1、附件公路桥洒地基与基础设计规范JTJ 024-85 条文说明目-L. = I=t 本规范系根据1975年出版的公路桥榻设计规范第七章一-地基与基础进行修订后编写而成。在修订过程中，我院会同哈尔槟建筑工程学院、吉林省交通科学研究所、黑龙江省交通科学研究所、山西省公路勘集1i计院、西安公路学院和南京大学等单位开展了以规范内容为对象的专题研究，进行了较广泛的调查和资料征集工作，总结和吸收了国内外的先进经验，在此基础上拟定了杂文初稿，并发送全国有关单位征求意见。编写组认真考虑了这些意见，又对杂文初稿作了相应的修改，最后报交通部审查定稿。修订的主要内容有E增加了新近沉积粘性土的容许承载力，软土地基容许承
2、载力的计算公式，大、中桥基靡最小埋探安全值，桥涵基础在季节性冻土中的埋置深度和切力值以及桩基础的撩拨验算公式，基础沉降计算公式及沉降计算经验系数，取消了原规范用K法计算桩基的方站，不再将桩基设计分为高桩承舍和低桩承台，即取消高低桩承舍的判别条件及低桩承台的设计方法，删去木桩的有关规定，调整了黄土地基土的容许承载力，补充了南壁浮运沉井横向稳定的计算，采用了站定计量单位以代替原规范的公制单位等。在这次修改中，我们虽做了一定的工作，但由于科学技术的不断发展，规范的内容也必将不断的改进、补充和提高。因此，该条文说明仅供本规范使用时参考。本规范条文说明由雍载盛同志和黄梅梅同志执笔编写。 119 目录篝-
3、章总则. .川.川.川. .川.川.川.川.川.叶21第二章地基承载为. .川.叶22第节地基的容许承载力川. .川. .川.川.叶22第二节地基土容许承载力的提高.川.川.川143第三章基础的埋置深度与计算. . .145 第一节基础的埋置深度. .145 第二节地基与基础的计算. .叮50第三节基础沉降计算. .川.叶59第四节基础稳定性计算.川.165第四章桩基础. . . .川.167第一节一般规定. . .167 第二节桩的构造. . .169 第三节桩的讨嘟川. .172 第五章人工地基. . .叶99第六章泯井基础. . 214 第一节一般规定. . 214 第二节沉井构造. .
4、 216 第三节沉井计算. . .219 120 第章总则篝1.0.1条公路桥洒地基与基础设计规范，主要包括地基土的工程性质、承载力，地基与基础的设计与计算。由于我国土地辽阔，幅员广大，土质各异，使得地基与基础工程设计更加复杂。考虑到这些特点，编写规范时我们力求尽量依据以往的设计和实践经验，同时参考了国内外一些先进资料，给出了在一般土质条件下地基土的承载力以及有关荷载作用下的计算公式。因此，本规范除适用于公路桥洒地基基础设计外，也可供厂矿、林业及城市道路桥洒地基工程设计参考使用。篝1.0.2条当桥位选定后，桥址处的地质构造应按公路桥位勘测设计规程(JTJ062-82)规定进行描述和摔价，荷载应
5、按公路桥橱设计通用规范确定和计算F基础及桩身强度应按公路砖石及棍提土桥橱设计规黯和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥描设计规范的规定验算。第1.0.3条桥洒地基与基础应保证具有足够的强度、稳定性及耐久性。为了保证地基具有足够的强度，应验算基靡压应力基靡压应力不应超过地基土的容许承载力。建于岩石上的基础，当基靡合力偏心距超出截面核心半径时，仅按受压计算基摩最大压应力，即不考虑基摩承受拉应力，但考虑压应力的重分布)J当基居以下有软弱土层肘，还应验算读软弱土层面的压应力。为了保证基础具有足够的稳寇性，应验算基靡的倾覆稳定和滑动稳定。同时，对基础本身的结构材料强度及稳定性也应进行验算，基础的耐久性主要是通
6、过选择合适的建筑材料和埋置深度来保证。第1.0.4条选择桥描基础的类型，应考虑水文、地质、地 121 形、上部构造、荷载、材料供应和施工条件等合理确定。如1青况比较复杂，应拟寇几种方案，进行技术和经济等比较后确定。第1.0.5条桥址处的工程地质好坏是直接影响基础设置的主要因素，即地质构造对基础类型的选择有着决定性的意义，因此，设计时必须尽可能准确地查明桥址处的地质情况，如各层地基土的物理力学性质及其承载能力，土的透水性，问床冲刷和河床变迁，基岩层面的倾斜情况等。只有综合考虑了上述这些因素及其相互影响之后，才能选出切合实际并摘足上部掬造要求的安全和经济合理的基础方案。第二章地基承载力第一节地基的
