地基計算及辦理設(shè)計8.1一般規(guī)定水閘地基計算應(yīng)依據(jù)地基狀況,構(gòu)造特色及施工條件進行,其容應(yīng)包括：地基滲流穩(wěn)固性驗算；地基整體穩(wěn)固計算；地基沉降計算；在各樣運用狀況下,水閘地基應(yīng)能知足承載力,穩(wěn)固和變形的要求.巖石可按其堅硬程度分類.碎石土可按礫的含量分類.土可按顆粒級配及塑性指數(shù)分類,砂土也可按砂粒含量分類,粘性土也可參照塑性圖分類.巖石,碎石土和土的分類見附錄F.關(guān)于土質(zhì)地基,初步區(qū)分柔軟地基和堅固地基的特征指標見附錄G.土質(zhì)地基的計算應(yīng)依據(jù)地基土和填料土的物理力學性質(zhì)試驗指標進行.地基土的特意試驗項目(如地基土對混凝土板的抗滑強度試驗,砂礫石地基的管涌試驗等)應(yīng)依據(jù)工程詳細狀況確立.地基土的剪切試驗方法可按表的規(guī)定采納.室試驗應(yīng)盡量減少取樣和試驗操作過程中可能造成的偏差,試驗指標的取值宜采納小值均勻值.巖基物理力學性指標的試驗方法可按國家現(xiàn)行的DL5006-92《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》的規(guī)定采納.地基計算的荷載組合可按本規(guī)表的規(guī)定采納.地基滲流穩(wěn)固性驗算應(yīng)按本規(guī)～條的規(guī)定進行.凡屬以下狀況之一者,可不進行地基沉降計算：表剪切試驗合用條件剪切試驗方法飽和快剪飽和固結(jié)快剪地基土類型驗算施工期不超出一驗算運用期和施工期N63.5≥4擊的黏土和壤土年的完建期地基強度超出一年的完建期地基強度N63.5＜4擊的軟土和軟土驗算還沒有完整固結(jié)狀驗算完整固結(jié)狀態(tài)的地夾薄層砂等態(tài)的地基強度基強度驗算施工期不超出一驗算運用期和施工期N63.5＞8擊的砂土和砂壤年或土層較厚的完建期超出一年或土層較薄的土地基強度(直接快剪)完建期地基強度驗算施工期不超出一驗算運用期和施工期N63.5≤8擊的松砂,砂壤土年或土層較厚的完建期超出一年或土層較薄的和粉細砂夾薄層軟土等地基強度(三軸不排水剪)完建期地基強度注：1.重要的大型水閘的粘性土地基應(yīng)同時采納相應(yīng)排水條件的三軸剪切試驗方法考證；2.軟黏土地基可輔以采納野外十字板剪切試驗方法；3.回填土可采納飽和快剪試驗方法.巖石地基；礫石,卵石地基；中砂,粗砂地基；大型水閘標準貫入擊數(shù)大于15擊的粉砂,細砂,砂壤土,壤土及黏土地基；5中,小型水閘標準貫入擊數(shù)大于10擊的壤土及黏土地基.當水閘天然地基不可以知足承載力,穩(wěn)固或變形的要求時,應(yīng)依據(jù)工程詳細狀況,就地取材地作出地基辦理設(shè)計.地基辦理設(shè)計方案應(yīng)針對地基承載力或穩(wěn)固安全系數(shù)的不足,或?qū)Τ两底冃尾贿m應(yīng)等,依據(jù)地基狀況(特別要注意考慮地基中滲流作用的影響),構(gòu)造特色,施工條件和運用要求,并綜合考慮地基,基礎(chǔ)及其上部構(gòu)造的互相協(xié)調(diào),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確立.采納的地基設(shè)計方案除應(yīng)切合本規(guī)條的規(guī)定外,尚應(yīng)切合環(huán)境保護的要求,防止因地基辦理污染地面水和地下水或破壞四周已有建筑物,防備振動噪音對四周環(huán)境產(chǎn)生不良影響.水閘不宜建筑在半巖半土或半硬半軟的地基上；不然,一定采納嚴格的工程舉措.8.2地基整體穩(wěn)固計算巖石地基的同意承載力可依據(jù)巖石類型及其風化程度按表確立.表巖石地基同意承載力(kPa)風化程度未風化細風化弱風化強風化全風化巖石類型4000～3000～1000～硬質(zhì)巖石≥4000＜500300010005002000～軟質(zhì)巖石≥20001000～500500～200＜2001000注：1.巖石風化程度的鑒識見本規(guī)附錄F；2.強風化巖石改變埋藏條件后,如強度降低,宜按降低程度采納較低值.碎石土地基的同意承載力可依據(jù)碎石土的密實度按表確立.