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7.4【  地基计》算及:处理 】 7.《4.1  建筑物的!。地基计算应包括地基!的,承载能力计》算地基的整体稳定计!算和地基的》沉降变形计》。算,等其计算《结果是判断地基【要,不要处理和如—何处理的重要依据】。如,果计算?结果不能满足要求】而地基又不做处理就!会影响建筑物的【安全或正常》使用因此本标—。准规:定泵房选《用,的地基应满足—承载能力《、稳定和变》形的要?求 7】。.4.2 》 ,。标准贯入击数小于】4,击的黏性土》地,基和标准贯入击数】小于或?等于8击的砂性土】地基均为《松软地基其抗—剪强:度均较低地基允许承!载力均在80—kPa以下而泵【房结构作用》于地基上的》平均:压应力一《般均在150kPa!~200kP—a少则8《0kPa《~100kPa多则!200kPa以上特!。别是标准贯入击数】小于4击的黏性土】。地基含水《量大压缩性高透【水性差往往》会产生相当大—的地基沉降和—沉降差对安》装精度要求严格的】水泵:机组来说更是不能允!许的因此本标准【规定标准贯入击【。数小于4《击的黏性土地—基(:如软弱?。黏性土地基》、淤泥质《土地基、淤泥地基等!)和标准贯入击数小!。于,或等于8《击,的砂性土地基(如】疏松的粉砂、细【砂地基或疏》松的砂壤土地基等】)均:不得作为《天然:。地基:应进行妥《善处理 —。 7.》4.3? , 水工建筑物不宜】建造在?半岩半土或》半硬半软《的地基上这是—一条基本准则在具】体执:行过程中对于半【岩半:土地基设计》人员都能很好地应】对;但是对》于半硬半《软的情况处理上还是!有,一定的偏《差例如对于原—状,地基中发现》持力层有软硬不【均的现象时进行适】当处:理一般?都能做到但是诸【如上:下游翼墙处》。由,于基:坑开挖造成》回填的?现象往往《没有:引起重?。视其结果是》局部建筑《物倾斜或沉降—不均甚至发生事【故为:此本标准强调—当无法避开时应采取!可靠的?工程措?施 ? 7.4.4!  现行行业标准】。公,路桥涵地基与基础设!计规范JTG 33!63规定土基上一般!。桥梁基础底》面埋:置在局部冲刷—。线以下的安全值一】般为:1,.5m~3.5【。m;特大桥》为2.0m~—4.:0m;如《河床上?有,铺砌层时基础底面宜!设置在铺砌》。。层顶面?以下:。不小于1m土基上泵!房和取水建筑物由于!受水流作用的影响也!可能在?基础底?部产生局部冲刷【从而影响建筑物的安!。全但比?公路桥涵基础—底部可?能产生的《局部冲刷深度—。毕竟要?小得多因此》本标准规定》土基上泵《房和取水建筑—物的基础《埋置深度宜》在最大冲《刷深度以下0—.,5m采取防护措施后!可适当提高 —  — ,  位于季节—性冻土地区土基上的!泵房和取水建筑物由!于土的冻胀力—作用可能引起基【础上抬甚《至产生?开裂破坏因此—。本标准规定》位于季节性冻土地】区土基上《的泵房和取水建筑】物其基础埋置深度应!大于:。该地区最大冻土深】度即应将基础底面埋!置在该地区最大【。冻土深度以》下的不冻胀土层中现!行行业标《准公路桥涵地—基与基础设计—规范JTG 3【363规定》当上部为超》静定:结构的桥涵基础其】地基为?冻胀土层时应将【。基础底面埋入冻【结线以下《不小于0《.25m这一规【定可供泵房和取【水建筑物设计时【参,考使用 【 7.4.6【  由于软》。弱夹层抗剪》强,度低往往对地—基的整体稳定—起控:制作用因此当—泵房:地基持力层内存在软!弱夹层时应对软弱】夹层的允许》承载力进行核—算计算软弱夹—层顶面处《的附加?应力时可将泵房基础!底面应力简化为竖向!均布、竖向三角形分!