注册岩土工程师执业资格专业考试规范汇编 2 公路桥涵地基与基础设计规范、铁路桥涵地基与基础设计规范、港口工程地基规范  2013年版.pdf

1.0.1为了适应公路桥涵地基基础设计的需要，使设计符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合 理、保护环境的要求，制定本规范。 1.0.2本规范适用于公路桥涵地基基础的设计。其他道路桥涵的地基基础设计也可参照使用。 1.0.3地基基础设计，必须坚持因地制宜、就地取材、节约资源的原则。 基础的类型应根据水文、地质、地形、荷载、材料情况、上下部结构形式和施工条件合理地选用。 1.0.4桥址处应进行工程地质勘察，提供的勘察资料应能正确反映地形、地貌、地层结构、影响桥涵 稳定的不良地质、岩土的物理力学性质及地下水埋藏等详细情况。 1.0.5基础结构设计的作用及其效应组合，应按下列规定采用： 1按承载能力极限状态要求，结构构件自身承载力及稳定性应采用作用效应基本组合和偶然组合 进行验算。 1基本组合： 承载力验算时作用效应组合表达式、结构重要性系数、各效应的分项系数及效应组合系数按《公路桥 涵设计通用规范》（JTGD60一2004）第4.1.6条第1款规定执行；稳定性验算时，上述各项系数均取 为1.0。 2）偶然组合（不包括地震作用）： 作用效应组合可采用下式：

Sad=(iScik+S+SQ+,Sok）

式中：0 结构重要性系数，取%o=1.0； S.d 承载能力极限状态下作用偶然组合的效应组合值； Scik 第i个永久作用标准值效应； Sak 偶然作用标准值效应； SQlk 除偶然作用外，第一个可变作用标准值效应；该标准值效应大于其他任意第个可变作用标 准值效应； SQik一 其他第个可变作用标准值效应； 第一个可变作用的频遇值系数，按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60一2004）第4.1.7条第 1款的规定取用；稳定验算时取亚发电机标准规范范本，=1.0； 其他第j个可变作用的准永久值系数，按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60一2004）第4.1.7 条第2款的规定采用；稳定验算时取亚2=1.0； Gi>—上面表达式中相应作用效应的分项系数，均取值为1.0。 2当基础结构需要进行正常使用极限状态设计时，作用短期效应组合和长期效应组合表达式、频遇 值系数及准永久值系数，均应按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60一2004）第4.1.7条确定。 1.0.6基础结构的稳定性可按下式进行验算：

一结构重要性系数，取%=1.0； S使基础结构失稳的作用标准值效应的组合值，按基本组合和偶然组合最大组合值计算 Sk一使基础结构稳定的作用标准值效应的组合值，按基本组合和偶然组合最小组合值计算： k一一基础结构稳定性系数。

1.0.7基础结构应进行耐久性设计。 1.0.8地基进行竖向承载力验算时，传至基底或承台底面的作用效应应按正常使用极限状态的短 期效应组合采用；同时尚应考虑作用效应的偶然组合（不包括地震作用）。 作用效应组合值应小于或等于相应的抗力一一地基承载力容许值或单桩承载力容许值。 1当采用作用短期效应组合时，其中可变作用的频遇值系数均取为1.0，且汽车荷载应计人冲击 系数。 填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5m的拱桥、涵洞，以及重力式墩台，其地基计算可不计汽车 中击系数。 2当采用作用效应的偶然组合时，其组合表达式按本规范第1.0.5条采用，但不考虑结构重要性系 数，式（1.0.5）中的作用分项系数c和、频遇值系数.和准永久值系数2均取为1.0。 1.0.9计算基础沉降时，传至基础底面的作用效应应按正常使用极限状态下作用长期效应组合 采用。 该组合仅为直接施加于结构上的永久作用标准值（不包括混凝土收缩及徐变作用、基础变位作用） 和可变作用准永久值（仅指汽车荷载和人群荷载）引起的效应。 1.0.10作用取值及其效应组合、有关系数的取用，除有特别指明外应按现行《公路桥涵设计通用规 范》（JTCD6O）的规定执行；基础结构计算应按现行《公路工桥涵设计规范》（JTGD61）和《公路钢筋混 凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）的规定执行；地基基础的抗震设计尚应符合现行《公路工 程抗震设计规范》的规定。 1.0.11公路桥涵地基与基础设计时，除应符合本规范外，尚应符合现行有关国家标准的规定。

由两根及以上基桩组成的桩基础。

2.2.1地基抗力及应力有关符号

2.2.2作用及其效应有关符号

N一一作用于地基上的竖向力； M一一由作用于墩台的水平力和竖向力引起的对基础重心轴的弯矩； 作用于墩台或基础的分项竖向力； 作用于墩台或基础的分项水平力； 作用于基础上或桩（柱）顶上的结构自重标准值； 基础或桩（柱）自重标准值及基础上土重标准值； T一对基础或桩（柱）的切向冻胀力； 一地基最终沉降量。

