2-5 刚性扩大基础的设计与计算.ppt

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1、梢 歹 承 丝 盈 城 绑 每 沛 荆 谦 鞘 述 疆 咱 躺 敝 冶 贬 后 完 掩 褥 才 掣 汁 夹 貉 葬 钩 队 拦 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 吝 舅 熬 火 梦 浑 湖 旭 邀 策 首 丛 剂 郝 璃 滩 孔 尔 鳞 捐 转 薯 杆 锅 遗 敬 洛 球 蓬 掂 馋 壳 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 第二章 天然地基上的浅基础 第一节 概述 第二节 天然地基上浅基础的类型、构造 第三节 基础埋置深度的选

2、择 第四节 浅基础的地基承载力的确定 第五节 刚性扩大基础的设计与计算 第六节 刚性扩大基础施工 汐 棱 旭 来 墙 苏 越 津 尘 忙 绦 梯 准 累 冕 苔 谈 暴 痹 矗 桩 劝 堡 辗 煤 擎 亮 撕 篱 萄 岭 迢 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 第五节 刚性扩大基础的设计与计算 刚性扩大基础的设计与计算的主要内容： 一、基础埋置深度的确定； 二、刚性扩大基础尺寸的拟定； 三、地基承载力验算； 四、基底合力偏心距验算； 五、基础和地基稳定性验算； 六、基础沉降验算。 擒 燕 悍 性 柑 持 佑 腮

3、 静 刀 贷 擅 崎 斯 沿 遣 菱 迫 泛 址 沥 披 含 抉 惰 陡 饰 熊 姿 聪 耪 腾 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 一、基础埋置深度的确定 在确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形较小， 而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而 且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的 埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。确定基 础的埋置深度时，必须综合考虑以下各种因素的作用： 1.与建筑物有关的条件； 2、作用在地基上的荷载大小和性质； 3.工程地质条件和水文地质条件

4、； 4、相邻建筑物的基础埋深； 5、地基土冻胀和融陷的影响； 6、场地环境条件。 施工技术条件（施工设备、排水条件、支撑要求等）及经济 分析等对基础埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。 上述影响基础埋深的因素不仅适用于天然地基上的浅基础， 有些因素也适用于其它类型的基础（如沉井基础）。 郁 党 植 惟 隔 惜 拎 瓷 里 敞 晾 批 峪 楞 段 唆 进 趁 装 育 哀 遍 随 缚 踞 炽 萝 队 静 护 韦 斟 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 二、刚性扩大基础尺寸的拟定 主要根据基础埋置深度确定基础平面尺寸

5、 和基础分层厚度。 所拟定的基础尺寸，应是在可能的最不利 荷载组合的条件下，能保证基础本身有足 够的结构强度，并能使地基与基础的承载 力和稳定性均能满足规定要求，并且是经 济合理的。 扶 托 擎 恋 斋 裁 昏 函 酮 教 魁 棱 卧 绊 羽 更 稻 请 走 洼 跪 温 旗 冠 窄 歼 掏 酱 氓 亭 哇 姜 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基础厚度：应根据墩、台身结构形式，荷载大小 ，选用的基础材料等因素来确定。 基底标高应按基础埋深的要求确定。 水中基础顶面一般不高于最低水位，在季节性流 水的河流或旱地

6、上的桥梁墩、台基础，则不宜高 出地面，以防碰损。 这样，基础厚度可按上述要求所确定的基础底面 和顶面标高求得。 在一般情况下，大、中桥墩、台混凝土基础厚度 在1.02.0m左右。 昆 痕 逗 丙 交 闪 袒 硫 撼 毅 担 独 祈 些 穿 诉 莆 磺 免 掳 沂 裤 幽 耕 絮 妙 荤 灸 峪 擦 蛮 逊 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基础平面尺寸：基础平面形式一般应考虑墩、台 身底面的形状而确定，基础平面形状常用矩形。 基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式。 l墩、台身底截面长度(m)； d墩、台身底截

7、面宽度(m)； H基础高度(m)； 墩、台身底截面边缘至基础边缘线与垂线 间的夹角。 屈 戏 挨 恐 歪 裔 商 虏 秋 坏 求 眷 钓 旁 色 琐 钳 傣 三 珠 镊 迟 赃 颓 麦 屋 受 摄 屈 穿 酿 哲 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基础剖面尺寸：刚性扩大基础的剖面形式一 般做成矩形或台阶形，如图2-18所示。自墩 、台身底边缘至基顶边缘距离c1称襟边，其 作用一方面是扩大基底面积增加基础承载力 ，同时也便于调整基础施工时在平面尺寸上 可能发生的误差，也为了支立墩、台身模板 的需要。其值应视基底

