基础工程复习资料

1、1. 地基：将承受建筑物各种作用的地层称为地基，分为天然地基和人工地基2. 人工地基：当软弱土地基不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，在建造基础处理后的地基称为人工地基。3. 基础；将建筑物的各种作用传递至地基的结构物称为基础，分为浅基础、深基础和深水基础，浅基础分为刚性扩大基础和柔性扩大基础，深基础分为桩基础、沉井基础、沉箱基础和地下连续墙4. 刚性基础：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础5. 最不利效应组合：指组合起来的作用，应产生相应的最大力学效能6. 刚性角：基

2、础悬出部分在基地反力作用下，产生的弯曲拉力和剪应力不超过基础圬工的强度限值，此时自墩台身边缘处的垂线与基地边缘的连线间的最大夹角，称为刚性角7. 正摩阻力：桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩侧土体作向下位移，土对桩产生向上作用的摩阻力8. 负摩阻力：桩周围土体因某种原因发生下沉，其下沉变形大于桩身沉降变形时，在桩侧表面将出现向下作用的摩阻力9. 中性点：正负摩阻力变换处的位置10. 单桩轴向荷载传递机理：当轴向荷载逐步施加于单桩桩顶，桩身上部收到压缩而产生相对于土的向下位移，与此同时桩侧表面就会受到土的向上摩阻力，桩顶荷载通过所发挥出来的桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩周轴力和桩身压缩变形随深

3、度递减11. 沉井：一种井筒状空腹结构物，是在预制好的井筒内挖土，依靠井筒自重或借助外力克服井壁与地层的摩阻力逐步沉入地下至设计高程，最终形成桥墩台或其他建筑物基础的一种深基础形式。12. 排水固结法是使天然地基在建筑物投入使用之前完成大部分固结沉降，从而减小建筑物或构筑物使用期的沉降，保证建筑物的沉降和沉降差在允许范围内13. 真空预压法实质上是以大气压作为预压荷载的一种预压固结法14. 挤密砂桩是利用振动或锤击作用，将桩管打入土中，分段加砂石不断提升并反复挤压而形成15. 土的弹性抗力：桩深的水平位移及转动挤压桩身侧向土体，侧向土体必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用1

4、6. 横轴向地基系数：表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，单位为kN/m3。17. 横轴向地基系数：单位面积土在弹性限度范围内产生单位面积变形所需施加的力18. 群桩效应：摩擦型群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力，桩端阻力，沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，群桩不同于单桩的工作性状所产生的效应.19. 单桩承载力容许值是指单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载20. 广义复合地基是指天然地基在地基处理中部分土体得到增强或被置换或在天然地基中设置加筋材料加固区是由基体和

5、增强体两部分组成的人工地基21. 复合地基承载力是由地基承载力和桩体承载力两部分组成的。在工程应用中，复合地基承载力特征值在通过现场复合地基荷载试验确定1. 基础工程设计和施工需要的资料：部结构形式、跨径、作用、墩台结构、桥梁设计和施工设计规范、地质、水文资料、土质、建筑材料2. 基础工程设计和施工需要的资料：桥位平面图及拟建上部结构及墩台形式、总体构造及相关设计资料；桥位工程地质勘测报告及桥位地质纵剖面图；地基土质调查实验报告；河流水文调查资料3. 基础工程的设计方法：容许承载力设计法、极限状态设计法、可靠度设计法4. 天然地基上的基础分为浅基础和深基础5. 天然地基浅基础分为刚性基础和钢筋

6、混凝土扩展基础6. 基坑维护：板桩墙支护、喷射混凝土护壁混凝土围圈护壁7. 基坑排水的方法：表面排水法、井点法降低地下水位8. 基坑稳定性验算：坑底流砂验算、坑底隆起验算9. 基础稳定性验算包括：基础倾覆稳定性验算和基础滑动稳定性验算。10. 地基承载力验算包括持力层承载力验算、软弱下卧层承载力验算和地基承载力容许值得确定。11. 地基承载力容许值的确定方法1）根据现场荷载试验的P-S曲线确定 2）按地基承载力理论公式计算 3）按现行规范提供的经验公式计算12. 土的工程特性指标包括抗剪强度指标、压缩性指标、动力触探捶击数、静力触探探头阻力、荷载试验承载力以及其他特性指标13. 地基土工程特性

7、指标的代表值应分别为标准值、平均值和容许值14. 土的抗剪强度指标测定：原状土室内剪切实验、无侧限抗压强度试验、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法15. 土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验、原位浅层或深层平板荷载试验、旁压试验确定土的荷载试验包括浅层平板荷载试验和深层平板荷载试验16. 刚性扩大基础的设计与计算内容：基础埋置深度的确定、刚性扩大基础尺寸的拟定、地基承载力验算、基地合力偏心距验算、基础稳定性和地基稳定性验算、基础沉降验算17. 基础埋置深度确定考虑的因素：地基的地质与地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式、保证持力层稳定所需的最小埋深、施工技术条件、造价18.

