墩台基础复习资料

第一章概论P1 桥梁结构：上部结构（桥跨结构），下部结构（墩台与基础工程）。

P1桥台：指桥梁的两端支承结构；桥墩：指除桥台外的中间支承结构；基础：是桥梁土中隐蔽结构，是与地基直接接触，并把所受之荷载全部传给地基的结构部分。

P1 桥梁上下部结构划分：1)梁式桥以支座划分。

支座以上（含支座）为上部结构，支座以下为下部结构；2)拱桥以拱脚划分；3)其他结构桥梁：桥面以下的竖向结构划分为桥梁的下部结构P2 桥渡设计中有关确定墩台基础位置的要求：1)跨径的选择；2)尽量避免在深水主槽中布墩；3)桥渡设计中的墩台基础冲刷问题；4)地址条件的要求。

P4墩台基础设计原则：安全、适用、经济、美观、有利于环保。

P5墩台基础设计影响因素：1)上部结构类型（拱桥、斜桥、斜拉桥、T构）、桥梁设计标准及桥梁所处地理位置和总体美学规划要求等；2)施工机具设备和技术力量、材料供应情况、地形及相邻结构物的影响；3)其他自然条件（如冻结情况、施工水位等）的影响。

P6 作用效应：桥梁所受到的各种作用，都会对桥梁下部结构产生直接或间接的影响，称之为作用效应。

P7 墩台基础所受作用按随时间的变异分类：1)永久作用:在设计使用期内经常作用，且其值不随时间变化或变化微小的作用。

2)可变作用：数值随时间变化的作用；3)偶然作用：作用时间短暂，且发生几率很小的作用。

表1-1 作用分类永久作用：结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力、土的侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用；可变作用：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度（均匀温度和梯度温度）作用、支座摩擦力、疲劳荷载、波浪力；偶然作用;船舶的撞击作用、漂流物的撞击作用、汽车撞击作用，地震作用。

作用的代表值：标准值、频遇值、准永久值标准值是作用的基本代表值永久作用和偶然作用取其标准值作为代表值可变作用：1)承载能力极限状态设计和按弹性阶段计算强度时—采用标准值作为可变荷载的代表值；2)正常使用极限状态：a)按短期效应（频遇）组合设计时—采用频遇值作为可变作用的代表值；b)按长期效应（准永久）组合设计时—采用准永久值作为可变作用的代表值。

1P8 作用效应组合：在进行结构设计时，无论是承载能力极限状态还是正常使用极限状态，均须根据结构类型、验算项目和要求的不同，选在在运营和施工中可能出现的、同时作用的各种作用因素产生的最不利效应组合，作为结构设计和验算控制与评价的依据。

为什么要进行作用效应组合：桥梁结构要受到多种作用的作用，它们对结构的作用效应、出现的几率各不相同，有的是同时作用，有的则不同时出现，有的作用还具有变化特征（包括量值、作用的位置和方向），所以在设计计算时要进行作用效应组合。

P8 作用效应组合有哪些：承载能力极限状态设计时:基本组合、偶然组合；正常使用极限状态设计时：作用短期效应组合、作用长期效应组合。

P11 汽车荷载：有车道荷载和车辆荷载组成。

车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。

桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。

P11 汽车荷载制动力：车辆在刹车时为克服车辆的惯性力而在路面上与车辆之间发生的滑动摩擦力。

P11 汽车荷载离心力:是一种伴随车辆在弯道桥行驶时所产生的惯性力，其以水平力的形式作用于桥梁。

P14 静止土压力：台身墙体处于固定不动状态，作用在台背上的土压力为静止土压力；主动土压力：台身墙体离开填土向前（桥跨向）移动，台背土体达到主动极限平衡状态，作用在台背上的土压力为主动土压力。

被动土压力：台身墙体向后（路堤向）移动推土填土，并最终达到被动极限平衡状态，此时台背土压力达到最大值，称为被动土压力。

第二章桥梁墩台P31 桥梁下部结构由墩台与基础组成，墩台主要由墩（台）帽、墩（台）身两部分组成。

P31 墩台类型按墩身的结构形式来划分：实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、排架墩及杆式（板式）结构墩。

