥台，齿槛式桥台）组成：桥台主体由台顶台身和基础三部分组成，此外尚有锥体填土锥体护坡和检查台阶等附属建筑物桥台定位控制点及横向定位线？桥台定位控制点是胸墙中心，桥台的横向定位线是胸墙线的平面投影桥台长度？如何确定？桥台长度是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道砟槽的长度地基系数的含义及计算方法？含义：使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力，或者说，土产生单位压缩时，土对构件在单位面积上的土抗力（kPa/m）。计算方法：假定地基系数为常数（Cy=K），假定地面处地基系数为零，地面以下随深度按比例增加（Cy=my），假定地基系数呈抛物线变化（Cy=my%）等。我国采用了Cy=my的假设，其中m为比例系数。由于地基系数采用的比例系数为m，故常称"m”法。竖向地基系数Co,对非岩石类土，当入土深hW10m，按Co=10Mo计当入土深h>10m时，其中Mo为竖向地基系数Co的比例系数。当桩底或基底土层为岩石时，Co则不随入土深h改变，而与基底岩石强度有关。桩在土面处的柔度，及桩顶柔度的概念及计算方法？桩在土面处作用有单位力Qo=1或Mo=1时，引起桩在土面处的变位§QQ§MQ,§QM,§MM称桩在土面处的柔度。计算方法：p159。p160，p161。桩顶柔度的概念：桩顶柔度是指在桩顶处作用单位力或单位力矩时，桩顶产生的位移或转角。单桩的破坏形式，单桩轴向允许承载力确定方法？单桩的破坏形式：轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏。确定方法:静载试验法，经验公式法，理论公式法，静力触探法，动力公式法，波动方程法。桥台所受荷载？土压力种类及计算？桥台离心力及制动力计算？荷载：①垂直恒载：包括线路设备、桥跨自重压力、台顶和台身自重、基础自重、覆土自重。②列车活载及其影响力：包括桥跨活载支座反力、台顶垂直活载、桥跨及台顶的列车制动力或牵引力、曲线桥上的离心力，列车横向摇摆力以及台后路基填土因垂直活载引起的活载土压力③填土土压力：包括台后填土、基础后填土、前墙及其基础加宽部分以及台前填土所产生的土压力等④其他：如风力、水浮力等土压力：⑴恒载土压力①台背直墙部分主动土压力②斜墙部分主动土压力③基础部分的土压力④前墙及其基础加宽部分的主动土压力⑵活载土压力。计算：p100、101、102曲线桥的桥台须计及梁上及台顶传来的离心力，台上离心力按式（2〜3）进行计算，其作用点仍在轨顶以上2m梁上离心力计算方法与桥墩同台顶部分的制动或牵引力扔按竖向荷载的10%计算，作用点按移至轨底计算。对台后填土部分活载所产生的制动力或牵引力，因考虑到该力可经过钢轨传至填土破坏棱棱柱体以外的路基上，故规定可不予计算。其他与桥墩相同。重力式桥台检算内容？特点？内容：台身截面应力检算、偏心检算、受压稳定检算、台顶水平位移检算及基础和地基的检算。特点：①桥台受填土压力和活载土压等侧向主力的作用，再加上桥台竖向荷载较大，使主力组合对结构的影响较大，因此主力组合常可能控制应力和稳定性的检算，主力加附加力组合也可能控制偏心检算，这样就使桥台检算中会有主力组合，也有主力加附加力组合，而不像直线上桥墩常为主力加附加力组合控制设计，一般须计及主力加附加力组合。②由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。③桥台检算的活载布置情况较桥墩复杂，下面介绍几种常见的图示，检算前端应力和偏心的活载布置，检算后端应力和偏心的活载布置④直线桥台只需考虑主力及主力加纵向附加力的组合，曲线桥台则还需增加主力加横向附加力的组合。为什么对桥台进行前后端分别检算？由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。锚定板桥台的受力机理及布置原则是什么？锚定板桥台就是借住锚定板和锚杆所提供的抗拔力来平衡桥台台背上作用的侧压力。这样就改变了靠桥台自重抵抗台后土压力的受力体系，从而达到了轻型化的目的。原则：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置轻型桥台的类型及构造特点是什么？特点：①利用上部结构及下部的支撑梁作为桥台的支撑，以防止桥台向跨中移动②整个构造物成为四铰刚构系统③除台身按上下铰接支承的简支竖梁承受水平压力外，桥台还应作为弹性地基上的梁加以验算。