浅基础施工（桥梁下部结构施工）

桥梁下部结构施工课件007、浅基础的概念一、什么是浅基础浅基础（shallowfoundation）：一般指基础埋深3~5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础,且只需排水，挖槽等普通施工即可建造的基础。

二、主要分类浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础。1.扩展基础：墙下条形基础和柱下独立基础统称为扩展基础。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。

扩展基础二、主要分类2、联合基础：同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础。联合基础在为相邻两柱分别配置独立基础时，常因其中一柱靠近建筑界限，或因两柱间距较小，而出现基地面积不足或者荷载偏心过大等的情况，此时可考虑采用联合基础。联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜等。3、柱下条形基础当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向上若干柱子的基础练成一体而形成柱下条形基础。这种基础抗弯刚度大，因而具有调整不均匀沉降的能力。柱下条形基础二、主要分类4、柱下交叉条形基础如果地基软弱且在两个方向上分布不均，需要基础在两个方向都具有一定的刚度来调整不均匀沉降，则可在柱网下纵横两向分别设置钢筋混凝土条形基础，从而形成柱下交叉条形基础。柱下交叉条形基础二、主要分类5、筏型基础当柱下交叉条形基础底面积占建筑物平面面积的比例较大，或者建筑物在使用上有要求时，可以再建筑物的柱、墙下做成一块满堂的基础，就是筏型基础。此基础用于多层与高层建筑。柱下交叉条形基础二、主要分类6、箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成的整体结构，其抗弯刚度非常大，只能发生大致均匀的下沉，但要严格避免倾斜。箱形基础是高层建筑广泛采用的基础形式。箱型基础桥梁下部结构施工课件刚性基础的概念一、什么是刚性基础刚性基础（rigidfoundation）：抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等。

刚性基础注意:钢筋混凝土基础为柔性基础

二、刚性基础的特点优点：抗压性好，稳定性好，施工方便，能承受较大荷载；缺点：整体，拉性，抗弯，抗剪性能差；由于受到刚性角的限制而使基础高度较大材料用量多。刚性基础三、刚性基础分类1、钢筋混凝土柱下独立基础；2、钢筋混凝土墙下条形基础。钢筋混凝土柱下独立基础钢筋混凝土墙下条形基础三、刚性基础分类用于地基地基坚实，均匀，承载力较好、压缩性较小的上部荷载较小中小形民用建筑和砌体承重的轻型厂房以及荷载较小的桥梁基础。三、刚性基础分类台阶宽高比的限值与基础材料和基底反力大小有关，如下表：

三、刚性基础分类刚性扩大基础桥梁工程中的刚性扩大基础桥梁基础往往修建于江河的流水之中，遭受水流的冲刷。所以桥梁基础一般比房屋基础的规模大，需要考虑的问题多，施工条件也困难。

刚性扩大基础是桥梁实体式墩台浅基础的基本型式。三、刚性基础分类扩展基础桥梁工程中的刚性扩大基础

主要特点：基础外伸长度与基础高度的比值必须限制在一定范围内。若满足此条件，则认为基础的刚性很大，基础材料只承受压力，不会发生弯曲和剪切破坏。刚性扩大基础即由此而得名。此基础施工简单，可就地取材，稳定性好，也能承受较大的荷载。

桥梁下部结构施工课件浅基础的设计计算理论一、刚性浅基础设计计算内容1、确定基础埋置深度；2、初步拟定基础平面及立面尺寸；3、地基与基础的验算。二、地基与基础的验算每一个验算项目均分纵向和横向验算两部分，不予叠加。地基承载力验算，主要是使基底应力和下卧各土层中的应力不超过地基土的容许承载力，以保证基础不因其地基的承载力不足而危及到桥跨结构的安全和使用，其验算包括基础底面下地基持力层承载力和受压层范围内软弱下卧层承载力验算。1.持力层承载力验算持力层是直接与基底相接触的土层。持力层承载力验算的目的是保证基底压应力不超过地基的容许承载力，以保证持力层地基不发生破坏。二、地基与基础的验算1.持力层承载力验算1）当基底只承受轴心荷载时：式中:p——基底平均压应力，kPa；

N

——作用短期效应组合在基底产生的竖向力，kN；

A——基础底面面积，m2；[fa]——修正后的地基承载力容许值，kPa。二、地基与基础的验算1.持力层承载力验算2）基底单向偏心受压承受竖向力N和弯矩M共同作用时，当基底合力偏心距e0≤ρ时，应符合下列条件:二、地基与基础的验算1.持力层承载力验算2）基底单向偏心受压对设置在基岩上的墩台基础，当基底合力偏心距超出核心半径时，可仅按受压区计算基底最大压应力，不考虑基底承受拉力。基底为矩形截面的最大压应力按下式计算：二、地基与基础的验算1.持力层承载力验算3）当基底双向偏心受压承受竖向力N和绕x轴弯矩Mx与绕y轴弯矩My共同作用时，应符合下列条件:二、地基与基础的验算2.软卧下卧层承载力验算当受压层范围内地基为多层土组成，且持力层以下有软弱下卧层（容许承载力小于持力层容许承载力的土层）时，还应验算软弱下卧层的承载力。二、地基与基础的验算3.基底合力偏心距验算墩台基础的设计计算，必须控制基底合力偏心距，其目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以避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。

