桥涵工程第十二章 明挖基础

当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时， 还应考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。由于在确定地基容 许承载力时，一般是按地面为水平的情况下确定的，因而当地基为倾 斜土坡时，应结合实际情况，予以适当折减并采取一定措施。 若基础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要注意岩体 的稳定性。
深度可按桥基相同方法计算确定。涵洞中间部分的基础埋深，可根据地
区经验确定。严寒地区，当涵洞中间部分基础的埋深与洞口埋深相差较 大时，其连接处应设置过渡段。冻结较深地区，也可采用将基底至冻结
线处的地基土换填为粗颗粒土。
一、基础埋置深度的确定
（四）上部结构型式 上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。对中、小跨 度简支梁桥来说，这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。但对连 续梁桥、拱桥、刚架桥等超静定结构，即使基础发生较小的不均匀位 移也会使结构产生附加内力，因此，还是将基底放在更深、承载力更 大的土层为佳，这时可选用深基础形式。 （五）当地的地形条件
当基础埋置在非岩石地基上，如受压层范围内为均质土，基础埋置 深度除满足冲刷、冻胀等要求外，可根据作用大小，由地基土的承载能 力和沉降特性来确定（同时考虑基础需要的最小埋深）。
（二）河流的冲刷深度
公路桥墩台基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下不小于 1.5m。非岩石河床桥梁墩台基底埋深安全值，可按表12－1确定。 铁路桥台基底埋深安全值：一般大、中、小桥为2m+总冲刷深度的 10%。复杂和重要的大桥、特大桥为3m+总冲刷深度的10%。 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。
第十二章
明 挖 基 础
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本章主要讲述明挖基础的类型构造；明挖基础的设计计算和 明挖扩大基础施工。明挖扩大基础施工是本章学习的重点。
第一节 明挖基础的类型及适用条件
基础的主要类型
1. 明挖基础：浅基础，设计计算时可忽略基础侧面土体对基础的弹性抗
力，施工方法也比 较简单； 2. 沉井基础
3. 桩基础
4. 管柱基础 沉井基础、桩基础及管柱基础埋入地层较深，称为深基础，在设 计时须考虑基础侧面土体对基础的弹性抗力，施工方法也较为复杂。
图12-1 基础类型
第二节 明挖扩大基础的设计与计算
明挖扩大基础的设计与计算主要内容：
基础埋置深度的确定；
基础尺寸的拟定；
地基承载力验算； 基底合力偏心距验算； 基础稳定性验算； 基础沉降验算。
一、基础埋置深度的确定
确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形较小，而强 度又比较大的持力层上，以保证地基承载力满足要求，而且不致产生 过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基 础的稳定性，确保基础的安全。确定基础的埋置深度时，必须综合考 虑以下各种因素的作用。
基础的稳定。施工技术条件（施工设备、排水条件、支撑要求等） 及经济分析等对基础埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。
二、基础尺寸的拟定
（一）基础厚度 根据墩、台身结构形式、作用大小、选用的基础材料、基础埋深、 地质条件等因素来确定。水中基础顶面一般不高于最低水位，季节性流 水的河流或旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防碰损。一 般情况下，大、中桥墩、台混凝土基础厚度不宜小于1.0m。 （二）基础平面尺寸 基础平面形状一般根据墩、台身底面形状来确定，常用矩形。基础 底面长宽尺寸与高度有如下的关系式。
第一节 明挖基础的类型及适用条件
明挖扩大基础
第一节 明挖基础的类型及适用条件
明挖基坑
第一节 明挖基础的类型及适用条件
明挖基坑
第一节 明挖基础的类型及适用条件
明挖基坑
第一节 明挖基础的类型及适用条件
明挖基坑
一、刚性基础
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力 产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时， 基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。其形式有： 刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础等。 刚性基础常用修筑材料有水泥混凝土、料石、块石和片石等。 桥涵及其它建筑物常用的刚性扩大基础又称明挖扩大基础，它 是将基础平面尺寸扩大以满足地基承载力要求，其平面形状常为 矩形，其每边扩大的尺寸（襟边）最小为0.2m～0.5m，作为刚性 基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚性角的限制。当基础较 厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节 省材料。
二、柔性基础
基础在基底反力作用下，在a-a断面产生的弯曲拉应力和剪应力若超 过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将 刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为 柔性基础。 柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条
形和十字形基础、筏板及箱形基础，其整体性能较好，抗弯刚度较大。
一、基础埋置深度的确定
（三）当地的冻结深度
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0.25m。 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。 涵洞基础设置在季节性冻土地基上时，出入口和自两端洞口向内 各2～6m范围内（或可采用不小于2m的一段涵节长度）涵身基底的埋置
一、基础埋置深度的确定
（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度 为了保证地基和基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基
外）应在天然地面或无冲刷河底以下不小于1m（《铁桥基规》规定
不小于2m，困难情况下不小于1m）。 此外，在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影响，
如新建筑物基础比原有建筑物基础深，则施工挖土有可能影响原有
（一）地基的地质条件
覆盖土层较薄（包括风化岩层）的岩石地基，一般应清除覆盖土 和风化层后，将基础直接修建在新鲜岩面上。如岩石的风化层很厚， 难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、 冲刷深度及相应的容许承载力来确定。如岩层表面倾斜时，不得将基 础的一部分。
一、基础埋置深度的确定