梁桥及拱桥轻型桥台的检算内容有哪些？梁桥：①桥台（顺桥向）在侧向土压力作用下台身作为竖梁进行截面强度验算②桥台（包括基础）在竖向荷载作用下横桥向作为一根弹性地基短梁进行截面强度验算③基础底面下地基应力验算。拱桥：①台身截面强度验算②基底应力验算③稳定性验算为什么检算了单桩允许承载力还要检算群桩承载力？单桩在受力上有柱桩和摩擦桩之分，群桩的受力状态和单桩受力类型有密切关系。对于柱桩，由于桩底处压应力分布面积很小，各桩底的压应力互不重叠，各自单独作用，可以认为群桩承载力等于各单桩承载力之和。其沉降也几乎与单桩相同。摩擦桩在垂直荷载作用下，群桩的作用和单桩相比则不同，由于摩擦桩主要是靠表面摩擦将外荷载传递给土体，故桩底的应力分布较柱桩有所扩散，因此，群桩中各桩尖分布的应力互相重叠，使群桩桩尖土层受的压力要比单桩为大，而影响范围也比单桩要深。从沉降的角度看，当单桩和群桩中各桩都承受相同荷载N时，群桩的沉降要比单桩大得多。如欲使群桩的沉降减少，与单桩沉降相同，必须减少群桩的桩顶荷载，从而群桩中各桩的承载能力就小于单桩。浅平基设计原则？①基础本身的强度不得超限②地基土的强度不得超限（指持力层强度，若基底下不远处有软弱下卧层，则尚应检算此下卧层的强度）③基础不得倾倒及滑走，即应检算其轻覆和滑动稳定性④基础倾斜不得过大，合力偏心应小于容许值⑤基础要耐久可靠，这主要靠建筑材料和埋深来保证⑥有时还要检算基础的沉降或沉降差，特别是对超静定的连续梁、拱桥结构等。当墩身很高时，需检算墩台顶的水平位移⑦当墩台建筑在较陡的土坡上，或桥台筑于软土上且台后填土较高时，还应检算墩台连同土坡沿滑动弧面的滑动稳定性。确定基础埋置深度应该考虑哪些因素？①地基的地质条件②河流的冲刷深度③当地的冻结深度④上部结构形式⑤地形条件⑥保证持力层稳定所需的最小埋置深度浅平基的检算内容？①基底检算中的荷载②基底应力计算③基底偏心验算④基础的倾覆、滑动稳定性检算为什么要对基础进行偏心检算？在墩台基础的设计计算中，必须控制合力的偏心距，其目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两端应力相差过大，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，要使各种荷载组合条件下都能做到合力通过基底中心是不可能的，使起控制作用的荷载组合接近基底中心虽属可能，但往往是很不经济的。为此，容许应力在基底产生一定的偏心。基底应力检算中什么情况需进行应力重分布计算？最小应力是负值，表示在基础的一侧出现了拉应力，在整个基底面积上部分受压部分受拉，除混凝土浇筑在岩石地基上外，一般基底与土之间是不能承受拉力的，需考虑的基底应力的重分布。1、沉井基础的组成？包括刃脚、井壁、隔墙、井孔、射水孔、封底混凝土、顶盖2、沉井基础的特点：埋置深度大、整体性强、稳定性好、能承受较大的垂直荷载和水平荷载、施工工艺也不复杂。缺点：施工工期较长；对细砂及粉砂类土在井内抽水易发生流沙现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到大孤石、树干或井底岩层面倾斜过大时，均会给施工带来一定困难3、沉井作为整体基础检算时做了哪些假定？基本假定：（1）地基土作为弹性变形介质，地基系数随深度成正比例增加（2）不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力（3）沉井基础的刚度与土的刚度之比可认为是无限大沉井下沉困难时辅助措施:1.增加沉井自重2.减少沉井外壁的摩擦力纠偏措施：1.井外偏挖，井顶偏压或套拉法2摇摆法下沉3井外支垫法4.井内偏挖加垫法5.井外射水法6.倾斜发下沉沉井封顶方法：1.排水施工时的干封底2.不排水施工时的水下封底封底厚度的确定有两种方法取数值较大的作为控制厚度钻孔灌注桩的成孔方法:冲击沉孔、旋转成孔、冲抓成孔钻孔灌注桩施工中泥浆、护筒作用、清孔方法？泥浆;能对孔壁增大静水压力，并在孔壁形成一道泥皮，隔断水内外流动，保护孔壁防止坍孔还起浮渣及润滑作用和冷却钻头的作用护筒：固定桩位钻头导向，横断地面水保护孔口防止坍塌，提高孔内水位，增加对孔壁的静水压力 清孔方法：抽渣法、吸泥法、换浆法高桥墩施工方法：1.滑动模板施工（墩台整体性好，施工速度快，高空施工安全）2.翻模施工（施工安全，质量可靠，进度快，经济效益显著）3.爬模施工（高空施工质量更有保障）4.Y形墩施工（外形美观匀称，结构新颖，增大主跨跨度，提高桥梁整体刚度）明挖基础的支护方法：1.