布和水平向均布等】情况按条《形,或,。矩形基础《。计算确定条》形或矩形基础底面】应力为?竖,向均:布、竖向三》角形分?布和水平向均布【等情况的《附加应力《。计算公式《可,查有关土力学、地基!与基础?方面的设计》手册 — 7.《4.7  作用于】泵房基础《。的振动荷载必将【降低泵房地基允许承!载力这?种影响可用振动折】减系数反映根据【现,行国家标准动力机】器基础?设计标?准GB 5004】0的规定对》于汽轮机组和电【机基础振动折—。减系数可《采用0?.,8;对于其他机【器基础?振动:折减系数可采用1.!0有:。关动:力机器基《础的设计手册推荐】。对于高转速》动力机器基础振动】折减系数可》采用0.8;对【于低:转速动力机器基础振!动折减系数可采用1!.0考虑水泵机【组基础在动力荷载】作用下的振动特性本!标准规?定振动折减》系数可?按0.8~》1.0选《。用高扬程机》组的基础可》采用小值低扬程【机组的块基》型整体式基础可采】用大值 】 7:.4.8 》 泵站地基沉—降计算可根》据土:质,条件和工程》设计需要选择有代】。表性的?计算点例如在中联】。段和边?联段的底《板上选择有代表性】的,断面:2个~3个每个【断面选3个~—5个:计算点(至》少选3个《计算点包括两端【点,和中心点)根据各计!算点的沉降计—算成果可《绘制:每个断面的》沉降曲线例如图【1中的曲线ab【c然后?考虑:结构刚性的影—响进行适当》调整调整的方法是连!。接ac做平行于【ac的直线de【与曲线abc相【交并:使面积adec等于!面积abc则de】即为该断面经调整后!的沉降线从而—可求:得,各计算点的沉降量每!块,底板上的《各计:算点沉降量的平均值!即为每块底板的沉】降量 》 ?    岸墙、翼】墙底板的沉降计【算选点和《计算成果调》整方法同上》所述 【 ? ?   ?  我国水利—工程界地《基沉降计算多采用】分层总和法即公【式(7.4.8)严!格地说该式只有在】。地基土层无》侧向膨胀的条件下才!是合理的而这只有】。在承受无限》连续均布荷》载的作用下才有可】能实际上地》基土层受到某种【分布形式的》荷载作用《。。后总是要产》生或多或少的侧【向变形但因》采用分层总和—法计:算方法比较简单【工作:量相对比较》小,计算:。成果一般与实际沉降!量比较接近》因此实际工》程中可?使,用这种?计算方法《。应该:说无论采《用何种计算方—法计算地基沉降都是!近似的因为目前各种!计算方法在》理论上都有一定【的局:限性加之地基勘探试!验资料的取得无论是!在现场还是在室内】。都难:以准:确地反?映地基的实际情【况因此要想非常准确!地计算地基沉降量是!很困:难的 《 :     —对于公式《(7.4《.8)根据工程【实际情况往往是软】土,。。地基上计《算沉降?量偏小?。对此参照《国家现行有关标准】的规定推荐采—用地基沉降量修正】系数mm的取值【范围为1.》0,~1.6坚》实地基取《小值软?土地基取大值— ? :     对于【地基压缩层的—计算:深度可按计算层【面处土的《附加:应,力与自重应力之比等!于0.1~0.2】(软土地基取—小值坚实地基取大值!)的:条件:。确定这种《控制应力分布比【例的:方法对于《底面积较大的—泵房基础应》力往下传递比较深广!的实际情况是适宜】的经过水《利工程实际使—用证明这种方法能够!满,足工程要《求,    ! 对于一般土质地】基当基?底压力小于或接近】。于站基未开》挖,前作用于《该基底面上土的【自重压?。力,时,。土的压缩曲》线,宜采用e-P回【弹再压缩曲线—这是因为站》基通常开《挖较深其基底—压力往往小于或【接,近于站基未开挖前】。作用于该基底面上】土的自?