桥梁墩台与基础知识点
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础工程复习资料1.墩台的效应组合随时间的变异分为三类：永久作用可变作用偶然作用2.效应组合：承载力量极限状态正常使用极限状态3.汽车荷载：由车道荷载和车辆荷载组成4.汽车荷载在桥台或挡土墙填土的破坏棱体引起的土侧压力，可按下列公式换算：γ0Bl G h ∑= γ—土的重力密度∑G —布置在B ?L 0 L 0—桥台或挡土墙后填土破坏长度5.水的浮力可按下列规定采纳（1）基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力时，仅考虑最低水位浮力，或不考虑水的浮力。
（2）基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力，（3）作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
（4）当不能确定地基是否透水时，应以透水或者不透水两种状况与其他作用组合，取其最不利者。
6.梁、板式桥墩台作用效应组合第一种组合：按在桥墩各截面和基础底面可能产生最大竖向力的状况组合。
目的是用来验算墩身强度和基地最大压应力。
第二种组合：按在桥墩各截面顺桥方向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
目的是用来验算墩身强度，基底应力，偏心距及稳定性。
第三种组合：当有冰压力或偶然作用中的船舶或漂流物作用时，按在桥墩各截面横桥方向可能产生与上述作用效果全都的最大偏心距和最大弯矩的组合状况组合。
目的用来验算横桥方向上的墩身强度，基底应力，偏心距及稳定性。
7.一般梁，板式桥重力式桥台汽车荷载按下列三种状况布置。
第一种：汽车荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上第二种：汽车荷载（以车道荷载的形式布载）仅布置在桥跨结构上，集中荷载布在支座上第三种：汽车荷载（以车道荷载的形式布载）同时布置在桥跨结构和破坏棱体上，此时集中荷载可布在支座上或者后台填土的破坏棱体上。
8.桥墩的类型：实体桥墩空心桥墩柱式桥墩排架墩和杆式（板式）结构墩按受力后变形特征可分为：刚性桥墩和柔性桥墩9.桩式桥墩：对于桩式墩，当墩柱高度大于桩的间距1.5倍时，为增加墩柱刚度而需在桩顶设置横系梁。
公路桥涵设计手册 墩台与基础
公路桥涵设计手册墩台与基础
公路桥涵设计手册中，墩台与基础是非常重要的部分，它们直
接关系到桥梁的稳定性和安全性。
墩台是桥梁的支撑结构，承受桥
梁和行车荷载，并将荷载传递到地基上。
而基础则是墩台的支撑，
起到分散和传递荷载的作用。
在设计墩台时，需要考虑多种因素。
首先是墩台的类型，包括
独立墩、连续墩、桥墩等，不同类型的墩台在承载能力和结构形式
上有所不同。
其次是墩台的布置，需要考虑桥梁的跨度、荷载特性、地质条件等因素，以确定墩台的位置和间距。
此外，墩台的结构形式、横截面形状、纵横向倾角等也需要进行合理的设计。
而在设计桥梁基础时，首先需要对地基条件进行充分的调查和
分析，包括地质构造、土层性质、地下水情况等，以确定基础的类
型和尺寸。
常见的桥梁基础类型包括桩基础、承台基础、盖梁基础等，它们在不同的地基条件下具有各自的适用范围和特点。
此外，
基础的施工方法、防水措施、以及与墩台的连接方式也需要在设计
中进行考虑。
除了结构设计外，墩台与基础的设计还需要考虑桥梁的使用功
能和美观性。
墩台的外形、护栏、涂装等都需要符合相关的设计规范和要求，以保证桥梁在使用中具有良好的外观和使用体验。
总的来说，墩台与基础在公路桥涵设计中扮演着至关重要的角色，设计人员需要综合考虑结构、地质、施工等多方面因素，确保其稳定性、安全性和美观性，以满足桥梁在使用中的各项要求。
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。
桥梁墩台与基础工程复习资料
桥梁墩台与基础工程复习资料基础：(1)按埋深分：浅基础，埋深< 5米；深基础：埋深≥5米(2)按受力特点分：刚性扩大基础→浅基础；桩基础、沉井基础------深基础2-1一、梁桥桥墩：重力墩，空心墩，柱式墩，柔性排架墩，刚构墩，薄壁墩二、实体式桥墩(重力式)特点:1、利用自身重量(包括桥跨结构重)平衡外力，而保证桥墩的稳定．2、圬工结构：砖、石、砼结构，不设受力钢筋仅配构造钢筋．3、为了减少圬工体积，墩帽有时设计成悬臂式或托盘式．缺点：圬工体积大，自重和阻水面积大，要求地基土承载力较高适用条件：a较大的大、中型桥梁（跨度大、受支座反力大、增加自重和稳定性）b. 流冰、漂流物较多的河流中，因体积大不怕碰撞．c. 砂石料方便地区，可就地取材．三、柱式墩：构造：墩身为柱，下面配桩或刚性扩大基础，有时采用桩柱一体为桩柱式。
优点：1.轻巧，圬工量小2.必须采用钢筋砼或预应力混凝土，特别是单柱式必须采用预应力混凝土适用条件：桥跨不大于30米，墩高不高于10米情况。
