7》。.4 地基计【算及处理
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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80kPa以下而!泵房:结构:作用于地基》上的平均压应力一般!均在15《0kPa~20【0kPa少则8【0,kPa~100kP!a多则200k【Pa: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
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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:
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?7.4?.4 现行行业】标,准公路?桥涵:地基与基础设—计规范JTG 【3363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》.5m;特》大桥为2.0m~】4.0?m;: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》
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《 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J》TG 33》63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
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,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
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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 50—040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
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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ab!c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
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《 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
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: 《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
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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
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》。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
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【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
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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 50—0,07: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120mm—当地基土为高—压缩性土时为—200mm;建筑】。物,高度为10》0m:以下的高耸结构基础!允许沉?降量为?。400mm》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 ?265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1《00mm~15【0m:m和最大沉降差达到!30mm《。~50mm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GB 5》010?8,规定用于沉降的【变形缝?其最大允许沉—降差不应大于—30mm《。
【 , 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SL《 2:65: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
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》 ? 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100】mm~1《5,0mm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《 ,50007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5《0mm;泵段各角】点之间?。最大沉降差不超过5!0mm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
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7—.4:.1:3 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
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: 《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
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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1!m~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 50025】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~15m【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15m》~,25m?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10》m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
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7.4.1—6 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2《50mm~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
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