7、容许承载为篇2.1.1条本条英于地基主的容许承载力衰，是根据荷载试验与土的物理力学性质指标的资料对比及国内外有关规施和实践经瞌综合考虑编制成的，具有一定的普遍性，因此归。的确定需满足强度和变形两个方面的基本条件。但由于我国幅员辽阔，自然条件复杂，不是在任何条件下本规施所给出的容许承载力都能适用的。对于地质或桥涵结构型式复杂的地基，应根据实际情况进行现场荷载试验以确定地基土的容许承载力。关于条文中地质复杂是指地基土不均句或土层倾斜较大，易引起建筑物不均匀沉降等。篝2.1.2黛本条各表所列各类土的容许承载力。J，除粘性土、黄土的归oJ值在编排上有所变动外，其余各表仍与1975年桥规相同。兹将各类土
8、的承载力表现明如下z一、粘性土容许承载力的分类粘性土的容许承载力与其生成年代和成因关系密切，故按堆 122 军R年代划分为老粘性土、一般粘性土和新近沉积粘性土井编制。表。对于基岩风化的践相粘性土的山仍按75年桥规单温列表。1.老粘性土的容许承载力EoJ(表2.1.2-1)。老粘性土在试验的可能加压范围内沉降量很小，如用物理指标确定0)则很不合理，因物性指标很难反映老粘性土的结构强度。在力学指标中，今、C资料很不齐全，又多未注明剪切试验方怯，无法利用3按室内压缩摸量乱，采用53份资料统计得到下列方程并用以计算出表2.1.2-1的值。E0) =308.9 + 79E.相关系数Y= 0.52) 式中
9、。一一容许承载力(kPa)J E.-压缩模最(MP吟。对于E.(送审稿)0国内多年工程实践证明，不同年代黄土的地质串征有明显的整刷.接本规范附表1.13黄土分类为s新近堆朝黄土，-般新黄土和老黄土三类。根据荷载(P)-沉降(8)曲线定印0)时，般采用比例界限。各衰的编制说明如下z1.新近堆积黄土新近堆飘黄土的容许承载为归。)(表2.1.2-肘，是根据97W 份荷戴试验资料，以含水比一一与承载力C0)进行回归分析得zWL W /、E。)= 162.35 -78.7一(c。)=1.6235-0.787一二l.- - - -WL飞.- - WL I 式中(00)-一容许承载为(kPa)J w一一天然
10、含水量，WL-一被限。(相关系数Y=O.474)按上式编袭，与工民建规范新近堆棋黄土容许承毅力值基本一载，仅将舍水比扩大到1.2。为安全计，该表也未增加深度修正值.2.一般新黄土一般新黄土地基的容许承载为归。)(表2.1.2-9)，是依据311份压板荷载试验资料(应板面枫为1000-5000cm)分析得出。对一般新黄土，含水量，被限比旦与承载力归。的变化e 关系较为规律，不同地区回归结呆列表如下z 128 F E陪同到古巴巴方程检验i 因归系数俭验守护.1t , I t. . !工|雪144程. .1.6028 - 0.0498w + 0.0号方归回地1 11951陕I 26正二!区序号W.
11、a. . 0.0401-0.01186甜+0.0625亏. .1.078 -0.0403如川4342子10.503 10.240 10.518 10.553 1 1.84 12.86 1 0.18 1 1.91 f 2.16 8 1131鲁w. h叫.840- 0.05w + 0.02 f 10.633 10.352 10.320 10.288 1 2.45 1 2.42 1 2.20 1 0.14 1 2.01 1 46 1甘一一一-卜一一一-，一一一一-，一一一一一一一叫一一一町，(1. . - 1.3211-0.0033w + 0.125-;二7!刀-;-IWI. h目。.341-0.0
