基础工程论文

公路桥涵地基基础设计规范85规范（JTJ024—85）和2007规范（JTG D63—2007）的差异分析

随着交通行业的不断发展，新技术新材料引入，原有的公路桥涵地基基础设计85规范已经不能适应行业的要求，交通部于2007年推出了新的行业标准规范（JTGD63-2007）。该规范的修订总结了国内外的实践经验和研究成果，对原来的85规范进行了多项修改和补充，使之更好的服务于交通建造行业！

下面对新老规范进行一些差异分析：

第一，引入公路桥涵设计的极限状态原则。（所谓极限状态是指当整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时的特定状态。）根据地基的变形性质，明确将地基设计定位于正常使用极限状态、

地基设计采用正常使用极限状态，所选定的地基承载力为地基承载力容许值。这是由于土是大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐增大，很难界定出一个真正的“极限值”；另外桥涵结构物的使用有一个功能要求，常常是地基承载力还有潜力可挖，而地基的变形却已经达到或超过按正常使用的限值，因此地基承载力应取结构物容许沉降对应的地基承受荷载的能力。

地基承载力基本容许值[f a0]，为载荷试验地基土压力变形关系线性变形段内不超过比例界限点的地基压力值。原规范所推荐的地基容许承载力[σ0]是根据载荷试验与土的物理力学性质指标的资料对比及国内外有关规范和实践经验综合考虑编制成的，[σ0]的确定同时满足强度和变形两方面条件，因此可视为按正常使用极限状态确定的地基承载力。本规范修正后的地基承载力容许值[f a]对应于原规范考虑地基土修正后的容许承载力[σ]。

原规范采用地基承载力表给公路工程设计人员提供了很大帮助，

例如砂土地基的容许承载力[σ0]表

与原规范相比，本规范的部分岩土分类方法有所变化，因此部分地基承载力基本容许值表也有所调整。本规范各地基承载力表主要来源于原规范的规定，本规范将原规范相应的条文说明摘录在本条文说明中，以便于工程人员理解和查阅。

随着设计水平的提高，设计中应尽可能采用载荷试验或其他原位测试取得地基承载力，但是由于桥涵基础所处环境特殊，在很多地点可能无法进行现场测试，故保留地基承载力表是必要的与原规范相比，新的规范的部分岩土分类方法有所变化，因此部分地基承载力基本容许值表也有所调整。本规范各地基承载力表主要来源于原规范的规定，本规范将原规范相应的条文说明摘录在本条文说明中，以便于工程人员理解和查阅。

第二，对地基承载力方面进行了一定的修改，修改了地基土的分类及工程特性的有关规定。地基承载力的容许值及其他相关参数，强调首先应由载荷试验或其他原位测试确定，并给出若干有关试验方法，但规范仍部分保留经局部修正的原规范各项表列数据，并规定仅供测试确有困难且跨径不大的中小桥和涵洞设计应用。85规范中对于一般地基土，通常根据塑性指数，粒径，工程地质特性等分为六类，即粘性土.

砂类土.碎卵石类土.黄土.冻土及岩石。新的规范中公路桥涵地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和特殊性岩土。新规范土的工程特性指标包括抗剪强度指标、压缩性指标、动力触探锤击数、静力触探探头阻力、载荷试验承载力以及其他特性指标。

第三，新规范在有关计算或计算公式方面有所改动。修改了在季节性冻胀土中基底最小埋置深度的计算，分别以土的冻胀性、土的类别和环境等对冻深的影响，代替原规范单一取值1.15的冻深影响系数；增加了双向偏心受荷时基底土承载力的计算公式，同时给出岩石地基上当基础部分受压时应力重分布的计算方法；简化了原规范基础沉降计算的分层总和法，采用平均附加应力系数口并制成表格，使原繁琐的计算工作简单化；修改了地基土冻胀性分类；修改了季节性冻土地基和多年冻土地基基础抗冻拔稳定性计算，其中季节性冻土单位面积切向冻胀力标准值和多年冻土与基础表面单位面积冻结力标准值，以及用于计算设计冻深时影响标准冻深的多项影响系数，都是新的研究成果。在基桩计算方面有：根据多年来的施工实践经验，新增了采用后压浆技术的灌注桩承载力的计算公式；在嵌岩桩承载力计算中考虑了覆盖层土的侧阻力的作用；在桩内力计算的m法中，桩基计算宽度及地基比例系数当量m值的换算方法均得到一定程度的简化和改善。此外，已在公路桥梁上应用的地下连续墙也被列为规范内容。

新规范中基础对冻深影响系数驴提根据冻土科学试验场做的混凝土基础不同埋置深度h=1.4m、1.6m、1.8m、2.0m墩台基础设置在季节冻土中时，基底最小埋深为设计冻深减去基础底面容许最大冻土层厚度。设计冻深宜尽量采用当地多年实测最大冻深平均值减去地表平均冻胀量。当缺乏上述资料时，设计冻深可采用标准冻深z0乘以各项影响系数；标准冻深z0采用《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)（简称《GB 50007

—2002规范》)附录F，该规范考虑zs、zw、ze三个系数，即土的类别、土的冻胀性、环境对冻深的影响系数。除上述三个因素外，根据公路修建特点，尚应考虑地形坡向和原规范对基础圬工较河床覆盖土导热性

强两个因素（zg、zf），因此共考虑五个因素。

上述五个因素中，zs、ze取用《GB 50007—2002规范》数据，其余主要根据黑龙江省交通科学研究所有关资料提出，其中：

土的冻胀性对冻深影响系数妒。是根据冻土科学试验场做的多年试验，以及对试验数据回归分析提出的土的冻胀性对冻深影响表达式计算得出，式中k d为地基冻胀率(%)。试验，以及由试验数据分析提出的基础对冻深影响系数表达式zf=0.09+0.19h(100h)得出，式中h为基础埋置深度(m)。

基础底面以下容许最大冻层厚度^一是根据桥涵结构允许冻胀变形20mm计算不同冻胀率土的残留冻土层厚度，将此厚度作为基础底面下容许最大冻层厚度，经对土的冻胀率而d与基础底面下容许最大冻层厚度九。。之间关系回归得出表达式h max=154.3-47lnk d，计算并推荐不同土的冻胀类别在基础底面下容许最大冻层厚度，见表4-1，其中推荐值即本规范表4.1.1-5规定的值。

表4-1 不同土的冻胀类别在基础底面下容许最大冻层厚度

土冻胀类别弱冻胀冻胀强冻胀特强冻胀l 极强冻胀计算值0.45z00.33z00.18z0O.09z0

h max

推荐值0.38z0O.28z0O.15z0O.08z0O 注：1.z0为标准冻深，可自本规范附录H的H.0.1条查得。

2.推荐值取计算值除以1.2

而老规范中桥涵墩台明挖基础和沉井基础的基底埋置深度应符合下列规定：

一、当墩台基底设置在不冻胀土层中，基底埋深可不受冻深的限制；

二、当上部为超静定结构的桥涵基础，其地基为冻胀性土时，均应将基底埋入冻结线

以下不小于0.25m；

三、当墩台基础设置在季节性冻胀土层中时，基底的最小埋置深度可按下式确定：

式中h———基础最小埋置深度（m）。对于弱冻胀土和冻胀土的基底埋深，也可根据

标准冻深值,从图表查得