【正文】 線起算；當(dāng) h?＜ 3m時，取 h?=3m；當(dāng) h?/b＞ 4時，取 h=4b； ??? k k2?——基底寬度、深度修正系數(shù)，根據(jù)基底持力層土的類別按表 2－ 24確 定； ?1?——基底持力層土的天然重度 (kN/m3)。若持力層在水面以下且為透水 者，應(yīng)取浮重度； ?2?——基底以上土層的加權(quán)平均重度 (kN/m3)，換算時若持力層在水面以 下，且不透水時，不論基底以上土的透水性質(zhì)如何，一律取飽和重 度；當(dāng)透水時，水中部分土層則應(yīng)取浮重度。 設(shè)計與計算的主要內(nèi)容： ? 基礎(chǔ)埋置深度的確定 ? 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸的擬定 ? 地基承載力驗算 ? 基底合力偏心距驗算 ? 基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗算 ? 基礎(chǔ)沉降驗算 第五節(jié) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計與計算 ? 一、埋置深度確定 基礎(chǔ)埋深要求： 1）基礎(chǔ)設(shè)置在變形較小、強(qiáng)度較高持力層： 目的 是保證地基強(qiáng)度滿足要求、避免產(chǎn)生過大沉降或沉降差； 2）埋置深度足夠大： 目的 保證基礎(chǔ)穩(wěn)定性、確?；A(chǔ)安全。 基礎(chǔ)埋深設(shè)計應(yīng)考慮的因素： 地基的地質(zhì)條件： 覆蓋層較薄時 ，基礎(chǔ)宜直接修建在新鮮巖面上； 覆蓋層（風(fēng)化層）較厚時 ，基礎(chǔ)埋深根據(jù)風(fēng)化程度、沖刷深度和容許承載力確定； 巖層表面傾斜時 ，應(yīng)避免基礎(chǔ)同時放置在巖石和土體上。 基礎(chǔ)埋深設(shè)計應(yīng)考慮的因素： 河流的沖刷深度： 基礎(chǔ)埋置在設(shè)計洪水的最大沖刷線以下不小于1米。 當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度 上部結(jié)構(gòu)形式 基礎(chǔ)埋深設(shè)計應(yīng)考慮的因素： 當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件： 基礎(chǔ)設(shè)置在較陡斜坡上時，應(yīng)避免土坡和基礎(chǔ)一同失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。 保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋置深度； 為保證地基和基礎(chǔ)穩(wěn)定性，埋置深度應(yīng)在天然地面或無沖刷河底以下不小于 1米。 二、剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸的擬定 ? 基礎(chǔ)厚度 ? 基礎(chǔ)平面尺寸 ? 基礎(chǔ)剖面尺寸 基礎(chǔ)厚度 應(yīng)根據(jù)墩、臺身結(jié)構(gòu)形式，荷載大小，選用的基礎(chǔ)材料等因素來確定?；讟?biāo)高應(yīng)按基礎(chǔ)埋深的要求確定。水中基礎(chǔ)頂面一般不高于最低水位，在季節(jié)性流水的河流或旱地上的橋梁墩、臺基礎(chǔ)，則不宜高出地面，以防碰損。這樣，基礎(chǔ)厚度可按上述要求所確定的基礎(chǔ)底面和頂面標(biāo)高求得。 基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)平面形式一般應(yīng)考慮墩、臺身底面的形狀而確定，基礎(chǔ)平面形狀常用矩形?；A(chǔ)底面長寬尺寸與高度有如下的關(guān)系式： ?????????t a n2t a n2HdbHla寬度(順 橋向)長度(橫 橋向)? 基礎(chǔ)剖面尺寸 ：剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的剖面形式一般做成矩形或臺階形。 ? 襟邊 :自墩、臺身底邊緣至基頂邊緣距離 c1,其作用一方面是擴(kuò)大基底面積增加基礎(chǔ)承載力，同時也便于調(diào)整基礎(chǔ)施工時在平面尺寸上可能發(fā)生的誤差，也為了支立墩、臺身模板的需要。其值應(yīng)視基底面積的要求、基礎(chǔ)厚度及施工方法而定。 ? 橋梁墩臺基礎(chǔ)襟邊最小值為 20cm～ 30cm。 ? 基礎(chǔ)懸出總長度 （包括襟邊與臺階寬度之和），應(yīng)使懸出部分在基底反力作用下，所產(chǎn)生的彎曲拉力和剪應(yīng)力不超過基礎(chǔ)圬工的強(qiáng)度限值。 ? 剛性角 :所以滿足上述要求時，就可得到自墩臺身邊緣處的垂線與基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角 ?max ? 在設(shè)計時，應(yīng)使每個臺階寬度 ci與厚度 ti保持在一定比例內(nèi)，使其夾角 ?i≤?max，這時可認(rèn)為屬剛性基礎(chǔ)，不必對基礎(chǔ)進(jìn)行彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的強(qiáng)度驗算，在基礎(chǔ)中也可不設(shè)置受力鋼筋。 ? 剛性角 ?max的數(shù)值是與基礎(chǔ)所用的圬工材料強(qiáng)度有關(guān)。 ? 基礎(chǔ)每層臺階高度 ti，通常為 ～ ，在一般情況下各層臺階宜采用相同厚度。 三、地基承載力驗算 ? 持力層承載力驗算 ? 