8、 墩台基础的设计计算控制基底合力偏心距的目的：尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，墩、台发生倾斜，影响正常使19. 地基与基础方案的确定主要取决于：地基土层的工程性质与水文地质条件、荷载特性、上部结构的结构形式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素。20. 地基与基础方案选择的原则：力求使用上安全可靠、施工技术上简便可行和经济上合理21. 我国现用的旋转钻机按泥浆循环的程序不同分为正循环和反循环两种。22. 清孔的方法：抽浆清孔，掏渣清孔，换浆清孔23. 常用的沉桩方法：打入法，振动法，静力压入法24. 清孔的目的是除去孔低的钻渣和泥浆，以保

9、证灌注的钢筋混凝土质量确保桩的承载力。25. 沉桩过程中常遇到的问题：桩顶、装身被打坏，桩位偏斜，桩打不下26. 桩侧摩阻力的影响因素：桩与土的相对位移，土的性质，桩的刚度，时间因素，土中应力状态，桩的施工方法27. 单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式：纵向挠曲破坏，整体剪切破坏，刺入式破坏28. 土工合成材料的功能包括：隔离、加筋、反滤、排水、防渗、防护29. 根据桩与土的相对刚度将桩分为刚性桩和弹性桩30. 喷射混凝土厚度主要取决地质条件、渗水量大小、基坑直径和基坑深度等因素31. 目前常用的基坑排水方法有表面排水和井点发降低地下水位两种32. 地基承载力容许值是根据深度和宽度进行修正，而

10、修正系数是根据基底持力层土的类别确定33. 桩基础承台的作用是将外力传递给各桩并将各桩联成一整体共同承受外荷载。基桩的作用在于穿过软弱的压缩性土层和水，使桩底坐落在更密实的地基持力层上。34. 常用的桩基础施工方法有灌注法和沉入法。35. 护筒埋设可采用：下埋式、上埋式和下沉埋式。36. 接口处设隔水栓，以隔绝混凝土与导管内水的接触。37. 沉管灌注桩钢管下端构造，一种是开口，再沉管时再套以钢筋混凝土预制桩尖，桩尖留在桩底土中；另一种管端带有活瓣桩尖，沉管时，桩尖活瓣合拢，灌注混凝土后拔管时活瓣打开。38. 正、负摩阻力变换处的位置称为中性点。它与桩侧土层的压缩、桩身弹性压缩变形和桩底下沉有关

11、。39. 文克尔地基模型是假定地基土表面上任一点处的变形与该点所承受的压力强度成正比，而与其他点上的压力无关。是弹性模型。40. 土的弹性抗力大小取决于：土体的性质、桩身的刚度大小、桩的截面形状、桩与桩的间距、桩的入土深度及荷载大小等因素。41. 影响群桩基础承载力和沉降的因素很复杂，与土的性质，桩长，桩距，桩数，群桩的平面排列和承台尺寸大小等因素有关。42. 当柱桩或桩的中心距大于6倍桩径的摩擦型群桩基础，可以认为其沉降量等于在同样土层中静荷载试验的单桩沉降量。43. 地基处理的目的是针对软弱土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变

12、形的要求。44. 强夯法（深层）加固的机理：动力密实、动力固结、动力置换。45. 灌浆方法：渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电化学灌浆。46. 土工合成材料的功能包括隔离、加筋、反滤、排水、防渗和防护六大类47. 复合地基的作用机理：桩体作用、排水作用、挤密作用、加筋作用、垫层作用48. 计算复合地基承载力的两种模式：1是将复合地基作为整体来考虑2是分别确定桩体和土的承载力，然后按一定的原则将这两部分承载力叠加得到复合地基的承载力。49. 单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式有：挠曲破坏、整体剪切破坏和刺入式破坏50. 砂井的作用：为了缩短加载预压后排水固结的历时，对较厚的软土层，常在地基中设置排

13、水通道，使土中孔隙较快排出水，借此缩短排水途程，增加排水通道，改善地基渗透性51. 降低水位预压法是借井点抽水降低地下水位，以增加土的自重应力，达到预压目的。52. 刚性扩大基础的设计与计算主要包括以下内容：基础埋置深度深度的确定；刚性扩大基础尺寸的拟定，地基承载力验算；基底合力偏心距验算；基础稳定性和地基稳定性验算；基础沉降验算53. 刚性扩大基础尺寸的确定主要根据基础埋置深度。54. 控制基底合力偏心距的目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大1.水浮力计算的相关规定：（1）基础底面位于透水层地基上的桥梁墩台，当验算稳定性时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力时，可仅