2.2.3几何尺寸有关符号

b一一基础底面短边边长； 1一—基础底面长边边长、桩在局部冲刷线以下的有效长度、桥梁跨径； h—基础底面或桩端埋置深度、桩嵌入基岩深度； dm基底最小埋置深度：

2.2.4参数和系数有关符

P I 液性指数； 天然含水量； e 天然孔隙比： ki、k2 计算修正后地基承载力容许值[f.]时，基础底面宽度、深度修正系数； 地基土的重力密度，简称土的重度； 中 土的类别对冻深的影响系数； 中w 土的冻胀性对冻深的影响系数； 中 环境对冻深的影响系数； 中福 地形坡向对冻深的影响系数； 基础对冻深的影响系数； 沉降计算经验系数； α、α 附加压应力系数、平均附加压应力系数； E 土的压缩模量； 土与基底的摩擦系数； K 墙侧土的水平地基反力系数； ko 墩台基础抗倾覆稳定性系数； k。 墩台基础抗滑动稳定性系数； k 冻胀力修正系数； α;vαp 振动沉桩时桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数； 在覆盖层中各层土桩侧摩阻力的发挥系数； βpB. 采用后压浆技术的灌注桩各层桩侧摩阻力和桩端承载力的增强系数； ? 内摩擦角； 黏聚九。

3地基岩土分类、工程特性与地基承载力

表3.1.3岩石坚硬程度分级

表3.1.4岩体完整程度划分

注：完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。 3.1.5岩体节理发育程度根据节理间距按表3.1.5分为节理很发育、节理发育、节理不发育3类。

5岩体节理发育程度的分

3.1.6岩石按软化系数可分为软化岩石和不软化岩石，当软化系数等于或小于0.75时，应定为软 化岩石，大于0.75时，定为不软化岩石。 当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解 性岩石、盐渍化岩石等。 3.1.7碎石为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土。碎石土可按表3.1.7分为漂石、块 石、卵石、碎石、圆砾和角砾6类。 3.1.8碎石土的密实度，可根据重型动力触探锤击数N63.5按表3.1.8分为松散、稍密、中密、密实4 级。当缺乏有关试验数据时，碎石土平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm时，按本规范附录表 A.0.2鉴别其密实度。 3.1.9砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过总质 量50%的土。砂土可按表3.1.9分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂5类

表3.1.7碎石土的分类

表3.1.7碎石土的分类

表3.1.8碎石士的密实度

.本表道用于平均粒径小于或等于50mm且最大粒径不超过00mm的邮石、碎、刚砾、用球。 2.表内N63.5为经修正后锤击数的平均值，锤击数的修正按本规范附录C进行。 表3.1.9砂±分类

1.10砂土的密实度可根据标准贯入锤击数按表3.1.10分为松散、稍密、中密、密实4级。 表 3.1. 10砂±的密实度

3.1.10砂十的密实原

表3.1.13黏性十的分类

注：液限和塑限分别按76g维试验确定

1.14黏性土的软硬状态可根据液性指数1，按表3.1.14分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑5种状态 表3.1.14黏性土的状态

3.1.15黏性土可根据沉积年代按表3.1.15分为老黏 性土、一般黏性土和新近沉积黏性土。 3.1.16特殊性岩土是具有一些特殊成分、结构和性质 的区域性地基土，包括软土、膨胀土、湿陷性土、红黏土、冻土、 盐渍土和填土等。 3.1.17软土为滨海、湖沼、谷地、河滩等处天然含水量 高、天然孔隙比大、抗剪强度低的细粒土，其鉴别指标应符合 表3.1.17的规定.包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

，15黏性士的沉积年代分

表3.1.17软土地基鉴别指标

当ai≥0.5MPa时，为高压缩性土。

当a,≥0.5MPa时，为高压缩性土。

公路桥涵地基与基础设计规

4.1.1桥涵墩台基础（不包括桩基础）基底埋置深度应符合下列规定： 1 当墩台基底设置在不冻胀土层中时，基底埋深可不受冻深的限制。 2上部为外超静定结构的桥涵基础，其地基为冻胀土层时，应将基底埋入冻结线以下不小于 0.25mo 3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计算：

