學(xué)習(xí)情景三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

《學(xué)習(xí)情景三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《學(xué)習(xí)情景三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（123頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作任務(wù)一工作任務(wù)一 橋涵設(shè)計(jì)流量推算及河道沖刷深度計(jì)算橋涵設(shè)計(jì)流量推算及河道沖刷深度計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解設(shè)計(jì)流量的含義；2.熟悉推求設(shè)計(jì)流量

2、的基本原理及計(jì)算方法；3.理解沖刷計(jì)算的目的及沖刷過程；4.熟悉河道沖刷深度的計(jì)算方法。任務(wù)描述：任務(wù)描述：根據(jù)所學(xué)知識及公路橋涵有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容，完成橋位的設(shè)計(jì)洪水流量 及設(shè)計(jì)洪水位、河道沖刷深度計(jì)算，并上交橋梁設(shè)計(jì)洪水流量及設(shè)計(jì)洪水位、河道沖刷深度計(jì)算說明書。學(xué)習(xí)引導(dǎo)：學(xué)習(xí)引導(dǎo)：本工作任務(wù)沿著以下脈絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí):學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 一、橋涵設(shè)計(jì)流量推算 設(shè)計(jì)洪水流量：對應(yīng)于某一設(shè)計(jì)洪水頻率的洪峰流量，簡

3、稱設(shè)計(jì)流量。設(shè)計(jì)洪水位：橋位設(shè)計(jì)計(jì)算斷面上通過設(shè)計(jì)流量相應(yīng)的水位，簡稱設(shè)計(jì)水位。設(shè)計(jì)流速：設(shè)計(jì)流量通過時(shí)橋位斷面的河槽平均流速。因此，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，按國家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)范選定合適的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依此推算設(shè)計(jì)洪水。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01）學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）

4、ISBN 978-7-114-12206-4 橋涵所在地區(qū)、河流等情況不同，推求設(shè)計(jì)流量的方法也不同，盡量搜集多的橋位水文資料，采用不同方法推算設(shè)計(jì)洪水流量。一般來說，中等以上河流上的橋梁可搜集到橋梁附近水文站歷年來的年最大洪水流量觀測資料，甚至能調(diào)查到觀測資料以前發(fā)生的特大洪水資料，可應(yīng)用水文統(tǒng)計(jì)的分析方法推算設(shè)計(jì)流量。較小流域的中小河流難以搜集到水文站實(shí)測洪水資料，但可以搜集到降雨資料或地區(qū)性水文資料，則可應(yīng)用地區(qū)性公式、暴雨徑流的推理公式等方法推算設(shè)計(jì)流量。橋位附近資料較少，但相鄰地區(qū)或河段有較多資料，可應(yīng)用相關(guān)分析插補(bǔ)、延長水文資料系列。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“

5、十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 水文統(tǒng)計(jì)法水文統(tǒng)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)公式或推理公式經(jīng)驗(yàn)公式或推理公式相關(guān)分析相關(guān)分析資料多，中等以上流域資料多，中等以上流域小流域小流域資料較少資料較少地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式無水文站觀測資料無水文站觀測資料學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量1.資料的審查 資

6、料的一致性 資料的代表性 資料的獨(dú)立性 資料的可靠性學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量2.資料的插補(bǔ)和延長 流域面積比擬法 相關(guān)分析法 過程線疊加法 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量3.資料中的特大

7、值 1）流域面積比擬法 2）相關(guān)分析法 3）過程線疊加法學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 實(shí)測資料累計(jì)頻率統(tǒng)計(jì)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)頻率曲線理論頻率曲線 但是但是，由于洪水觀測年限與總體相比差之甚遠(yuǎn)，經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群分布并不是一條光滑的連續(xù)曲線；而由三個參數(shù)確定的皮爾遜型理論頻率曲線，抽樣誤差也比較大，從而使由計(jì)算參數(shù)得到的皮爾遜皮爾遜理論頻率曲線理論頻率曲線，與經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群偏離較大與經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群偏離較大，即兩者配合不是很好，因此必須采用某種方法來