12、011111叫.046亏LWI (1. . 1.324 -0.0406由伞。.0364 7132 -MN。.从上表中可以看出，用方程检验和复相关数，除山东的公式( 8 )外，全部通过。公式(7 )基本上为各地公式的中恒，以该式为基础，结合实践经验，适当考虑深度修正，并参考工民建地基基础规范等，编制了一般新黄土的容许承载力归。表。3.老黄土老黄土的容许承载力CoJ(表2.1.2-10)，是依据36份老黄土荷载试验与土样试验对比资料，以孔隙比e和含水比去两项指标建立下述公式zE0) = 1280 -216e甲87子(=12.8-2.16eWL飞川之-)(相关系数y=川式中(00)一-容许承载力(k
13、Pa)J 一一天然含水量，WL一一被限含水量，飞、e 去fj0.9 檐穆债|70 60 50 40 。-6lEJE旦I91 1 77 1_ 64 I_一-实测活周一一一一一180-120/98.3!35-100/73 150-100/67.3 I 40-61)/46.7 平均值II 一一石磊.150 1 40 -30 厂气了一11I93.r二王!11 丁丁380.8 I实测稳固I! 平均值II 推荐姐I40 ! 80 I 25 I 20 I IID !l3值I85 I 65 i 58 I 32 0.8写函百1i !-/ 可.l_- i 80/80 i 30/30 I 40/ e-一孔隙比。以此
14、作为编表的基本公式。上表中列出推荐值、回归计算值、实拥l值的范围及平均值。从上表可以看出，推荐的容许承载力白山既考虑了实测值，也考虑到回归方程的误差均方差近200kP吟。鉴于统计时一般取比例界限作为容许承载力，相应的相对下沉量平均为0.006，个别的为0.016，因而从强度和变形两方面分析，都有较大的安全度。由于山东老黄土资料少，且性质较差，查表时可适当降低100- 200kPao 六、确定多年冻土地基的容许承载力归。)(表2.1.2-11)的主要因素是土的颗粒成分、含水量和地温等。在相同的地温和含水量情况下，一般是碎石土的承载力最大，砂土次之，粘土最小。冻土的强度-般是随着含水量的增大而提高
15、，至饱和状态时达到最大值。此后冻土困含水量的继续增大而迅速增大其冻土的流变性，使其强度械弱。当冻土中有冰夹层肘，其强度往往表现出冰的性质即冰的强度。多年冻土地基容许承载力衰，是参考了1960年及1967年苏联规范的冻土容许承载力并结合我国实际情况，采用理论计算和室内试验资料进行综合分析而制定的。表中归。值约为冻土瞬时的单轴极限抗压强度的-L1，有一部分归。Jf直是根据球模试6 8 验仪测定的长期粘着系数C确定的。编表时，承载力。值是根据各类土的名称及随地温降低而增大确定的。多年冻土地基承载力。J，只适用于不融沉性土和弱融沉性土。对于干燥的碎石土和砂土或含水量小于10%的粘性土，不论负地温高低，
16、其承载力可按非冻土确定。冻土地区桥涵基础一般分季节冻土和多年冻土两大类。一季节性冻土的分类(附表1.14)说明如下z75年桥规把季节性冻土分为冻胀和不冻胀二类，不冻胀土，桥基可任意埋深z冻胀土桥基埋探必须大于最大冻结深度。实践 131 中普遍感到上述规定不甚合理，如有些建于冻土地基上的桥涵基础，埋深浅于冻结线而没有产生冻胀破坏，这说明，间为冻土，但土的冻胀性不同，桥基有的是可以合理技埋的。故这次修订桥规时，将冻土分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五类，并给出了划分指标，见下表。各羹冻胀土与冻胀系数的划分指标类数AN-系%胀一胀um冻一冻l不冻胀叫!豆豆-;-r1V将毗kdl I叫3.5
17、 3叫( TJ7-74)中地基土冻胀性分类，设有考虑粉粘粒颗粒的限量问题，但从桥汹地基土的实际出发，尤其小桥涵冲刷筛选差，通常粗颗粒土中都含有一定数量的粉粘颗粒(即粒径13石二忑了民;77阿三i忑:-1二;二J2.粗颗位土包括碎石土、砂砾土的冻胀性，主要取决于粉粘粒含量。试验表明，较纯净的粗颗粒土(指其中没有粉粘桂含量)，即使在充分饱水条件下，其冻胀量也是极其微小的，-般不大于1%。随着粉粘位含量的增加，其冻胀性质就逐渐发生变化，见下表s 133 饱水条件下粗颗挝土粉粘拉(50 kd( %) I叫1.612.0 1 3.51 4.0 1 45比|二当粉粘粒(粒径15%时为较差的工程地质条件。根