四、柔性排架墩：由柔性桩柱墩（柱式）、主梁和刚性墩台组成的一联或多联的连续铰接刚架体系，既桥梁的上、下部构成一个共同承受外力和变形的整体．将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传到全桥各柔性墩台或相邻的刚性墩台上，使其整体受力，以减少柔性墩所受到的水平力，从而达到减少墩身截面的目的．五、拱桥桥墩与梁桥桥墩不同之处1.拱是推力结构，它给与桥墩（台）以较大的水平推力．2.桥墩的相对水平位移将给拱肋以较大的附加内力，所以拱桥墩台对地基的要求比静定的梁桥墩台为高．3.梁式桥桥面与支座顶的高差就是承重结构（主梁）的建筑高度，而在上承式或下承式拱桥桥面到拱座之间还有拱上结构的高度，水平力对桥墩产生更大的弯矩。
六、拱桥桥墩1.普通墩，重力式和柱式（桩柱式）—同梁式桥一般不承受恒载水平推力（左右两跨相互抵消）或只承受经过相抵消后尚余的不平衡推力。
2.单向推力墩（分段墩）Ⅰ.用于当一侧桥孔毁坏时，能承受单向的恒载水平推力，以保证另一侧不致倾塌。
桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力式墩台。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。
桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。
墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。
1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.0m；墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。
大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。
二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。
重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。
1．桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。
盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。
柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。
桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。
桩柱式桥台常作成埋置式的。
台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。
桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。
基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础
在桥梁建设中，墩台和基础是至关重要的组成部分。
它们承载着桥梁的重量，并将荷载转移到地基上，以确保桥梁的稳定性和安全性。
本文将探讨桥梁墩台和基础的类型、设计原则以及施工过程。
墩台类型
墩台是桥梁上跨越支撑的构件，可以支撑梁、拱和索等桥梁结构。
根据结构形式的不同，墩台可以分为矩形、圆形、八角形、十二角形等类型。
其中，矩形墩台最为常见，因其结构简单、施工方便而被广泛采用。
基础类型
基础是用于承载桥梁荷载的构造物，通常由地基、承台、桩等组成。
根据结构形式的不同，基础可以分为浅基础和深基础两种类型。
浅基础通常采用筏板基础、简支板基础和桩基础，适用于河流、山区等地质条件良好的场所。
深基础一般采用钻孔灌注桩、静压桩和螺旋桩等，适用于地质条件复杂或土壤承载力较低的场所。
设计原则
在墩台和基础的设计中，应注意以下原则：
1.结构合理，满足桥梁受力要求，并具有良好的抗震性和可靠性；
2.施工方便，能够降低施工难度和成本；
3.经济合理，尽可能减少材料和劳动力的使用，控制成本。
施工过程
墩台和基础的施工主要包括以下步骤：
1.准备工作，包括测量、采样、试验等；
2.基础施工，根据设计要求，进行基础的浇筑、养护等；
3.墩台施工，根据设计要求，进行墩台的架设、配筋、浇筑等；
4.路面施工，将砂石、沥青等材料铺设在桥面上，形成平整的路面。
结语
墩台和基础是桥梁建设中不可或缺的组成部门，其设计和施工的质量直接影响到桥梁的稳定性和安全性。
因此，在墩台和基础的设计和施工中，应本着合理、可靠、经济的原则，以保障桥梁的长期使用和运营。
桥梁墩台基础
第一章概论XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1 .地基：受结构物影响的那一部分地层，可分为人工地基和天然地基。