8、確定合適的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，使兩者擬合最好。通過調(diào)整統(tǒng)計(jì)參數(shù)CS、CV，選擇一條與經(jīng)驗(yàn)頻率曲線點(diǎn)群擬合最好的理論頻率曲線，這種方法叫適線法。（一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量4.設(shè)計(jì)流量的推算方法學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量（一）利用實(shí)測流量資料推算設(shè)計(jì)流量4.設(shè)計(jì)流量的推算方法 選取樣本 繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線 計(jì)算水文統(tǒng)計(jì)的三個參數(shù)Q、Cv和Cs的初始值 繪制理論頻率曲線，用適線法選定Q、Cv和Cs值

9、 計(jì)算設(shè)計(jì)流量 審查計(jì)算結(jié)果 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量（二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量1.實(shí)測洪水流量實(shí)測洪水流量1）水文斷面的選擇）水文斷面的選擇計(jì)算流量所依據(jù)的河流橫斷面稱為水文斷面，應(yīng)選在近似于均勻流的河段上。水文斷面必須垂直于洪水流向。水文斷面應(yīng)盡量靠近調(diào)查的歷史洪水位，但距橋位也不宜過遠(yuǎn)。水文斷面與橋位斷面之間，應(yīng)無支流匯入，無分流或壅水現(xiàn)象。水文斷面的數(shù)量應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要而定

10、，一般可在橋位上下游各選一個，符合條件的橋位斷面，也可以作為水文斷面使用。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2）水文斷面的流速和流量計(jì)算）水文斷面的流速和流量計(jì)算 式中：V斷面平均流速，m/s，對于復(fù)式斷面，河槽與河 灘的斷面平 均流速應(yīng)分別計(jì)算；n粗糙系數(shù)（糙率）；R 水力半徑，m；i 洪水比降，以小數(shù)計(jì)。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁

11、下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 1.實(shí)測洪水流量 2）水文斷面的流速和流量計(jì)算 對于寬淺河段，當(dāng)水面寬度大于斷面平均水深的10倍以上時(shí)，濕周可近似地用水面寬度代替，即水力半徑R近似等于斷面平均水深。水文斷面的流量則為：單式斷面時(shí) 復(fù)式斷面時(shí) 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 1.實(shí)測洪水流量 3）洪水比降的確定 河流

12、中出現(xiàn)洪峰時(shí)的水面比降，稱為洪水比降。由于天然河流中水流并不完全符合均勻流的條件，其水面比降隨水位而變化，應(yīng)盡量采用與歷史洪水位相對應(yīng)的洪水比降。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 1.實(shí)測洪水流量 4）河床粗糙系數(shù)的選擇 河床的粗糙系數(shù)反映水流所受河床阻力的大小，直接影響流速和流量，應(yīng)根據(jù)河流類型及河床特征綜合考慮選定。河床的粗糙系數(shù)最好采用水文斷面所在河段的實(shí)測值，或根據(jù)水文站的觀測資料確定。

13、如無實(shí)測資料，則可參照有關(guān)規(guī)范中的粗糙系數(shù)表（糙率表）或手冊中推薦的粗糙系數(shù)表（糙率表），結(jié)合實(shí)際情況選定。河槽與河灘的粗糙系數(shù)應(yīng)分別確定。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量 不連續(xù)系列（有特大值）的經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算 不連續(xù)系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù) Q、Cv和Cs的確定 設(shè)計(jì)頻率的推算學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教

14、育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量 不連續(xù)系列（有特大值）的經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算 混合資料構(gòu)成一個不連續(xù)系列（總體），其中實(shí)測資料為樣本。通常經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算有以下兩種方法。第一種方法。從數(shù)理統(tǒng)計(jì)中總體和樣本的關(guān)系可知，可以把一個不連續(xù)系列劃分為幾個連續(xù)系列，作為從總體年抽取的幾個獨(dú)立樣本，隨機(jī)變量（年最大流量等）在每個相應(yīng)的獨(dú)立樣本中分別排位，每一個獨(dú)立樣本都可以按連續(xù)系列來處理，分別計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十

