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16.公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007.pdf简介:
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)是中国交通运输部颁发的一部关于公路桥涵地基与基础设计的技术规范。该规范于2007年发布,适用于公路桥梁、隧道、涵洞等交通基础设施的地基与基础设计。它为公路工程中各类桥梁结构的建设提供了重要的设计依据和技术标准。
该规范涵盖了地基承载力的计算、地基处理、基础类型和尺寸的选择、以及不同地质条件下的设计方法等内容。它对地基的稳定性、承载力、变形性能等方面进行了详细的规定,旨在保证公路桥梁结构的耐久性、安全性以及经济合理性。
使用该规范,工程师可以根据地基的地质特性、荷载条件等进行科学、合理的地基与基础设计,以确保公路桥梁工程的施工质量和使用寿命。随着公路建设技术的发展,规范也会不定期进行修订和更新以适应新的设计要求和技术进步。
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地基岩土分类、工程特性与地基承载力
式中,2、h的意义同式(3.3.4)。
[f.] =[fao] + Y2h
GB 20517-2006 独立式感烟火灾探测报警器表3.3.5软土地基承载力基本容许值fan
2)根据原状土强度指标确定软土地基承载力容许值Lf.」:
1使用阶段: 1)当地基承受作用短期效应组合或作用效应偶然组合时,可取R=1.25;但对承载 力容许值[f]小于150kPa的地基,应取R=1.0。 2)当地基承受的作用短期效应组合仅包括结构自重、预加力、土重、土侧压力、汽车和 人群效应时,应取R=1.0。 3)当基础建于经多年压实未遭破坏的旧桥基(岩石旧桥基除外)上时,不论地基承受 的作用情况如何,抗力系数均可取R=1.5;对[faJ小于150kPa的地基,可取R=1.25。 4)基础建于岩石旧桥基上,应取R=1.0。 2施工阶段: 1)地基在施工荷载作用下,可取R=1.25。 2)当墩台施工期间承受单向推力时,可取Ys=1.5。
公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63一2007)
4.1.1桥涵墩台基础(不包括桩基础)基底理置深度应符合下列规定: 1当墩台基底设置在不冻胀土层中时,基底埋深可不受冻深的限制。 2上部为外超静定结构的桥涵基础,其地基为冻胀土层时,应将基底埋入冻结线以 下不小于0.25mo 3当墩台基础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:
:季节性冻土分类见本规范随
生:当城市市区人口为 100万时,按城 区取值:当城市市区人口 区应按城市近郊取值。
区人口为20~ 100方时,接城市市 当城市市区人口超过100万时,按城 区应接城市近郊取值
不同冻胀土类别在基础底面下容许最大冻层厚
2.表列数值为墩台基底埋入总冲刷深度以下的最小值;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,其值宜适当加大。 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,新建桥梁墩台基础埋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。 7岩石河床墩台基底最小埋置深度可参考《公路工程水文勘测设计规范》(JTG
河床演变准确资料时,其值宜适当加大。 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,新建桥梁墩台基础埋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。 7岩石河床墩台基底最小埋置深度可参考《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)附录C确定。 8位于河槽的桥台,当其最大冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时,桥台基底的埋深应 与桥墩基底相同。当桥台位于河滩时,对河槽摆动不稳定河流,桥台基底高程应与桥墩基 底高程相同;在稳定河流上,桥台基底高程可按照桥台冲刷结果确定,
4.1.2墩台基础顶面标高宜根据桥位情况、施工难易程度、美观与整体协调综合确
4.2.1设计桥梁墩台基础时,应考虑在修建和使用期间可能发生的各
1设计桥梁墩台基础时,应考虑在修建和使用期间可能发生的各项作用效应,并
公路桥涵地基与基础设计规范(TTCD632007
对地基进行验算。 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或桩端平面处的 附加竖向压应力(参见本规范附录J)。对软土或软弱地基,如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。 对于桥台基础,当台背地基土质不良时,应验算桥台与路堤可能一起滑动的稳定性
2.2基础底面岩土的承载力,当不考虑嵌固作用时,可按下式验算: 当基底只承受轴心荷裁时
当基底只承受轴心荷载时
式中:P一基底平均压应力; N—一由本规范第1.0.8条规定的作用短期效应组合在基底产生的竖向力; A一一基础底面面积。 2当基底单向偏心受压,承受竖向力N和弯矩M共同作用时,除满足本条 外,尚应符合下列条件:
式中:Pmax一一基底最大压应力; M一一由本规范第1.0.8条规定的作用短期效应组合产生于墩台的水平力和竖向 力对基底重心轴的弯矩; W一一基础底面偏心方向面积抵抗矩。 3当基底双向偏心受压,承受竖向力N和绕轴弯矩M与绕y轴弯矩M共同作 用时,除满足本条第1款外,尚应符合下列条件:
式中:M、M、一作用于基底的水平力和竖向力绕α轴、y轴的对基底的弯矩; W、W、基础底面偏心方向边缘绕×轴、轴的面积抵抗矩。
4.2.3当设置在基岩上的基底承受单向偏心荷载,其偏心距eo超过核心半径时,可仅 按受压区计算基底最大压应力(不考虑基底承受拉力,见图4.2.3)。基底为矩形截面的 最大压应力卫按下式计算:
式中:6——偏心方向基础底面的边长; a—垂直于6边基础底面的边长; d—N作用点至基底受压边缘的距离;
2N 2N 3 b eo
14.2.3基岩上矩形截面基底单向偏心受压应力重分布 a)基础立面:b)基础平面
2.5桥涵墩台应验算作用于基底的合力
表4.2.5墩台基底的合力偏心距容许值[en]
2基底以上外力作用点对基底重心轴的偏心距eo按下式计算:
式中:N、M一一作用于基底的竖向力和所有外力(竖向力、水平力)对基底截面重心的弯矩。 3基底承受单向或双向偏心受压的值可按下式计算:
公路桥涵地基与基础设计规范(TTGD632007)
式中:Pmin——基底最小压应力,当为负值时表示拉应力;
式中:Pz 软弱地基或软王层的压应力; h一一基底或桩端处的埋置深度(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; 2 从基底或基桩桩端处到软弱地基或软土层地基顶面的距离(m); 1——深度(h+z)范围内各土层的换算重度(kN/m²); Y2—深度h范围内各土层的换算重度(kN/m²); 土中附加压应力系数,参见本规范附录M第M.0.1条; p—基底压应力(kPa);当z/b>1时,p采用基底平均压应力;当z/b≤1时,p按 基底压应力图形采用距最大压应力点b/3~b/4处的压应力(对于梯形图形 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6/3处压应力值),以上6为矩形基底的宽度; [f.]—软弱地基或软土层地基顶面土的承载力容许值,按本规范第3.3.4条或第 3.3.5条规定采用。 若下卧层为压缩性较大的厚层软黏土时,应验算沉降量。 4.2.7当墩台、桩基础位于冻胀土中时,应验算抗冻拔稳定性,计算方法可参照本规范 附录工
4.2.7当墩台、桩基础位于冻胀土中时,应验算抗冻拔稳定性,计算方法可参照本 附录L。
4.3.1当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基上,以及相邻跨 经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。 4.3.2沉降计算时,传至基底的作用效应按本规范第1.0.9条规定执行。 4.3.3墩台的沉降,应符合下列规定: 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0.2% 内附加纵坡(折角)。 2外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。
4.3.4墩台基础的最终沉降量,可按下式计算:
图4.3.4基底沉降计算分层示意图
ZPiei +ZH;hi e0= ZP:
式中:ko一一墩台基础抗倾覆稳定性系数; s——在截面重心至合力作用点的延长线上,自截面重心至验算倾覆轴的距离 (m); 所有外力的合力R在验算截面的作用点对基底重心轴的偏心距; P:一一不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用(地震除外)标 准值组合引起的竖向力(kN); 一竖向力P:对验算截面重心的力臂(m); H一一不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用(地震除外)标 准值组合引起的水平力(kN); h;一水平力对验算截面的力臂(m)。 注:1.弯矩应视其绕验算截面重心轴的不同方向取正负号。 2.对于矩形凹缺的多边形基础,其倾覆轴应取基底截面的外包线,
4.4.2桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数k。按下式计算:
式中:k 桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数; ZP;一竖向力总和; ZHip一抗滑稳定水平力总和; ZHia一滑动水平力总和; 照表4.4.2采用。 注:ZHp和Ha分别为两个相对方向的各自水平力总和,绝对值较大者为滑动水平力Hia,另一为抗滑稳定力 ZHpiuZP,为抗滑动稳定力。
表4.4.2基底座擦系数
4.4.3验算墩台抗倾覆和抗滑动的稳定性时,稳定性系数不应小于表4.4.3的规定。 表4.4.3抗倾覆和抗滑动的稳定性系数
表4.4.3抗倾覆和抗滑动的稳定性系数
4.5软土或软弱地基处理
4.5.1在软弱地基或软土上修建桥涵基础时,可采用砂砾垫层、砂桩、砂井预压方 固地基;根据实际条件,也可采用水泥搅拌桩、石灰桩、振冲碎石桩、锤击夯实、强夯和 浆液灌注法等加固地基。
4.5.2砂砾垫层适用于淤泥、淤泥质土、冲填土、素填土、杂填土的浅层处理。砂 层材料可采用中砂、粗砂、砾砂和碎(卵)石,不含植物残体等杂质,其中黏粒含量不应 5%,粉粒含量不应大于25%,砾料粒径以不大于50mm为宜。
少砾垫层比软弱地基或软土有较大的变形模量和强度DBJ41∕T 154-2016 装配整体式混凝土结构技术规程,基础底面的压应力通过 扩散作用分布到较大的面积。砂砾垫层顶面尺寸应为基底尺寸每边加宽不小
于0.3m。垫层厚度不宜小于0.5m,且不宜大于3m。 垫层的厚度z应根据下卧土层的承载力确定,并符合下式要求:
b1=6+2ztan0 (4.5.
表4.5.3垫层压力扩散角0()
式中:61 垫层底面宽度(m)。
4.5.4垫层承载力容许值[fcu]宜通过
现场确定,当无试验资料时,可按表4.5.4 参考采用
注:当0.25
表4.5.4各种垫层承载力容许值[f.