基础：结构物与地基接触的部分，并将所受荷载全部传给地基。
可分为浅基础（Hw5m ,且施工简单）和深基础（H>5m）o2 .影响墩台基础设计的主要因素有上部结构类型、桥梁设计标准、桥位处水文地质条件及所处地理位置和总体美学规划要求等;其次如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及其他自然条件如冻结情况、施工水位等3 .墩台基础的受力特点Q）受力体系:墩台与基础是一个连续一体的空间压穹构件。
（2）影响因素（包括顺桥向和横桥向）影响上部结构的因素:汽车人群荷载、风荷载、温度等。
水下土中的因素:水压力、土压力、水流、船舶流冰等漂流物的撞击力。
地基土性质变化产生的因素:冻胀力。
上部结构体系:梁桥（竖向支反力）、拱桥（竖向、水平支反力）、索吊桥和T型冈肺勾桥（正负反力）。
（3）独特性：不同地理位置、不同地质条件，甚至同一座桥上不同位置的墩台基础，其所受力的状态和组合都不相同，控制条件可能是顺桥向也可能是横桥向。
情况不明确时，两种情况都要验算。
4 .汽车荷载制动力:按同向行驶的汽车荷载（不计冲击）计算，并对大跨径进行纵向折减。
土重力:①基底考虑浮力时，采用土的浮容重;②基底不考虑浮力时，若基底透1水则用天然容重，若基底不透水则用饱和容重：|汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并换算成等代均布土层厚度计算。
水浮力:基底位于透水地基上的桥梁墩台，稳定验算时应考虑设计水位的浮力，地基应力验算时仅考虑最低水位浮力或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
可变作用的出现对结构构件产生有利影响时,该作用不计;多个偶然作用不同时参与组合。
5 .梁板式桥梁桥墩作用效应组合（1）桥墩截面最大竖向力组合目的:验算墩身强度和基底最大压应力。
桥梁工程6 桥梁墩台与基础
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U型桥台的各部分结构—台帽
❖(1)台帽
❖梁桥台帽的结构和尺寸要求与相 应的桥墩墩帽有许多共同之处，不 同的是台帽顶面只设单排支座,另 一侧设置背墙。而背墙的顶宽,对 于片石砌体不得小于50cm，对于块 石、料石砌体及混凝土砌体不宜小 于40cm。台帽放置支座部分的配筋 构造与墩帽结构相同。
❖拱桥桥台只在向河心的一侧设计 拱座，在前墙顶面上还要砌筑背墙， 用来挡住路堤填土和支承腹拱。
❖轻型桥墩的共同点是均为钢筋混凝土结构，圬工体积小，结构 轻巧，外型美观，施工速度快。但缺点是需耗费用于立模的材料 和一定数量的钢筋。
2020/4/23
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南京工业大学土木工程学院交通工程系
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3.拱桥桥墩
❖拱桥是一种推力结构，其拱圈除传给桥墩垂直力外，还有较大 的水平推力，故拱桥桥墩的尺寸一般比梁桥大，基本型式有重力 式墩，柱式桥墩，单向推力墩(图6-9)。拱桥桥墩的结构基本与 梁桥相似。
空中心部分。②采用薄壁钢筋混凝土的空格型墩身，四周壁厚只 有30cm左右。空心墩的主要目的是：削减墩身的自重，或地震时 有较小的惯性力，或减轻软弱基底的负荷。
❖空心墩用壁厚与中面直径(即同一截面的中心线直径或宽度)的 比来划分：t／D≥1/10为厚壁，t／D≤1/10为薄壁。
❖薄壁空心墩按计算配筋，一般配筋率在0.5％左右，也有只按构 造或承受局部应力或附加应力配筋的。
2020/4/23
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2.梁桥轻型桥台
❖轻型桥台，其结构特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减 少圬工体积而使桥台轻型化。可划分为以下四类：
(1) 薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式，扶壁式，撑墙式及箱式 (图6-16)，薄壁轻型桥台的优点与薄壁墩类似，可依据桥台高度， 地基强度和土质等因素选定。
桥梁墩台基础
第一章概论xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1.地基：受结构物影响的那一部分地层，可分为人工地基和天然地基。
基础：结构物与地基接触的部分，并将所受荷载全部传给地基。
可分为浅基础(H≤5m，且施工简单)和深基础(H>5m)。
2.影响墩台基础设计的主要因素有上部结构类型、桥梁设计标准、桥位处水文地质条件及所处地理位置和总体美学规划要求等;其次如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及其他自然条件如冻结情况、施工水位等3. 墩台基础的受力特点(1)受力体系:墩台与基础是一个连续一体的空间压穹构件。