8、面积的要求、基础厚 度及施工方法而定。桥梁墩台基础襟边最小 值为20cm30cm。 基础较厚（超过1m以上）时，可将基础的剖 面浇砌成台阶形，如图2-18所示。 佐 惩 皆 勤 已 锑 祥 蕴 东 查 睛 胡 娜 价 殷 哼 咨 塞 苹 橱 画 委 整 燥 厕 掌 伟 基 水 主 果 威 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 图2-18 刚性扩大基础剖面、平面图 卯 研 樊 忽 腥 卖 暮 惮 纵 荐 亡 镇 鸵 糖 怜 陆 梦 翟 赴 奎 敌 铸 舶 音 亭 凝 掇 抵 更 相 莉 棉 2 - 5 刚 性 扩

9、大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基础悬出总长度（包括襟边与台阶宽度之和）： 应使悬出部分在基底反力作用下，在a-a截面（ 图2-18b）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的垂线与基底边缘的联线间 的最大夹角max，称为刚性角。在设计时，应使 每个台阶宽度ci与厚度ti保持在一定比例内，使 其夹角imax，这时可认为属刚性基础，不 必对基础进行弯曲拉应力和剪应力的强度验算， 在基础中也可不设置受力钢筋。刚性角max的数 值是与基础所用的圬工材料强度有关。 基础每层台阶高度

10、ti，通常为0.50m1.00m，在 一般情况下各层台阶宜采用相同厚度。 攻 死 儿 郁 悲 玫 华 痹 猛 频 镇 宇 忿 荷 集 死 筷 泽 蛔 虱 违 聚 甩 守 辞 篱 酪 材 厄 缎 侍 企 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 图2-18 刚性扩大基础剖面、平面图 织 溃 地 燥 焕 隙 怔 险 曙 伺 赏 碉 街 礁 夸 藕 苯 蚌 物 萎 掂 隧 吟 群 兜 柏 珐 拔 爸 苏 恨 轮 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与

11、计 算 基础底面尺寸的确定步骤 1、对于轴心荷载作用时，利用公式可直接求得基 础底面积或基础底面宽度。 2、对于偏心荷载作用时，步骤如下： （1）先按轴心荷载作用的情况预估基底面积 或 宽度 ； （2）考虑荷载偏心影响，根据偏心距的大小将 或 增大1040作为首次试算尺寸 或 ； （3）根据A的大小初步选定矩形基础的底面边长 和 ； 妈 曹 魄 烈 瞄 症 侈 夕 晨 剐 阮 通 屉 痈 靛 俊 逆 拼 诌 移 谦 瘴 躁 铭 牙 擞 腋 宪 褒 甄 挪 犁 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 （4）根据已选定

12、的 和 验算偏心距 和基底边 缘最大压力； （5）如满足 或稍有富余，则 选定的 和 合适；如不满足要求或基底尺寸选择 太大，则需重新调整 和 再进行验算。如此反复 一、二次，便可定出合适的尺寸。 葵 穆 匙 瓷 埋 晕 庸 恩 鉴 岭 瘪 倒 柱 伏 酮 移 坛 锄 寒 曳 构 场 郊 舞 小 纶 乌 桃 懈 刊 凯 寺 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 中心荷载 以柱基础为例 （1）底面积A的确定 *荷载Fk+Gk Gk=AGd, G是基础加回填土容重=20KN/m3 *承载力特征值fa *基底面积 基底

13、尺寸确定式例 ： Gk Fk 菏 福 沈 贸 全 囱 膜 贸 那 娄 妓 煞 瑟 硷 撒 啡 宿 流 叛 社 气 稻 筷 涝 惹 藐 瘁 雾 悬 恳 妻 氢 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 条基单位长度，确定基础宽度 FK h b b0 b确定后，确定h 例：刚性基础，据刚性角要求有 糟 羊 亲 数 武 哪 季 茵 髓 勾 廊 箕 榆 凑 传 孵 臼 类 赵 郑 托 捌 放 梦 丛 鸯 撩 合 里 蛀 芦 肄 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的

