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四川遂宁桥梁拆除浅基础的分类及构造要求

futao 桥梁拆除 2019-04-20 714 0
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四川遂宁桥梁拆除浅基础的分类及构造要求

浅基础根据其构造形式和尺寸大小可分为扩大基础、条形基础及筏板和箱形基础。

一、扩大基础

由于桥梁上、下部结构所用材料强度高、自重

大,因而施加给地基土的荷载很大。要使地基土能够承受基础传来的桥梁恒载和活载,必须把基础底面积扩大并埋置在承载力较大的地层上,形成扩大基础。所以,扩大基础就是在墩台身底截

面的基础上扩大而成的基础。

根据扩大基础受力状态及采用的材料性能可分为刚性扩大基础和柔性扩大基础(图3-1)。

图3-1刚性与柔性扩大基础(一)刚性扩大基础

图3-1刚性与柔性扩大基础(一)刚性扩大基础

刚性扩大基础通常是采用片石、块石砌体或混凝土等圬工结构,不配置钢筋。这就要求基础底面悬出墩台身底截面根部(图3-1中的a-a截面),在地基反力作用下产生的弯曲拉应力和剪应力不超过其材料强度的设计值。这实质上就是在设计时要求基础悬出部分的宽度和基础高度的比值限制在一定的范围之内,对于圬工结构而言,这个限制界限用角度表示称之为刚性角。

满足刚性扩大基础基本条件是使墩台身底边缘与基础边缘的连线同竖直线间的夹角a要满足下式要求,即:α≤《mx(3-1)

式中:αm——圬工材料刚性角。

刚性角由材料性质决定,控制与工结构悬出部分的宽度和高度比例关系的角度,使之在外力作用下悬出部分的根部截面产生的弯拉应力和剪应力不超过材料强度设计值的最大角度,一般用m表示。当设计的a角小于或等于刚性角am时,则为刚性扩大基础,不配钢筋,不必对基础进行弯曲拉应力和剪应力的验算。

规范给出的常用基础材料刚性角数值如下:

砖、片石、块石、粗料石砌体,当用M5以下砂浆砌筑时,ms=30°;砖、片石、块石、粗料石砌体,当用M5以上砂浆砌筑时,am=35°;混凝土浇筑时,amg=40°。

为节省基础圬工量,一般当基础高度超过1.0m以后可设台阶,台阶宽度最小值为0.2~0.3m,高度不小于0.5m,一般台阶为等高,每一台阶均需满足刚性角的要求。

基础顶面要设襟边,一般与台阶同宽,用以调整墩身位置和支立墩身模板。

刚性扩大基础由于结构简单,采用明挖施工,所以一般适用于地基土强度较高、埋置较浅、可能形成旱地施工条件(水浅、流速小、便于围水或岸上墩台)的河流上,对大中小桥均适用。

只要水文地质条件允许,是优先考虑的基础形式。

(二)柔性扩大基础

柔性扩大基础是钢筋混凝土结构,当墩台身底截面边缘与基础边缘的连线同竖直线间的夹角a大于ams(刚性角)时,则在外力作用下地基反力在悬出部分根部产生的弯拉应力和剪应力超过了材料强度设计值,此时基础需要配置抗拉及抗剪钢筋,形成柔性扩大基础。当外荷载较大,地基承载力又较低时,刚性基础不再适用,或采用刚性基础需要大幅度加深基础而不经济时,可采用钢筋混凝土基础扩大基础底面积的方法来满足地基承载力的要求,而不必增加基础埋深。

图3-2挡土墙下条形基础

图3-2挡土墙下条形基础

二、条形基础

条形基础分为墙下和柱下条形基础。

(一)墙下条形基础

墙下条形基础主要用于挡土墙墙下或房屋墙下的基础。

其横断面可修成对称台阶式或不对称台阶式(图3-2)。条形基础可分为刚性与柔性条形基础,它的计算属于平面应变问题,只考虑基础横向受力发生破坏。如挡土墙很长,为避免沿墙长方向因基础沉降不均匀而开裂,可根据土质和地形情况设置沉降缝予以分段。

(二)柱下条形基础

当桥较宽,桥下墩柱较多时,有时为了增强桥墩柱下基础的整体性和承载能力,将同一排若干个柱子的基础连成整体,形成柱下条形基础(图3-3)。柱下条形基础可以是圬工刚性基础,也可以是钢筋混凝土基础。基础顶面可以是平的,也可以局部加腋。

柱下条形基础可以将承受的集中荷载较均匀地分布到条形基础底面上,以减小地基反力,并通过形成的基础整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。

当柱下条形基础单方向联合仍不能承受上部荷载时,可把纵、横柱下基础均连在一起,成为十字交叉的条形基础(图3-4)。这是房屋建筑常用的基础形式。

图3-3柱下条形基础

图3-3柱下条形基础

图3-4十字交叉条形基础

图3-4十字交叉条形基础

三、筏板和箱形基础

当地基承载力低,上部结构的荷载又较大,以致十字交叉条形基础仍不能提供足够的底面积来满足地基承载力的要求时,可采用满铺的钢筋混凝土筏板基础,这样既扩大了基底面积,又增强了基础的整体刚度,有利于调整地基的不均匀沉降,能较好地适应上部结构荷载分布的变化。筏板式基础在构造上可分为平板式和梁板式两种类型[图3-5a)]。

箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和纵横内外隔墙组成,形成一个刚度极大的箱子,故称之为箱形基础[图3-5b)]。箱形基础比筏板基础具有更大的抗弯刚度,且基础顶板和底板间的空间常可利用作地下室。

图3-5筏板基础和箱形基础

图3-5筏板基础和箱形基础

筏板基础和箱形基础是房屋建筑常用的基础形式。

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