板式基础在渠系工程中的应用与稳定性核算

（一）概述

板式基础是渠系工程中常用的基础形式。闸式底板、进出口及消力池的底板等都属于此类结构。此外，墩、墙、齿墙等结构的基底也受到法向冻胀力的作用，也要用本节介绍的方法进行稳定性和强度核算。

根据建筑物的使用要求、运用条件、结构特点和建筑物级别等，可允许部分基础板发生一定的冻胀位移，以减轻冻胀力的作用。根据《渠系工程抗冻胀设计规范》的规定，基础板的允许垂直位移值［S］可按表5-25取用。

表5-25　基础板允许冻胀变位值

（二）板式基础稳定性核算

（1）板式基础单位法向冻胀力。

式中：mσ为冻胀力衰减系数，按式（5-55）计算，当不允许基础板位移时mσ=1；α0为基础板对冻深的影响系数，按式（5-67）确定；σ0为单位法向冻胀力标准值（kPa），由表5-15选取。

式中：Hd为工程设计冻深，cm；δ为基础板厚度，cm。

（2）基础板稳定性验算。

式中：K0为板基稳定安全系数，允许基础板发生位移时取1.1，不允许基础板发生位移时取1.2；A0为基础板底面与地基接触面的水平投影面积，m2；S为基础侧面与冻土的接触面积，m2；τ为设计单位切向冻胀力。(www.xing528.com)

（三）板式基础防冻胀措施

板式基础进行上述验算不能满足稳定性要求时，应采取防冻胀措施，可以有以下四方面：铺设砂砾石垫层、压实地基土、排水法、保温法。前三项措施可参照渠道衬砌防冻胀设计方法进行，保温法包括水层保温和采用保温材料保温两种，分述如下：

（1）水层保温。在基础板上蓄水，使地基不受冻胀破坏。水层厚度Hs按式（5-69）确定。

（2）采用保温材料。先按式（5-70）计算保温基础的设计热阻值Rw，即

式中：Rw为完全消除冻深要求的热阻，m2·h·℃/kJ。

保温层厚度可按照式（5-71）计算：

式中：δ为保温层厚度，m；C为保温材料的导热系数，kJ/（m·h·℃）。

保温材料的厚度也可按渠道衬砌保温措施的其他计算方法进行。

除了基础板下要设置保温材料外，还应在基础四周采取保温措施，四周的保温材料应比基础板的厚度加大，增加的厚度应达到Hd-δ。