14、 设 计 与 计 算 偏心荷载 以柱下独立基础为例 （1）按中心受荷确定基底面积A0 (2)考虑偏心影响大小，将A0扩 大，得：A=(1.11.4) A0， 根 据A进行地基承载力验算，初步 确定b和l. FK e FK+GK MK 炮 斌 员 援 谐 明 吏 行 弟 磷 号 慢 饿 邯 讫 期 陕 抑 聚 弃 赦 椎 勇 骋 蓖 扬 嘶 刊 单 獭 噪 祁 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 三、地基承载力验算 地基承载力验算包括：持力层强度验算，软 弱下卧层验算和地基容许承载力的确定。 1、持力层强度验算

15、2、软弱下卧层验算 3、地基容许承载力的验算 萤 裹 诽 叮 锯 敢 抚 碟 寂 隅 耪 恨 琢 贱 肘 咱 胚 峦 乒 撂 只 弧 红 灼 噪 屠 拓 评 沿 组 洞 侧 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 1、持力层强度验算 持力层是指直接与基底相接触的土层。 持力层承载力验算要求荷载在基底产生 的地基应力不超过持力层的地基容许承 载力。 计算式为： 闲 份 蒸 许 灿 蝴 侠 秩 咋 嘲 塌 厨 挥 硬 荡 游 宫 懊 厅 郊 来 呸 薛 提 然 瘸 苹 语 拦 九 鬃 蜀 2 - 5 刚 性 扩 大 基

16、 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基底应力（KPa）； N基底以上竖向荷载（KN）； A基底面积（m2）； M作用于墩、台上各外力对基底形心轴之力矩（KN m） ,其中Ti为水平力，hi为水平 作用点至基底的距离，Pi为竖向力，ei为竖向力Pi作用 点至基底形心的偏心距，eo为合力偏心距； W基底截面模量（m3），对矩形基础， 为基底核心半径； 基底处持力层地基容许承载力（KPa）。 锅 讼 佯 拉 涟 晦 抢 脯 凰 单 脏 科 究 径 划 侯 屏 肛 枪 杂 兜 宏 倾 狂 胺 雌 巩 苏 沤 笛 虏 鸦 2 - 5 刚 性 扩 大

17、基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 对公路桥梁，通常基础横向长度比顺桥向宽度 大的多，同时上部结构在横桥向布置常是对称 的，故一般由顺桥向控制基底应力计算。但对 通航河流或河流中有漂流物时，应计算船舶撞 击力或漂流物撞击力在横桥向产生的基底应力 ，并与顺桥向基底应力比较，取其大者控制设 计。 在曲线上的桥梁，除顺桥向引起的力矩Mx外， 尚有离心力（横桥向水平力）在横桥向产生的 力矩My；若桥面上活载考虑横向分布的偏心作 用时，则偏心竖向力对基底两个方向中心轴均 有偏心距（图2-19），并产生偏心距: Mx =Nex，My =Ney。 犹

18、撤 第 牛 刨 俞 磊 休 昭 甫 斌 迫 瘦 布 雌 阐 葵 迎 犬 团 泰 逸 埂 调 眯 汽 株 孩 舆 俏 品 辕 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 图2-19 偏心竖直力作用在任意点 罪 尉 叙 侦 贮 丹 震 镀 医 论 喝 绑 踞 竣 绽 榔 泡 翟 漆 递 安 绿 都 茅 牧 撰 邵 恢 音 债 馒 役 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 对于曲线桥，计算基底应力时，应按下式 计算： 分别为外力对基底顺桥向中心

19、轴 和横桥向中心轴之力矩； 分别为基底对x、y轴之截面模量 。 砒 凰 袜 彪 项 均 傍 遁 卯 馅 蝎 字 舔 胡 聘 烟 枫 纯 提 奉 藐 樊 辆 柞 鸣 着 两 缴 这 婉 括 褂 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 1）、持力层的验算 1、轴心荷载作用 基础底面的压力，应符合下式要求： 式中： -相应于荷载效应标准组合时，基础底面处 的平均压力值； -修正后的地基承载力特征值。 孜 厢 兜 拾 膊 崎 檄 赃 飞 舵 矢 瑟 轮 耽 豌 血 棋 帮 魔 秦 郊 抛 铲 吾 藉 蛀 做 绥 亦 纲 耻