重压力该基底面土】体略:有回弹现象采—用e-P回弹再【压缩:曲线可使计算结【。。。果比:较,符,合实际情况但—对于软土地基上的泵!。站工程则不宜采用e!-P回弹再压缩曲】线作为地《基沉降量《计算的?依据因为软土在其】自重:压力:作用下一般并未得到!相应:的固结因此宜—采用e-P压缩曲线! 《 ,     相—邻荷载对基》础的沉降影响明【显尤:其是:基础:前,后,两侧的边载》为不对称时更可【造成基?。。础的不均匀》沉降 7!.4.9 》 本条规《定是指在一般条件】下可不进《行地基沉降计—算的情况 【 ?7.4.《10  泵》房地基允《许沉降量《和沉降差的》。确定是一个比较【复杂的问题》现行国家标准—建筑地基基础设【计规范GB》 50007规定】建筑物的《地基变形允许值【可根据?地基土类别上部结构!的变形特《征以及上部结—构对地基变形的适】应能力和使用要求】等确定?如单层排架结—构,(柱距?为6m)柱基的【允许沉降量当—地基:土为中?低压缩性土时为1】20mm当地基【土为高压《缩性土时为200】mm;?建筑物?。高度:为100m以下的】高耸结构基础允【许沉降量为4—。00m?。m,框架结构相》邻柱基础的》允,许,沉,降,差当地基土》为中低压《缩性土时为L的0】.2%(L为相【邻柱基础的中心距】mm)当地基土为高!压缩性土时为L【的0.?3,%;当基础不均【匀沉降时不产生附加!应力的结构其相【邻柱基?础的沉降差不—论地基土的压缩性】如何:均为L的0.5【%现行行业》。标准水闸设计—。。规范SL 2—65对地基允许沉降!量和沉降差做了具】体规定由《于水:闸基础尺寸》和刚度比较》大对地基沉降的【适应性比较强—因此在不危》。及水:闸结:构安全?和不影响水闸—。正常使用《的条件?下一:般水闸基础的最大沉!降量达到100【。mm~150m【m和最?。大沉降?差达:到3:0mm~50m【m是允许的对—。有防水要求》。的泵房过《大的沉降差将导致】防水失效危及建筑】物安全现行国家标准!地下工程《防水技术规范G【B :50108规定用】于沉降?。的变形?缝其最大允许—沉,降差不?应大于30》mm —     —。原标准未对泵站【允许沉?降,量和沉?降差做出规》定事:实上在实际》泵站设计《中泵站允许沉降量】和沉:降差:。基本都按照现行行业!标准水闸《设计规范S》L, 265中规定【的数值执《行表6、表7为近】年,。来在江苏、》。上,海、浙江《已竣工完成的泵站实!测沉降?量和沉降差 — !  !   以上实—测资料说明在—。不危及泵房的—结构:安,全、不影响正常使用!的,条件:下一般认为最—大沉降量《达100mm~15!0mm是允许的泵】房各角点最大沉降差!、泵房与相》邻建:。筑物之间最大沉降差!。达30mm~50m!m是允许的沉—。降量过大往往会【引起较大的》沉降差特别是边跨在!边荷:载的作?。用下沉降量和沉降差!会更大因此》应做好永久缝(包】括沉降缝和伸缩缝】)的止水《措施应控制好泵房】的最大沉降量—和沉降差对》于泵房各角点之间的!沉降差?参,考了现行《国家:标准建筑地基—基础:设计:规范GB 50【。007的规定因【。此本标准规》定,天然地基上的泵站地!基最大沉《降量不宜超》过150mm;泵房!与相邻?建筑物之间》最大沉降差不宜超过!50mm;》泵段各角点之间【。最大沉降差不超【过50mm同时不】超过:泵段底板短边—长度的0.2%~】0.3%(》地基土为中》低压缩性土时取0.!2%高?压缩性土取0.3%!)特:别要注意的是在【永久缝中所采用【的止水结构要—能满足在发生相【应沉降差时仍能保证!止水完好的要求 】 》7.4.12  】水工建筑物的地基】处理方法很》多随:着科学技术》的不断发展新的【地基处理方法—不断出?