铁路桥梁基础设计

四、基础设计
（一）、基础构造要求 明挖基础可以为单层或多层，每一层的厚度不小于1.0m。混 凝土基础襟边构造要求如下图所示，最上一层基础台阶两正 交方向的坡线与竖直线所成的夹角不大于35°，需要同时调 整最上一层台阶两正交方向的襟边宽度时，其斜角处的坡线 与竖直线所成的夹角不得大于上述两正交方向为35°夹角时 斜角处的坡线与竖直线的夹角，其它各层台阶正交方向的夹 角不大于45°。
陡坡岩石地基基础设置
墩、台需要采用桩基础时，一般为钻孔桩或挖孔桩
，少数情况也会用到打入桩。钻孔桩可用于土层或 岩层，设计桩径一般采用0.8m、1.0m、1.25m、 1.5m或更大桩径；挖孔桩适用于无地下水或少量地 下水的土层或岩层，桩入土深度不宜大于10m，桩 径或边宽不小于1.25m，防护措施采用10～15cm厚 度的混凝土护壁。 承台刚性角构造要求如下图所示，圆端形截面的桥 墩角桩的扩散角应不大于45°。
承台刚性角示意图
四、基础设计
（一）、基础构造要求 明挖基础可以为单层或多层，每一层的厚度不小于1.0m。混 凝土基础襟边构造要求如下图所示，最上一层基础台阶两正 交方向的坡线与竖直线所成的夹角不大于35°，需要同时调 整最上一层台阶两正交方向的襟边宽度时，其斜角处的坡线 与竖直线所成的夹角不得大于上述两正交方向为35°夹角时 斜角处的坡线与竖直线的夹角，其它各层台阶正交方向的夹 角不大于45°。

打入桩在承台板底面处桩的中心距不小于1.5倍桩径，桩尖




中心距不小于3倍桩径；钻（挖）孔摩擦桩中心距不小于2.5 倍成孔桩径，钻（挖）孔柱桩中心距不小于2倍成孔桩径， 钻（挖）孔桩的最大中心距不大于2倍的承台厚度。 承台板边缘至最外一排桩的净距，当桩径d≤1.0m时，不得 小于0.5d，且不得小于0.25m；当桩径d＞1.0m时，不得小 于0.3d，且不得小于0.5m。 （二）、基底外力计算 计算基底中心或者承台底中心的外力是将基顶截面外力移至 基底中心，并组合基础各项荷载，各项荷载计算至基底中心 。 1．襟边土重 计算基础襟边土柱重时，比较简便的是分块计算，分基顶以 上和基顶以下两部分，再分前、后、左、右几部分计算。
2．基础自重 基础自重按明挖基础或承台尺寸计算即可。 3．基础土压力 对于桥台，需要计算基础后恒载土压力及活载土压力，如果
桥台一般只计算一般冲刷，对于桥墩，还应计算其 局部冲刷。非粘性土河床桥墩的局部冲刷深度基本 计算公式见《铁路工程水文勘测设计规范》之 (3.6.6-1)及(3.6.6-2)；粘性土河床桥墩的局部冲刷 深度基本计算公式见《铁路工程水文勘测设计规范 》之 (3.6.7-1)及(3.6.7-2)。如果一般冲刷线低于承 台底面，桥墩的局部冲刷应按《铁路工程水文勘测 设计规范》附录G的公式计算。 一般冲刷至岩层时，按岩石河床局部冲刷公式计算 。 冲刷计算是一个反复试算的过程，先要假定冲至某 一土层，按该土层的特性计算冲刷深度，如果计算 结果与假定一致，说明假定正确，否则，应重新假 定，重新计算。
一、概述
常用的基础形式主要有明挖基础和桩基础，
沉井基础在少数情况也会用到，基础的设计 包括确定基础形式、冲刷计算、基底外力计 算、基础验算等内容。
二、初步确定基础形式
初步确定基础的形式，需要综合考虑地质条件、墩台高度、
冲刷深度等因素，基础顶面一般不露出地面，基础开挖深度 一般不大于6m。 旱桥或不考虑水流冲刷作用的墩、台，地面以下持力层承载 力较好时，可采用明挖基础，基础层数以1～3层为宜；地基 情况较差，没有放置明挖基础的持力层时，则采用桩基础， 桩基础位于比较陡的斜坡面上时，为了减少基坑开挖量，承 台可以部分高出地面，但出露部分一定要用浆砌片石护砌， 并在计算桩基时考虑考虑其不利影响，以保证安全。 有冲刷的墩、台，当冲刷总深度不大时，可采用明挖基础， 非岩石地基基底埋置深度应符合《铁路工程水文勘测设计规 范》第3.6.8条的规定，岩石地基基底埋入岩石的深度，需根 据岩石的坚硬程度，胶结物类别，风化程度，节理、裂隙、 层理发育情况等分析确定。当冲刷深度较大时，则只能采用 桩基础，桩径和桩数根据梁跨组合情况、墩台高度、地质条 件拟定，如果条件允许，水中墩还可以设计为高桩承台。
高桩承台示意图
三、冲刷计算
位于河流中的墩、台，首先应进行冲刷计算，然后才能对基
础进行验算。墩、台的冲刷一般按河槽、河滩分别计算，河 槽和河滩部分通过的设计流量分别按《铁路工程水文勘测设 计规范》之公式(3.6.2-2)及(3.6.2-4)计算，如果桥下河流不 能区分明显的滩、槽，可都按河槽计算。 非粘性土河床河槽部分和河滩部分一般冲刷深度分别按《铁 路工程水文勘测设计规范》之公式(3.6.2-1)及(3.6.2-3)计算 。 粘性土河床河槽部分和河滩部分一般冲刷深度分别按《铁路 工程水文勘测设计规范》之公式(3.6.3-1)及(3.6.3-2)计算。
2009年桥三室系列讲座（三）
铁路桥梁基础设计
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2009年05月
目
录

一、概述 二、初步确定基础形式 三、冲刷计算 四、基础设计 （一）、基础构造要求 （二）、基底外力计算 （三）、明挖基础验算内容 （四）、桩基础验算内容 （五）、常用的几种特殊基础 （六）基础配筋设计 五、施工方法 六、关于铁路桥梁工程师

明挖基础刚性角示意图1
圆端形截面的桥墩，明挖基础襟边平面见下图，a为35°刚性 角的襟边，调整纵横向襟边尺寸为c和d时，其中c的刚性角为 35°～45°，d的刚性角应小于35°，并且e≤ b。

明 挖 基 础 刚 性 角 示 意 图
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位于陡坡上岩石地基中的明挖基础，埋置深度应考虑岩层节 理、承载力、有无不利走向、倾角等因素，基底外缘至岩层安 全线的最小水平距离a，对于硬质岩，视其节理发育程度及地 面线倾斜程度而定，一般不小于2～3m，对于软质岩，视其风 化破碎程度及地形条件而定，一般不小于3～5m。