15、二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量 不連續(xù)系列（有特大值）的經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算 無論是水文站的實(shí)測流量資料，還是洪水調(diào)查和文獻(xiàn)考證的流量資料，往往都會存在一些比一般年洪峰流量大得多的特大洪峰流量。在水文計(jì)算中不能把這些特大值與其他值等同對待，而需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和處理，這就稱為特大洪水處理。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施

16、工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量 不連續(xù)系列（有特大值）的經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算 具有特大洪水的混合資料，確定其主要三參數(shù)的思路是在同一公式中分兩類計(jì)算：a個特大洪峰流量考慮其特殊性，單獨(dú)作一類處理計(jì)算；剩下的（N a）個一般洪峰流量其分布規(guī)律，認(rèn)為以剩下的實(shí)測和調(diào)查（nl）個資料的分布規(guī)律為代表，作另一類處理計(jì)算。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-11

17、4-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量 不連續(xù)系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù) Q、Cv和Cs的確定 Cs采用適線法或參考地區(qū)經(jīng)驗(yàn)選定Cs/Cv值后求得。nliiajjQlnanQNQ111ajnlijjvQQlNaNQQNC11221111學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）利用洪水調(diào)查資料推算設(shè)計(jì)流量 2.根據(jù)洪水流量的混合資料推算設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)頻率的推算 當(dāng)確定了3個主要參數(shù)Q、Cv

18、和Cs的初選值后，混合資料不連續(xù)系列的設(shè)計(jì)流量推算方法，與連續(xù)觀測資料的推算方法相同。及最終的Q、Cv和Cs仍采用適線法確定。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （三）根據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量 1.推理公式 公式形式 推理公式中兩個參數(shù)的計(jì)算學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206

19、-4 （三）根據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量 1.推理公式 推理公式中兩個參數(shù)的計(jì)算 損失參數(shù)的計(jì)算 北方多采用 南方多采用 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （三）根據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量 1.推理公式 推理公式中兩個參數(shù)的計(jì)算 匯流時(shí)間的計(jì)算 北方多采用 南方多采用 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978

20、-7-114-12206-4 （三）根據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量 2.經(jīng)驗(yàn)公式 經(jīng)驗(yàn)公式 經(jīng)驗(yàn)公式學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 二、河道沖刷深度計(jì)算 河床自然演變沖刷的四種類型河流發(fā)育成長過程中河床縱斷面的變形河槽橫向移動所引起的變形河段深泓線擺動引起的沖刷變形河槽周期性變形學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）IS

21、BN 978-7-114-12206-4 一般沖刷的基本概念 建橋后，由于橋孔壓縮河床，橋下過水面積減小，從而引起橋下流速的增大，水流挾沙能力也隨之增大，造成整個斷面的河床沖刷。這一沖刷過程，稱為橋下斷面的一般沖刷。隨著一般沖刷的發(fā)展，橋下過水?dāng)嗝嬷饾u增大，流速逐漸降低，沖刷速率逐漸減小。當(dāng)橋下河槽各點(diǎn)泥沙的沖刷及淤積達(dá)到平衡時(shí)，一般沖刷趨于停止，一般沖刷的深度達(dá)到最大。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 1

22、非粘性土河床的一般沖刷 1）河槽部分 64-2簡化式 64-2簡化式是根據(jù)我國實(shí)測觀測資料，依據(jù)橋下河槽輸沙平衡原理建立的，比較符合我國河流橋下一般沖刷的實(shí)際情況，僅適用于有推移質(zhì)運(yùn)動的非粘性土河床。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 1非粘性土河床的一般沖刷 1）河槽部分 64-1修正式 64-1修正式是根據(jù)我國各類河段實(shí)測洪水沖刷資料，參照國內(nèi)外同類公式，根據(jù)水力學(xué)的連續(xù)性原理建立的。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三

