7.7.1 設(shè)計原理

基礎(chǔ)的類型取決于支柱類型、荷載、土壤狀況和可利用的基礎(chǔ)設(shè)施安裝技術(shù)。由于支柱和基礎(chǔ)設(shè)計之間有密切關(guān)系，選擇支柱時必須考慮到基礎(chǔ)的狀況。

接觸網(wǎng)支柱的基礎(chǔ)可歸類于壓實基礎(chǔ)，其特點是通過單個基礎(chǔ)塊來支持支柱。其承受的荷載主要是力矩，還有水平荷載和垂直荷載。根據(jù)壓實基礎(chǔ)的類型，建筑結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底層土壤壓力或側(cè)向土壤阻力傳遞給大地。

就基礎(chǔ)設(shè)計而言，正在采用的新方法的改變之處是不再進行工作荷載校核而是進行極限荷載和極限強度的校核。這種設(shè)計方法還構(gòu)成了新歐洲土木工程標準的基礎(chǔ)！基礎(chǔ)的極限強度是一個判斷標準，超過該值時就意味著基礎(chǔ)將不再勝任工作或?qū)p壞。那時由于沒有這類草擬標準可利用，所以仍沿用以工作荷載為依據(jù)的常規(guī)方法。設(shè)計的要求和原理與EN 50119標準有關(guān)。根據(jù)德國鐵路的實踐，圖7.26給出了有關(guān)架空接觸網(wǎng)基礎(chǔ)的各項標注。

圖7.26 接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的標注

e—軌面和基礎(chǔ)頂面之間的高度差; E—插入基礎(chǔ)的支柱插入深度; x—從基礎(chǔ)頂面到基礎(chǔ)與路堤土壤交接面中最低側(cè)的尺寸; t0—基礎(chǔ)的埋置深度

7.7.2 無階梯形整體基礎(chǔ)

混凝土整體基礎(chǔ)為棱柱體，通常為垂直面或者帶有一個或更多的臺階。采用這種類型的基礎(chǔ)，底座上的土壤壓力以及側(cè)向土壤的阻力會加大極限強度。僅在土壤保持原狀的地方，可以根據(jù)分層密實度和土壤的特性來考慮土壤的阻力。當棱柱體基礎(chǔ)的高度實質(zhì)上大于其寬度時，荷載主要靠橫向強制力 (側(cè)面承載)來傳遞。作為第一步近似計算可以忽略基礎(chǔ)底層的作用。用上述方法，還可以對具有圓形橫截面的混凝土整體基礎(chǔ)進行校核。

圖7.27 無階梯形整體基礎(chǔ)的承載性能

按圖7.27所示，通過與荷載方向垂直的基礎(chǔ)面和土壤之間的壓力將外部荷載傳遞給底土。如果假定可允許的土壤壓力隨深度呈線性增加，則

而且支點在基礎(chǔ)深度的1/3的深度時，由深度引起的土壤壓力的拋物線可表示為

支點上下的總反作用力可由下式得到

和

兩個力Fo與Fu之間的距離由壓力so和su的中心求出，它們可由下式得到

和

則壓力中心的距離是

此外，假定水平荷載被與荷載方向平行的基礎(chǔ)面上的摩擦力抵消了，則

Qz(hz+2/3t0)=Fo·s=9/16×4/27pt03b=1/12pt03·b

由于Qz·hz＝My，可得到