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2012一级建造师《公路工程》:桥梁工程结构的构

 

  桥梁工程基础的构造特点和受力特点

  (1)桥梁工程基础的构造特点

  1)刚性基础:整体性好,但埋置深度小。

  2)桩基础:实心或空心断面,埋置深度大,桩群的布置可采用对称形、梅花形或环形。

  ①就地灌注钢筋混凝土桩的构造

  钻(挖)孔桩是采用就地灌注的钢筋混凝土桩,桩身常为实心断面,混凝土强度不低于c20,对仅承受竖直力的基桩可用c15(但水下混凝土仍不应低于c20)。钻孔桩设计直径一般为0.8~

  1.5m,挖孔桩的直径或最小边宽度不宜小于1.2m.

  ②承台的平面尺寸和形状一般采用矩形和圆端形。承台厚度应保证承台有足够的强度和刚度,公路桥梁多采用钢筋混凝土或混凝土刚性承台(承台本身材料的变形远小于其位移),其厚度不宜小于1.5m.

  ③桩的中距

  摩擦桩

  锤击沉桩,在桩尖处的中距不得小于桩径(或边长)的3倍,对于软土地基宜适当增大,振动沉入砂土内的桩,在桩尖处的中距不得小于桩径(或边长)的4倍。桩在承台底面处的中距均不得小于桩径(或边长)的1.5倍。钻孔桩中距不得小于成孔直径的2.5倍。管柱中距可达管柱外径的2.5~3.0倍。

  柱桩

  支撑在基岩上的沉桩中距,不宜小于桩径(或边长)的2.5倍;支撑或嵌固在基岩中的钻孔桩中距, ,不得小于实际桩径的2.0倍。

  嵌入基岩中的管柱中距,不得小于管柱外径的2.0倍

  (2)刚性基础的受力特点(进行四项计算)

  ①基底应力计算

  ②基底合力偏心距及基础稳定性验算

  基底合力偏心距验算

  墩、台基础的设计计算中在设计时,对非岩石地基以不出现拉应力为原则。根荷载性质对偏心距的控制有不同的要求:仅受恒载作用时的墩台基础,其偏心距分别不大于基底核心半径r的0.1倍(桥墩)和0.75倍(桥台);当基础上承受着附加荷载时,由于不是经常使用,因此对偏心距的要求可以放宽,在非岩石地基上只要偏心距不超过核心半径即可;对于修建在岩石地基上的基础;可以允许出现拉应力,最大可为基底核心半径的1.2—1.5倍。

  基础倾覆稳定性验算

  基础倾覆稳定性与合力的偏心距有关。合力偏心距愈大,则基础抗倾覆的安全储备愈小。在设计时,可以用限制合力偏心e.来保证基础的倾覆稳定性。

  基础稳定性验算

  ③地基强度验算

  ④地基的沉降及稳定性验算

  地基的沉降计算

  地基(基础)的沉降主要由竖直荷载作用下土层的压缩变形引起。对于下列情况,必须验算基础的沉降,使其不大于规定的容许值。

  ●修建在地质情况复杂、地层分布不均或强度较小的软黏土地基及湿陷性黄土上的基础;

  ●修建在非岩石地基上超静定结构的基础;

  ●当相邻基础下地基土强度有显著不同或相邻跨度相差悬殊而必须考虑其沉降差时;

  ●对于跨线(主要指跨铁路)桥、跨线渡漕要保证桥(或漕)下净空高度时。

  (3)桩基础的计算

  基桩的计算,可按下列规定进行:

  1)承台底面以上的竖直荷载假定全部由基桩承受;

  2)桥台土压力可按填土前的原地面起算。

  3)在一般情况下,桩基不需进行抗倾覆和抗滑动的验算;

  4)在软土层较厚,持力层较好的地基中,桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降所引起的负摩阻力的影响。

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