基础工程复习题

1、第一章1.土：矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。2.岩土工程勘察：根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质地理环境特征和岩土工程条件，编制建设工程勘察文件的活动。可分为可行性勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察四个阶段。3.地基：场地范围内直接承托建筑物基础的岩土。4.原位试验：直接在现场地基土层中进行的试验。（保持土原位的应力条件、天然结构和含水量）第二章1.基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。2.刚性基础（无筋扩展基础）：由砖、砌石、素混凝土、灰土和三合土等材料做成满足刚性角要求的基础。3扩展基础：当基础的高度不能满足刚性角的要求时，可以做成钢筋混凝土基础，用钢筋承

2、受基础底部的拉应力，以保证基础不发生断裂，称为扩展基础。4.天然地基：直接放置基础的天然土（岩）层。5.人工地基：如天然地层土质过于软弱或有不良的工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑基础的地基。6.深基础：由于浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时（埋置深度一般大于5m），采用桩、沉井等特殊施工方法和设备建造一般埋深大于基础宽度的基础。7.浅基础：只需经过挖槽、排水等普通施工程序建造，一般埋深小于基础宽度的基础统称为浅基础。（浅基础的基本结构类型包括：独立基础，条形基础，筏形基础和箱型基础，壳体基础）8.软弱下卧层：持力层以下，若存在承载力明显低于持力层的土层，称为软弱下卧层。9

3、.刚性角：与容许的台阶宽高比相对应的角度称为基础的刚性角。10.地基承载力：指地基对基础及上部结构荷载的承受能力，其大小取决于地基、基础及上部结构三个方面。11.容许承载力：确保地基不产生剪切破坏而失稳，同时又保证建筑物的沉降不超过允许值的最大荷载。12.地基基础的设计方法：允许承载力设计方法，极限状态设计方法，可靠度设计法13.基础埋置深度的影响因素：建筑物的用途、结构类型和荷载性质与大小；地基的工程地质和水文地质条件；寒冷地区的冻胀性和地基的冻胀深度。（地基的冻融条件）14.地基基础设计应满足下列三项基本原则：a.对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度；（地基强度要求）

4、b.应控制地基变形，使之不超过建筑物的地基变形允许值，以免引起基础和上部结构的损坏，或影响建筑物的正常使用功能和外观；（地基变形要求）c.基础的材料、型式、尺寸和构造，除了应能适应上部结构、符合使用要求、满足地基承载力（稳定性）和变形要求外，还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。（基础的一般要求）15.天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤：(1)充分掌握拟建场地的岩土工程地质条件和工程勘察资料。例如:不良地质现象和地震层的存在及其危害性、 地基土层分布的均匀性和软弱下卧层的位置和厚度、各层土的类别及其工程特性指标;(2)在研究地基勘察资料的基础上,结合上部结构的类型，荷载的性质、大小和

5、分布，建筑布置和使用要求以及拟建基础对原有建筑设施或环境的影响，并充分了解当地建筑经验、施工条件、材料供应、保护环境、先进技术的推广应用等其他有关情况，综合考虑选择基础类型和平面布置方案;(3)选择地基持力层和基础埋置深度;(4)确定地基承载力;(5)按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面尺寸;(6)进行必要的地基稳定性和变形验算.使地基的稳定性得到充分保证， 并使地基的沉降不致引起结构损坏、建筑倾斜与开裂， 或影响其正常使用和外观;(7)进行基础的结构设计.按基础结构布置进行结构的内力分析、强度计算，并满足构造设计要求，以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性;(8)绘制基础施工图

6、，并提出必要的技术说明。如需要编制预算书。地基验算的内容：地基承载力验算（持力层和软弱下卧层）；地基变形验算；地基稳定性验算。16.地基变形的类型：§ 沉降量s1:基础中点的沉降值。对刚度很大的建筑物（如水塔、烟囱等），应理解为各点沉降量的平均值；§ 沉降差s ：基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差； s =s1-s2 § 倾斜：独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值； 表示为：tan= s/b § 局部倾斜：砌体承重结构沿纵向610m内基础两点的沉降差与其距离的比值。 tan= s/l 17.地基承载力设计使用原则：n 总安全系数设计原则n 容许承

7、载力设计原则n 概率极限状态设计原则18.为什么在地基基础下面允许有一定厚度的冻土层？考虑地基土的冻胀性，基础的最小埋置深度怎么确定？在北方严寒地区，冻结深度很大，基础要埋得很深。地基基础设计规范通过较系统的现场试验测定和理论分析后认为：只要在确保冻结时地基内所产生的冻胀应力不超过外荷载在相应位置所引起的附加应力的原则下，基础下允许存在一定厚度的冻土层。建筑地基基础设计规范规定：当建筑基础底面以下允许有一定厚度的冻土层，可用下式计算基础的最小埋深：d minZd-h max 式中：h max基础底面以下允许残留冻土层的最大厚度，按建筑地基基础设计规范查取。 Zd-季节性冻土地基的设计冻深, z