23、 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 1非粘性土河床的一般沖刷 2）河灘部分學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 2.粘性土河床的一般沖刷 粘土粘結(jié)力越大，抗沖刷能力越強(qiáng)，沖止速度越大。1）河槽部分學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十

24、二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 2.粘性土河床的一般沖刷 2）河灘部分學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （一）橋下一般沖刷計(jì)算 3.橋臺偏斜沖刷 當(dāng)橋前無導(dǎo)流堤，而河灘引道路堤阻擋流量較大時(shí)，河灘水流在橋臺附近集中，形成偏斜沖刷。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”

25、職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 水流流向橋墩時(shí)，受橋墩阻擋水流結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，圍著橋墩發(fā)生繞流，在橋墩附近床面形成螺旋形漩渦體系，橋墩周圍發(fā)生劇烈沖刷，形成橋墩周圍局部沖刷坑的現(xiàn)象，稱為局部沖刷，引起局部沖刷的水流結(jié)構(gòu)如圖3-1-7所示。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 局部沖

26、刷時(shí)，沖刷坑內(nèi)會發(fā)生土壤粗化現(xiàn)象，留下粗粒泥沙，覆蓋在沖刷坑表面上，增大了抗沖能力和粗糙度，一直到水流對河床泥沙的沖刷作用與河床泥沙抗沖作用達(dá)到平衡時(shí)，沖刷就停止。這時(shí)沖刷坑外緣與坑底的最大高差，就是該次水流最大局部沖刷深度。影響局部沖刷的主要因素有流速、墩形、墩寬、水深和床沙粒徑等。局部沖刷深度hb通常是以一般沖刷hp完成后的標(biāo)高起算，所表示的是橋墩垂線上的沖刷坑深度?，F(xiàn)規(guī)范對橋墩局部沖刷計(jì)算有兩類計(jì)算公式：一類是用于非粘土河床的65-2修正式和65-1修正式；另一類是粘性土河床的橋墩局部沖刷公式。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家

27、規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 1.非粘性土河床的橋墩局部沖刷（1）65-2式當(dāng)v v 0時(shí)：當(dāng)v v 0時(shí)：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 1.非粘性土河床的橋墩局部沖刷（1）65-1修正式當(dāng)v v 0時(shí)：當(dāng)v v 0時(shí)：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)

28、教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 2.粘性土河床的橋墩局部沖刷學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 3.一般沖刷后墩前行近流速的計(jì)算 1）當(dāng)采用式（3-1-11a）（64-2簡化式）計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：2）當(dāng)采用式（3-1-12）（64-1修正式）計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)

29、設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （二）橋墩局部沖刷計(jì)算 3.一般沖刷后墩前行近流速的計(jì)算 3）當(dāng)采用式（3-1-13a）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：4）當(dāng)采用式（3-1-14）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：5）當(dāng)采用式（3-1-15）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （三）橋梁墩臺基礎(chǔ)最小埋置深度

30、橋梁墩臺處橋下河床自然演變等因素沖刷深度h、一般沖刷深度hp及局部沖刷深度hb三部分沖刷全部完成后的最大水深線，稱為橋下河槽最低沖刷線。全部沖刷完成后的做大水深，稱為總沖刷深度hs。確定橋梁墩臺基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，應(yīng)根據(jù)橋位河段具體情況，取河床自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷深度的不利組合，作為確定橋梁墩臺基礎(chǔ)埋深的依據(jù)。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （三）橋梁墩臺基礎(chǔ)最小埋置深度 計(jì)算公式學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基