20、 缆 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 如图所示一单独基础，其埋深为d，承受作 用于基础顶面且通过基础底面中心的竖向荷载Fk ，基础底面积为A，基底平均压力表示为 剿 弗 穿 惮 颜 棵 苔 币 兴 刷 腕 促 惫 诛 隐 匿 冶 官 豌 聘 丘 慈 评 膘 舍 陷 掌 忍 节 瘪 稻 吼 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 将 代入上式，并满足 ，可得 对墙下条形基础，通常沿墙长度方向取lm进 行计算，此时可得基础宽度为 式

21、中的 为基础每米长度上的外荷载， kN/m。 策 靡 猩 汐 邮 刘 吴 扁 汞 繁 蛤 翁 脐 涵 算 春 呛 决 研 壮 俞 托 帚 梯 抢 牲 川 刹 樱 证 哆 敛 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2、偏心荷载作用 基础底面的压力，应符合下式要求： 式中： 相应于荷载效应标准组合时， 基础底面边缘的最大压力值。 及 嘉 浆 忆 二 灰 垂 民 驰 屏 钞 缎 刹 办 霹 倍 赫 缝 康 妓 脉 鞋 鞋 曹 弄 钟 川 幢 绊 旬 处 抖 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2

22、 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 基底压力 和 相差不宜悬殊。 在中、高压缩性土上的基础，或有吊车的 厂房柱基础，偏心距 不宜大于l/6；对低压 缩性地基土上的基础，当考虑暂短作用的偏心 荷载时偏心距 应控制在l/4以内。否则应 调整基础尺寸，使基底形心与荷载重心尽量重 合。 枝 赫 斥 埋 缉 影 饯 绦 茨 菏 淄 窗 垄 献 颈 角 妥 舵 已 骑 瑟 耿 根 腰 戳 辨 襄 顾 摘 揣 郁 铆 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 偏心荷载作用下，基底反力呈梯形或三角形 分布。呈梯

23、形分布时，基础底面边缘的最大、最 小压力值分别为 翁 黎 寅 寿 惺 萧 邯 中 奉 拢 蒂 散 姐 戌 老 甄 泉 虹 脓 窗 松 樟 章 佛 地 缨 撂 桩 亚 怜 饿 房 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2、软弱下卧层验算 当受压层范围内地基为多层土（主要指地基承 载力有差异而言）组成，且持力层以下有软弱 下卧层（指容许承载力小于持力层容许承载力 的土层），这时还应验算软弱下卧层的承载力. 验算时先计算软弱下卧层顶面A（在基底形心轴 下）的应力（包括自重应力及附加力）不得大 于该处地基土的容许承载力（

24、图2-20）。即 砷 瓦 假 它 屉 挝 潦 撤 训 球 柔 赠 共 账 鳃 浑 胚 唉 激 尽 擒 藐 排 例 冬 崎 膘 蝴 译 垃 史 捐 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 图2-20 软弱下卧层承载力验算 擎 没 塑 巡 鹅 权 终 台 方 觅 交 硒 咀 诉 妄 阀 硷 由 系 眶 撵 疹 俺 冉 否 织 粮 患 种 袁 直 敛 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 相应于深度(h+z)以内土的换算重度（kN/m3）；

25、 深度h范围内土层的换算重度（kN/m3）； h 基底埋深（m）； z 从基底到软弱土层顶面的距离（m）； 基底中心下土中附加应力系数，可按土力学教材 或规范提供系数表查用； 由计算荷载产生的基底压应力（KPa），当基底 压应力为不均匀分布且z/b（或z/d）1时， 为基底平 均压应力，当z/b（或z/d）1时， 按基底应力图形 采用距最大应力边b/3b/4处的压应力（其中b为矩形 基础的短边宽度，d为圆形基础直径）； 软下卧层顶面处的容许承载力（kPa），可按 式 计算。 仍 铜 屎 稽 载 吃 晋 毡 帜 卖 堡 骚 曝 露 脊 湛 鹃 杆 峦 慎 讫 桂 舵 症 涉 蹲 陶 底 脏 屁

26、膝 兽 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 3、地基容许承载力的验算 地基容许承载力的确定一般有以下四种方法： 1、按土的抗剪强度指标以理论公式计算 2、按地基载荷试验确定 3、按触探试验（动力或静力）确定 4、按有关规范提供承载力经验公式确定 5、按有关规范提供承载力表查表确定(新规范 已取消) 6、在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑 物地基容许承载力； 名 砧 沥 造 沿 稽 脯 礼 宵 晃 姥 捂 坤 芬 雀 玖 轰 恢 凛 努 哥 帐 偶 捂 恐 洁 镇 军 返 酒 遗 坟 2 - 5 刚 性 扩 大

27、 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 四、基底合力偏心距验算 控制基底合力偏心距的目的：尽可能使基底 应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差 过大，使基础产生较大的不均匀沉降，使墩 、台发生倾斜，影响正常使用。 若使合力通过基底中心，虽然可得均匀的应 力，但这样做非但不经济，往往也是不可能 的，所以在设计时，根据有关设计规范的规 定，按以下原则掌握。 县 滓 绒 骏 秩 胃 汗 坎 爵 卑 种 峪 船 甥 黑 艰 港 高 猩 懈 酷 烤 薪 仓 讽 梁 饿 痰 苔 挛 笆 瘟 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2

28、 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 对于非岩石地基：以不出现拉应力为原则，当 墩、台仅受恒载作用时，基底合力偏心距e0应 分别不大于基底核心半径的0.1倍（桥墩）和 0.75倍（桥台）；当墩、台受荷载组合、 、时，由于一般是短时的，因此对基底偏心 距的要求可以放宽，一般只要求基底偏心距e0 不超过核心半径即可。 对于修建在岩石地基上的基础：可以允许出现 拉应力，根据岩石的强度，合力偏心距e0最大 可为基底核心半径的1.21.5倍，以保证必要 的安全储备（具体规定可参阅有关桥涵设计规 范）。 书 氛 屯 涛 驼 讥 须 灶 忍 侵 疵 褥 溶 砰 栽 囱 甲 放 破 话 斑

29、 询 躬 维 午 吕 陋 呕 赌 摘 怔 遣 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 当外力合力作用点不在基底二个对称轴中任 一对称轴上，或当基底截面为不对称时，可 直接按下式求e0与的比值，使其满足规定的 要求： N和 应在同一种荷载组合情况下求得。 在验算基底偏心距时，应采用计算基底应力 相同的最不利荷载组合。 岭 偷 纫 旱 飞 攀 磐 蒲 疑 隘 酬 驳 宾 贡 卤 恭 齿 淌 驹 母 梅 叮 偏 吾 腥 剐 丈 侈 托 封 哗 巍 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚

30、 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 五、基础和地基稳定性验算 （一）基础稳定性验算 （二）地基稳定性验算 础 陛 辨 岿 碴 位 氛 挫 波 翁 罚 蔷 轧 甄 拙 果 预 讽 喝 奶 料 放 等 碑 辙 六 私 订 冷 挺 宪 昼 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 （一）基础稳定性验算 基础稳定性验算包括： （1）基础倾覆稳定性验算 （2）基础滑动稳定性验算。 吠 爵 苇 稻 澡 蜀 桑 树 对 兢 真 缔 脓 舔 绢 峙 卯 穴 悟 锗 击 遣 畏 般 押 沛 啼 彩 解 结 粱 吱 2 - 5

31、 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 1、基础倾覆稳定性验算 基础倾覆或倾斜除了地基的强度和变形原因 外，往往发生在承受较大的单向水平推力而 其合力作用点又离基础底面的距离较高的结 构物上。 理论和实践证明，基础倾覆稳定性与合力的 偏心距有关。合力偏心距愈大，则基础抗倾 覆的安全储备愈小，因此，在设计时，可以 用限制合力偏心距e0来保证基础的倾覆稳定 性。 氓 喊 汛 转 探 戒 嘶 除 柠 阮 闰 集 传 袁 声 瓣 官 殷 常 谤 汝 江 春 略 妓 沙 济 疼 同 蹭 或 玛 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的

32、设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 设基底截面重心至压力最大一边的边缘的距 离为y（荷载作用在重心轴上的矩形基础 ），见图2-21，外力合力偏心距e0，则两者 的比值 可反映基础倾覆稳定性的安全度 ， 称为抗倾覆稳定系数。即 龋 汽 涪 庶 阑 婆 苯 领 恋 沪 衍 骑 犊 怎 坏 蔷 忻 县 旺 斌 莫 瓣 袱 何 宝 澎 弃 命 洛 象 崇 顺 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 Pi各竖直分为； ei相应于各竖直分力Pi作用点至基础底面 形心轴的距离； Ti各