8、dz0 · zs · zw · ze z0标准冻深。zs 土的类别对冻深的影响系数；zw 土的冻胀性对深的影响系数；ze环境对冻深的影响系数。19.浅层平板载荷试验要点:(1) 深层平板载荷试验可适用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力。(2) 深层平板载荷试验的承压板采用直径为0.8m的刚性板，紧靠承压板周围外侧的土层高度应不少于80cm。(3) 加荷等级可按预估极限承载力的1/101/15分级施加。(4) 每级加荷后，第一个小时内按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降。当在连续两小时内，每小时

9、的沉降量小于01mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。(5) 当出现下列情况之一时，可终止加载： 1.沉降s急骤增大，荷载-沉降(ps)曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.04d(d为承压板直径)； 2.在某级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定； 3.本级沉降量大于前一级沉降量的5倍；4. 当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。(6) 承载力特征值的确定应符合下列规定： 1.当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； 2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半； 3.当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.2

10、50.50m2，可取sb 0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。(7) 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。第三章1.相对刚度：“上部结构+基础”与地基之间的刚度比，称为“相对刚度”。2.文克尔地基模型： 基本假定：地基上任一点所受的压力强度与该点的地基变形s成正比， p=ksk地基基床系数 (kNm3)；p地基上任点所受的压力强度(kPa)；s p作用位置上的地基变形(m)。注：基床系数k可根据不同地基分别采用现场荷载试验、室内三轴试验或室内固结试验获得。适用条件：抗剪强度很低

11、的半液态土(如淤泥、软粘土等)地基或塑性区相对较大土层上的柔性基础;厚度不超过梁或板的短边宽度的一半的薄压缩层地基(如薄的破碎岩层)上的柔性基础.3.上部结构、基础、地基共同作用：上部结构通过墙、柱与基础连结，基础底面直接与地基相接触，三者组成一个完整的体系，在接触处既传递荷载，又相互约束和相互作用。若将三者分开，则不仅各自要满足静力平衡条件，还必须在界面处满足变形协调、位移连续条件。它们之间相互作用的效果主要取决于它们的刚度。第四章 桩基础与深基础1.桩基：是由桩、土和承台共同组成的深基础2.影响竖向承压桩承载力的因素（1）桩身所穿越土层的强度、变形性质和应力特征（2）桩端持力土层的强度和变

12、形性质（3）桩身与桩底的几何特征（4）成桩方法与工艺（5）群桩的几何参数（6）桩体材料强度。 桩基础的破坏原因主要有两个：一个是桩体自身强度的破坏，另一个是桩周土体的破坏。3. 竖向承压桩承载力的确定方法，其结果是如何处理的？Øa.现场静载荷试验 ： 将上述确定的单桩极限承载力标准值除以安全系数2，则为单桩竖向承载力的特征值Ra。Øb.按双桥探头静探资料确定混凝土预制桩单桩极限承载力标准值: Øc.根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值 :Ød.嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值: Øe.动力试桩法 4.负摩擦力：由

13、于桩侧土相对于桩产生向下的位移而使桩周土对桩产生向下的摩擦力。(1)桩侧负摩阻力产生的条件：桩侧土体下沉必须大于桩的下沉。产生负摩擦力的常见情况：大范围地下水位下降桩侧有大面积的堆载桩侧有较厚的欠固结土地下水位上升等原因造成自重湿陷性黄土的浸水下沉冻土地区的季节性融沉打桩引起土中的孔隙水压力上升，施工完成后孔隙水压力的消散而导致土体固结下沉。(2)负摩擦力的消除措施：a.减小侧摩阻力套管法涂层法扩孔法b.增加桩的抵抗力c.卸压法 5.水平承载力k法、m法、c法(教材171页)kh 抗力系数取值方法：常数法、K法、m法、c法6桩基设计应具备以下资料：u 岩土工程勘察资料 u 建筑场地与环境条件有

14、关的资料 u 建筑物的有关资料 u 施工条件的有关资料 7.决定单桩轴向承载力大小的因素 桩本身的材料强度 岩土层的支承力 取两者中的小值8.单桩竖向极限承载力标准值确定原则：u甲级建筑桩基应采用现场静载荷试验，并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定；u乙级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的试桩资料，综合确定。当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静载荷试验确定；u对丙级建筑桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力经验参数估算。 9.群桩基础：是由三根或三根以上的桩组成的桩基础。群桩效应：由于承台，桩，土的相互作用使得群桩中桩基的工作性状（承

