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《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)简介:
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)是中国交通运输行业标准中的一部,全称为《公路桥涵地基与基础设计规范》。该规范是针对公路桥梁和涵洞地基与基础设计的专业指导性文件,它为公路桥梁的设计者和工程师提供了一套详细的设计原则、计算方法和技术标准。
该规范主要包括以下几个方面内容:
1. 地基处理:规定了地基处理的各种方法和选用的原则,如换填、预压、挤密、夯实等,以及如何根据地基条件选择合适的处理方式。
2. 地基承载力:规定了地基承载力的计算方法,包括土体强度、变形参数、荷载效应等,以及地基稳定性分析。
3. 基础设计:对各类基础形式(如桩基础、独立基础、肋板基础等)的设计要求、计算方法和构造进行了详细规定。
4. 地基观测:规定了地基施工过程中的监测方法和要求,以及运营期间的地基稳定性监测。
5. 环境影响:考虑到环境保护因素,规范对地基处理和基础建设可能对周围环境产生的影响提出了指导。
该规范的发布和实施,对于保证公路桥梁工程的安全、经济、环保和耐久性具有重要意义,是公路桥梁设计和施工的重要参考依据。
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)部分内容预览:
表4.3.5软土地基承载力特征值fo(kPa)
2)根据原状土强度指标确定软土地基修正后的地基承载力特征值a:
+yh 0.4H 1±0.2 blC.
公路桥涵墩台基础基底的埋置深度应符合下列规定: 1非岩石河床桥梁墩台基底埋深安全值不宜小于表5.1.1的规定
《建设工程文件归档整理规范 GBT50328-2014》【公路桥涵地基与基础设计规范》
表 5.1.1 基底埋深安全值(m)
2.若对设计流量、水位和原始断面资料无把握或不能获得河床演变准确资料时,表中数值宜适当加大。 3.若桥位上下游有已建桥梁,应调查已建桥梁的特大洪水冲刷情况,新建桥梁墩台基础理置深度不宜 小于已建桥梁的冲刷深度且酌加必要的安全值。 4.如河床上有铺砌层时,基础底面宜设置在铺砌层顶面以下不小于1m。 2岩石河床墩台基底最小理置深度可参考现行《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30) 的规定确定。 3位于河槽的桥台,当其总冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时,桥台基底高程应与桥墩相 同。位于河滩的桥台,对不稳定河流,桥台基底高程应与桥墩相同;对稳定河流,桥台基底 高程可按桥台冲刷计算结果确定。 4对涵洞基础,在无冲刷处(岩石地基除外),应设在地面或河床底以下理深不小于1m 处;如有冲刷,基底理深应在局部冲刷线以下不小于1m;如河床上有铺砌层时,基础底面宜 设置在铺砌层顶面以下不小于1m
基为冻胀土层时,桥涵墩台基础基底理置深度应符合下列规定: 二部结构为超静定结构时,基底应埋入冻结线以下不小于0.25m。 自墩台基础容许设置在季节性冻胀土层中时,基底的最小埋置深度可按下式计算:
1.2地基为冻胀土层时,桥涵墩台基础基底理置深度应符合下列规定:
【公路桥涵地基与基础设计规范》
注:当城市市区人口为20~50万时,按城市近郊取值;当城市市区人口大于50万小于 按城市市区取值:当城市市区人口超过100万时,按城市市区取值,5km以内的郊区按
【公路桥涵地基与基础设计规范》
5.1.3墩台基础顶面高程宜根据桥位情况、施工难易程度、美观与整体协调综合确定,
5.1.3墩台基础顶面高程宜根据桥位情况、施工难易程度、美观与整体协调综合确定。
5.2地基承载力及基底偏心距验算
1当桥台台背填土的高度在5m以上时,应考虑台背填土对桥台基底处的附加竖向压应力 可按本规范附录F的规定计算。 2对软土或软弱地基,当相邻墩台的距离小于5m时,应考虑邻近墩台对软土或软弱地基 所引起的附加竖向压应力。
基底平均压应力(kPa); 本规范第3.0.6条规定的作用组合下基底的竖向力(kN):
A 基础底面面积(m²)。
《公路桥涵地基与基础设计规范》
2当基底单向偏心受压时,除满足本条第1款规定外,尚应符合下列条件:
代中:Pmax 基底最大压应力(kPa); M一—本规范第3.0.6条规定的作用组合下墩台的水平力和竖向力对基底重心轴 的弯矩(kN.m); W一基础底面偏心方向的面积抵抗矩(m3)。 3当基底双向偏心受压时,除满足本条第1款外,尚应符合下列条件:
N +Mx Pmax W. W
Wx、W,一—基础底面偏心方向边缘对x轴、轴的面积抵抗矩(m²)。 5.2.3当设置在基岩上的墩台基底承受单向偏心荷载,且其偏心距eo超过相应的截面核心半 径p时,宜仅按受压区计算基底最大压应力(不考虑基底承受拉力,见图5.2.3)。基底为矩 形截面时,其最大压应力p可按下式计算:
2N Pmax ≤YRJ!