现任何?一种地基《处理方法《。都有其适用范—围和局限《性因此对每一—。个具体工程要—进行具?体分析综《合考虑地基土—质、泵?房,结构特点、》施工条件和运行【要求等因素初步【选出几种可》供采用的地基处理】方,案或多种地基—处理综合措施经技术!经,济比较确《定合适的地基处【理方案?必要时应在施—工前通过现场试验】确定其适用》性和处理效》果 ? 《7.4.13  在!岩石地基《上修:。建泵房均《不难:满足地?基的承载能力、【。稳定和变形要求【因此只需对岩石地基!进行常规《性处理如清》除,表,层松动、破碎—岩块:对夹泥裂隙和断【层破碎带进》行适当处理等本条所!列岩基处理设计规定!均属常规性》的具体设计时还【应结合泵《站结构?。的运用?特点、?工程的重要性、【地质条件、施工【条件等做出》必,要的补充并经技术经!济比较后合理确定 !   【  喀斯特地基即可!溶性岩石地基主要是!指石灰岩地》基或:白云岩地基》这种:。。地基在我国分布较广!在云南、贵州、广西!、四川及广东北【部、湖南北部、浙】江西部、江》苏,。南部等地均》有分布其中以云【贵高原最为集中由于!水对可溶《性岩石的长》期溶蚀作《用岩石表面溶—沟、溶槽遍布石芽】、石林耸立岩体【中常有奇《特洞穴和暗沟以及】连接地表和地下的通!。道这种?现,象称为“喀斯特”】现象鉴于其》复杂性自然》界中很难《找到:各种条件都完—全相同的喀斯特【形态加之修》。建在喀斯特地—基的建筑物也是各】不相同的《因此应根据喀斯【特地基对《建筑物的危害—程,度进行专门处理【 , 7.【4.:15  在我国【黄,河流域及北》方地区广《泛分:布着:黄,土和黄土状土特别】是黄河中游的黄【土高原区是我—国黄:。土分布的中心地【带黄土(典型黄【土,)湿:陷性大?且,厚度较大;黄土状土!(次生?黄土)由典型黄土】再次:搬运而成其湿陷性一!般不大且厚度较【小黄土在一定的【压力作用下受水浸湿!土的结构迅速破坏而!产生显?著,附加:下,沉称为湿陷性黄土】湿陷:性,黄土可分《为自重湿陷性—黄土和非自重湿陷性!黄,土,前者在其自重压力下!受水浸湿后》发生湿陷后者在其自!重压力下受水浸【湿后不?发生湿陷《对湿陷性黄土地【基的处理应减—。小土的?孔隙比?增大土的重力密度】消除土的湿陷—性本:标准列?举了如?下几种常用》的处:理方法①强力夯【实法一般可消除【1.2?m~1?.8m深度内黄土】的湿陷性但当—表层土的饱》和度大于6》0%时则《不宜采用②换土【垫层法(包括—换灰:土垫层法《)是:消,除黄土地基部分湿陷!。性最常用的处理方】法一般可消除1m】~3m深《度内黄土的湿—陷性:同时可将垫层视为地!基的防?水层以减少垫层下】天然黄土层的浸水概!率垫层的厚度和【宽度可?参照现行《国家标准湿陷—性黄土地区建筑标准!GB 5002【5确定③土桩挤密法!(包括灰《土,桩挤密法《)适用于地下水位】以上处理深》度为5m~1—5m:的湿:陷性黄土地基对【。。地下水位以下或含水!量超过25%的【黄土层则不宜采用④!桩,基础是将一定长【度的桩穿透湿—陷,性黄土层《使上部结构》。荷载通过桩尖—传到下面坚》实的非湿陷性黄【土层上这样即使上面!黄土层受《水浸湿产生湿陷性下!沉也可使上部结构免!遭,。危害在湿陷性黄【土地基上采用的桩】基础一般有钢筋混凝!土打入?。。式预制桩和就—地,灌注桩两《类而:后者又有钻》孔,桩、人工挖孔桩和】爆扩:桩之分钻孔桩即一般!软土地?基,。上的钻孔灌》注桩对上部为—湿陷性黄土层下部】为非湿陷《性黄土层《的,地基尤为适合人工】挖孔桩适用于地下】水含水层埋藏—较深的自重湿—陷性黄土地基一般】以,卵石层或含钙质【结核较?多,的土层作为持力【层挖:孔,桩孔径一般为0.8!m~1.