《公路桥涵地基与基础新旧规范对比研究》毕业设计论文

目录

第1章绪论 (3)

1.1.论题简介 (3)

1.2.研究现状 (3)

第2章承载能力极限状态设计原则 (5)

2.1.承载能力极限状态设计原则说明 (5)

2.2.新规范承载力极限状态荷载组合公式说明 (5)

第3章岩土材料的工程分类 (7)

3.1岩土工程材料分类说明 (7)

3.2岩土材料工程分类的意义 (7)

第4章季节性冻土中地基最小埋置深度计算公式的修正 (8)

4.1计算公式更改 (8)

4.2对更改内容的简要解释 (8)

第5章分层总和法计算的改进 (9)

第6章关于后注浆技术的讨论 (11)

6.1钻孔灌注桩的缺点 (11)

6.2桩基后注浆的作用 (11)

6.3桩基后注浆加固原理 (15)

6.3.1桩基注浆提高单桩承载力的力学机理 (15)

6.3.2桩基后注浆加固的化学机理 (16)

6.4 注浆后桩基承载力提高的工程实例 (16)

6.5 规范对后注浆技术的阐述 (17)

6.5.1关于规范对灌注桩后注浆承载力计算合理性的说明 (18)

6.5.2 关于规范对灌注桩（包含后注浆）承载力计算不合理性的说明 (18)

6.6.对规范关于后注浆技术的总结 (20)

6.7.对灌注桩后注浆技术发展的展望 (20)

第7章嵌岩桩计算理论的更改 (22)

7.1新旧规范关于嵌岩桩计算理论的对比 (22)

7.2 嵌岩桩受力理论分析 (22)

7.3 嵌岩桩实例计算 (23)

7.4 对新规范中嵌岩桩的计算采用frk的讨论 (25)

7.4.1. 饱和强度对桩端承载力的影响 (25)

7.4.2.单轴抗压强度对承载力的影响 (25)

7.5对嵌岩桩计算公式参数c1，c2的补充说明 (26)

7.6.本章小结 (26)

第8章总结 (27)

第1章绪论

1.1.论题简介

《公路桥涵地基与基础设计规范》（以下简称公桥基规）是公路桥涵地基与基础设计的指导性文件，加深对规范的理解是准确熟练进行基础设计的前提。新规范与旧版规范相比较，有较大的改善，但是也有值得商榷的地方，为此，本文将就新规范的更改内容和有待商榷的部分做较为详细的阐述。

与85规范相比较，新规范引入了公路桥涵设计的极限状态原则，明确将地基设计定位于正常使用极限状态，相应的作用采用短期效应组合或长期效应组合设计。将旧版规范的容许承载力设计原则淘汰。其次，在规范的主要内容上面也做了相应的改进，修改了地基土的分类及工程特性有关的规定，地基承载力的容许值及相关参数，强调了原位试验的重要性，修改了季节性冻土的基地最小埋置深度的计算公式，在桩基计算方面，根据多年的施工实践经验，新增了后注浆技术的相关参数和计算公式，对嵌岩桩的计算计入了桩侧阻力的作用，更正了旧版规范中嵌岩桩就是端承桩的错误认识。这些新增内容使得规范更好地适应的基础设计的需要。我们知道，为了更好的适应工程实践的要求，规范是不断更新的，为此，新规范中也必定有相对不太合理的地方。例如有专家已经指出新规范中关于软弱下卧层地基承载力计算公式，以动力触探锤击数，静力触探探头阻力及荷载试验承载力作为土的工程特性指标等内容是有待讨论的。此外，我个人认为新规范在嵌岩桩的计算中采用岩石的强度为其饱和的单周抗压强度，这也是有待商榷的。