(2)影响因素(包括顺桥向和横桥向)影响上部结构的因素:汽车人群荷载、风荷载、温度等。
水下土中的因素:水压力、土压力、水流、船舶流冰等漂流物的撞击力。
地基土性质变化产生的因素:冻胀力。
上部结构体系:梁桥(竖向支反力)、拱桥(竖向、水平支反力)、索吊桥和T型刚构桥(正负反力)。
(3)独特性：不同地理位置、不同地质条件，甚至同一座桥上不同位置的墩台基础，其所受力的状态和组合都不相同，控制条件可能是顺桥向也可能是横桥向。
情况不明确时，两种情况都要验算。
4. 汽车荷载制动力:按同向行驶的汽车荷载(不计冲击)计算，并对大跨径进行纵向折减。
土重力:①基底考虑浮力时，采用土的浮容重;②基底不考虑浮力时，若基底透1 水则用天然容重，若基底不透水则用饱和容重:| 汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并换算成等代均布土层厚度计算。
水浮力:基底位于透水地基上的桥梁墩台，稳定验算时应考虑设计水位的浮力，地基应力验算时仅考虑最低水位浮力或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
可变作用的出现对结构构件产生有利影响时,该作用不计;多个偶然作用不同时参与组合。
5.梁板式桥梁桥墩作用效应组合(1)桥墩截面最大竖向力组合目的:验算墩身强度和基底最大压应力。
第五讲桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力式墩台。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。
桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。
墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。
1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.0m；墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。
大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。
二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。
重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。
1．桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。
盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。
柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。
桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。
桩柱式桥台常作成埋置式的。
台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。
桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。
基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。
8876 桥梁10-墩台基础
（2）埋臵式桥台
埋臵式桥台是利用桥台前锥坡， 将台身埋臵于锥坡内，以减小桥台长 度，节省圬工体积，如图7—91所示。 为减小台身及基础弯距，台身设计成 后仰形式。通过台帽和耳墙与路堤衔 接。埋臵式桥台基础承压面较小，基 底应力较大。因而适用于桥头为浅滩、 地质情况较好，填土高度10m及以上 中等跨度的桥梁。填土时应注意桥台 前后均匀填土。
图7-95 桩柱式桥墩
墩柱可与单根基桩直接相接，呈桩柱式墩。当桥梁跨径较大、桥墩较 高时，墩柱（圆形、矩形、倒锥台形）也可放在基础承台上，或放在桩基 承台上，成为各种形状的柱式墩台。桩柱式墩在地面（冲刷线）以上的高 度H＞6 ~7m时，应设横系梁，以增强墩身的侧向刚度。墩柱的布臵，宜 使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。 桩柱式桥台常作成埋臵式的。台前铺砌的护坡，将桩柱式桥台埋臵， 阻挡路提土向桥孔滑塌。台帽上设耳墙，以阻挡路提土横向滑移，耳墙的 长度不可太大，按结构计算配筋。
桥梁的桥墩、桥台及其基础构成桥梁的下部结构。它的 作用是支承桥梁的上部结构并将其荷载传至地基。 一、桥梁的墩台
桥梁墩台主要由桥墩（台）帽、墩（台）身组成，是桥 梁的主要结构。它们的基本作用在于，支承桥跨结构承受 上部结构传递下来的荷载，并将其传递给基础。 大体上桥梁墩台可分为重力式墩台和轻型墩台两大类。 近年来，随着建筑材料科学的发展和建筑材料产品、产量 的提高，桥梁下部结构的造型发生了显著的变化，改变了 以往桥梁墩台粗、大、笨的情形，向着轻型、薄壁、注意 造型方向发展。
图7—98 薄壁肋板（桩柱）式埋臵桥台示例
（c）支承梁轻型桥台：多用于单跨或少跨的小跨径桥梁，可在桥 台之间或台与墩之间设臵若干支承梁。支承梁设在冲刷线、河床 铺砌线或路面以下，间距2.0~3.0m。梁与桥台之间设臵锚固连接。 使上部结构和支承梁共同支承桥台的台后土压力，变单悬臂结构 受力为四铰支承刚构受力，使结构受力更加合理。在施工中应注 意四铰刚构形成后，方可在桥台后对称填土。
桥梁墩台与基础工程
桥梁墩台与基础工程
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第八章 墩台与基础施工 四 混凝土灌筑
桥梁墩台与基础工程
混凝土搅拌
最短搅拌时间
拌合方式
拌合站
自落式 搅拌机
强制式
（据TB10210—2001）
1.5min（≤500L）
2.0min（>500L） 1.0min（≤500L）
1.5min（>500L）
35
第八章 墩台与基础施工 自落式搅拌机
好，但当墩高过大时所需模板数量多，一次性投入大，只适用 于中等高度的桥墩。
在整体吊装前，应在模板内临时加固，防止吊装时变形。 起吊时应多设吊点，使模板受力均匀 。
15
圆形桥墩的整 体吊装模板，由纵 横四根扁担木起吊， 模板靠外侧铁箍拉 紧，其刚度较好， 故内部未设支撑。
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杭州湾跨海大桥——墩柱模板
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
混凝土振捣
人工 振捣机械
分层、插匀、插全
插入式振捣器； 外部附着式（薄壁构件）； 平板式（面层）
振捣目的：保证具有设计要求的外形、尺寸和密实性。
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
桥梁墩台与牵引杆;2-搅拌筒;3-大齿圈;4-吊论;5-料斗;6-钢丝绳;7-支腿;8-行走36 轮;9-动力与传动机构;10-底盘;11-拖轮
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
搅 拌 站
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
混凝土的灌注
灌注混凝土前，应检查模板的位置和尺寸是否正确；钢筋及预 埋件等是否符合设计要求，施工注意：
桥梁墩台与基础
➢ 南京、九江大桥的引桥都采用了双柱式桥墩。
▪ 其使用高度一般在30 m 以内,个别的采用多层 刚架可达40 m 以上。
3. 柔性墩
▪ 柔性墩是改变桥梁的受力体系,使墩台由单独承受某种 荷载变为与其它墩台和梁组成共同的受力体系,以达到 轻型化的目的。
▪ 因锥体填土易受流水冲刷：
➢ 坡面应铺砌防护; ➢ 避免锥体填土侵占桥下的过水面积,通常不使锥体坡脚伸
出桥台前沿。
▪ 基础的作用:将墩台承受的荷载及墩台的自重安全 可靠地传到地基上。
第二节 桥梁墩台的类型与构造
▪ 桥梁墩台的类型很多,大体可分为 1.重力式墩台 2.轻型墩台
一、重力式墩台
▪ (一)重力式墩台的特点 ▪ 截面尺寸较大：混凝土、砌石等圬工材料。 ▪ 优点：坚固耐用，施工方便，养护工作量小
▪ 沉井不宜用于不排水开挖的漂石层或倾斜岩层。 ▪ 若遇深水时可改用浮运钢沉井或薄壁钢丝网混凝
土沉井。
钢沉井岸边接高
பைடு நூலகம்
沉井浮运
吸泥下沉
三、桩基础
▪ 当基底须埋入土层很深时,可采 用桩基础。
▪ 方法：
➢ 1.将桩尖下至土层深处； ➢ 2.再在桩顶灌注混凝土承台,使基桩
与承台形成整体结构； ➢ 3.然后在承台上砌筑墩台身。
▪ 钻(挖)孔桩
➢ 所需机具设备比较简单,并可用于各类土层和岩层。
四、管柱基础
▪ 管柱基础是一种新型的基础结构形式,一般采用薄 壁大直径的钢筋混凝土管柱(比桩粗而比沉井小), 直径由1. 5～6. 0 m 。
➢ 从受力作用上看,与桩基相近； ➢ 从施工下沉上看,由于直径大,需用大型振动打桩机方能
《桥梁墩台与基础工程》 第四章-浅平基构造与设计--41页
对于冻胀，强冻胀土 应在冻结线以下不小 于0.25m；对于弱胀冻 土，应不小于冻结深 度。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
三、当地的冻结深度 在寒冷地区，由于冬季气温下降，当地面下一定深度
内土中的温度达到冻结温度时，孔隙中的水份开始冻结， 体积增大，使土体产生一定的隆胀。引起地基的冻胀和隆 起，这些都可能使基础遭受损坏。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
第二节 基础埋置深度确定
埋置深度
①地基的地质、地形条件 ②河流的冲刷程度
③当地的冻结深度 ④上部结构形式 ⑤保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
一、地基的地质条件 地质条件是确定基础埋置深度的主要因素之一。 1、岩石地基 ①覆盖土层较薄(包括风化岩层)的岩石地基
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
局部冲刷线
H
冻结线
h
无冲刷处或河床设有铺砌防冲
处，基底埋在地面以下不应小于 2.0m，困难情况下不应小于1.0m；
有冲刷时，对于一般桥梁，安全 值为2.0m加冲刷总深度的10%；对 于技术复杂、修复困难或重要的特 大桥、 大桥，安全值为3.0m加冲 刷总深度的10%。
2、非岩石地基 ①受压范围内为均质土
基础埋置深度可在排除冲刷、冰冻等因素后，主要根据荷 载大小、地基土的承载力和最小埋深来确定 ②地层为多层的交错分布时
可出现不只一层可作为持力层的土层，应综合冲刷，冻深 要求，上部结构对地基要求，施工条件等考虑。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
二、河流的冲刷深度 为了防止桥墩台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走，不
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础1.桥墩的分类及组成有哪些？答：组成：墩台帽、墩台身和基础三部分。
分类：重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目？答：主要检算项目有：基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况？为什么？答：1）横向：适用于曲线桥；为了适应曲线的线路，各孔梁常布置成折线，这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽，梁的端部和桥墩横向中心线不平行，平面上梁端支座斜交放在支承垫石上；2）纵向：适用于不等跨桥；为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩，通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方，使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。
4.桥梁墩台的作用：承受上部结构的荷载，并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素：工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则：力争做到使用上安全可靠，施工技术上简便可行，经济上合理。
7.重力式桥墩的主要特点：依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载，维持自身的稳定，自身截面积较大；具有坚固耐久、抗震性能好，对于偶然荷载有较强的抵抗能力，施工简便，养护工作量小的优点，适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。
8.梁桥重力式墩截面形式：答：1）矩形墩：截面是矩形，外形简单，施工方便，圬工数量较省，但对水流阻力甚大，引起局部冲刷较大。
一般用于无水或者静水中，或用于高桥墩最高水位以上部分。
2）圆端形墩：截面是矩形两端各接一个半圆。
施工稍复杂，但比较适合水流通过，可减少局部冲刷。
用于水流与桥轴法线小于15°的情况，是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。
3）圆形墩：截面为圆形，流水特性较前两种形式好。
用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中，由于截面为圆形，各方向具有相同的抵抗矩。
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1.桩基础的组成和分类？组成：①就地灌注钢筋混凝土桩的构造。
②预制钢筋混凝土桩及预应力混凝土桩。
③钢桩及木桩。
分类：高桩承台或是低桩承台，摩擦桩或是柱桩，钻孔桩或是打入桩。
2.桩的平面布置方式？桩与承台的连接？布置方式：①行列式。
②梅花式。
桩与承台的连接：桩与承台联结有两种方式，钢筋混凝土桩多采用桩顶主筋伸入承台，而木桩和预应力混凝土桩主要采用桩顶直接伸入承台方式。
3.桩基础的力学计算图示及检算内容？力学计算图示：p155页。
检算内容：①检算单桩轴向承载力。
②检算桩身材料强度。
③桩基承载力计算。
④检算墩顶水平位移。
