《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150kP【a~2?00kP《a少则80kPa~!1,00k?Pa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
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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《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1.5!m~3.5m;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 3363!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
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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》 5:0040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a!bc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a!de:c,等于面积《ab:c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—。
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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
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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G!B 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 26》5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~15】0mm和《最,大沉降差达到30m!m~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》。。 5010》8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 】。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100m—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30mm】~50mm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150《m,m;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
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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1.2m~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1?5m~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
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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250—mm~350—m,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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