1.2.研究现状

在85规范使用期间，有部分学者及专家对规范中的部分内容做了较为详细地解释，但是对规范内容的整体解读及对规范修正轨迹的研究较少。

1987年湖南大学赵明华老师发表了《对<对公路桥涵地基与基础设计规范>桩基计算的探讨》，论述了多层地基下桩基承载力的计算，轴向荷载对桩基稳定性的影响。

重庆交通大学雍致盛，黄裕梅老师对85规范内容的新增及更正部分指出来做了简要的评论。

在07规范发布之后，有部分学者对规范的内容做了阐述。

2007年赵明华，刘晓明等人在《公路》上发表了《关于<公路桥涵地基与基础设计规范>液塑限试验方法的讨论》，对规范用76g锥入土深度17mm测液限和入土深度2mm测塑限的方法进行了讨论。

2008年刘明虎，张喜刚等人在《公路》上发表了《07规范关于地下连续墙的编制介绍》。介绍了地下连续墙编制的指导思想，主要内容，设计方法和技术要点等。

2011年华东交通大学陈丹华老师在《公路工程》上发表了《<公路桥涵地基与基础设计规范>(JTG D63-2007)的探讨》一文，对规范的内容提出了几点建议和看法，指出了规范（07）关于软弱下卧层承载力计算的不足和规范附录R中可能是由于印刷造成的一处错误。

从上面关于研究现状的认识我们可以看到，关于规范的研究相对于其他的研究领域来讲，是比较少的，将新旧规范对比研究，从总体上去把握规范的修正轨迹与其知道思想的研究几乎没有。由于对规范的研究资料较少，对规范的认识不足，使得很多人对规范内容无用。例如很多初学者认为桩基的设计就是在确定了桩周土体的类型之后简单地套用规范给定的桩侧及桩端阻力值就可以确定桩基的承载力。

为了对规范内容有较为全面的认识和理解，本文将对规范的内容做较为详细的阐述。

第2章 承载能力极限状态设计原则

2.1.承载能力极限状态设计原则说明

自《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）发布以来，各个规范逐渐淘汰了旧版规范容许应力设计准则，为此，下文将对承载力极限状态设计原则进行说明。

容许应力设计法的简介：

容许应力设计方法是以结构的计算应力σ不超过 规范给定的材料容许应力的设计方法。其一般的表达式可写成σ<[σ],该方法是以线弹性理论为基础计算结构的应力值的，对于材料的容许承载力则是在大量的试验数据的基础上，在保证一定的可靠度（一般为95%）的条件下除以一个安全系数得到的经验值。该计算方法较为简便，但是在超静定结构，受弯构件或是受扭构件等结构中，结构的某一点应力达到了承载力的容许值后，结构是可以发生塑性变形，承受更大荷载的，为此，其计算是偏于保守的。因为即使结构的某一点的应力值超过了容许值，结构也不一定就马上破坏。

承载能力极限状态设计原则的说明：

与容许应力设计准则相比较，承载力极限状态设计准则将结构的组成材料和承受的荷载分为两部分，分别根据概率设计准则确定其设计值。这样的设计原则不仅能够是结构的可靠度有定量的描述，还能节省材料，降低结构的造价。我们知道，岩土材料是一种离散性很大的材料，其承载能力受到很多因素的影响，即使有相同的物理指标的两个土样，其承载能力也可能不同【4】，因此，在地基结构设计中引入承载能力极限状态设计原则是非常有必要的。

2.2.新规范承载力极限状态荷载组合公式说明

在07规范中，作用效应组合表达式有两点显著区别于通用规范（JTG D60-2004），

（1）.承载能力极限状态下的偶然组合（不包含地震作用）：

作用效应组合的表达式如下：

γ0S ad =γ0(∑γGi m i=1S Gik +γa S ak +φ11S Q1K +∑φ2j m i=2S Qjk ) (2-1)

其中，结构的重要性系数γ0取值为1，区别于通用规范根据结构的重要性，将重要

性系数分三个等级，分别去重要性系数为0.9，1.0，1.1。且上式中不仅包含了永久作用的标准效应S Gik ，偶然作用标准值效应S ak ，还包括了可变作用的频遇值效应S Q1K ，和偶然作用的准永久值效应S Qjk 。这种情况在通用规范中是没有的。

（2）基本组合及正常使用状态设计时的长期及短期效应组合均按照通用规范（JTG D60-2004）组合。