衬板支撑（地下水位较低，水位在坑底以下时）2.板桩支承（防渗性差，基坑在地下水面之下时）3.喷射混凝土护壁（用于土质稳定性较好时）4.地下连续土墙技术基底的检算要求和检算项目：1.基底土质是否符合设计，能否满足墩台承载力要求2.基底各部位土质是否相同，会不会导致墩台不均匀沉降。3.基底承重面与墩台压力线是否垂直能否导致墩台发生滑动4.基底平面尺寸能否保证基础圬工按设计尺寸顺利施工5.基坑防水措施是否恰当，能否保证基础圬工质量6.基底高程是否符合设计要求。非岩石基底约每十平方米测量一点，全坑不少于八点。其平均误差在50mm之内。岩石基底应清理至岩面什么是围堰，围堰的类型，与沉井的区别?围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施而修建的临时性围护结构；主要类型有：土围堰、木板桩围堰、钢板桩围堰、吊箱围堰、双壁钢围堰、锁口钢管桩围堰；区别：沉井施工完成后作为基础的一部分不需要拆除，而围堰只是修建基础时的临时性辅助结构沉井的下沉方法：1.排水下沉，适用于渗水量不大的稳定粘性土中，优点:容易控制下沉方向，有利于防止下沉过程中出现较大的偏斜。易于处理下沉过程中遇到的障碍。下沉速度较快。便于基础底层的检验处理。2.不排水下沉。适用于渗水量较大或地层上部为粘性土，下部为沙土或卵石土，地下水位高出其交界面时，粘性土挖出后可能漏水翻砂时，特别适用于，地下水位较高的粉、细砂地层。优点:有效防止流沙。垫木的作用和铺设方法：作用：扩大刃脚踏面的支承面积。方法:常用普通枕木一短方木相同对称铺设。沿沉井刃脚铺满一层。在刃脚的直线部分垂直刃脚铺设。沉井的隔墙下也应铺设垫木，隔墙与刃脚连接处垫木应搭接为整体。隔墙底模与垫木间的空隙设置桁架或垫方木抄紧。垫木中心应对井壁铺设各垫木顶面应与钢刃脚底面贴合梁在曲线上的布置方式：平分中矢布置、切线布置。有预偏心时桥墩中心如何确定？其里程如何确定？桥墩设有横向预偏心，此时应由两相邻梁中心线的交点，沿桥墩横向中心线向曲线外移动一个预偏心值，才是桥墩中心。 桥墩横轴与线路中线之交点称桥墩中心在线路中线上的对应点，有横向预偏心时桥墩中心里程不改变。偏角法墩位三要素？其各自含义？1）.交点矩L：指相邻桥跨中心线交点之间的距离；对边孔而言，交点矩是指桥台胸墙中心与相邻桥跨中心线交点的距离。2）.偏距E：桥墩中心与其在线路中心线上对应点之间的距离。3）.偏心角a：两相邻两中心线的转向角称为偏角。偏角有哪几部分组成？偏角a=aA+aZ=aB+0B+aF+0FaA——交点处后视A点方向桥梁中线与D点切线方向之间的夹角。aZ——交点处前视Z点方向桥梁中线与D点切线方向之间的夹角。aB、aF 弦切角 0B>0F 外移偏角桥台的布置方式？何为台尾负偏角？如何判断与纠正？1）直线布置、折线布置2）台尾负偏角：即台尾偏角方向与其他墩台偏角方向相反。当台尾出现负角时，则台前偏距E台前必满足E台前>L0的平方/2R，L0——台长，R——曲线半径 纠正：应使台尾与台前采用相同的偏距，即E台尾=E台前，从而使台尾偏角为正。什么是全桥总偏角？全桥总偏角是指两台尾处线路中线切线之偏角。桥墩的分类和组成：1、重力式桥墩，轻型桥墩2、重力式桥墩：梁桥重力式墩，拱桥重力式墩。轻型桥墩：梁桥轻型桥墩，拱桥轻型桥墩重力式桥墩尺寸拟定考虑因素？梁的跨度，梁全长，梁梗中心线位置，支座底板尺寸及梁端缝隙的大小，架梁和养护时移梁、顶梁的需要，施工、运营、养护维修以及其他特殊要求纵横向预偏心桥墩各适用于什么情况？为什么？①横向预偏心（曲线桥梁）：即是将桥墩纵向中心线向线路外侧移动一定距离而桥跨中线和支座垫石位置不动，其目的是使桥跨自重和列车竖向活载对桥墩的压力产生向曲线内侧的力矩，以平衡列车离心力引起的向外侧力矩②纵向预偏心：当桥墩上相邻梁跨的跨度不等时，为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩，通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方，使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向预偏心铁路桥及公路桥荷载分类？中荷载加载图示有几种？请画出，什么是荷载组合？为什么要进行荷载组合？①恒载（桥跨自重，墩身自重）、活载、离心力、制动力或牵引力、风力、流水压力、列车横向摇摆力。②四种：单孔重载、单孔轻载、双孔重载、双孔空车活载（P30）③荷载组合是指所有可能以最大值或较大值出现的荷