偏心方向基础底面的边长(m); 垂直于b边基础底面的边长(m); 偏心荷载N作用点距截面重心的距离(m); 墩台基础承受的单向偏心荷载(kN)
【公路桥涵地基与基础设计规范》
5.2.4当设置在基岩上的墩台基底承受双向偏心荷载,且其偏心距eo超过相应的截面核心半 经p时,宜仅按受压区计算基底压应力(不考虑基底承受拉应力)。基底为矩形和圆形截面时 其最大压应力可按本规范附录G确定
5.2.5桥涵墩台应验算作用于基底的合力偏心距,并应满足下列规定
涵墩台基底的合力偏心距容许值[eol应符合表5.2.5的规定
1桥涵墩台基底的合力偏心距容许值[eo1应符合表5.2.5的规定。
表5.2.5墩台基底的合力偏心距容许值[e0
3基底承受单向或双向偏心受压的截面核心半径P值可按下式计算:
【公路桥涵地基与基础设计规范》
式中:Pmin 基底最小压应力,当为负值时表示拉应力(kPa)。 5.2.6在基础底面下有软弱地基或软土层时,应按下式验算软弱地基或软土层的承载力:
P.一 一 软弱地基或软土层的压应力(kPa); 基底处的埋置深度(m)。当基础受水流冲刷时,由一般冲刷线算起;当不 受水流冲刷时,由天然地面算起;如位于挖方内,则由开挖后地面算起; Z一 从基底处到软弱地基或软土层地基顶面的距离(m); Y1一 深度(h+z)范围内各土层的换算重度(kN/m3); Y2一 深度h范围内各土层的换算重度(kN/m): α一—土中附加压应力系数,参见本规范第J.0.1条; 基底压应力(kPa),当z/b>1时,p采用基底平均压应力,b为矩形基底 的宽度;当z/b≤1时,p为基底压应力图形距最大压应力点b/3~b/4处的压 应力(对梯形图形前后端压应力差值较大时,可采用上述b/4点处的压应 力值;反之,则采用上述b/3处压应力值); f一 软弱地基或软土层地基顶面土的承载力特征值,按本规范第4.3.4条或第 4.3.5条规定采用
5.3.1当墩台建在地质情况复杂、土质不均匀、承载力较差的地基上及下卧层为压缩性较大的 享层软黏土时,或相邻跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时,均 应计算其沉降
5.3.3墩台的沉降应符合下列规定:
【公路桥涵地基与基础设计规范》
1相邻墩台间不均匀沉降差值(不包括施工中的沉降),不应使桥面形成大于2%的附加 纵坡(折角)。 2超静定结构桥梁墩台间不均匀沉降差值,还应满足结构的受力要求。 5.3.4墩台基础的最终沉降量,可按下列公式计算:
【公路桥涵地基与基础设计规范》
图5.3.4基底沉降计算分层示意
5.3.5沉降计算经验系数V可按表5.3.5确定。沉降计算范围内压缩模量的当量值Es可按下式 计算:
表5.3.5沉降计算经验系数V
5.3.6地基沉降计算时设定计算深度zn,应符合式(5.3.6)的要求;当计算深度下面仍有较软 土层时,应继续计算。
4s, ≤0.025≥4s
在计算深度zn底面向上取厚度为△z的土层的计算沉降量(mm),△z见 图5.3.4并按表5.3.6采用; 在计算深度范围内,第i层土的计算沉降量(mm)。
注:1.弯矩应视其绕验算截面重心轴的不同方向取正负号;
桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数kc应按
《公路桥涵地基与基础设计规范》
图5.4.1墩台基础的稳定验算示意图
"ZP+ZHe ZHi.
表5.4.2基底摩擦系数
【公路桥涵地基与基础设计规范》
表5.4.3抗倾覆和抗滑动稳定安全系数限值
5.4.4当基础位于季节性冻土或多年冻土土层中时,应验算抗冻拨稳定性,计算方法可参照本 规范附录H。
【公路桥涵地基与基础设计规范》
6.1.1桩基础除应根据有关规范规定进行结构本身设计外,还应按下列规定进行设计:
1根据使用功能和受力特征分别进行桩基整体或单桩的竖向承载能力和水平承载能力的 算。
6.1.2桩基础可按下列规定分类:
1按承载性状分为: 1)摩擦型桩,桩顶荷载主要由桩侧阻力承受,并考虑桩端阻力。 2)端承型桩,桩顶荷载主要由桩端阻力承受,并考虑桩侧阻力。 2按成桩方法分为: 1)非挤土型桩,包括干作业法钻(挖)孔灌注桩、挤扩孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注 桩、套管护壁法钻孔灌注桩等。 2)部分挤土型桩,包括预钻孔沉桩、散口预应力混凝土管桩、散口钢管桩、根式灌注桩 等。 3)挤土型桩,即沉桩,包括通过锤击、静压、振动等方法沉入的预制桩、闭口预应力混 凝土管桩和闭口钢管桩等。
6.1.3桩基础的承台底面高程应符合下列要求:
1季节性冻胀土地区,承台底面在土中时,其理置深度应符合本规范第5.1.2条的有 规定。 2有流冰的河流,其高程应在最低冰层底面以下不小于0.25m。 3当有流筱、其他漂流物或船舶撞击时,承台底面高程应保证桩不受直接撞击。
1.4位于季节性冻土地区的桩,若桩间需设横系梁,其位置应避开冻胀层。
6.1.4位于季节性冻土地区的桩皖2003J711 不锈钢窗,若桩间需设横系梁,其位置应避开冻胀
【公路桥涵地基与基础设计规范》
6.1.5在同一群桩基础中,不宜同时采用摩擦型桩和端承型桩,也不宜采用直径不同、材料 不同和桩端深度相差过大的桩。
6.1.6对具有下列情况的大桥、特大桥,应通过静载试验确定单桩承载力
桩的入土深度远超过常用桩。 2地质情况复杂,难以确定桩的承载力, 3新型桩基础或采用新工艺施工的桩基础, 4有其他特殊要求的桥梁桩基础。
6.2.1混凝土桩的尺寸宜满足下列构造要
1钻孔桩设计直径不宜小于0.8m。 2挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于1.2m。 3混凝土管桩直径可采用0.4~1.2m,管壁最小厚度不宜小于80mm
DB51∕T 2800-2021 公路水泥混凝土路面预防性养护技术规范6.2.2混凝土桩应满足下列构造规定: