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；

K_s——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；

E_p——被动土压力(N)；

E_a——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：K_ov——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)；

G_g——固定墩自重(N)；

G₁——固定墩上部覆土重(N)；

σ_max——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°。

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

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

6.2.1 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K_s，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。

E_p、E_a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K_ov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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