表碎石土地基同意承載力(kPa)密實度密實中密稍密顆粒骨架卵石1000～800800～500500～300碎石900～700700～400400～250圓礫700～500500～300300～200角礫600～400400～250250～150注：1.碎石土密實度的鑒識見本規(guī)附錄F；2.表中數(shù)值合用于骨架顆粒孔隙所有由中砂,粗砂或堅硬的粘性土所充填的狀況；3.當粗顆粒為弱風化或強風化時,可按其風化程度適合降低同意承載力；當顆粒間呈半膠結(jié)狀時,可適合提升同意承載力.在豎向?qū)ΨQ荷載作用下,可按限制塑性區(qū)展開深度的方法計算土質(zhì)地基的同意承載力；在豎向荷載和水平向荷載共同作用下,可按CK法驗算土質(zhì)地基的整體穩(wěn)固,也可按漢森公式計算土質(zhì)地基的同意承載力.地基同意承載力的計算方法見附錄H.當土質(zhì)地基持力層夾有脆弱土層時,還應(yīng)采納折線滑動法(復合圓弧滑動法)對脆弱土層進行整體抗滑穩(wěn)固驗算.岸墻,翼墻地基的整體抗滑穩(wěn)固及上,下游護坡工程的邊坡穩(wěn)固可采納瑞典圓弧滑動法或簡化畢肖普圓弧滑動法計算.按瑞典圓弧滑動法或折線滑動法計算的整體抗滑穩(wěn)固安全系數(shù)或邊坡穩(wěn)固安全系數(shù)均不該小于本規(guī)條規(guī)定的同意值；按簡化畢肖普圓弧滑動法計算的整體抗滑穩(wěn)固安全系數(shù)或邊坡穩(wěn)固安全系數(shù)均不該小于表規(guī)定允許值的1.1倍.表整體抗滑(或邊坡)穩(wěn)固安全系數(shù)的同意值水閘級別荷載組合1234,5基本組合1.301.251.201.15Ⅰ1.201.151.101.05特別組合Ⅱ1.101.051.051.00注：1.特別組合Ⅰ合用于施工狀況,檢修狀況及校核洪水位狀況；2.特別組合Ⅱ合用于地震狀況.當巖石地基持力層圍存在脆弱構(gòu)造面時,一定對脆弱構(gòu)造面進行整體抗滑穩(wěn)固驗算.關(guān)于地質(zhì)條件復雜的大型水閘,其地基整體抗滑穩(wěn)固計算應(yīng)作特意研究.8.3地基沉降計算水閘土質(zhì)地基沉降可只計算最后沉降量,并應(yīng)選擇有代表性的計算點進行計算,計算時應(yīng)試慮構(gòu)造剛性的影響.土質(zhì)地基最后沉降量可按公式(8.3.2)計算：Smne1ie2ihi(8.3.2)i11e1i式中S∞---土質(zhì)地基最后沉降量(m)；n---土質(zhì)地基壓縮層計算深度圍的土層數(shù)；e1i---基礎(chǔ)底面以下第i層土在均勻自重應(yīng)力作用下,由壓縮曲線查得的相應(yīng)孔隙比；e2i---基礎(chǔ)底面以下第i層土在均勻自重應(yīng)力加均勻附帶應(yīng)力作用下,由壓縮曲線查得的相應(yīng)孔隙比；hi---基礎(chǔ)底面以下第i層土的厚度(m)；m---地基沉降量修正系數(shù),可采納1.0～1.6(堅固地基取較小值,軟土地基取較大值).關(guān)于一般土質(zhì)地基,當基底壓力小于或靠近于水閘閘基未開挖前作用于該基底面上土的自重壓力時,土的壓縮曲線宜采納e-p回彈再壓縮曲線；但對于軟土地基,土的壓縮曲線宜采納e-p壓縮曲線.關(guān)于重要的大型水閘工程,有條件時土的壓縮曲線也可采納e-lgp壓縮曲線.土質(zhì)地基壓縮層計算深度可按計算層面處土的附帶應(yīng)力與自重應(yīng)力之比為0.10～0.20(軟土地基取小值,堅固地基取大值)的條件確立.地基附帶應(yīng)力的計算方法見附錄J.高飽和度軟土地基的沉降量計算,有條件時可采納考慮土體側(cè)向變形影響的簡化計算方法.土質(zhì)地基同意最大沉降量和最大沉降差,應(yīng)以保證水閘安全和正常使用為原則,依據(jù)詳細狀況研究確立.天然土質(zhì)地基上水閘地基最大沉降量不宜超出15cm,相鄰部位的最大沉降差不宜超出5cm.關(guān)于軟土地基上的水閘,當計算地基最大沉降量或相鄰部位的最大沉降差超出本規(guī)條規(guī)定的同意值時,宜采納以下一種或幾種舉措：更改構(gòu)造型式(采納輕型構(gòu)造或靜定構(gòu)造等)或增強構(gòu)造剛度；采納沉降縫分開；改變基礎(chǔ)型式或剛度；調(diào)整基礎(chǔ)尺寸與埋置深度；必需時對地基進行人工加固；安排適合的施工程序,嚴格控制施工速率.8.4地基辦理設(shè)計巖基辦理設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：對巖基中的全風化帶宜予消除,強風化帶或弱風化帶可依據(jù)水閘的受力條件和重要性進行適合辦理.對裂隙已發(fā)育的巖基,宜進行固結(jié)灌漿辦理.固結(jié)灌漿孔可按梅花形或方格形部署,孔距,排距宜取3～4m,孔深宜取3～5m,必需時可加深加密.灌漿壓力應(yīng)以不掀動基礎(chǔ)巖體和混凝土蓋重為原則,無混凝土蓋重時不宜小于100kPa,有混凝土蓋重時不宜小于200kPa.對巖基中的泥化夾層緩和傾角脆弱帶應(yīng)依據(jù)其埋藏深度和對地基穩(wěn)固的影響程度采納不一樣的辦理舉措.在埋藏深度較淺且不可以知足地基穩(wěn)固要求時,應(yīng)予所有消除；在埋藏深度較深或埋藏深度雖較淺但能知足地基穩(wěn)固要求時,可所有保存或部分保存,但應(yīng)有防備惡化的工程舉措.對巖基中的斷層破裂帶應(yīng)依據(jù)其散布狀況和對水閘工程安全的影響程度采納不一樣的辦理舉措,往常以開挖為主,開挖深度可取破裂帶寬度的1～1.2倍,并用混凝土回填,必需時可鋪設(shè)鋼筋.在灌漿帷幕穿過斷層破裂帶的部位,帷幕灌漿孔應(yīng)適合加密.對地基整體穩(wěn)固有影響的溶洞或溶溝等,可依據(jù)其地點,大小,埋藏深度和水文地質(zhì)條件等,分別采納壓力灌漿,挖填等辦理方法.土基常用的辦理方法見表8.4.3,可依據(jù)水閘地基狀況,構(gòu)造特色和施工條件等,采納一種或多種辦理方法.關(guān)于地基中的液化土層,可采納挖除置換,強力夯實,振動水沖,板樁(連續(xù)墻)圍封或沉井基礎(chǔ)等常用辦理方法.當采納板樁(連續(xù)墻)圍封或沉井基礎(chǔ)辦理時,樁(墻,井壁)體一定嵌入非液化土層.墊層法設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：表土基常用辦理方法辦理方法基本作用合用圍說明改良地基應(yīng)力散布,厚度不大的軟用于深沉的軟土地基減少沉降量,適合提升土地基時,仍有較大的沉降量墊層法地基穩(wěn)固性和抗?jié)B穩(wěn)定性增添地基承載力,減透水性較好的用于淤泥或淤泥質(zhì)土少沉降量,提升抗振動柔軟地基,特別適地基時,需采納有效的排強力夯實法液化的能力用于稍密的碎石水舉措土或松砂地基增添地基承載力,減松砂,脆弱的砂1.辦理后地基的均勻性少沉降量,提升抗振動壤土或砂卵石地和防備浸透變形的條件液化的能力基較差振動水沖法2.用于不排水抗剪強度小于20kPa的軟土地基時,辦理成效不明顯增添地基承載力,減較深沉的柔軟1.樁尖未嵌入硬土層少沉降量,提升抗滑穩(wěn)地的摩擦樁,仍有必定的沉定性基,特別合用于上降量樁基礎(chǔ)部為柔軟土層,下2.用于松砂,砂壤土地部為硬土層的地基時,應(yīng)注意浸透變形問基題除與樁基礎(chǔ)作用相合用于上部為不宜用于上部夾有蠻同外,對防備地基浸透軟土層或粉細砂石,樹根等雜物的柔軟地沉井基礎(chǔ)變形有益層,下部為硬土層基或下部為頂面傾斜度或巖層的地基較大的巖基注：深層攪拌法,高壓發(fā)射法等其余辦理方法,經(jīng)論證后也可采納.墊層厚度應(yīng)依據(jù)地基土質(zhì)狀況,構(gòu)造型式,荷載大小等要素,以不超出下臥土層同意承載力為原則確立,但不宜大于3.0m.墊層資料應(yīng)就地取材,采納性能穩(wěn)固,壓縮性低的天然或人工資料,但不宜采納粉砂,細砂,輕砂壤土或輕粉質(zhì)砂壤土.墊層資猜中不該含樹皮,草根及其余雜質(zhì).壤土墊層宜分層壓實,土料的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量鄰近,大型水閘墊層壓實系數(shù)不該小于0.96；中,小型水閘墊層壓實系數(shù)不該小于0.93.砂墊層應(yīng)有優(yōu)秀的級配,宜分層振動密實,相對密度不該小于0.75；強地震區(qū)水閘墊層相對密度不該小于0.8.關(guān)于重要的大型水閘工程,墊層壓密成效應(yīng)依據(jù)地基土質(zhì)條件及采納的墊層資料等進行現(xiàn)場試驗考證.強力夯實法設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：1錘重和落距應(yīng)依據(jù)地基土質(zhì)狀況和施工設(shè)施條件等要素確立,錘重可采用100～250kN,落距可采納10～20m.錘的重心地點應(yīng)在錘的半高度以下,錘底面積可按錘底面靜壓力為30～40kPa計算確立,錘體中宜均勻設(shè)置若干個上下貫穿的通氣孔.2夯點可按方格形或梅花形部署,間距可采納錘底面直徑或邊長的1.5～2.5倍.夯點夯擊遍數(shù),每遍擊數(shù),前,后兩遍的間歇時間等,均應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場最正確夯擊能試驗確立.當?shù)叵滤惠^高時,應(yīng)適合延伸間歇時間,并應(yīng)有優(yōu)秀的排水舉措.強力夯實的有效加固深度應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場試夯結(jié)果或當?shù)匾呀üこ探?jīng)驗確定.強力夯實法設(shè)計應(yīng)有防備對四周已有建筑物產(chǎn)生有害影響的舉措.振動水沖法設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：1振沖孔增添填料擠擴成樁的樁徑宜采納0.6～0.8m.振沖孔孔距宜采納1.5～2.5m,按梅花形或方格形部署,孔深應(yīng)依據(jù)設(shè)計要乞降施工條件確立.當柔軟土層不厚時,振沖孔宜打穿柔軟土層.2振沖孔增添的填料宜采納有優(yōu)秀級配的砂,碎石等.碎石最大粒徑不宜大于5cm,含泥量不宜大于5%.3采納振動水沖法加固的地基,當增添與天然地基土質(zhì)不一樣的填料時,應(yīng)按復合地基設(shè)計；當不增添填料或增添與天然地基土質(zhì)同樣的填料時,可按均質(zhì)地基設(shè)計.4關(guān)于地基土質(zhì)條件復雜的大型水閘工程,采納的振沖孔孔距,孔深,采納的填料及擠擴成樁的樁徑等設(shè)計數(shù)據(jù)以及振沖成效應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場試驗考證.樁基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：水閘樁基礎(chǔ)往常宜采納摩擦型樁(包含摩擦樁和端承摩擦樁).樁的根數(shù)和尺寸宜按擔當?shù)装宓酌嬉陨系乃泻奢d確立.關(guān)于摩擦型樁,經(jīng)論證后可適合考慮樁間土擔當部分荷載.預(yù)制樁的中心距不該小于3倍樁徑或邊長,鉆孔灌輸樁的中心距不該小于2.5倍樁徑.樁的平面部署宜使樁群形心與底板底面以上基本荷載組合的協(xié)力作用點相靠近,單樁的豎向荷載最大值與最小值之比不宜大于本規(guī)條規(guī)定的同意值.在同一塊底板下,不該采納直徑,長度相差過大的摩擦型樁,也不該同時采納摩擦型樁和端承型樁(包含端承樁和摩擦端承樁).當防滲段底板下采納端承型樁時,應(yīng)采納防備底板底面接觸沖洗的舉措.7單樁的豎向荷載和水平向荷載以及同意的豎向承載力和水平向承載力,可按現(xiàn)行的GBJ7-89《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)》等相關(guān)專業(yè)規(guī)計算確立.如采納鉆孔灌輸樁,樁頂不行恢復的水平位移值宜控制不超出0.5cm；如采納預(yù)制樁,宜控制不超出1.0cm.深沉的柔軟土基上的水閘樁基礎(chǔ),當樁的中心距小于6倍樁徑或邊長,樁數(shù)超出9根(含9根)時應(yīng)作為群樁基礎(chǔ),其樁尖平面處的地基壓應(yīng)力和沉降量不應(yīng)大于該平面處地基土的同意承載力和同意沉降量.沉井基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)知足以下規(guī)定：沉井平面部署應(yīng)簡單對稱,其長寬比不宜大于3.2沉井分節(jié)澆筑高度應(yīng)依據(jù)地基條件,控制下沉速度等要素確立.沉井應(yīng)按平衡下沉設(shè)計.下沉系數(shù)(即沉井自重與井壁摩阻力之比)可采納1.15～1.25.井壁單位面積摩阻力可依據(jù)地基土類型由表查得.表井壁單位面積摩阻力(kPa)地基