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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1?50kPa~—2,。00:kPa少则8—0kPa~1—00kPa多—则20?0kPa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JT】G 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~3.5!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1【m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 336】3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【。。 500《40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【ab:c相交并《使面积ade—c等于面积》。a,bc则d《e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 50》007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6?m)柱基的》允许沉降量当—地,基土为中低压缩【性土时为120【mm当地基土—为高压缩性土时【为200mm;建】筑物高度为》100m以》下的高耸结构基础】允,许,沉降:量为400m—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m》m)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S—。L 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100m【m~150mm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 ?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SL !26:5,。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100m【m~150mm【。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》~50?mm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G【B 5000—7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—1,5,0mm;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 《 ? 7.4.1【2  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:1.2m~1.8】m深:度内黄土的湿陷性】但当:。。表层土的饱》和度大于60%【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~!3,m,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G《B :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~》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0.8m~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,~3:50mm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 】