31、礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 三、案例 南方地區(qū)某橋位地處開闊河段，河道基本順直，上游有河灣，河床平坦，兩岸較為整齊，無坍塌現(xiàn)象。實(shí)測橋位河流橫斷面如圖所示，可作為水文斷面進(jìn)行流量計(jì)算。據(jù)形態(tài)調(diào)查得：河灘部分表土為粗砂，nt=0.025，河槽部分表土為礫石，nc=0.032。調(diào)查的歷史洪水位為135.00m，洪水比降為0.5，沿橋軸向斷面資料如表。試求其相應(yīng)的歷史洪水流量。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家

32、規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 解：（1）列表計(jì)算水力三要素 過水面積A和水面寬度，可根據(jù)圖3-1-8所示河流橫斷面列表計(jì)算，如表3-1-16所示。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-1

33、14-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 （2）計(jì)算流速和流量 河槽部分：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 河灘部分：左灘 右灘 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁

34、下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 全斷面總流量：全斷面平均流速：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作任務(wù)二工作任務(wù)二 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解橋梁基礎(chǔ)埋置深度的確定要求；2.理解剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的作用效應(yīng)計(jì)算；3.掌握剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算內(nèi)容和方法。任務(wù)描述：任務(wù)描述：根據(jù)所學(xué)知識及公路橋涵有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

35、的相關(guān)內(nèi)容，完成橋梁基礎(chǔ)的施工圖設(shè)計(jì)，并上交 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明書和基礎(chǔ)施工圖。學(xué)習(xí)引導(dǎo)：學(xué)習(xí)引導(dǎo)：本工作任務(wù)沿著以下脈絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí):學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟和內(nèi)容為：(1)確定結(jié)構(gòu)物主要方案，包括基礎(chǔ)類型與材料等；(2)初步選定基礎(chǔ)的埋置深度；(3)初步擬定基礎(chǔ)的形狀和尺寸；(4)驗(yàn)算地基強(qiáng)度（持力層和軟弱下臥層）；(5)驗(yàn)算基底的合力偏心距；(6)驗(yàn)算基礎(chǔ)抗滑動和抗傾覆穩(wěn)定性；(7)必要時(shí)驗(yàn)

36、算基礎(chǔ)的沉降。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 一、基礎(chǔ)的作用及作用效應(yīng)組合1.基礎(chǔ)的作用 基礎(chǔ)底面位于透水性地基上的橋梁墩臺，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水位的浮力，當(dāng)驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)可僅考慮低水位的浮力，或不考慮水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的橋梁墩臺不考慮水的浮力。作用在樁基承臺底面的浮力應(yīng)考慮全部底面積。對嵌入不透水地基并灌注混凝土封閉者不應(yīng)考慮樁的浮力，在計(jì)算承臺底面浮力時(shí)應(yīng)扣除樁的截面面積。當(dāng)不能確定地基是否透水時(shí)應(yīng)以透水或

37、不透水兩種情況與其他作用組合取其最不利者作用效應(yīng)。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.作用效應(yīng)組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋梁基礎(chǔ)的作用效應(yīng)組合與墩臺的作用效應(yīng)組合基本相同。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-11

38、4-12206-4 二、基礎(chǔ)埋置深度的選擇 基礎(chǔ)的埋置深度是指從設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離。選擇基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要步驟，實(shí)質(zhì)上就是選擇合適的地基持力層。下臥層持力層（受力層）持力層（受力層）FG學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.地基的工程地質(zhì)條件 地基的地質(zhì)條件是確定基礎(chǔ)埋置深度的重要因素之一?；A(chǔ)應(yīng)盡量埋置在良好的持力層上。當(dāng)上層土的承載力低，而下層土的承載力高時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)埋置在下層較好的土層中。當(dāng)?shù)鼗芰Ψ?/p>

39、圍內(nèi)存在軟弱下臥層時(shí)，軟弱下臥層的承載力和地基變形也應(yīng)滿足要求。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.水文條件 地下水的情況與基礎(chǔ)埋深也有密切關(guān)系?；A(chǔ)盡量做在地下水位以上，便于施工，如必須將基礎(chǔ)埋在地下水位以下時(shí)，則應(yīng)采取施工排水措施，保護(hù)地基不受擾動。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-1

