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》80:。k,Pa以?下而:。泵房:结构:作用于地基上的平均!压应力一般均—在150k》Pa~200kPa!少则:8,0kP?a~10《0kPa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
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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~3.5】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JT?G 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0.2《5m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
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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 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
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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abc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a—bc相交并》使面积ade—。。c等于面《积abc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
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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
】 《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
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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
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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 5》0007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120m》m当地基土为高压缩!性土时为200【。mm;建筑物高度】为1:0,0m:以,下,的高耸结《构基础?允许沉降量为4【00mm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100mm!~150mm和最】大沉降差达到30m!m~5?0mm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? 5:0108规》。定用于沉降的—变形缝其最大允许沉!。降差:不应大于30—mm:
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《 ?。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 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
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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10!0m:m~150m—m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30m》m~5?。0mm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 —500?07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50!。mm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
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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【.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
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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.?2m~1.》8m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~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G》B 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?~15m的湿陷【性黄土地基对地下水!位,以下或含《水量超过2》5%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~350mm【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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