4.桥台种类？组成？种类：⑴重力式桥台①矩形桥台与U形桥台②T形桥台③埋式桥台④耳墙式桥台⑵轻型桥台①梁桥轻型桥台（桩柱式桥台，锚定板式桥台）②拱桥轻型桥台（八字型，U型，背撑式桥台，靠背式框架桥台）③拱桥的其他形式桥台（组合式桥台，空腹式桥台，齿槛式桥台）组成：桥台主体由台顶台身和基础三部分组成，此外尚有锥体填土锥体护坡和检查台阶等附属建筑物5.桥台定位控制点及横向定位线？桥台定位控制点是胸墙中心，桥台的横向定位线是胸墙线的平面投影6.桥台长度？如何确定？桥台长度是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道砟槽的长度7.地基系数的含义及计算方法？含义：使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力，或者说，土产生单位压缩时，土对构件在单位面积上的土抗力（kPa/m）。
计算方法：假定地基系数为常数（Cy=K），假定地面处地基系数为零，地面以下随深度按比例增加（Cy=my），假定地基系数呈抛物线变化（Cy=my½）等。
我国采用了Cy=my的假设，其中m为比例系数。
由于地基系数采用的比例系数为m，故常称“m”法。
竖向地基系数Co,对非岩石类土，当入土深h≤10m，按Co=10Mo计当入土深h>10m时，其中Mo为竖向地基系数Co的比例系数。
当桩底或基底土层为岩石时，Co则不随入土深h改变，而与基底岩石强度有关。
8.桩在土面处的柔度，及桩顶柔度的概念及计算方法？桩在土面处作用有单位力Qo=1或Mo=1时，引起桩在土面处的变位§QQ§MQ,§QM,§MM称桩在土面处的柔度。
计算方法：p159。
p160，p161。
桩顶柔度的概念：桩顶柔度是指在桩顶处作用单位力或单位力矩时，桩顶产生的位移或转角。
9.单桩的破坏形式，单桩轴向允许承载力确定方法？单桩的破坏形式：轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏。
确定方法：静载试验法，经验公式法，理论公式法，静力触探法，动力公式法，波动方程法。
10.桥台所受荷载？土压力种类及计算？桥台离心力及制动力计算？荷载：①垂直恒载：包括线路设备、桥跨自重压力、台顶和台身自重、基础自重、覆土自重。
②列车活载及其影响力：包括桥跨活载支座反力、台顶垂直活载、桥跨及台顶的列车制动力或牵引力、曲线桥上的离心力，列车横向摇摆力以及台后路基填土因垂直活载引起的活载土压力③填土土压力：包括台后填土、基础后填土、前墙及其基础加宽部分以及台前填土所产生的土压力等④其他：如风力、水浮力等11.土压力：⑴恒载土压力①台背直墙部分主动土压力②斜墙部分主动土压力③基础部分的土压力④前墙及其基础加宽部分的主动土压力⑵活载土压力。
计算：p100、101、102曲线桥的桥台须计及梁上及台顶传来的离心力，台上离心力按式（2～3）进行计算，其作用点仍在轨顶以上2m梁上离心力计算方法与桥墩同台顶部分的制动或牵引力扔按竖向荷载的10%计算，作用点按移至轨底计算。
对台后填土部分活载所产生的制动力或牵引力，因考虑到该力可经过钢轨传至填土破坏棱棱柱体以外的路基上，故规定可不予计算。
其他与桥墩相同。
12.重力式桥台检算内容？特点？内容：台身截面应力检算、偏心检算、受压稳定检算、台顶水平位移检算及基础和地基的检算。
特点：①桥台受填土压力和活载土压等侧向主力的作用，再加上桥台竖向荷载较大，使主力组合对结构的影响较大，因此主力组合常可能控制应力和稳定性的检算，主力加附加力组合也可能控制偏心检算，这样就使桥台检算中会有主力组合，也有主力加附加力组合，而不像直线上桥墩常为主力加附加力组合控制设计，一般须计及主力加附加力组合。
②由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。
③桥台检算的活载布置情况较桥墩复杂，下面介绍几种常见的图示，检算前端应力和偏心的活载布置，检算后端应力和偏心的活载布置④直线桥台只需考虑主力及主力加纵向附加力的组合，曲线桥台则还需增加主力加横向附加力的组合。
13.为什么对桥台进行前后端分别检算？由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。
14.锚定板桥台的受力机理及布置原则是什么？锚定板桥台就是借住锚定板和锚杆所提供的抗拔力来平衡桥台台背上作用的侧压力。
这样就改变了靠桥台自重抵抗台后土压力的受力体系，从而达到了轻型化的目的。
原则：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置15.轻型桥台的类型及构造特点是什么？特点：①利用上部结构及下部的支撑梁作为桥台的支撑，以防止桥台向跨中移动②整个构造物成为四铰刚构系统③除台身按上下铰接支承的简支竖梁承受水平压力外，桥台还应作为弹性地基上的梁加以验算。
16.梁桥及拱桥轻型桥台的检算内容有哪些？梁桥：①桥台（顺桥向）在侧向土压力作用下台身作为竖梁进行截面强度验算②桥台（包括基础）在竖向荷载作用下横桥向作为一根弹性地基短梁进行截面强度验算③基础底面下地基应力验算。