《0m深度可达15】。。m~25《m爆扩桩施工简【便工:。效较高不需打桩设】备但孔深一般不【宜超:过10m且不适宜】打入地下水位—以下的?土层对于打入式预制!桩采用?时一定要《选择:可靠的?持力层?而且要考虑打桩时】黄土在天《然含:水量情?。况下对?桩的摩?阻力作用《当黄:。。。土含有一定数量【钙质结?核时桩的打入会【遇,到一定的《困难甚至不能—打到预?定的设计桩底—高程:湿,陷性黄土地基上的桩!。基础应按《支承桩设计即要【求桩:尖下的受力土层在】桩尖实际压力的作】用下不致受到湿陷的!影响特别是自—重湿陷性黄》土地基受水浸湿后不!仅正摩擦力完全消】失,甚至还出现负摩擦力!连同上部结构—荷载一起全部要【。由,桩尖下的《土层承担因此在【湿陷性黄土地基【上对于上部结构荷】载大或地基受—水浸:湿,可能:性大的重要》建筑物采用桩基【础尤为合理⑤预浸】水法是利用黄土预】先浸水后产生自重】湿陷性的处理—。方法适用于处—理厚度大《、自:重湿陷性强的湿陷性!黄土:。地基需用《的浸水场地面—积应:根据建筑《物的平面尺》。寸和湿陷性黄土层】的厚:度确定由于预浸【水法用水量》大工期长因此在【没有充足水》源保:证的:地点不宜《采用这?种,处理方?法,经预浸水法处—。理后:。。的湿陷性黄土地【基还应重新评定【地基:的湿陷等级并采【取相应的《处理措施 》 《 7.4.16【  在我国黄河【。流域以南地区不同程!度,地分布着《膨胀土?膨,胀,土的:。黏粒成分主要由强】亲水:性,矿物:质组成其矿》物成分可《归纳为以蒙》脱石为?主和:以伊利石为主两大】类均具有吸水膨【胀、失水收缩—。、反:复胀缩变形》的特:点这种特点对修【建在膨胀土地基上】的建筑物危害较大】。因此应在满足建【筑,物,。布置和稳定安全要】求,的前:提下采?取可靠的措施根据】多年来对膨胀土【的研:。究和工?程实践经验对修建在!膨胀土?地基上的泵站工程】而言目前主要采取减!小泵房基《础,底面积、增大泵房】基础:埋,置深:度以及换填》。无,。膨胀性土料垫—层和设置桩》基础:等地基处理方—法减:小泵房?基,础底:面积是在不影—。。响泵房结《构的使?用,功能:和充分利《用膨胀土《地基允许承载—力的条件下增大【基础:。底面的压应力以减】少地基膨胀变形【增大泵?房基:础埋置深度是—。将泵房基础尽量往】下埋入非膨胀—性或膨胀性相对较】小的土层中》。以减少由于天—气,干湿变化对》地基胀缩变形的影】响上述两种工—程,措施主要适用于大气!影响急剧层深度【一,般不大于1.—5m的平坦地—区换填无膨胀性【土料垫层的方法主】。要适用于强膨胀【性或较强膨胀性【土层露出较浅或建筑!物在使用中对—地基不均匀沉降【有严格要求的情况换!填的:无膨胀性土料主要】有非膨胀性的黏性土!、砂、碎石、灰土】等这对含水量及【孔隙比较高的膨胀】性土地基《是很有效的》工程措?施换填?无膨胀性土料—垫层厚度可依据当】地大气影响》。急剧层的深度或【通过:胀缩变形计》算确定?当大气影响急剧层】深度较?深采用减小基—础底面积、增大基础!。埋置深?度,。或换填无膨》胀性:土料垫层的方法对泵!房结:构的使用功能或运】行安全有影响或施工!。有困难或工程—造价不经济时可【采用桩基础膨胀【土地:基中单桩的允许【。承载力应通过现【场浸水静载试—验或根据《当地工程《实践经验确定在桩】。顶以下3m范围内】桩周:允许摩擦力的取【值应:考虑膨胀土》的胀:缩变形影响乘—以折减系数0.5】在膨胀土《地基:上设置?的桩基础桩径宜采】用250m》m~350m—m桩长应通过计【算确定?并应:大于大气影响—。急剧层深《度的1.6倍—且应大于4m同【时桩尖应支承在非】膨胀性?。。或膨胀性相对较【小的:。土层上 》