第二章天然地基上的浅基础公路桥涵基础工程_精品文档.ppt

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第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础定义定义：

通常将埋置深度较浅（一般在数米以内），且施通常将埋置深度较浅（一般在数米以内），且施工相对简单的基础称为浅基础。

工相对简单的基础称为浅基础。

特点特点：

施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故亦法，故亦称为明挖基础。

设计计算时可以称为明挖基础。

设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的忽略基础侧面土体对基础的影响影响，基础结构形式和施工方法也较简单。

，基础结构形式和施工方法也较简单。

第二章天然地基上的浅基础回顾天然地基天然地基：

没有经过人为加固处理的地基：

没有经过人为加固处理的地基人工地基人工地基：

需人工加固的软弱地基：

需人工加固的软弱地基浅基础浅基础：

埋深较浅，用一般方法、工艺施工：

埋深较浅，用一般方法、工艺施工深基础深基础：

（桩基、沉井桩基、沉井），特殊工艺施工，特殊工艺施工方方案案组组合合天然地基天然地基人工地基人工地基浅基础浅基础深基础深基础方方案案选选择择造价低造价低造价低造价低易施工易施工易施工易施工安全合理安全合理安全合理安全合理技术先进技术先进技术先进技术先进回顾第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础第一节天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础一、浅基础常用类型及适用条件天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性刚性基础基础（也称无筋扩展基础也称无筋扩展基础）和）和钢筋混凝土扩展基础钢筋混凝土扩展基础两两大类大类第二章天然地基上的浅基础钢筋混凝土扩展基础钢筋混凝土扩展基础刚性基础刚性基础2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为力为，此时基础的悬出部分，此时基础的悬出部分a-aa-a断面左端，相当于承受断面左端，相当于承受着强度为的均布荷载的着强度为的均布荷载的悬臂梁悬臂梁，在荷载作用下，在荷载作用下，a-aa-a断面断面将产生将产生弯曲拉应力和剪应力弯曲拉应力和剪应力。

当基础圬工具有足够的截面。

当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，应力时，a-aa-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置配置受力钢筋受力钢筋，这种基础称为刚性基础。

它是桥梁、涵洞和房，这种基础称为刚性基础。

它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。

屋等建筑物常用的基础类型。

刚性基础的概念2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础形式：

形式：

刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础等刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础等。

优点：

优点：

稳定性好、稳定性好、施工简便施工简便、能承受较大的荷载，所以只、能承受较大的荷载，所以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。

虑的基础形式。

缺点：

缺点：

自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础自重大，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，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建筑物的正否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。

常使用。

刚性基础的特点2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础基础在基底反力作用下，在基础在基底反力作用下，在a-aa-a断面产生弯曲拉应力和剪断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-aa-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。

中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。

钢筋混凝土扩展基础的概念2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础l形式形式：

柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。

柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。

l优点优点：

其整体性能较好，抗弯刚度较大。

如筏板和箱形基础，其整体性能较好，抗弯刚度较大。

如筏板和箱形基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀引起的建筑物损坏。

所以在土质较差的地基上修建高层建筑引起的建筑物损坏。

所以在土质较差的地基上修建高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。

物时，采用这种基础形式是适宜的。

l缺点缺点：

钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋和水泥钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基础形的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。

式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。

钢筋混凝土扩展基础的特点2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是挡土条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。

其横剖面可以是矩形或将墙下或涵洞下常用的基础形式。

其横剖面可以是矩形或将一侧筑成台阶形。

一侧筑成台阶形。

有时为了增强桥柱下基础的承载能力，将同一排若干个柱有时为了增强桥柱下基础的承载能力，将同一排若干个柱子的基础联合起来，也就成为柱下条形基础。

其构造与倒子的基础联合起来，也就成为柱下条形基础。

其构造与倒置的置的TT形截面梁相类似，在沿柱子的排列方向的剖面可以形截面梁相类似，在沿柱子的排列方向的剖面可以是等截面的，也可以如图那样在柱位处加腋的。

在桥梁基是等截面的，也可以如图那样在柱位处加腋的。

在桥梁基础中，一般是做成刚性基础，个别的也可做成柔性基础。

础中，一般是做成刚性基础，个别的也可做成柔性基础。

2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础条形基础第二章天然地基上的浅基础2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础挡土墙下条形基础挡土墙下条形基础柱下条形基础柱下条形基础第二章天然地基上的浅基础由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而需由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而需要将基础平面尺寸扩大以满足地基强度要求，这种刚性基要将基础平面尺寸扩大以满足地基强度要求，这种刚性基础刚称刚性扩大基础。