二、地基与基础的验算3.基底合力偏心距验算二、地基与基础的验算3.基底合力偏心距验算基底以上外力作用点对基底重心轴的偏心距e0按下式计算:基底承受单向或双向偏心受压的ρ值可按下式计算：二、地基与基础的验算4.基础稳定性验算基础稳定性验算包括基础的抗倾覆稳定性验算和基础抗滑动稳定性验算。二、地基与基础的验算4.基础稳定性验算2）桥涵墩台基础的抗滑稳定性系数Kc

按下式计算:二、地基与基础的验算桥梁下部结构施工课件刚性浅基础的构造一、刚性扩大基础构造建筑用材料：块石或混凝土等圬工材料基础平面尺寸：较墩、台底面大，每边扩大的尺寸最小为20cm刚性基础的悬出段长度，通常用压力分布角α来控制α角：自墩（台）身底的边缘与基底边缘的连线和竖直线间的夹角要求：α≦αmax(为αmax称为刚性角）刚性扩大基础关于αmax

的规定：对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5砂浆砌筑时αmax≦300对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5以上砂浆砌筑时αmax≦350混凝土浇筑时，αmax≦400当α﹥αmax时的浅基础称为柔性基础，应验算基础的弯曲拉应力和剪应力强度，并设置必要的钢筋当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形，以减少基础自重，节省材料。二、刚性扩大基础尺寸的拟订基础高度（H）：基础底面埋置深度h与基础顶面埋置深度h0

之差H=h-h0扩大基础平面图、立面图基础高度，一般应根据墩（台）身结构形式、荷载大小、基础材料等来确定：●首先根据基础埋置深度的要求，确定基底高程；●再按照水中基础顶面不高于最低水位，在季节性河流或旱地上的墩台基础顶面不高出地面，则可定出基顶高程。基础的平面尺寸：应根据墩(台)身底面形状而确定扩大基础平面图、立面图桥梁下部结构施工课件刚性扩大基础埋置深度的选择一、什么是基础的埋置深度基础的埋置深度是指从设计地面到基础底面的距离。选择基础的埋置深度是地基基础设计中的重要步骤，实质上就是选择合适的地基持力层。下卧层持力层（受力层）FG二、确定基础埋置深度需考虑的因素1.地基的工程地质条件基础应尽量埋置在良好的持力层上。当上层土的承载力低，而下层土的承载力高时，应将基础埋置在下层较好的土层中。当地基受力范围内存在软弱下卧层时，软弱下卧层的承载力和地基变形也应满足要求。二、确定基础埋置深度需考虑的因素2.水文条件地下水的情况与基础埋深也有密切关系。基础尽量做在地下水位以上，便于施工，如必须将基础埋在地下水位以下时，则应采取施工排水措施，保护地基不受扰动。二、确定基础埋置深度需考虑的因素3.上部结构的形式上部结构的形式不同，对基础产生的位移要求也不同。对中小跨度的简支梁来说，这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。对超静定结构，即基础发生较小的不均匀沉降也会使内力产生一定变化，这样上部结构的形式也会影响基础埋置深度的选择。二、确定基础埋置深度需考虑的因素4.作用在地基上的荷载大小和性质作用在地基上的荷载大小和性质是一个涉及结构物安全、稳定的问题。跨度大的桥梁，传至基础的荷载就大，因此基础埋置就深。结构物荷载的性质对基础埋置深度的影响也很明显。如对于承受水平荷载的基础，必须有足够的埋置深度来获得土的侧向抗力，以保证基础的稳定性，减少结构物的整体倾斜，防止倾覆及滑移。二、确定基础埋置深度需考虑的因素5.当地的冻结深度在寒冷地区，应该考虑由于季节性的冻结和融化对地基土引起的冻胀影响。为了保证结构物不受地基土季节性冻胀的影响，除持力层选择在非冻胀性土层外，基础底面应埋置在天然最大冻结线以下深度。

桥梁下部结构施工课件刚性基础的刚性角一、刚性角的定义刚性角刚性角：基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。在桥梁下部结构中，是指墩底边缘与基底边缘的连线与竖直线的夹角。二、刚性角的意义基础底面积越大其底面压强越小，对地基的负荷越有利，但放大的尺寸超过一定范围，超过基础材料本身的抗拉，抗剪能力，就会引起破坏，折裂的方向不是沿柱或墙的外侧垂直向下的，而是与垂线形成一个角度，这个角度就是材料刚性角。

刚性扩大基础二、刚性角的意义刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的材料做基础（受刚性角的限制）。基础底部扩展部分不超过基础材料刚性角的天然地基基础。简单的说:刚性基础中压力分布角a称为刚性角。在设计中，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，目的:确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。因而，也可