18、据试验资料求得冻胀系教与含水量的关系如下表=粒径15%粗颗粒土冻胀系数与含水量关系j东ij!(介类t自i胀系数kd(%) 采用含水量IV(%) 根据中国科学院冰川冻土研究所室内试验结果，粗颗粒土冻胀性除与含水量有关外，其冻胀系数与饱和度的关系也较紧密。当SO.9后，其冻胀系数成倍迅速增加，所以有人提出以饱和度代替含水量作为粗颗粒土的冻胀分类指标。但是饱和度实际上是一个相对的概念，受土的孔隙比控制。饱和度相同时，其孔隙比越大，含水量越高，冻结时转移水量也越多，冻胀性就大。反之亦然。试验还表明E对砂砾石，即是充分饱和，在有限的水量情况下，其冻胀性很小。由此可见，饱和度虽然相同，但由于土的密实程度不
19、同，含水量也不同，冻胀性差异很大。另外，在现场条件下，利用饱和度作为判断类别的指标会有一定的困难。所以，为了使用方便，仍采用天 134 然含水量为直接指标。但在附表1.14括弧内给出饱和度的指标供参考。若测试条件可能，采用天然含水量与饱和度两指标划分冻胀类别，则精确度更可靠。(二)多年冻土的分类附表1.15)是在总结我国冻土工程地质工作成果的基础上综合而成的。多年冻土分类表，是根据多年冻土对建筑物的破坏主要表现为融沉作用，所以按士的颗粒成分、含水(冰量，对多年冻土地基进行了融沉分级。其分类原则、等级界限、指标界限的确定等分述如下z1.多年冻土分类原则1)要反映多年冻土对工程建筑物破坏的主要因素
20、。这些因素是，在热影响下使冻土产生融化下沉作用，冬季融化层回冻时产生的冻胀作用以及冻土地基保持冻结状态时的强度问题。根据我国多年冻土地区的工程实践表明，其破坏的主要原因为融沉作用，因此对多年冻土进行工程分类时，采用融化下沉系数作为控制指标，并适当考虑冻胀和强度问题。这个分类，原则上可以与冻土强度分类、冻胀分央统一起来，其基本指标界限是一致的。2)分类应以现场和室内观测试验数值为依据。现场应用时，只需做一些简单的物理试验工作，如颗位筛分、含水量测寇等。2.多年冻土地基融沉等级的划分根据冻主的工程性质将其划分为zI一一不融沉土(少冰冻土)J 11一一弱融沉土(多冰冻土)J I11-融沉土(富冰冻土
21、)J lV一一强融沉土(饱冰冻土)J V一一融陷含土冰层。各类士基本指标的确定，主要是按基底以下融化深度为3m考虑的。因我国多年冻土地区一般建筑物如桥涵基唐融化探度以3m左右最为常见，采暖房屋当基础埋深在2m以下基靡的融深一般也在此施国内，所以具有一寇的代表性。各类土的控.135 制指标见下表s多年冻土地蕃土按融化下混划分融沉分类等级I粪土是仅次于岩石的地基七，在其上修建建筑物时，可不考虑冻融问题。1I粪土是多年冻土中较好的地基土，融化下沉量不大，一般可直接作为建筑物地基。当控制基底下最大融化深度在3m以内时，-般建筑物均未遭受明显的破坏。III粪土是一种过渡型士，作为地基时，在-般情况下基底
22、下融深不得大于1m。因这类土不但有较大的融化下沉量和压缩量，而且冬天回冻时有较大的冻胀性，所以利用此类土作为地基肘，应采取专门措施，如深基、保温、防止墓窟融化等。lV类土的融化下沉量很大，往往会造成建筑物的破坏，因此，原则上不允许地基土发生融化，设计时宜保持冻土不融或采用桩基等。V类土含土冰层属融陆土，融后呈流动、饱和状态，因此不但不允许地基土发生融化，而且在计算承载力时，应考虑其长期梳变作用，并需进行专门处理，如砂垫层等.3.多年冻土地基各类融沉士指标界限的确寇1)粘性土包括亚砂土、亚粘土、粘土)具有相似的物理力学特性，在冻结过程中均有聚冰作用，即在有充分的水分补给条件下，礁结过程中都有冰透
23、镜体和冰层的生存。各类粘性土的融化下沉量大小，与土的塑性含水量以及超过塑限含水量的绝对含水量有直接关系。其表达式为:A = k(-Wp)。其中(-p)称为有效融化下沉含水量，k为融化下沉常数，其值等于 136 0.5-0.72.果用0.72。冻结粘性土在融化过程中并不是大于川的水分均能排除，仅仅是其中的一部分，且随含水量的增加，不能排除的水分愈多。因此，在外荷载作用下，其压缩系数随着A的增大而加大，这对各种粘性土都是一致的。当A=1肘，粘性土临界融化下沉含水量叽=叫+1-p+3 .为了便于应用，以p代替。作为不融沉土与弱融沉土的分界含水量是偏于安全的。将A=6、10、25分别代入公式A=0.7
