[拼音]：qiaoliang jichu

[外文]：bridge foundation

橋梁最下部的結(jié)構(gòu)。它直接坐落在巖石或土地基上，其頂端連接橋墩或橋臺(tái)，合稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)。橋梁基礎(chǔ)的作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載，并把它們和下部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基。因此，為了全橋的安全和正常使用，要求地基和基礎(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，使其不產(chǎn)生過大的水平變位或不均勻沉降。

與一般建筑物基礎(chǔ)相比，橋梁基礎(chǔ)埋置較深，其原因是：

（1）由于作用在基礎(chǔ)上的荷載集中而強(qiáng)大，加之淺層土一般比較松軟，很難承受住這種荷載，故有必要把基礎(chǔ)向下延伸，使置于承載力較高的地基上；

（2）對于水中墩臺(tái)基礎(chǔ)，由于河床受到水流的沖刷，橋梁基礎(chǔ)必須有足夠的埋深，以防沖刷基礎(chǔ)底面（簡稱基底）而造成橋梁沉陷或傾覆事故。一般規(guī)定橋梁的明挖、沉井、沉箱等基礎(chǔ)的基底按其重要性和維修加固難易，應(yīng)埋置在河床最低沖刷線以下至少2～5米。對于凍脹土地基，基底應(yīng)在凍結(jié)線以下至少0.25米。對于陸地墩臺(tái)基礎(chǔ)，除考慮地基凍脹要求外，還要考慮生物和人類活動(dòng)及其他自然因素對表土的破壞，基底應(yīng)在地面以下不小于1.0米。對于城市橋梁，常把基礎(chǔ)頂置于最低水位或地面以下，以免影響市容。基頂平面尺寸應(yīng)較墩臺(tái)底的截面尺寸大，以利施工。

在水中修建基礎(chǔ)，不僅場地狹窄，施工不便，還經(jīng)常遇到汛期威脅及漂流物的撞擊。在施工過程中如遇到水下障礙，還需進(jìn)行潛水作業(yè)。因此，修建水中基礎(chǔ)，一般工期長，技術(shù)復(fù)雜，易出事故，工程量大，造價(jià)常常占到整個(gè)橋梁造價(jià)的一半，故橋梁基礎(chǔ)的修建，在整個(gè)橋梁工程中占有很重要的地位。

按構(gòu)造和施工方法不同，橋梁基礎(chǔ)類型可分為：明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)和管柱基礎(chǔ)。

明挖基礎(chǔ)

也稱擴(kuò)大基礎(chǔ)，系由塊石或混凝土砌筑而成的大塊實(shí)體基礎(chǔ)，其埋置深度可較其他類型基礎(chǔ)淺，故為淺基礎(chǔ)。它的構(gòu)造簡單，由于所用材料不能承受較大的拉應(yīng)力，故基礎(chǔ)的厚、寬比要足夠大，使之形成所謂剛性基礎(chǔ)，受力時(shí)不致產(chǎn)生撓曲變形。為了節(jié)省材料，這類基礎(chǔ)的立面往往砌成臺(tái)階形，平面將根據(jù)墩臺(tái)截面形狀而采用矩形、圓形、T形或多邊形等。 建造這種基礎(chǔ)多用明挖基坑的方法施工。在陸地開挖基坑，將視基坑深淺、土質(zhì)好壞和地下水位高低等因素，來判斷是否采用坑壁支持結(jié)構(gòu)──襯板或板樁。在水中開挖則應(yīng)先筑圍堰。

明挖基礎(chǔ)適用于淺層土較堅(jiān)實(shí)，且水流沖刷不嚴(yán)重的淺水地區(qū)。由于它的構(gòu)造簡單，埋深淺，施工容易，加上可以就地取材，故造價(jià)低廉，廣泛用于中小橋涵及旱橋。中國趙州橋就是在亞粘土地基上采用了這種橋基。

樁基礎(chǔ)

由許多根打入或沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)所構(gòu)成的基礎(chǔ)。外力通過承臺(tái)分配到各樁頭，再通過樁身及樁端把力傳遞到周圍土及樁端深層土中，故屬于深基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)適用于土質(zhì)深厚處。在所有深基礎(chǔ)中，它的結(jié)構(gòu)最輕，施工機(jī)械化程度較高，施工進(jìn)度較快，是一種較經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。有些橋梁基礎(chǔ)要承受較大的水平力，如橋墩基礎(chǔ)要承受來自左右方向的水平荷載，其樁基多采用雙向斜樁；而一些梁式橋的橋臺(tái)主要承受來自一側(cè)的土壓力，多采用單向斜樁。如樁徑很大，像現(xiàn)在常用的大直徑鉆孔樁，具有相當(dāng)大的剛度，則可不加斜樁而做成垂直樁基。

橋梁基礎(chǔ)多置于水中，故要求樁材不僅強(qiáng)度高，而且要耐腐蝕。在橋梁中常用的樁材為木材、鋼筋混凝土和鋼材。由于木材長度有限，強(qiáng)度和耐腐蝕性較低，故木樁多用于中小橋梁，且樁頂必須埋在低水位以下，才能長期保存。鋼筋混凝土樁的強(qiáng)度和耐久性均較木樁為優(yōu)，多用于較大或重要橋梁，但當(dāng)遇到含鹽量較高的水文地質(zhì)條件，也有腐蝕問題，應(yīng)采取防護(hù)措施。中國在1908～1912年修建津浦（天津―浦口）鐵路洛口黃河橋時(shí)，其基礎(chǔ)就采用了外接圓直徑為50厘米的正五邊形鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁長15～17米。自50年代以后，曾廣泛采用工廠預(yù)制的鋼筋混凝土空心的管樁、樁外徑多為40和55厘米，如1953～1954年在武漢修建的漢水鐵路橋和公路橋，以及60年代修建的南京長江橋引橋的大部分基礎(chǔ)均采用這種樁基。此外，鋼筋混凝土鉆孔灌注樁(也稱鉆孔樁)，近幾十年在世界范圍內(nèi)發(fā)展很快，如1972年在中國山東北鎮(zhèn)建成的黃河公路橋，采用直徑1.5米、最大入土深達(dá)107米的鋼筋混凝土鉆孔樁;70年代末在阿根廷建成跨巴拉那河的兩座斜張橋，全部采用直徑達(dá)2.0米，最大入土深達(dá)73米的鋼筋混凝土鉆孔樁。至于鋼樁主要是鋼管樁及H形鋼樁，其強(qiáng)度甚高，在土中穿透能力強(qiáng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家使用較多，在中國有少數(shù)橋梁（如上海黃浦江橋）也使用過。

沉井基礎(chǔ)

是一種古老而且常見的深基礎(chǔ)類型，它的剛性大，穩(wěn)定性好，與樁基相比，在荷載作用下變位甚微，具有較好的抗震性能，尤其適用于對基礎(chǔ)承載力要求較高，對基礎(chǔ)變位敏感的橋梁。如大跨度懸索橋、拱橋、連續(xù)梁橋等。

沉箱基礎(chǔ)

在橋梁工程中主要指氣壓沉箱基礎(chǔ)。它主要用于大型橋梁，當(dāng)水下土層中有障礙物而沉井無法下沉，樁無法穿透時(shí)；或地基為不平整的基巖且風(fēng)化嚴(yán)重，需要人員直接檢驗(yàn)或處理時(shí)，常采用沉箱基礎(chǔ)。但沉箱工程需要復(fù)雜的施工設(shè)備，人在高氣壓下工作，既不安全，效率也低，其水下下沉深度也受到一定限制，故現(xiàn)今一般較少采用。

管柱基礎(chǔ)

是主要用于橋梁的一種深基礎(chǔ)，管柱外形類似管樁，其區(qū)別在于：管柱一般直徑較大，最下端一節(jié)制成開口狀，在一般情況下，靠專門設(shè)備強(qiáng)迫振動(dòng)或扭動(dòng)，并輔以管內(nèi)排土而下沉，如落于基巖，可以通過鑿巖使錨固于巖盤；而管樁直徑一般較小，樁尖制成閉合端，常用打樁機(jī)具打入土中，一般較難通過硬層或障礙，更不能錨固于基巖。大型管柱的外形又類似圓形沉井，但沉井主要是靠自重下沉，其壁較厚，而管柱是靠外力強(qiáng)迫下沉，其壁較薄。

管柱基礎(chǔ)適用于較復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，尤其在某些特殊條件下，更能顯示其廣泛適應(yīng)性。如中國武漢長江橋橋址的水文地質(zhì)條件為：持力層在水面之下深達(dá)40米而洪水期長達(dá)8個(gè)月，顯然對氣壓沉箱不利；河床覆蓋層很淺，不能用管樁基礎(chǔ)；基巖表面不平，在同一墩位處高差達(dá)5～6米，也不能用沉井基礎(chǔ)。在此情況下，以管柱基礎(chǔ)最為適宜，它不受水深限制，且下端可錨固于巖盤，無需較厚的覆蓋層維持柱體穩(wěn)定，而基礎(chǔ)是由分散的柱體支承于巖面，故巖面不平也易于處理。

橋梁基礎(chǔ)除了上述幾種類型外，還可根據(jù)不同地質(zhì)和水文條件而采用一些組合型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。如中國杭州錢塘江橋正橋7～15號墩基礎(chǔ)，是在沉箱下接木樁；南京長江橋正橋2號和3號墩，則是鋼沉井套預(yù)應(yīng)力混凝土管柱基礎(chǔ)。

參考書目

1. G.A.Leonards，Foundation Engineering，McGraw-Hill，New York，1962.
2. M.J.Tomlinson，Foundation Design and Construction，Pitman，London，1980.

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標(biāo)簽：橋梁基礎(chǔ)

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文章名稱：《橋梁基礎(chǔ)》

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