40、14-12206-4 3.上部結(jié)構(gòu)的形式 上部結(jié)構(gòu)的形式不同，對基礎(chǔ)產(chǎn)生的位移要求也不同。對中小跨度的簡支梁來說，這項(xiàng)因素對確定基礎(chǔ)的埋置深度影響不大。對超靜定結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)發(fā)生較小的不均勻沉降也會使內(nèi)力產(chǎn)生一定變化，這樣上部結(jié)構(gòu)的形式也會影響基礎(chǔ)埋置深度的選擇。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 4.作用在地基上的荷載大小和性質(zhì) 作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)是一個涉及結(jié)構(gòu)物安全、穩(wěn)定的問題?？缍却蟮臉蛄?，傳至基礎(chǔ)的荷載就大，因此基礎(chǔ)

41、埋置就深。結(jié)構(gòu)物荷載的性質(zhì)對基礎(chǔ)埋置深度的影響也很明顯。如對于承受水平荷載的基礎(chǔ)，必須有足夠的埋置深度來獲得土的側(cè)向抗力，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，減少結(jié)構(gòu)物的整體傾斜，防止傾覆及滑移。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 5.當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度 在寒冷地區(qū)，應(yīng)該考慮由于季節(jié)性的凍結(jié)和融化對地基土引起的凍脹影響。為了保證結(jié)構(gòu)物不受地基土季節(jié)性凍脹的影響，除持力層選擇在非凍脹性土層外，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋置在天然最大凍結(jié)線以下深度。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三

42、橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 6.最小埋置深度 規(guī)范規(guī)定：涵洞基礎(chǔ)，在無沖刷處（巖石地基除外），應(yīng)設(shè)在地面或河床以下埋置不小于1m處；若有沖刷，基底埋深應(yīng)在局部沖刷線以下不小于1m；如河床上有鋪砌層時(shí)，基礎(chǔ)底面宜設(shè)置在鋪砌層頂面以下不小于1m。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 三、基礎(chǔ)

43、尺寸的擬定 基礎(chǔ)尺寸包括平面尺寸和立面尺寸兩方面，擬定時(shí)一般要考慮上部結(jié)構(gòu)的型式、荷載大小、基礎(chǔ)埋置深度、地基允許承載力及墩臺底面的形狀和尺寸等因素。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.基礎(chǔ)立面尺寸 考慮整個建筑物的美觀，并保護(hù)基礎(chǔ)不受外力破壞，基礎(chǔ)一般要求不外露。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 9

44、78-7-114-12206-4 1.基礎(chǔ)立面尺寸 規(guī)范規(guī)定墩臺基礎(chǔ)頂面不宜高于最低水位或地面的標(biāo)高。在基礎(chǔ)埋置深度也即基礎(chǔ)底面標(biāo)高己選定的情況下，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高己確定，基礎(chǔ)總高度即為頂面和底面標(biāo)高之差。基礎(chǔ)較厚（超過1m）時(shí)，可將基礎(chǔ)的剖面澆（砌）筑成臺階形，如圖所示。混凝土基礎(chǔ)每級臺階高度一般不小于 50cm，砌石基礎(chǔ)每級臺階高度一般不小于 75cm。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)平面尺寸主要是基礎(chǔ)頂面

45、和底面尺寸?；A(chǔ)頂面的形狀應(yīng)與墩臺底部形狀相適應(yīng)，考慮到施工的方便性，橋墩底部形狀以圓端形居多，但一般基礎(chǔ)仍采用矩形。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)頂面的尺寸應(yīng)大于墩臺底部的尺寸?；A(chǔ)頂面邊緣到墩臺底部邊緣的距離，稱為基礎(chǔ)的襟邊寬度，如圖中的 c。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISB

46、N 978-7-114-12206-4 2.基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)頂面的最小尺寸應(yīng)為：式中：bmin 基礎(chǔ)頂面的最小寬度或長度；b0 墩臺底部的寬度或長度；c 襟邊寬度，一般不小于 1530cm。cbb20min學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)底面尺寸不得小于基礎(chǔ)頂面的最小尺寸。從墩臺底部外緣到基礎(chǔ)底面外緣的連線與豎線的夾角，稱為基礎(chǔ)擴(kuò)展角，如圖3-2-2b)中的，為了保證剛性基礎(chǔ)本身有足夠的強(qiáng)度和剛度，通常限

47、制擴(kuò)展角不超過一定的極限值，該擴(kuò)展角的極限值常稱為基礎(chǔ)的剛性角，用max 表示，它與基礎(chǔ)所采用的材料有關(guān)。因此，必須使基礎(chǔ)的擴(kuò)展角max，這樣基礎(chǔ)底面的最大尺寸應(yīng)為：max0maxtan2Hbb學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 2.基礎(chǔ)平面尺寸 基礎(chǔ)底面形狀應(yīng)與頂面相配合，其合理的尺寸，一般要通過試算最后確定。先應(yīng)根據(jù)荷載大小和地基強(qiáng)度，參照上述最小襟邊寬度和剛性角所要求的最小和最大尺寸，從中初選一個底 面尺寸，然后進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算，

48、根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，再作適當(dāng)修改。如果采用最大尺寸還不能滿足驗(yàn)算要求，那就應(yīng)改用強(qiáng)度較大的均工材料或加大基礎(chǔ)的埋置深度。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 四、地基承載力四、地基承載力 地基設(shè)計(jì)采用正常使用極限狀態(tài)，所選定的地基承載力為地基承載力容許值。確定地基容許承載力，有以下幾種途徑：（1）借鑒鄰近結(jié)構(gòu)物的經(jīng)驗(yàn)；（2）利用理論公式計(jì)算；（3）利用現(xiàn)場荷載試驗(yàn)成果或觸探試驗(yàn)資料確定；（4）按設(shè)計(jì)規(guī)范確定。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)

49、計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）提供的經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)確定地基容許承載力的步驟。1）確定土的分類名稱 2）確定土的狀態(tài) 3）確定地基承載力基本容許值 4）確定修正后的地基承載力容許值 5）軟土地基承載力容許值 6）地基承載力容許值的提高學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-

50、114-12206-4 五、地基與基礎(chǔ)的驗(yàn)算 基礎(chǔ)埋置深度和尺寸初步擬定后，是否符合各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，還必須通過具體驗(yàn)算加以確認(rèn)。每一個驗(yàn)算項(xiàng)目均分縱向和橫向驗(yàn)算兩部分，不予疊加。地基承載力驗(yàn)算，主要是使基底應(yīng)力和下臥各土層中的應(yīng)力不超過地基土的容許承載力，以保證基礎(chǔ)不因其地基的承載力不足而危及到橋跨結(jié)構(gòu)的安全和使用，其驗(yàn)算包括基礎(chǔ)底面下地基持力層承載力和受壓層范圍內(nèi)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.持力層承

51、載力驗(yàn)算 持力層是直接與基底相接觸的土層。持力層承載力驗(yàn)算的目的是保證基底壓應(yīng)力不超過地基的容許承載力，以保證持力層地基不發(fā)生破壞。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.持力層承載力驗(yàn)算 1）當(dāng)基底只承受軸心荷載時(shí)：式中:p基底平均壓應(yīng)力，kPa；N 作用短期效應(yīng)組合在基底產(chǎn)生的豎向力，kN；A 基礎(chǔ)底面面積，m2；fa修正后的地基承載力容許值，kPa。afANp學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教

52、育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.持力層承載力驗(yàn)算 2）基底單向偏心受壓 承受豎向力N和彎矩M共同作用時(shí)，當(dāng)基底合力偏心距e0時(shí)，應(yīng)符合下列條件:aRmaxfWMANp學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.持力層承載力驗(yàn)算 2）基底單向偏心受壓 對設(shè)置在基巖上的墩臺基礎(chǔ)，當(dāng)基底合力偏心距超出核心半徑時(shí)，可僅按受壓區(qū)計(jì)算基底最大壓應(yīng)