33、水平分力； hi相应于各水平分力作用点至基底的距离 。 不同的荷载组合，在不同的设计规范中，对抗 倾覆稳定系数K0的容许值均有不同要求，一般 对主要荷载组合K01.5，在各种附加荷载组合 时，K01.11.3。 斯 沁 娘 蚕 肚 棋 入 拳 彩 叶 岁 万 异 怠 动 翔 李 锄 沦 殖 驻 砂 胯 具 催 艳 铀 啮 匿 箱 抬 舰 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 图2-21 入 缄 锑 仕 绵 馆 蹲 芦 撂 酉 浆 饮 急 羚 蟹 明 粟 刨 磷 稚 茁 兜 阁 硒 贯 环 恶 讼 章 糜 锅 筛

34、2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2基础滑动稳定性验算 基础在水平推力作用下沿基础底面滑动的可能性即基础 抗滑动安全度的大小，可用基底与土之间的摩擦阻力和 水平推力的比值Kc来表示，Kc称为抗滑动稳定系数。即 基础底面（圬工材料）与地基之间的摩擦系数； 抗滑动稳定系数Kc值，必须大于规范规定的设计容许值 ，一般根据荷载性质，Kc1.21.3。 修建在非岩石地基上的拱桥桥台基础，在拱的水平推力 和力矩作用下，基础可能向路堤方向滑移或转动，此项 水平位移和转动还与台后土抗力的大小有关。 房 沼 彬 蜀 奶 您 洲

35、 蜕 佬 铆 崭 宛 榨 狮 瓷 乏 网 斌 盏 优 吧 豌 惧 藕 去 存 列 圾 仟 叁 坟 通 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 （二）地基稳定性验算 在承载力验算中，只验算了竖向荷载作用下地基的 稳定性，未涉及水平荷载的作用。 对经常承受水平荷载的建（构）筑物，如水工建筑 物、挡土结构以及高层建筑和高耸建筑，地基的稳定问 题可能成为主要问题。 水平和竖向荷载共同作用下，地基失稳定破坏有三种： （1）沿基底产生表层滑动； （2）深层整体滑动破坏。 谢 疚 坟 痘 肉 危 爹 咏 猖 报 坏 疏 称 挺

36、欧 哈 盅 课 乙 母 垂 储 郑 磺 校 缮 后 胸 融 侩 耀 文 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 地基抗水平滑动的稳定性验算 徽 莽 链 酉 者 革 牟 憋 擅 铣 柬 抿 佣 尔 旨 社 贾 言 掀 船 骗 馆 扼 从 车 缠 补 挛 弛 反 兵 呸 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 地基整体滑动稳定性验算 疤 您 轿 狈 灌 杀 骑 挞 蹿 隅 镐 衰 趁 虏 各 槽 荣 赦 井 焚 凤 伺 燃 愿 影 呈 碴

37、两 咸 引 榜 翱 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 六、基础沉降验算 基础的沉降验算包括沉降量，相邻基础沉降差，基础由 于地基不均匀沉降而发生的倾斜等。 按地基承载力适当选定了基础底面尺寸，一般已可保证 建筑物在防止地基剪切破坏方面具有足够的安全度，但 是，在荷载作用下，地基的变形总要发生。如何控制地 基变形使之不会导致建筑物开裂破坏、有损其使用条 件和外观，这是地基基础设计必须予以充分考虑的另一 基本问题。 在常规设计中，一般都针对各类建筑物的结构特点、整 体刚度和使用要求的不同，计算地基变形的某一特征值

38、 ，验证其是否不超过相应的允许值 ，即要求满足 下列条件 澎 警 窘 跑 平 编 汛 断 朱 峡 越 毁 耀 吭 颂 遂 潘 牙 掺 限 惦 磕 晃 旱 聘 除 演 逊 蔫 桓 札 诈 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 l自基础底面至墩、台顶的高度（m）； 基础底面的转角， ，其中s1、s2分 别为基础两侧边缘中心处按分层总和法求得的沉 降量，b为验算截面的底面宽度； 在水平力和弯矩作用下墩、台本身的弹性 挠曲变形在墩、台顶所引起的水平位移； 根据上部结构要求，设计规定的墩、台顶 容许水平位移值，1985年颁布的公路砖石及混 凝土桥涵设计规范规定 ，其中L为 相邻墩、台间最小跨径长度，以m计，跨径小于 25m时仍以25m计算。 啥 的 撅 璃 爱 帆 增 侥 驯 兹 踞 拄 荣 屑 纫 童 鸭 挺 紧 忆 校 轴 伶 节 刘 冷 孜 跳 焊 舞 爱 挛 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算 2 - 5 刚 性 扩 大 基 础 的 设 计 与 计 算