6.2 固定墩结构


6.2.1 固定墩应进行抗滑移和抗倾覆的稳定性验算(图6.2.1)。
    1 抗滑移验算可按下式计算:
式中:K——抗滑移系数;
      Ks——被动土压力折减系数,无位移取0.8~0.9;小位移取0.4~0.7;
      Ep——被动土压力(N);
      Ea——主动土压力(N);
      ƒ1、ƒ2、ƒ3——固定墩底面、侧面及顶面与土壤的摩擦力(N);
      T——固定墩承受的推力(N)。
    2 抗倾覆验算可按下式计算:
式中:Kov——抗倾覆系数;
      X2——被动土压力Ep作用点至固定墩底面的距离(m);
      X1——主动土压力Ea作用点至固定墩底面的距离(m);
      Gg——固定墩自重(N);
      G1——固定墩上部覆土重(N);
      σmax——固定墩底面对土壤的最大压应力(Pa);
      ƒ——地基承载力设计值(Pa);
      b、d、h——固定墩宽、厚、高尺寸(m);
      h1——固定墩顶面至地面的距离(m);
      h2——固定墩底面至地面的距离(m);
      H——管道中心线覆土深度(m);
      ρ——土密度(kg/m³),可取1800;
      g——重力加速度(m/s2);
      φ——回填土内摩擦角(°),砂土取30°。
固定墩受力示意图
图6.2.1 固定墩受力示意图
6.2.2 回填土与固定墩的摩擦系数应按表6.2.2选取。
表6.2.2 回填土与固定墩的摩擦系数
回填土与固定墩的摩擦系数
6.2.3 固定墩的强度及配筋计算应根据受力特点按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定执行。
6.2.4 固定墩应采用钢筋混凝土材料结构,并应符合下列规定:
    1 混凝土强度等级不应低于C30;
    2 钢筋应采用HPB300、HRB335,直径不应小于10mm;
    3 钢筋应采用双层布置,保护层不应小于40mm,钢筋间距不应大于250mm;
    4 当地下水对钢筋混凝土有腐蚀作用时,应按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的规定对固定墩进行防腐处理。
6.2.5 供热管道穿过固定墩处,除管道固定节两边应设置抗挤压加强筋外,对于局部混凝土高热区应采取隔热或耐热措施。
 
条文说明
 
6.2 固定墩结构
6.2.1 本条明确对固定墩两侧回填土的要求,以满足固定墩工作状态的假定。固定墩后背土压力折减系数Ks,对于高压缩性土取低值,低压缩性土取高值。无位移固定墩背后回填土相当于刚体,回填土的压实系数0.95~0.96,低压缩性土;小位移固定墩背后回填土相当于有限塑变体,回填土的压实系数0.90~0.94,中高压缩性土。压实系数的要求参照地基处理规范,并由经验确定,随研究工作的发展和实践经验的丰富,该系数可进一步修改。
    Ep、Ea计算式(6.2.1-4)、(6.2.1-5),是在固定墩受力面为直立、光滑、回填土是无黏性填土的前提下建立的。若实际情况不同,应按实际情况设计。
    关于抗倾覆验算,结合管道垂直稳定性验算,确定了管道最小覆土深度,使得管道周围土对管道上部形成良好约束。由于管道自身刚度影响,在固定墩两侧各10倍管径范围内,可形成较大的抗倾覆力矩,作为固定墩抗倾覆能力的储备。而且管径越大抗倾覆的储备能力越大,因此Kov取值不必大。
6.2.2、6.2.3 固定墩结构设计参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
6.2.4 直埋管道对固定墩的推力较大,且固定墩直接埋于地下受地下水侵蚀,要求材料具有耐久性。
6.2.5 预制保温管固定节浇注在固定墩混凝土结构内,因热水管道散热,固定墩接触保温管外壳的局部混凝土温度高于周围土壤温度,需要采取隔热或耐热措施。

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