24、2伽-p)中，求得其含水量分界值芳g，wp + 7、p+ 15、Wp +35。2)粗颗粒土t粗颗拉士(包括碎石类士、砾砂、粗砂和中砂的融化下沉值，主要取快于精粘粒含量的多少。试验表明z纯净的粗颗位土指其中没有粉粘粒含量)，在充分饱水条件下，其最大融化下沉系数不大于2%。根据现场观测，此类土中见不到冰包裹体，仅在空隙中有冰充填，属良好的地基土。但随着粉粘粒含量的增加，其性质则逐渐发生变化c室内用同一种植颗粒土进行试验时，在充分饱水条件下，当粉粘粒拉径ko 式中c一一起始融化下沉含水量(%). 当粉粘粒含量15%时，0=10，当扮粘粒含量15%时，仙。何8.k一一常数，当盼粘粒含量15%时，lc=
25、0.65. 当粉粘粒含量15%时，k=0.60。由上式求得A与w相关值如表1和表2。粉桔粒含量15%的耀颗粒土融化下混系数与含水量关系表1融沉分类|不黯沉|弱融沉|融沉|叩|融陷融沉系数A(%)I 1 I 1-5 I 5-10 I 10-25 I 26 计算含水量w(%)采用值(%)44 注.褒中强是h沉土含水量采用值44%是结合现炀实践经验确定。粉粘槌含量15%的粗颗槌土融化下泪系数与合水量关系表2融沉分类采用值(%) 44 8: 褒中含水量采用值44%是结合现场实践经验确定的c3)细砂、粉砂的工程性质接近于粘土，但其塑限含水量很难确定，故暂划归粗颗粒土组。4)含土冰层是多年冻土地区特有的一
26、种地基，它对各种建筑物均有极大危害，直接作为地基时，融化后将会产生严重融陷。 138 当处于冻结状态时，在长期荷载作用下，也将会产生流变现象。因此，凡基底遇有含水冰层时，均需作特殊处理。划分含土冰层应摘足以下两个条件z( 1 )物理力学性质要接近于冰的性质。( 2 )冰与土的体积之比要大于1，即冰的体积要大于土骨架的体积。根据试验结果，粘性土当wp+35-问+40，粗颗粒土;:叽+35-wc+40(切。是起始冻胀含水量)，则接近于冰的性质。当处于冻结状态时一般认为在较高负温时，未冻水含量相当于，其冰与土的体积比一般大于1，故大于上述含水界限的土层，称为含土冰层。第2.1.3条为了保证桥桶建筑物
27、的安全和正常使用，软土地基的容许承载力必须同时满足稳定与变形两个方面的要求。从稳定条件出发，按极限荷载确定地基承载力是目前国内外广泛使用的方站。而对于软粘土又多习用内摩擦角今=0分析棒。规范引用的公式是著名的条形基础极限荷载公式普朗特尔、太砂基、汉森等)。对正方形、圆形或矩形基础，其承载量困Nc=5.14可以提高，而对于灵敏度较高的软土Ou值又应适当降低。结合国内大量工程实践的经验，安全系数采用1.5-2.5是适宜的。饱和软粘土的天然含水量与强度存在唯一的关系。土颗拉密度在2.7左右，因此含水量为36%肘孔隙比接近1.0J而当含水量为75%时，孔隙比约为2.0。本规范软土的容许承载力归。表2.
28、1.3是引用工业与民用建筑地基基础设计规范(TJ7一74)表9，对于小桥桶地基承载力的确定是简捷适用的。实际上，软土地基上的桥涵建筑往往受地基变形控制，因此，本条强调在强度计算的同时，还应满足下沉量的要求。第2.1.4条关于地基士的容许承载力按基础的宽度和埋置深度进行修正的问题。1971年桥规(讨论搞)从苏取规范中引来的 139 宽度和深度修正公式为，E)=(0)(1+k1(b-2)+品，Y(k-2)这个公式的主要缺点是量纲紊乱，例如h和b的单位是m，的单位是(kNjm勺，但E和归。的单位则是(MP时，这样容易搞错。此外，归。和宽度修正系数混在一起而与深度修正系数相分离，这也没有什么道理。考虑
29、上述缺点，1975年桥规(试行)将公式改为sC)=(。)+ kll(b-2)+k2Y2(h-3) 该式是从浅基础的地基强度理论概念建立起来的，把C0)与宽度、探度修正分开，在力学概念上也比较情楚。、。均以kPa计，量纲也是统一的Jkl和kz是无量纲系数，在使用时不会搞错。各类土宽、深修正系数的确定z1.枯性土和黄土的宽、深修正1)宽度修正系数k)本规范对各种粘性土包括黄土的容许承载力归。均不考虑基础宽度修正，即k)= 0，这是因为地基受压后，粘土和黄土地基的后期沉降量较大，基础愈宽，沉降也愈大，这对桥榻的正常运营使用是不利的。从荷载沉降曲线上确定(00)时，大多数是根据荷载板相对下沉2%确定。
30、黄土采用比例界限，其相对下沉一般也小于2%，(。可以捕足变形的要求。宽度增加肘，枯土和黄土的kl= 0，可以保证基础不致产生过大的沉降。2)深度修正系数ks1971年桥规讨论稿)中曾规定深度修正的有效探度为(A-幻，1975年桥规(试行)考虑到一般桥梁基础埋置得较深，而且其承载力值已考虑了1.5m的深度修正，故公式中的有效深度改为A-3。同时，此公式是按战基础概念导出的，只适用于相对埋深hjb4的情况，若大于4时，须另作考虑。但根据现有国内外资料，当h/b继续增大肘，深度的影响还是存在的E当Ajb超过10.20时，深度对E就没有影响。为安全计，相对埋探仍 140 限制IJhlb4较适宜。粘性土
31、的深度修正系数仇，参照旧桥规数值和国内外资料，取用低值，当11算出砂土和碎石土的仇和k.值，经与1961年桥规讨论稿比较后，根据经验选定。75年桥规试行)中对中密与密实的砂土和碎石土R1和k，采用相同值。达次修改桥规肘，根据工程地质手册，砂土采用上述中值，相当于中密状态，对密实砂就显得偏于保守，碎石土假寇中值为400，属密实状态，对中密碎石有时显得偏高。七十年代铁路地基承载力研究协作组进行了比较系统的试验研究，以统计方站分别建立了k，和k.计算公式，并建议采用今角的平均值为，砾石和租砂为400，中砂为380，细砂为350J勘砂为320。据 141 此得出rl和儿的统计值和建议值详见地基承载力试
32、验研究文集，人民铁道出版社1978年。其特点是将中密和密实的修正系数分开了，且仅提高了密实砂土和碎石土的h和k值。由下表可以看出，这些系数在理论和试验上都是偏于安全的。注碎石、圆砾、角砾因资料少来列入表中。3.岩石地基的承载力，原则上是可以进行宽深修正的。但如何修正，是个较复杂的问题，目前尚缺少试验资料。建议对节理不发育和节理较发育的岩石，不做宽、深修正，对节理发育或很破碎的岩石，k、k!可参照碎石土的系数确定，对于岩体己风化成土、砂粒状者，可参照砂土和粘性土的系数选用。4.冻土地墓的承载力宽、深修正问题，有待研究解决，暂取k1= 0 , kz= 0。 142 5.当生在水中时，公式中的容重1
33、和Y2是按虫ur原则规定的z1是基底持力层的容重，当持力层为透水土时，(1为浮容重，反之，当持力层为不透水肘，Y1应为饱和容重。飞一般是当做作用在基属以上的超载来考虑的，当持力层透水时，在持力层面上的土不论其本身是否透水，部是受到浮力作用的，所以飞应为浮重s如果持力层不透水，则作用在持力层面的力g不仅有土颗粒重力，而且有孔隙中水的重力，即基底以上土不论其透木程度，Y2均为饱和容重。如果持力层为半透水的，!i!1!按实际条(1二选择受浮力作用或不受浮力作用的1和Yz值。饱和容重飞、浮重即捍容重b分别按下式计算zY. = YO.-.!_w -8 1 + e - h=.-w或Yb=一一一工作Njm3
34、)l+e 式中。-一颗粒容重(kN，ImS)J YW一一水的容重，一般取w帽lokNjm8Je一一土的天然孔隙比。第二节地基土容许承载力的提高第2.2.1最本条实际上是对于水中基础的地基承载力在常水位以下部分的水深修正。1961年桥规稿规定为常水位至洞庭水深，而地基承载力深度修正的有效高度则由般冲刷线至基础靡面。这样，由问靡至一般冲刷线一段，既不计入水深修正又不计入土重力的深度修正，这是不合理的。75年规范改为水深修正由一般常水位至一般冲刷线处，这样在发生冲刷时，也未考虑高水位至一般常水位的净水压力，是偏于安全。不发生冲刷时，地面至般冲刷线按静水压力叶，以代替该段高度内土的饱和容重，也偏安全，
35、故本规范仍用75年的规定. 143 当基础鹿面持力层为不透水性土时，基底不受水的悍力作用，基础四周襟边上的水重力和饱和土重力，应作为基靡的超载着待。如基底持力层为透水性土，一般都受水的浮力作用，故不应考虑水重力或仅考虑土的浮重力。但对于深水基础或土层复杂者，基属持力层的透水性能难于确定，则应按荷载最不利组合决定是否考虑基店的悍力作用。第2.2.2集地基土容许承载力可按表2.2.2的系数予以提高。地蕃土害t午承峨为E町的提高系数表2.2.2序号荷载与使用情况强i筒系数(k)一I r.椅载细合1I k = 1.00 二! 在街我组合f1、III、IV、vI k=I.25 三i 经多年压实未受破坏的
36、Ifl桥基I h 1.50 注各项提高系数不得互相叠加.荷载组合V中，当拱承受施工单向恒载推力时.k , 1.50. 岩石!日桥葱的容许采载力不得提高。容许承载力小子150ltPa的地恙，对于表列第二项情况k = 1.00. 对于表列第三项反注情况，k=t.25. 表中街载组合I如包括自混凝土收缩反徐变或水浮力51趣的荷裁效应.lifIJ与荷载组合E梅同对待.地基士容许承载力的提高，是基于主要荷载加长期荷载(试行第61条表7规定选用。 144 第三章基础的埋置深度与计算第一节基础的埋置深度第3.1.1条直接设置在天然地基上的桥涵墩台基底的埋置深度，应幌掘地基土的性质、冻胀、t1E水的冲刷、桥涵
37、的特点及其结构的重要性等综合考虑。一、桥涵基础设置在季节冻土中，且冻胀系数kd3.5以上者，基础存在冻胀上拔的危害，应根据桥涵上部构造的重力不计活载).对基础的埋探按式3.1.1-1计算确寇zh=Zomt-hd (3.1.1-1) 式中h一-基础最小埋置深度(m)，对于弱冻胀土和冻胀土的基摩埋深，也可根据标准冻深值Zo从图3.1.1-1查得，Z。一一标准冻深(则，可采用地表无积雪和植被、泥炭等覆盖条件下，多年实测最大冻深的平均值s当无实测资料肘，可参照标准冻深线图3.1.卜2，结合实地调查确寇，也可根据当地气象观测资料按下式估算z 145 Zo =0.28V l:T + 7 - 0.5(m)
38、(3.1.1-2) mt一一标准冻深修正系数，可取1.15，原是建筑采暖对冻深的影响系数，规定变化范围为0.7-1.10。桥洒结构为冷结构，修筑了桥涵基础后，由于墩台与基础均工的导热性较问床天然覆盖土导热性能强，使之墩台基础与地基土之间的热交换加强，基础下面的冻结线下降，所以对桥幅结构来说，mt实际是考虑基础热工性能对标准冻深度Z。影响的修正系散，显然m大于1，见困3.1.10 146 因3.1.1基础理深示意图矶的影响因素较多，确定比较复杂。根据热平衡原理，基础下面实际冻深的tt算结果，一般比标准掠深增加10-15%0U976年)规定如下表z护大基时基础承合理叫时桥墩I m, 1.2 扩大基
39、础与桩基础承台埋人土中的柱式或框架式桥墩Im, = 1.1 各种类型埋式桥台m, = 1.0 根据实际钻探资料，叭的变化范围为1.1-1.15，因而，偏安全取mt=I.15是合适的，hd一一基鹿下容许费留冻土层厚度(m)，当为喝凉胀土时，hd = 0.24Zo + 0.31 (m) J当为冻胀土时，hd =0.22Zo(m)J当为强冻胀土和特强冻胀土时hd : OJ 残留冻土层厚度hd是参照现行工业与民用建筑地基基础设计规范确定的，该规范是以房屋要求的允许冻胀变形不超过10mm建立计算式为z弱冻胀土hd = 0.17Zoffll + 0.26 冻胀土hd = 0.15Zomt 桥涵结构与房屋结
40、构是不同的，经调查分析，桥涵结构物指上部为静定结构以允许冻胀变形20mm来确寇hd较为合适，具体方陆是根据系数扎进行修正sk z =告?，其中hd20为实测各类土冻胀变形为20mm下的残留冻土层厚度，hdlO为实测各类土冻胀变形为10mm的残留冻土层厚度。按现有弱冻胀土、冻胀土各观测点冻胀量分布曲线截得各hd20，hd10值计算得儿值如下去z弱冻胀土11.2411仆3111.2911.36L_l Je(1.2 M土11.3811.3511.3311仆4L巾1.30据此得到s弱冻胀土hd= k.(O.17Zoffl, + 0.26) = 1.2(0.17Zo x 1.15 + 0.26) =O.