础刚称刚性扩大基础。

它是桥涵及其它建筑物常用的基础它是桥涵及其它建筑物常用的基础形式形式，其平面形状常为矩形。

其每边扩大的尺寸最小为，其平面形状常为矩形。

其每边扩大的尺寸最小为0.20m0.20m0.50m0.50m，视土质、基础厚度、埋置深度和施工方法，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而定。

作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚刚性角性角的限制。

的限制。

2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础刚性扩大基础第二章天然地基上的浅基础刚性角刚性角：

基础悬出总长度（包括襟边与台阶宽度之和）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，按前面刚性基础的定义，应使悬出部分在基底反力作用下，在在a-aa-a截面截面所产生的弯曲拉力和剪应力不超过基础圬工的强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的垂线与基底边缘的联线间的最大夹max，称为刚性角。

，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。

减少基础自重，节省材料。

2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件第二章天然地基上的浅基础刚性扩大基础刚性扩大基础第二章天然地基上的浅基础开挖开挖:

刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基坑开挖，开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜坑开挖，开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜间断。

基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底情间断。

基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底情况进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴况进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴露过久。

基坑可用机械或人工开挖，接近基底设计标高应露过久。

基坑可用机械或人工开挖，接近基底设计标高应留留30cm30cm高度由人工开挖，以免破坏基底土的结构。

基坑开高度由人工开挖，以免破坏基底土的结构。

基坑开挖过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每边大挖过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每边大0.5m0.5m1.0m1.0m，以方便设置排水沟及立模板和砌筑工作。

，以方便设置排水沟及立模板和砌筑工作。

第二节第二节刚性扩大基础施工刚性扩大基础施工施工一般要求：

2-2刚性扩大基础施工第二章天然地基上的浅基础围护：

围护：

基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围护或不围护，围护的方式有多种多样。

水中开挖基坑还需护或不围护，围护的方式有多种多样。

水中开挖基坑还需先修筑先修筑防水围堰防水围堰。

第二章天然地基上的浅基础一、旱地上基坑开挖及围护

（一）无围护基坑当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少，不影响坑当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少，不影响坑壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜坡形。

竖直坑壁只有在岩石地基或基坑较浅又无地下水的坡形。

竖直坑壁只有在岩石地基或基坑较浅又无地下水的硬粘土中采用。

硬粘土中采用。

要求：

要求：

在一般土质条件下开挖基坑时，应采用在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡放坡开开挖的方法，基坑深度在挖的方法，基坑深度在5m5m以内，施工期较短，地下水在基以内，施工期较短，地下水在基底以下，且土的湿度接近底以下，且土的湿度接近最佳含水量最佳含水量，土质构造又较，土质构造又较均匀均匀时，基坑坡度可参考下表选用。

时，基坑坡度可参考下表选用。

2-2刚性扩大基础施工第二章天然地基上的浅基础第二章天然地基上的浅基础无围护基坑坑壁坡度无围护基坑坑壁坡度2-2刚性扩大基础施工第二章天然地基上的浅基础坑坑壁壁土土类类坑坑壁壁坡坡度度基基坑坑顶顶缘缘无无荷荷载载基基坑坑顶顶缘缘有有静静载载基基坑坑顶顶缘缘有有动动载载砂砂土土111111.2511.2511.511.5碎碎石石土土10.7510.75111111.2511.25粉粉土土10.6710.6710.7510.751111黏黏性性土土10.3310.3310.510.510.7510.75极极软软岩岩10.2510.2510.3310.3310.6710.67软软质质岩