浅基础

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

1、设计资料

1.1 上部结构：16 m钢筋混凝土装配式T型简支梁，桥面净宽为：净7+2×0.75 m； 1.2 下部结构：混凝土重力式桥墩，刚性扩大基础； 1.3 设计作用：公路-Ⅱ；

1.4 地质资料：地基土全为粘性土，天然含水率高、孔隙比大、渗透性小、压缩性高、抗剪强度低。

1.5 地质柱状图（图1）

1.6 地基土的物理性质指标（见表1）

1.7 水文资料：常水位标高为11.0 m，一般冲刷线标高为8.0 m，局部冲刷线标高为7.0 m。 1.8 作用与墩底中心的作用组合中已经选三种情况，见表2（均不包括基础和台阶上的土重） 1.9 其他：桥梁处于公路直线上，冻结深度1.00 m，拟在枯水季节施工。

表1 各土层的物理性质指标 容重 土层代号 Ⅰ Ⅱ

表2 墩底中心的作用组合

1.恒载，两孔活载、墩底中心处合力作用制动力、低水位时风情况 力，不计浮力 竖向力P（kN） 水平力H（kN） 力矩M（kN·m）

2570 240 220 算浮力 2815 335 570 2450 — — 制动力、高水位时计算浮力 2.恒载、一孔活载、3.恒载，常水位时计土名 硬塑粘土 软塑粘土 (kN/m) 19.5 19.2 3含水量ω液限ωL(%) 塑限ωP(%) (%) 27 29 42 36 22 17 孔隙比e 0 0.74 0.82 1

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

图1

2、确定基础埋深及基础尺寸

2.1基础埋深的确定

由图一可知总冲刷深度为三米（总冲刷深度等于一般冲刷深度与局部冲刷深度之和）由表一可拟定基础底面设计在局部冲刷深度以下2m的位置，满足冻结深度要求，则基础的持力层为软塑黏土层。

表3 非岩石河床桥梁墩台基底埋深安全值

总冲刷深度 桥梁类型 大桥、中桥、小桥（不铺砌） 特大桥 0 1.5 2.0 5 2.0 2.5 10 2.5 3.0 15 3.0 3.5 20 3.5 4.0

2.2 基础尺寸拟定

各台阶宽度宜与襟边相同，基础每层台阶高度ti，通常为0.50m--1.00m.常用层数一般不大于三层，则拟定基础设置两层台阶，每层厚度为60cm，台阶宽为40cm,刚性角

2

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

??arctan0.8?33.69???max?40?，符合要求。拟定桥墩墩底为矩形，尺寸为1.2340cm?140cm。

则基础底面尺寸为：a?340?4?40?500(cm) b?140?4?40?300(cm) 基础尺寸及埋置深度如图2所示

图2 结构尺寸及地质、水文资料（尺寸单位：m） 3、地基承载力验算

3.1持力层承载力验算。

持力层为软塑粘土，由表4、表5查得?fa0??260kPa，k1=0 k2?1.5则

?fa???fa0??k1?1(b?2)?k2?2(h?3)

=260?0?1.5?19.2?（3?3）?260(kPa) 式中:[fa]—修正后的地基承载力容许值，kPa; [fa0]—地基承载力基本容许值，kPa; b—基础底面宽度（见图一）；

3

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

h—基础地面的埋置深度（该河流受水流冲刷，应从一般冲刷线起算）； ?1—基底下持层土的天然重度，即软塑粘土的天然重度； ?2—基底以下土层加权平均重度；

k1,k2——按持力层土类确定的地基宽度和深度方面的修正系数（无量纲系数，见表5）

表4 一般粘性土地基基本承载力容许值?fa0?

e 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 ?fa0?/kPa IL IL 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 450 440 430 420 400 380 350 310 270 240 220 _ _ _ 420 410 400 380 360 340 310 280 250 220 200 180 400 370 350 330 310 290 270 240 180 190 170 160 150 380 330 300 280 260 240 230 210 180 160 150 140 130 320 280 260 240 220 210 190 180 160 140 130 120 100 250 230 220 210 190 170 160 150 140 120 110 _ _ 老 粘 粘性土 一般粘性土 新 层 粉土 — 粉砂 砂土 细砂 中砂 4

