【正文】 橋梁及其它建筑物基礎(chǔ)持力層的選定，應(yīng)通過較詳細(xì)計(jì)算或方案比較后確定。 河流的沖刷深度 沖刷的基本概念 : ? 洪水沖刷后，整個(gè)河床面要下降，這叫 一般沖刷 ? 被沖下去的深度叫 一般沖刷深度 ? 同時(shí)由于橋墩的阻水作用，使洪水在橋墩四周沖出一個(gè)深坑，這叫 局部沖刷 局部沖刷原河床面一般沖刷河流的沖刷作用 在有沖刷的河流中，為了防止橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)四周和基底下土層被水流掏空沖走以致倒塌，基礎(chǔ)必須埋置在設(shè)計(jì)洪水的最大沖刷線以下不小于 1m。特別是在山區(qū)和丘陵地區(qū)的河流，更應(yīng)注意考慮季節(jié)性洪水的沖刷作用。 沖刷總深度 (m) 最小埋置深度 (m) 橋梁類型 0 3 ≥3 ≥8 ≥15 ≥20 一 般 橋 梁 技術(shù)復(fù)雜修復(fù)困難的特大橋及其它重要大橋 對(duì)于大、中橋基礎(chǔ)的基底在設(shè)計(jì)洪水沖刷總深度以下的最小埋置深度，建議根據(jù)橋梁大小、技術(shù)的復(fù)雜性和重要性，參照下表采用 。 當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度 為了保證建筑物不受地基土季節(jié)性凍脹的影響，除地基為非凍脹性土外，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋置在天然最大凍結(jié)線以下一定深度。 《 公橋基規(guī) 》 規(guī)定，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，基底應(yīng)埋置在最深凍結(jié)線以下不小于 ；對(duì)靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般也按此要求，但在凍結(jié)較深地區(qū)，為了減少基礎(chǔ)埋深，有些類別的凍土經(jīng)計(jì)算后也可將基底置于最大凍結(jié)線以上。 上部結(jié)構(gòu)型式 對(duì)中、小跨度簡支梁橋來說，這項(xiàng)因素對(duì)確定基礎(chǔ)的埋置深度影響不大。但對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)即使基礎(chǔ)發(fā)生較小的不均勻沉降也會(huì)使內(nèi)力產(chǎn)生一定變化 當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件 ? 當(dāng)墩臺(tái)、擋土墻等結(jié)構(gòu)位于較陡的土坡上，在確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，還應(yīng)考慮土坡連同結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)一起滑動(dòng)的穩(wěn)定性。 ? 當(dāng)?shù)鼗鶠閮A斜土坡時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)地基容許承載力適當(dāng)折減。 lsαDbhDαhl b? 若基礎(chǔ)位于較陡的巖體上，可將基礎(chǔ)做成臺(tái)階形，但要注意巖體的穩(wěn)定性。 保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋置深度 ? 地表土的性質(zhì)是不穩(wěn)定的。人類和動(dòng)物的活動(dòng)以及植物的生長作用，也會(huì)影響其強(qiáng)度和穩(wěn)定，所以一般地表土不宜作為持力層 .為了保證地基和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，基礎(chǔ)的埋置深度（除巖石地基外）應(yīng)在天然地面或無沖刷河底以下不小于 1m。 ? 在確定基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，還應(yīng)考慮相鄰建筑物的影響 . 現(xiàn)舉一簡例來說明如何較合理地確定基礎(chǔ)埋置深度和選擇持力層。 基礎(chǔ)埋深的不同方案c)b)a)( Ⅰ) 硬塑亞粘土［ σ 0 ］= 2 5 0 kPa( Ⅲ) 硬塑粘土［ σ 0 ］= 3 0 0 kPa( Ⅱ) 軟粘土［ σ 0 ］= 1 0 0 kPa( Ⅰ) 硬塑亞粘土［ σ 0 ］= 2 5 0 kPa最大沖刷線一般沖刷線h3h2h1 常水位 河底 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ) 沉井基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ) 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 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)立面、平面圖 b)a)bl/2a/2t3t2t1c 2c 1aaαHhc 1aaαHhd基礎(chǔ)厚度 應(yīng)根據(jù)墩 、 臺(tái)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 。 基底標(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(tái)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(tái)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 an2)(t an2)(HdbHla順橋向?qū)挾葯M橋向長度三、地基承載力驗(yàn)算 ? 持力層強(qiáng)度驗(yàn)算 ? 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 持力層強(qiáng)度驗(yàn)算 持力層是指直接與基底相接觸的土層，持力層承載力驗(yàn)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?；讘?yīng)力分布公式如下 (由于淺基礎(chǔ)埋置深度小，在計(jì)算中可不計(jì)基礎(chǔ)四周土的摩阻力和彈性抗力的作用 ) 。 ][m a xm i n?? ???WMAN偏心豎直力作用在任意點(diǎn) σσσσσ基底應(yīng)力分布圖 討論 : ? 對(duì)公路橋梁，一般由順橋向控制基底應(yīng)力計(jì)算。但對(duì)通航河流或河流中有漂流物時(shí)，應(yīng)計(jì)算撞擊力在橫橋向產(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(jì)。 ? 對(duì)于曲線橋，計(jì)算基底應(yīng)力時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算 ： m a xm i n[]yxxyMMNA W W??? ? ? ?軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 當(dāng)受壓層范圍內(nèi)地基為多層土 ， 且持力層以下有軟弱下臥層 ， 這時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力 ， 驗(yàn)算時(shí)先計(jì)算軟弱下臥層頂面 （ 在基底形心軸下 ） 的應(yīng)力 （ 包括自重應(yīng)力及附加力 ） ， 不得大于該處地基土的容許承載力 。 即 : zhZh hzh ?? ????? ][)()( 21 ??????土自重應(yīng)力線軟弱下臥層附加應(yīng)力線σAγ 1 ( h+ z ）γ 2 h p 0 = σ γ2hhzα P 0四、基底合力偏心距驗(yàn)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(tái)發(fā)生傾斜，影響正常使用 。 設(shè)計(jì)原則 : ? 非巖石地基 :以不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則 ， 當(dāng)墩 、臺(tái)僅受恒載作用時(shí) ， 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(tái) ） ；當(dāng)墩 、 臺(tái)受荷載組合 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 時(shí) ， 由于一般是短時(shí)的 ， 因此對(duì)基底偏心距的要求可以放寬 ， 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(chǔ)備 。 σ ma xσ ma xσ ma xσ mine 0NNMbσNKb39?；讘?yīng)力分布圖 五、 基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 ? 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算 ? 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性與合力的偏心距有關(guān)。合力偏心距愈大，則基礎(chǔ)抗傾覆的安全儲(chǔ)備愈小，如下圖所示，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以用限制合力偏心距 e0來保證基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性。 00 eyK ?iiiiiPhTePe??? ??0K0為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) ,一般對(duì)主要荷載組合 K0≥，在各種附加荷載組合時(shí)， K0≥～ 。 e 2p 1e 1 p 2p 1T 1T 2e 0ye 0yN 1h1h2ye0AⅠⅠooe0ya)b ）c)基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算Ⅰ基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性計(jì)算 基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)在水平推力作用下沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)的可能性即基礎(chǔ)抗滑動(dòng)安全度的大小 ， 可用基底與土之間的摩擦阻力和水平推力的比值 Kc來表示 ，Kc稱為抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) 。 即 iic TPK???? Kc為抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) 必須大于規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)容許值 ， 一般根據(jù)荷載性質(zhì) ， Kc≥～ 。 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 ? 位于軟土地基上較高的橋臺(tái)需驗(yàn)算橋臺(tái)沿滑裂曲面滑動(dòng)的穩(wěn)定性 ， 基底下地基如在不深處有軟弱夾層時(shí) ， 在臺(tái)后土推力作用下 ， 基礎(chǔ)也有可能沿軟弱夾層土的層面滑動(dòng)；在較陡的土質(zhì)斜坡上的橋臺(tái) 、 擋土墻也有滑動(dòng)的可能 。 a)hiαα基礎(chǔ)抗傾覆措施 α六、基礎(chǔ)沉降驗(yàn)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)的地基容許承載力時(shí)，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。 ? 1．修建在地質(zhì)情況復(fù)雜、地層分布不均或強(qiáng)度較小的軟粘土地基及濕陷性黃土上的基礎(chǔ)； ? 2．修建在非巖石地基上的拱橋、連續(xù)梁橋等超靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)； 對(duì)于下列情況，則必須驗(yàn)算基礎(chǔ)的沉降 ? 3．當(dāng)相鄰基礎(chǔ)下地基土強(qiáng)度有顯著不同或相鄰跨度相差懸殊而必須考慮其沉降差時(shí)； ? 4．對(duì)于跨線橋、跨線渡槽要保證橋（或槽）下凈空高度時(shí)。