53、力，不考慮基底承受拉力?；诪榫匦谓孛娴淖畲髩簯?yīng)力按下式計(jì)算：aebNdaNp0max23232學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 1.持力層承載力驗(yàn)算 3）當(dāng)基底雙向偏心受壓 承受豎向力N和繞x軸彎矩Mx與繞y軸彎矩My共同作用時(shí)，應(yīng)符合下列條件:ayyxxmaxfWMWMANpR學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版

54、）ISBN 978-7-114-12206-4 2.軟臥下臥層承載力驗(yàn)算 當(dāng)受壓層范圍內(nèi)地基為多層土組成，且持力層以下有軟弱下臥層（容許承載力小于持力層容許承載力的土層）時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力。zhaRzfhPzhP)()(21學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 3.基底合力偏心距驗(yàn)算 墩臺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算，必須控制基底合力偏心距，其目的是盡可能使基底應(yīng)力分布比較均勻，以避免基底兩側(cè)應(yīng)力相差過大，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，墩

55、臺發(fā)生傾斜，影響正常使用。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 3.基底合力偏心距驗(yàn)算 基底以上外力作用點(diǎn)對基底重心軸的偏心距e0 按下式計(jì)算:基底承受單向或雙向偏心受壓的值可按下式計(jì)算：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十

56、二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 4.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算包括基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基礎(chǔ)抗滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 4.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 1）橋梁墩臺基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定，驗(yàn)算如圖3-2-4所示，按下式計(jì)算：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教

57、材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 4.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 2）橋涵墩臺基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)Kc 按下式計(jì)算:學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 5.基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算 基礎(chǔ)的沉降驗(yàn)算包括沉降量、相鄰基礎(chǔ)沉降差、基礎(chǔ)由于不均勻沉降而發(fā)生的傾斜等?；A(chǔ)的沉降主要由豎向荷載作用下土層的壓縮變形引起。在確定一般土質(zhì)的地基容許承載力時(shí)，已考慮了這一變形的因素，所以修建

58、在一般土質(zhì)條件下的中、小型橋梁基礎(chǔ)，只要滿足地基強(qiáng)度要求，地基（基礎(chǔ)）的沉降也就滿足要求。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 六、案例 某水中基礎(chǔ)，其底面為4.0m6.0m的矩形，埋置深度為3.5m，平均常水位到一般沖刷線的深度為2.5m。持力層為粘土，天然孔隙比e=0.7，液性指數(shù)IL=0.45，天然容重=19.0kN/m3?；滓陨先珵橹忻艿姆凵?，其飽和容重f=20.0kN/m3。當(dāng)承受作用短期效應(yīng)組合時(shí)，試求持力層的地基承載力

59、容許值。學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 解：持力層屬一般粘性土，按其值e、IL，查表3-2-7得fa=300kPa；查表3-2-9得寬、深度修正系數(shù)k1=0，k2=2.5，由于持力層粘土的IL=0.451處于流塑狀態(tài)，取q1k=28kPa；粘土IL=0.3屬于硬塑狀態(tài)，取q2k=68kPa。樁端處粘土的承載力容許值fa按IL=0.3，e=0.75的粘土可查表得fa0=305kPa，k2=2.5。樁尖埋置深度應(yīng)從一般沖刷線算起，樁尖埋深為21.5m。清底系數(shù)按一般要求取t/d=0.3，查表3-3-4得m0=0.7，假設(shè)l/d=420，值由樁底土不透水，查表3-3-3得=0.65，則：學(xué)習(xí)情境三學(xué)習(xí)情境三 橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 橋梁下部施工技術(shù)橋梁下部施工技術(shù)(第二版）第二版）ISBN 978-7-114-12206-4 單樁軸向承載力為：