式中：d.基底最小理置深度（m）

注：季节性冻土分类见本规范附录H

注：1.总冲刷深度为自河床面算起的河床自然演变冲刷、一般冲刷与局部冲刷深度之和。 2.表列数值为墩台基底埋入总冲刷深度以下的最小值；若对设计流量、水位和原始断面资料无把握或不能获得河床演变准确资料 时，其值宜适当加大。 3.若桥位上下游有已建桥梁，应调查已建桥梁的特大洪水冲刷情况，新建桥梁墩台基础埋置深度不宜小于已建桥梁的冲刷深度且 的加必要的安全值。 4.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。 7岩石河床墩台基底最小埋置深度可参考《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30一2002）附录C 确定。 8位于河槽的桥台，当其最大冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时，桥台基底的埋深应与桥墩基底相 司。当桥台位于河滩时，对河槽摆动不稳定河流，桥台基底高程应与桥墩基底高程相同；在稳定河流上， 桥台基底高程可按照桥台冲刷结果确定。 4.1.2墩台基础顶面标高宜根据桥位情况施工难易程度、美观与整体协调综合确定。

注：1.总冲刷深度为自河床面算起的河床自然演变冲刷、一般冲刷与局部冲刷深度之和。 2.表列数值为墩台基底埋入总冲刷深度以下的最小值；若对设计流量、水位和原始断面资料无把握或不能获得河床演变准确资料 时，其值宜适当加大。 3.若桥位上下游有已建桥梁，应调查已建桥梁的特大洪水冲刷情况，新建桥梁墩台基础埋置深度不宜小于已建桥梁的冲刷深度且 的加必要的安全值。 4.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。 7岩石河床墩台基底最小埋置深度可参考《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30一2002）附录C 8位于河槽的桥台，当其最大冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时，桥台基底的埋深应与桥墩基底相 当桥台位于河滩时，对河槽摆动不稳定河流，桥台基底高程应与桥墩基底高程相同；在稳定河流上， 台基底高程可按照桥台冲刷结果确定。 4.1.2墩台基础顶面标高宜根据桥位情况、施工难易程度、美观与整体协调综合确定。

4.2.1设计桥梁墩台基础时，应考虑在修建和使用期间可能发生的各项作用效应，并对地基进行 验算。 当桥台台背填土的高度在5m以上时，应考虑台背填土对桥台基底或桩端平面处的附加竖向压应力 （参见本规范附录J）。对软土或软弱地基，如相邻墩台的距离小于5m时，应考虑邻近墩台对软土或软弱 地基所引起的附加竖向压应力。 对于桥台基础，当台背地基土质不良时，应验算桥台与路堤可能一起滑动的稳定性。 4.2.2基础底面岩土的承载力，当不考虑嵌固作用时，可按下式验算： 1当基底只承受轴心荷裁时：

式中：P一一基底平均压应力； N一一由本规范第1.0.8条规定的作用短期效应组合在基底产生的竖向力； A一一基础底面面积。 2当基底单向偏心受压，承受竖向力N和弯矩M共同作用时，除满足本条第1款外，尚应符合下列 条件：

式中：Px一基底最大压应力； M一一由本规范第1.0.8条规定的作用短期效应组合产生于墩台的水平力和竖向力对基底重心 轴的弯矩； W一一基础底面偏心方向面积抵抗矩。 3当基底双向偏心受压，承受竖向力N和绕x轴弯矩M，与绕y轴弯矩M，共同作用时，除满足本条 第1款外，尚应符合下列条件：

公路桥涵地基与基础设计规

≤YR[f.] W. W.

:M、M，一作用于基底的水平力和竖向力绕x轴、y轴的对基底的弯矩； W、W,一基础底面偏心方向边缘绕x轴、y轴的面积抵抗矩。 4.2.3当设置在基岩上的基底承受单向偏心荷载，其偏心距e超过核心半径时，可仅按受压 底最大压应力（不考虑基底承受拉力，见图4.2.3）。基底为矩形截面的最大压应力Pm按下式

式中：b一 偏心方向基础底面的边长； 垂直于b边基础底面的边长； d——N作用点至基底受压边缘的距离； en N作用点距截面重心的距离。

Z/V 2h eol

表4.2.5墩台基底的合力偏心距容许值[e.]

2基底以上外力作用点对基底重心轴的偏心距e。按下式计算：

式中：N、M一一作用于基底的竖向力和所有外力（竖向力、水平力）对基底截面重心的弯矩。 3基底承受单向或双向偏心受压的p值可按下式计算：

式中：Pmin—基底最小压应力，当为负值时表示拉应力； eo——N作用点距截面重心的距离。 4.2.6在基础底面下或基桩桩端下有软弱地基或软土层时，应按下式验算软弱地基或软土层的承 载力：

软弱地基或软土层的压应力： 基底或桩端处的埋置深度（m）；当基础受水流冲刷时，由一般冲刷线算起；当不受水流河 时，由天然地面算起；如位于挖方内，则由开挖后地面算起； 从基底或基桩桩端处到软弱地基或软土层地基顶面的距离（m）； 深度（h+z）范围内各土层的换算重度（kN/m）：

