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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150k》Pa~?200k《Pa少?则,80kPa~—100kPa多【。则200kP—。a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— 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:.,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0.5!m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 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》 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d:e与曲线ab—c相交?并使:面积adec—等于面积《a,bc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G》B 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200m》m;建筑《物,高度:为1:00m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】 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100!mm~1《50mm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 50—108规定》用于沉降的变形缝】其最大允许沉降差】不应大于3》0,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~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G—B, 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1《。5,0mm;泵房与相】。邻建筑物《之间最大《沉降差不宜超过5】0,m,。m;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1.2m~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 500】25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0.8m~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~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 】