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

系数 土类 性 土 IL?0.5IL?0.5粘 性 土 — 中密 密实 1.5 2.5 中密 2.0 3.0 密实 2.0 4.0 中密 3.0 4.0 密实 3.0 5.5 k1 k2

0 2.5 0 1.5 0 2.5 0 1.0 0 1.5 1.2 2.0 表5 地基承载力宽度、深度修正系数

最不利组合时。 单孔 pk1、k2

maxmin?266.67（kPa）NM2815570 ????1111.67(kPa)AW5.0?3.0?5.0?3.026 双孔

pmaxmin?199.33(kPa)NM2510240 ????1135.33(kPa)AW5.0?3.0?5.0?3.026由表6则

pmax?263.67??R?fa??1.25?260?325(kPa) 所以，持力层满足要求。

表6地基土承载力抗力系数

序号 1 受荷阶段 2 受荷情况 地基承受作用短期效应组合时或作用效应偶然组合时 但对于承载力容许值[fa]小于150kPa的地基 地基承受的作用短期效应组合仅包括结构自重、预应力、土重、土侧压力、汽车和人群效应时 5

抗力系数?R 1.25 1.0 1.0

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

3 使用阶段 基础建于经多年压实未遭破坏的旧桥基（岩石旧桥基外）上时，不论地基承受作用情况如何 但对于[fa]小于150kPa的地基 1.5 1.25 1.0 1.25 1.25 4 1 2

基础建于岩石旧桥基上 施工阶段 地基在施工荷载作用下 当墩台施工期间承受单向推力时 4、基底合力偏心距验算

4.1桥墩仅承受永久作用标准效应组合 Mb3.0e0??0(m),????0.5(m)N66

?e0??0.75??0.75?0.5?0.375因e0??e0?，故基底合力偏心距满足要求。

4.2桥墩承受作用标准效应组合。经比较，按组合2最不利，则

M570??0.2025(m)N2815

3.0?e0?????0.5(m)6e0?因e0??e0?，故基底合力偏心距满足要求。

5、稳定性验算

5.1使用阶段抗倾覆稳定性验算

经比较可知。按组合2单孔布载时计算复浮力作用最不利，则

M570??0.2025(m)N2815

b3.0 又 s???1.5(m)22e0?由表7查得[k0]=1.3

表7抗倾覆和抗滑动的稳定系数 作用组合 使用阶段 永久作用（不计混凝土收缩及徐变、浮力）和汽车、人群的标准效应组合

验算项目 抗倾覆 抗滑动 稳定性系数 1.5 1.3 6

塔里木大学桥梁基础工程浅基础课程设计

各种作用（不包括地震作用）的标准效应组合 施工阶段作用的标准效应组合 抗倾覆 抗滑动 抗倾覆 抗滑动 1.3 1.2 1.2 1.2

则抗倾覆稳定系数为 k0?s1.5??7.407?1.3 e00.2025式中：k0—墩台基础抗倾覆稳定系数 所以抗倾覆稳定性满足要求。 5.2使用阶段抗滑动稳定性验算

经比较可知。按组合2单孔布载时计算复浮力作用最不利，则根据表8基底为软塑粘土，基底摩擦系数??0.25，由表7查的?kc??1.2

表8基底摩擦系数

地基土分类 粘土（流塑~坚硬）、粉土 ? 0.25 0.30~0.40 0.40~0.50 0.40~0.60 0.60~0.70 砂土（粉砂~砾砂） 碎石土（松散~密实） 软岩（极软岩~较软岩） 硬岩（较硬岩、坚硬岩、）

抗滑动稳定系数计算为 kc??NH?0.25?2815?2.1?1.2

335所以，抗滑动稳定性满足要求。

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e6zp.html