土中附加压应力系数，参见本规范附录M第M.0.1条； 基底压应力（kPa）；当z/b>1时，p采用基底平均压应力；当z/b≤1时，P按基底压应力图 采用距最大压应力点b/3~b/4处的压应力（对于梯形图形前后端压应力差值较大时，可 用上述b/4点处的压应力值；反之，则采用上述6/3处压应力值），以上6为矩形基底的宽 软弱地基或软土层地基项面土的承载力容许值，按本规范第3.3.4条或第3.3.5条规定采 下卧层为压缩性较大的厚层软黏土时，应验算沉降量。 2.7当墩台、桩基础位于冻胀土中时，应验算抗冻拔稳定性，计算方法可参照本规范附录L。

4.3.1当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基上，以及相邻跨径差别悬殊而 需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时，均应计算其沉降。 4.3.2沉降计算时，传至基底的作用效应按本规范第1.0.9条规定执行。 4.3.3墩台的沉降，应符合下列规定： 1相邻墩台间不均匀沉降差值（不包括施工中的沉降），不应使桥面形成大于0.2%的附加纵坡（折 角）。 2外超静定结构桥梁墩台间不均匀沉降差值，还应满足结构的受力要求。 4.3.4墩台基础的最终沉降量，可按下式计算：

台E (z,α; Z; 1α;1 ) Po = =yh

4.4.1桥涵墩台基础的抗倾覆稳定.按下式计算（图4.4.1)：

4.4.2桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数k。

EP,e; + ZH,h eo= ZP.

式中：k。一桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数； ZP一竖向力总和； ZHp一抗滑稳定水平力总和； ZH— 滑动水平力总和； 基础底面与地基土之间的摩擦系数，通过试验确定；当缺少实际资料时，可参照表4.4.2 采用。 注：ZHp和H.分别为两个相对方向的各自水平力总和，绝对值较大者为滑动水平力ZH，另一为抗滑稳定力ZHip;μZP;为抗滑 动稳定力

表4.4.2基底摩擦系数

4.3验算墩台抗倾覆和抗滑动的稳定性时.稳定性系数不应小于表4.4.3的规定。

抗倾覆和抗滑动的稳定性系

4.5软士或软弱地基处理

4.5.1在软弱地基或软土上修建桥涵基础时，可采用砂砾垫层、砂桩、砂井预压方法加固地基；根 据实际条件，也可采用水泥搅拌桩、石灰桩、振冲碎石桩、锤击夯实、强夯和各种浆液灌注法等加固 地基。 4.5.2砂砾垫层适用于淤泥、淤泥质土、冲填土、素填土、杂填土的浅层处理。砂砾垫层材料可采用 中砂、粗砂、砾砂和碎（卵）石，不含植物残体等杂质，其中黏粒含量不应大于5%，粉粒含量不应大于 25%，砾料粒径以不大于50mm为宜。 4.5.3砂砾垫层比软弱地基或软土有较大的变形模量和强度，基础底面的压应力通过砂砾垫层的 扩散作用分布到较大的面积。砂砾垫层顶面尺寸应为基底尺寸每边加宽不小于0.3m。垫层厚度不宜小 于0.5m，且不宜大于3m。 垫层的厚度z应根据下卧土层的承载力确定，并符合下式要求

b,=b+2ztan6

表4.5.3垫层压力扩散角9(°）

式中：b工程施工数据，一垫层底面宽度（m）。 4.5.4垫层承载力容许值[fc］宜通过现场确 定，当无试验资料时，可按表4.5.4参考采用。

注：当0.25

表4.5.4各种垫层承载力容许值[f.

注：l.压实系数入。为土的控制干密度pa与最大干密度pdmax的比值。土的最大干密度宜采用击实试验确定；碎石最大干密度可取 2. 0 ~2.2 Vm。 2.当采用轻型击实试验时，压实系数入。宜取高值；采用重型击实试验时，压实系数入。可取低值。 4.5.5砂砾垫层地基的降量，可按下式计算：

注：l.压实系数入。为土的控制干密度pa与最大干密度pa,max的比值。土的最大干密度宜采用击实试验确定；碎石最大干密度可取 2.0 ~2.2 Vm。 2.当采用轻型击实试验时，压实系数入。宜取高值；采用重型击实试验时，压实系数入。可取低值。 4.5.5砂砾垫层地基的沉降量，可按下式计算，

.当采用轻型击实试验时，压实系数入。宜取高值；采用重型击实试验时，压实系数入。可取低值。 5.5砂砾垫层地基的沉降量，可按下式计算：

公路工程S = Seu +S, Seu=PmE. h