拱桥：①台身截面强度验算②基底应力验算③稳定性验算17.为什么检算了单桩允许承载力还要检算群桩承载力？单桩在受力上有柱桩和摩擦桩之分，群桩的受力状态和单桩受力类型有密切关系。
对于柱桩，由于桩底处压应力分布面积很小，各桩底的压应力互不重叠，各自单独作用，可以认为群桩承载力等于各单桩承载力之和。
其沉降也几乎与单桩相同。
摩擦桩在垂直荷载作用下，群桩的作用和单桩相比则不同，由于摩擦桩主要是靠表面摩擦将外荷载传递给土体，故桩底的应力分布较柱桩有所扩散，因此，群桩中各桩尖分布的应力互相重叠，使群桩桩尖土层受的压力要比单桩为大，而影响范围也比单桩要深。
从沉降的角度看，当单桩和群桩中各桩都承受相同荷载N时，群桩的沉降要比单桩大得多。
如欲使群桩的沉降减少，与单桩沉降相同，必须减少群桩的桩顶荷载，从而群桩中各桩的承载能力就小于单桩。
18.浅平基设计原则？①基础本身的强度不得超限②地基土的强度不得超限（指持力层强度，若基底下不远处有软弱下卧层，则尚应检算此下卧层的强度）③基础不得倾倒及滑走，即应检算其轻覆和滑动稳定性④基础倾斜不得过大，合力偏心应小于容许值⑤基础要耐久可靠，这主要靠建筑材料和埋深来保证⑥有时还要检算基础的沉降或沉降差，特别是对超静定的连续梁、拱桥结构等。
当墩身很高时，需检算墩台顶的水平位移⑦当墩台建筑在较陡的土坡上，或桥台筑于软土上且台后填土较高时，还应检算墩台连同土坡沿滑动弧面的滑动稳定性。
19.确定基础埋置深度应该考虑哪些因素？①地基的地质条件②河流的冲刷深度③当地的冻结深度④上部结构形式⑤地形条件⑥保证持力层稳定所需的最小埋置深度20.浅平基的检算内容？①基底检算中的荷载②基底应力计算③基底偏心验算④基础的倾覆、滑动稳定性检算21.为什么要对基础进行偏心检算？在墩台基础的设计计算中，必须控制合力的偏心距，其目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两端应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，墩、台发生倾斜，影响正常使用，要使各种荷载组合条件下都能做到合力通过基底中心是不可能的，使起控制作用的荷载组合接近基底中心虽属可能，但往往是很不经济的。
为此，容许应力在基底产生一定的偏心。
22.基底应力检算中什么情况需进行应力重分布计算？最小应力是负值，表示在基础的一侧出现了拉应力，在整个基底面积上部分受压部分受拉，除混凝土浇筑在岩石地基上外，一般基底与土之间是不能承受拉力的，需考虑的基底应力的重分布。
23.1、沉井基础的组成？包括刃脚、井壁、隔墙、井孔、射水孔、封底混凝土、顶盖24.2、沉井基础的特点：埋置深度大、整体性强、稳定性好、能承受较大的垂直荷载和水平荷载、施工工艺也不复杂。
缺点：施工工期较长；对细砂及粉砂类土在井内抽水易发生流沙现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到大孤石、树干或井底岩层面倾斜过大时，均会给施工带来一定困难25.3、沉井作为整体基础检算时做了哪些假定？基本假定：（1）地基土作为弹性变形介质，地基系数随深度成正比例增加（2）不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力（3）沉井基础的刚度与土的刚度之比可认为是无限大26.沉井下沉困难时辅助措施:1.增加沉井自重2.减少沉井外壁的摩擦力纠偏措施：1.井外偏挖，井顶偏压或套拉法2摇摆法下沉3井外支垫法4.井內偏挖加垫法5.井外射水法6.倾斜发下沉沉井封顶方法：1.排水施工时的干封底2.不排水施工时的水下封底27.封底厚度的确定有两种方法取数值较大的作为控制厚度28.钻孔灌注桩的成孔方法:冲击沉孔、旋转成孔、冲抓成孔29.钻孔灌注桩施工中泥浆、护筒作用、清孔方法？泥浆;能对孔壁增大静水压力，并在孔壁形成一道泥皮，隔断水内外流动，保护孔壁防止坍孔还起浮渣及润滑作用和冷却钻头的作用30.护筒：固定桩位钻头导向，横断地面水保护孔口防止坍塌，提高孔内水位，增加对孔壁的静水压力清孔方法：抽渣法、吸泥法、换浆法31.高桥墩施工方法：1.滑动模板施工（墩台整体性好，施工速度快，高空施工安全）2.翻模施工（施工安全，质量可靠，进度快，经济效益显著）3.爬模施工（高空施工质量更有保障）4．Y形墩施工（外形美观匀称，结构新颖，增大主跨跨度，提高桥梁整体刚度）32.明挖基础的支护方法：1.衬板支撑（地下水位较低，水位在坑底以下时）2.板桩支承（防渗性差，基坑在地下水面之下时）3.喷射混凝土护壁（用于土质稳定性较好时）4.地下连续土墙技术33.基底的检算要求和检算项目：1.基底土质是否符合设计，能否满足墩台承载力要求2.基底各部位土质是否相同，会不会导致墩台不均匀沉降。
3.基底承重面与墩台压力线是否垂直能否导致墩台发生滑动 4.基底平面尺寸能否保证基础圬工按设计尺寸顺利施工5.基坑防水措施是否恰当，能否保证基础圬工质量6.基底高程是否符合设计要求。