1)实体桥墩：桥墩由实体结构组成，又称重力式桥墩。

这类桥墩的主要特点是依靠自身重力（包括上部结构种类）来平衡外力保证桥墩的稳定，其体积和自重都交大，可就地取材，一般不设受力钢筋，用块石、圬工砌体或素混凝土修建，是一般跨径桥梁较适宜的结构形式；2)空心桥墩：墩身为空腔体的桥墩，是实体墩向轻型化发展的一种较好的结构形式，多为混凝土或钢筋混凝土结构，广泛应用于较高的桥墩；3)柱式桥墩：当采用桩基础时，可以一桩到顶，上加盖梁作为墩帽，形成桩式桥墩。

还可在其他各类基础上设计成柱式墩身而形成柱式桥墩；4)柔性墩:钢筋混凝土排架墩和薄壁墩式常用的典型柔性墩；5)杆式（板式）结构墩。

P41拱桥桥墩：拱桥是一种超静定推力结构，拱圈传给桥墩的力，除了竖向力外，还有较大的恒载（不等跨时）和活载的水平推力，这是与梁式桥最大的不同之处，所以拱桥没有柔性墩。

【与梁式桥的区别】P43 桥台类型梁、板式桥桥台按照桥台的结构形式，一般可分为重力式、埋置式、轻型、组合式和承拉桥台。

1)重力式桥台：也称实体式桥台，又称U形桥台。

组成部分：台身（前墙）、台帽、基础与两侧的翼墙（侧墙）。

主要依靠自重和台腔内填土重平衡台后的土压力，保持桥台的稳定性。

2重力式桥台的特点：结构简单，基础承压面大，应力较小，但圬工体积大，一般用于填土高度8-10m的中等以上跨径的桥梁。

2)埋置式桥台：是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽以安置支座及上部结构。

埋置式桥台的特点：桥台的土压力大为减少，桥台的体积相应减少，也减少了基础圬工量。

埋置式桥台分类：实体直立埋置式和后倾埋置式桥台、肋墙填埋置式桥台、桩（柱）埋置式桥台和框架埋置式桥台。

3)轻型桥台：（1）支撑梁轻型桥台特点：薄壁墙，有翼墙，有支撑（2）钢筋混凝土薄壁桥台特点：利用钢筋混凝土结构的抗弯能力，来减少圬工体积而4)组合式桥台;（1）锚碇板式桥台：其主要特点是由埋置与路堤中的锚碇板，拉杆、立柱和挡土板组成配套的锚碇板结构来承受土压力，可分为分离式和接合式两种形式。

（2）加筋土桥台（3）组合式桥台5)承拉桥台P51 墩台的结构要求和尺寸拟定（看教材理解）P57 墩台验算内容：偏心距，截面应力，稳定性，墩顶水平位移。

P67 墩台与基础需整体考虑的几项验算：沉降差计算、抗倾覆和抗滑动稳定性验算。

P72 柔性墩桥：由桥台、柔性墩（有时含刚性墩）和梁组成的一联多孔或多联多孔的连续铰接（对简支梁）或连续刚接（对连续刚架）的超静定框架结构。

名词解释P72 柔性墩的计算图示（对应图2-7的哪个图）P73 顺桥向墩顶水平位移计算1)汽车制动力引起的墩顶位移；2)温度变化时梁的伸缩引起的墩顶位移；3)梁体混凝土收缩徐变产生的墩顶位移；4)架梁时残留的墩顶位移。

P75 墩身内力计算包括：1)墩顶水平位移产生的内力；2)顺桥向风力产生的内力；3)墩顶偏心弯矩产生的内力计；4)墩顶轴向力产生的内力；5)墩身日照产生的温度内力。