軟弱下臥層承載力驗算 持力層強(qiáng)度驗算 ? 持力層是指直接與基底相接觸的土層 ? 持力層承載力驗算要求荷載在基底產(chǎn)生的地基應(yīng)力不超過持力層的地基容許承載力 ][m a xm i n?? ???WMAN? 對公路橋梁，通?；A(chǔ)橫向長度比順橋向?qū)挾却蟮亩?，同時上部結(jié)構(gòu)在橫橋向布置常是對稱的，故一般由順橋向控制基底應(yīng)力計算。但對通航河流或河流中有漂流物時，應(yīng)計算船舶撞擊力或漂流物撞擊力在橫橋向產(chǎn)生的基底應(yīng)力，并與順橋向基底應(yīng)力比較，取其大者控制設(shè)計。 ? 在曲線上的橋梁，除順橋向引起的力矩 Mx外，尚有離心力（橫橋向水平力）在橫橋向產(chǎn)生的力矩 My；若橋面上活載考慮橫向分布的偏心作用時，則偏心豎向力對基底兩個方向中心軸均有偏心距 ,并產(chǎn)生偏心距 Mx =Nex， My =Ney 。故對于曲線橋，計算基底應(yīng)力時，應(yīng)按下式計算： ][m a xm i n?? ????yyxxWMMMAN軟弱下臥層承載力驗算 ? 軟弱下臥層 :指容許承載力小于持力層容許承載力的土層 zhZh hzh ?? ????? ][)()( 21 ??????? 當(dāng)軟弱下臥層為壓縮性高而且較厚的軟粘土，或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)沉降有一定要求時，除承載力應(yīng)滿足上述要求外，還應(yīng)驗算包括軟弱下臥層的基礎(chǔ)沉降量。 四、基底合力偏心距驗算 目的 : 盡可能使基底應(yīng)力分布比較均勻，以免基底兩側(cè)應(yīng)力相差過大，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，墩、臺發(fā)生傾斜，影響正常使用 。 設(shè)計原則 : 非巖石地基 :以不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則，當(dāng)墩、臺僅受恒載作用時，基底合力偏心距 e0應(yīng)分別不大于基底核心半徑的（橋墩）和 （橋臺）；當(dāng)墩、臺承受作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合或偶然作用（地震作用除外）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合時，一般只要求基底偏心距 e0不超過核心半徑即可。 巖石地基 :可以允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，根據(jù)巖石的強(qiáng)度，合力偏心距 e0最大可為基底核心半徑的 ～ ，以保證必要的安全儲備。 五、基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗算 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗算 傾覆穩(wěn)定性 是基礎(chǔ)在不平衡水平推力作用下發(fā)生傾覆現(xiàn)象。 驗算方法 ：限制合力偏心距 e0保證基礎(chǔ)不發(fā)生傾覆。 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) 00 eK???? ???iiiiiPhTePe0 垂直力 水平力 到基底距離 到基底型心軸的距離 K0允許值： 主要荷載組合： K0 ≥ 附加荷載組合： K0 ≥~ 五、基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗算 滑動穩(wěn)定性 是基礎(chǔ)在不平衡水平推力作用下發(fā)生滑移現(xiàn)象。 驗算方法 ：水平推力小于基底摩擦力。 抗滑動穩(wěn)定系數(shù) ???iic TPK? K c允許值： K c≥~ 摩擦系數(shù) 五、基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗算 地基穩(wěn)定性驗算 地基穩(wěn)定性 驗算橋臺沿滑裂曲面滑動 的可能性。 驗算方法 ：按圓弧滑動土坡穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行驗算 六、基礎(chǔ)沉降驗算 基礎(chǔ)的沉降主要由豎向荷載作用下土層的壓縮變形引起。沉降量過大將影響結(jié)構(gòu)物的正常使用和安全，應(yīng)加以限制。在確定一般土質(zhì)的地基承載力容許值時，已考慮這一變形的因素，所以修建在一般土質(zhì)條件下的中、小型橋梁的基礎(chǔ)，只要滿足了地基的強(qiáng)度要求，地基（基礎(chǔ)）的沉降也就滿足要求。 六、基礎(chǔ)沉降驗算 驗算內(nèi)容 ：沉降量、相鄰基礎(chǔ)沉降差、不均勻沉降引起引起的傾斜。 一般中小型橋梁基礎(chǔ)，只要滿足地基強(qiáng)度要求，地基沉降也就滿足要求了。 但下列情況，需要驗算基礎(chǔ)沉降： 六、基礎(chǔ)沉降驗算 需要驗算基礎(chǔ)沉降情況： 地質(zhì)情況度雜、地層分布不均勻、強(qiáng)度較小的軟粘土地基、濕陷性黃土地基 非巖石地基上拱橋、連續(xù)橋梁等超靜定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 相鄰基礎(chǔ)下地基土強(qiáng)度顯著不同或相鄰跨度相差懸殊而必須考慮沉降差時 跨線橋、跨線渡槽要保證凈空高度時 六、基礎(chǔ)沉降驗算 建筑物頂面水平位移允許范圍： ][t a n 0 ????? ??l基礎(chǔ)底面至墩、臺頂面高度 基礎(chǔ)底面轉(zhuǎn)角 墩、臺頂面水平位移 墩、臺頂面允許水平位移