41、24Zo+0.31(m). 冻胀土hd=kz(O.15Zofflt) : 1.3 x O.15Zo x 1.15 : 0.22Zo(m) I .I47 对强冻胀土和特强冻胀土kd=0, p k =Zomt =1.15Zo(m) 前面式3.1.卜2中的2:.1为低于0C的月平均气温的累帜值取连续10年以上的年平均值)，以正号代人。四、福洞基础的埋置深度，如在季节性冻土地区，根据吉林省公路勘测设计院提供的经验，在橱洞进出水口两端各2m范围内，翼墙和洒身基础应做成整体，洞内中阎部分的基础埋深可根据地区施工经验确定，一般较出入日为小。严寒地区，桶洞两端基础埋置较深，中问桶身基础埋置深度可能与两端埋深相
42、差悬殊，根据实践绩验，在不同埋深的连接处应做成过渡段。当冻结深度赞犬肘，洞口洞身基础最好做成整体刚性基础。丑、在无冲刷的非岩石地基巾，小桥涵基底般应设在天然地面或河底以下至少1m。因距地面较近范围内的土，随着气温和温度的变化，其体积产生较屉著的膨胀和收缩，有些地下动物多在此范围内活动，土的结构易受外界扰动。另外，为防止基础承受水平力以及抵抗基底土向外挤出的要求，也要求基础具有一定的深度。而对有冲刷的小桥涵基店的埋置深度，除摘足基座压应力要求外，还应具有定的埋深安全值，要求在冲刷线以下不少于1m。六、小桥、洒洞的基础属有铺砌时，基摩埋深应以铺砌层顶面算起向下取1m的安全值。七、对有冲刷的大、中桥
43、基摩最小埋深安全值表3.1.1的说明如下z桥梁在长期的运营中，要经得起洪水冲刷的考验，墩台基础的埋深是关键。要求基应在最大冲刷线以下留有一定的富余量安全值以保证墩台的安全。设捏在有冲刷问床上的桥梁墩台基础，在最大冲刷线以下的最小埋深值，1971年桥规讨论稿定为2m，1975年桥规(试行仍规定为2m。本规范修订前对此问题进行了调查，根据山 148 西省公路规划勘测设计院提供的资料及我国东北、华北、西南、中南地区公路设计和施王单位的意见，认为基础鹿最小埋深植不应为一个定值，而应根据河流类型、问床地质的抗冲刷能力、设计频率梳量的可靠性、选用计算冲刷深度的方楼、桥梁本身的重要性以及修复难易等因素来确寇
44、。按上述意见，提出用净冲刷深度作为选寇最小埋深恒的主要依据。用64-1和65-1及65-JI式计算净冲刷深度，井根据以往实践经验，采用1982年人民交通出版社出版的公路桥位勘测设计规程(试行)中表8.4.7的规定，I:1P本规范表3.1.1中的数值。影响桥基埋深的主要因素者以下几点z1.阿床地质的抗冲刷能力强或问床稳定，净冲刷深度就小，问床的变化范围也小，问床地质抗冲刷能力弱和!问床横变剧烈，净冲刷深度就犬，河床的变化范围也大。2.设计频率流量的可靠性与实测梳量年代的长短，实测流量的连续性和代表性，以及调查所得历史洪水的可靠性等，都在一定程度上影响甚础的安全。如计算的设计频率流量相差30%，则
45、冲刷深度相差约20%。所以，由于设计频率梳量锦小，造成墩台冲毁的事故常有发生。如资料非常缺乏，计算流量确无把握，可将表3.1.1中规定的最小埋深安全值酌情增加。3.技术复杂、修复困难的大桥和重要大桥，旦遭到破坏，损失较太，影响面也广，在设计频率流量与一般桥梁相同时，基础的最小埋深值宜较一般桥梁增加50cmo4.影响基础埋深的因素很多，有些也很难包括进来s如因桥下游取砂便问床下降及上游水库栅坝等，都会影响基础埋深井造成危害。因此在设计时，应加强综合调查，经分析研究后确定。第3.1.2条修建在岩石上的敬台基础，一般岩石地基均仅揭去凤化层，不再嵌入基岩，除有严重冲刷或覆盖层浅的河床，基础需嵌入岩层一
46、定深度或采用其它锚固措施外，其余则不作规定。同悻，对于弱风化的岩层，向流冲刷又不太大，如清曲困难，风化层又较厚，则也可将基础设于风化岩上，但其容许承载 149 力应根据风化程度确寇。第3.1.3条桥梁除考虑安全经济外，还须考虑整体美观，应与当地的地形、坏境相配合，使其各部的结型互相协调，原可能做到美观的要求。所以，这里要求基础顶面不宜高于是低水位，也不宜高于原地面标高等。第二节地基与基础的计算第3.2.1条墩台基础是桥梁的重要组成部分，基础与基鹰持力层必须有足够的强度和稳定性，以确保桥梁的安全。因此，在墩台设计中，应按墩台在建造时与营运期间所能同时发生的各种最不利的外力组合，对基础的稳定和基底土的承载力加以验算