P76 空心高墩的计算要点：1)固端干扰力；2)空心墩的温度影响：温度产生的温度应力、日照温度产生的墩顶位移。

3)空心墩高墩的局部稳定。

P89 墩台表面缺陷的维修：主要表现在剥蚀和裂缝两个方面。

P89 墩台表面缺陷及产生原因3P90 墩台裂缝分类及产生原因分析P90 墩台基础加固：1)扩大基础加固；2)增补基桩加固；3)墩台身加固；4)墩身单柱改双柱。

第三章天然地基浅基础P98 什么是基础：桥梁建筑结构修筑在地壳表层岩土中的结构称之为基础，基础是所有建筑结构物的“根基”，起着承上启下的作用。

基础的分类：浅基础（明挖基础）和深基础。

天然地基上的浅基础：一般浅基础通常修建于天然地基上，地基土保持自然形成的结构和特性，称为天然地基上的浅基础；人工地基：当地基土质较差，经过方案比较，采用不同的方法对地基土进行加固处理，使土的结构和性质不再是天然状态，称为人工地基。

P98 可采用比较简单的施工方法施工（如明挖）的情况有：1)基础底面的埋置深度小于基础窄边宽度；2)基础底面的埋置深度不大于5.0m。

P98 浅基础和深基础的区别：1)浅基础由于基础埋置深度较浅，在设计计算时可忽略基础侧面土体对基础的固着影响，二受力明确，计算简化。

浅基础结构形式简单，施工简便，是桥梁建筑常用的基础形式。

2)深基础埋入土层较深，结构形式和施工方法较为复杂，设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。

P98 地基基础方案设计时，需考虑的因素：P99 浅基础的分类：扩大基础、条形基础及筏板和箱形基础。

1)扩大基础（1）刚性扩大基础：采用片石、块石砌体或混凝土等圬工结构，不配钢筋。

a)刚性角：刚性角由材料性质决定。

控制圬工结构悬出部分的宽度和高度比例关系的角度，使之在外力作用下悬出部分的根部截面产生的弯拉应力和剪应力不超过材料强度设计值的最大角度。

b)常用基础材料刚性角数值：砖、片石、块石、粗料石砌体，当用M5以下砂浆砌筑时，αmax=30ο;砖、片石、块石、粗料石砌体，当用M5以上砂浆砌筑时，αmax=35ο;混凝土浇筑时，αmax=40ο（2）柔性扩大基础2)条形基础：墙下条形基础、柱下条形基础；3)筏板和箱形基础。

P101 基础持力层：与基础底面接触的地基土。

该图层强度高，压缩变形小。

P101 基础埋置深度确定的考虑因素：桥位处地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式、保证持力层稳定所需的最小埋置深度、施工技术条件、投资造价等。

41)桥位处地质调条件：是影响基础埋置深度的主要因素；2)河流冲刷深度的要求a)在有冲刷的河流中修筑墩台基础，为防止基底以下土层被水流冲刷掏空而使墩台倒塌，基础底面必须埋置在设计洪水时的最大冲刷线以下一定的深度。

b)对涵洞基础，基础埋置深度在局部冲刷线以下不小于1.0m.考虑季节性冻土地区地基土冻胀性的基础埋置深度（冻结线以下不小于0.25m）；3)上部结构类型和荷载的影响；4)桥位地形条件；5)保持地基土稳定性的最小埋深；6)相邻建筑物基础填深的影响。

P105 地基土承载力验算的内容：1)持力层承载力验算；2)地基承载力容许值的确定；3)地基承载力容许值抗力系数的确定；4)软弱下卧层承载力验算；5)台背路基填土对桥台基底或桩端平面处附加竖向压应力的计算。

P106 地基承载力容许值确定方法：试验法、调查法、理论公式计算、规范公式计算P111 基础稳定性验算的原因浅基础稳定性验算，是保证墩台基础整体在最不利的作用组合作用下，不产生倾覆和滑动变形，保证下部结构的正常使用。

P111 基础稳定性验算的内容1)抗倾覆稳定性验算；2)抗滑动稳定性验算：基础自身抗滑动的验算、基础深层滑动验算。

P114 增强基础稳定性的措施：1)选择合适的基础类型、基础埋深和墩台与基础的尺寸；2)配合采用一定结构措施：对软土地基采用换土加固措施，拱桥桥台基础采用设防滑齿砍、斜面基础等，梁桥桥台采用后仰埋置式桥台。