15、载能力与沉降）与相同地质条件和设置方法的单桩有显著差异的现象。桩端处压力比单桩时大得多；桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要大；群桩中各桩的工作状态与单桩的明显不同；群桩承载力小于各单桩承载力之总和；沉降量则大于单桩的沉降量，这就是群桩效应。10. 地基系数：单位面积的土在弹性范围内产生单位变形所需要的力。11. 弹性抗力：桩身的水平位移和转角使得桩挤压桩侧土体，桩侧土对桩所产生的横向抗力，称为弹性抗力。12. 端承型群桩基础在设计时不必考虑群桩效应。第五章 地基处理1. 地基处理的目的： (1)提高土的抗剪强度，使地基保持稳定； (2)降低土的压缩性，使地基的沉降和不均匀沉降减至允许范围内； (

16、3)降低土的渗透性或渗流的水力梯度，防止或减少水的渗漏，避免渗流造成地基破坏； (4)改善土的动力性能，防止地基产生震陷变形或因土的振动液化而丧失稳定性； (5)消除或减少土的湿陷性或胀缩性引起的地基变形，避免建筑物破坏或影响其正常使用。 2. 地基处理方法：按处理原理和效果大致可分为换土垫层法、排水固结法、挤密振密法、拌入法、灌浆法、加筋法、托换技术(或称基础托换)等类型。 托换技术是指需对原有建筑物地基和基础进行处理、加固或改建，或在原有建筑物基础下修建地下工程或因邻近建造新工程而影响到原有建筑物的安全时，所采取的技术措施的总称。3. 复合地基是指由两种刚度(或模量)不同的材料(桩体和桩间

17、土)组成，共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。4.浅基础、桩基础、复合地基的差异？(自己分析)第六章 基坑开挖与降水1.建筑基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。基坑工程：为保证基坑施工以及主体地下结构的安全和周围环境不受损害，需对基坑进行包括土体、降水和开挖在内的一系列勘察、设计、施工和检测等工作。这项综合性的工程就称为基坑工程。 2. 地下水控制：为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境安全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。地下水控制措施：基坑开挖与支护应根据工程需要、周边环境及水文地质条件，可采用降低地下水位、隔离地下水、坑内明排或组

18、合方法等对地下水进行控制，设计时尚应考虑由于降水、排水引起的地层变形的影响，当采用明排水时应作反滤层。停止降水时应采取保证结构物不上浮的措施。3. 基坑支护结构的类型及适用条件(1)放坡开挖及简易支护 放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖，适用于地基土质较好、开挖深度不大以及施工现场有足够放坡场所的工程。放坡开挖施工简便、费用低，但挖土及回填土方量大。有时为了增加边坡稳定性和减少土方量，常采用简易支护。(2) 悬臂式支护结构 广义上讲，一切设有支撑和锚杆的支护结构均可归属悬臂式支护结构，但这里仅指没有内撑和锚拉的板桩墙、排桩墙和地下连续墙支护结构(右图所示)。悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结

19、构的抗弯能力来维持基坑壁的稳定和结构的安全。适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。 （3）水泥土桩墙支护结构 利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地层深部将水泥和软土强制拌和，让水泥和软土之间产生一系列的物理化学反应，硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。水泥土桩墙中的桩与桩或排与排之问可相互咬合紧密排列，也可按网格式排列(右图)。水泥土桩墙适合于淤泥、淤泥质土等软土地区的基坑支护。 （4）内撑式支护结构 内撑式支护结构由支护桩或墙和内支撑组成(右图所示)。支护桩常采用钢筋混凝土桩或钢板桩，支护墙通常采用地下连续墙。内支撑常采用木方、钢筋混凝土或钢管(或型钢)做成。内支撑支

20、护结构适合各种地基土层，但设置的内支撑会占用一定的施工空间。 （5）拉锚式支护结构 拉锚式支护结构由支护桩或墙和锚杆组成。支护桩和墙采用钢筋混凝土桩或地下连续墙。锚杆通常有地面拉锚(右图a)和土层锚杆(右图b)两种。地面拉锚需要有足够的场地设置锚桩或其他锚固装置。土层锚杆因需要土层提供较大的锚固力，适合于深部有较好土层的地层中，不宜用于软粘土地层。 (6)土钉墙支护结构 土钉墙支护结构是由被加固的原位土体、布置较密的土钉和喷射于坡面上的混凝土面板组成（右图）。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，但也可通过直接打入较粗的钢筋或型钢形成土钉墙支护结构。适合地下水位以上的粘性土、砂土和碎石土等地层，不宜用于淤泥或淤泥质土等软土地层，支护深度不超过18m。 (7)双排桩支护结