14、参考低水位的浮力，或不考虑水的浮力。（2）基础嵌入不透水性地基上，且基底与地基接触良好的桥梁墩台基础，可不考虑水的浮力。（3）作用在桩基底面的浮力，应考虑全部底面积。对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭着，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。（4）当不能肯定地基是否透水时，应以透水与不透水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。2.基础工程设计计算的基本原则（1）基础底面的压力小于地基承载力容许值（2）地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值（3）地基及基础的整体稳定性要有足够的保证4）基础本身的强度、耐久性满足要求3.桩基础的适用条件 适宜：（1）荷载较大，地基上层土层软弱

15、，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时；（2）河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，位于基础或建筑物下面的土层有可能被侵蚀、冲刷，如采用浅基础不能保证基础安全时；（3）当基础计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软土层，将荷载传递到较坚实土层，以减少建筑物的沉降并使沉降较均匀；（4）当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位移和倾斜时；（5）当施工水位或地下水位较高时，采用其他深基础施工不方便或经济上不合理时；（6）地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加建筑物抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减

16、轻地震对建筑物的危害。 不宜：（1）当上层软弱土层很厚，桩底达不到坚实土层时（2）当覆盖层很薄，桩的入土深度不能满足稳定性要求时4.桩与桩基础的分类：（1）桩基础是按承台位置可分为高桩承台基础和低桩承台基础，高桩承台的结构特点是基础部分桩身外露地面以上，而低桩承台则基础全部沉入土中；（2）按施工方法分类分为沉桩（打入桩，振动下沉桩，静力压桩）和灌注桩（钻，挖空灌注桩，沉管灌注桩）（3）按桩的设置效应分类：挤土桩，不分挤土桩，非挤土桩；（4）按承载性状分类：竖向受荷桩（摩擦桩，端承桩），横向受荷桩（主动桩，被动桩，竖直桩与斜桩），桩墩5.泥浆再钻孔中的作用（1）防止坍孔（2）具有护壁作用，同时能

17、稳定孔内水位（3）具有夹带钻渣的作用（4）具有冷却机具和切土润滑的作用，降低机具的磨损和发热程度6.钻孔过程中容易发生的质量问题及处理方法（1）塌孔：应探明塌孔位置，将砂和黏土的混合物回填到塌孔位置12m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔（2）缩孔：处理时可反复扫孔，以扩大孔径（3）斜孔：处理时可在偏斜处吊放钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂黏土，待沉积密实后再钻7.桩的负摩阻力产生的原因（1）在桩附近地面大量堆荷，引起地面沉降（2）土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉（3）桩穿过欠压密土层伸入硬持力层，土层产生自重固结下沉（4）

18、桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土体中产生很大的超空隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉（5）在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生的地面下沉8.土的弹性抗力概念及影响因素（1）桩身的水平位移及转动挤压桩身侧向土体，侧向土体必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用（2）土体的性质，桩身的刚度大小，桩的截面形式，桩与桩的间距，桩的入土深度及荷载大小9.负摩阻力对桩的沉降和承载力如何影响？负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩来说，若有负摩阻力发生，也桩的外荷载增大，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大10.沉井的分类（一）

19、按施工方法：（1）一般沉井（2）浮运沉井：通常在深水区人工筑岛困难或不经济，或有通航要求，当水流流速不大时，可采用浮运沉井（二）按建筑材料：（1）混凝土沉井：宜做成圆形，适用于下沉深度不大的松软土层（2）钢筋混凝土沉井：工程中应用最广（3）竹筋混凝土沉井（4）钢沉井：国内较少采用（三）按形状：（1）按平面形状分类a.圆形沉井：多用于斜交桥或水流方向不定的桥墩基础b.矩形沉井c.圆端形沉井：施工较为复杂（2）按立面形状分类a.柱形沉井：一般用于入土不深或土质较松软的情况b.阶梯形沉井：多用于土质较松软，沉井下沉深度大，且要求沉井自重不太大的情况c.锥形沉井：多用于土质较松软，沉井下沉深度大，且要

20、求沉井自重不太大的情况11.沉井优点：埋置深度可以很大，整体性强，稳定性好，有较大的承载面积，能承载较大的垂直荷载和水平荷载； 缺点：施工工期较长；对粉、细、砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；在下沉过程中若遇到大的树干，岩层表面会倾斜过大，会带来一定施工困难。12.沉井适用条件：（1)上部荷载较大，表层地基土承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，而在一定深度下有较好的持力层，且较为经济合理；（2）在山区河流中，虽冲刷大，或河中有较大卵石不便桩施工；（3）岩层表面平坦且覆盖层薄，但河水较深。13.沉井下沉过程中遇到的问题及处理。（1）偏斜：可用除土、压重、顶部施加水平力或刃

21、脚下支垫等方法处理；（2）下沉困难：增加压重和减少井壁摩擦阻力；（3）突沉：控制均匀控土，减少刃脚处控土深度；（4）流砂：排水下沉时可采取向井内灌水，或不排水下沉时减少水头梯度，采用井点，或深井和深井泵降水，降低井壁外水位。14.地基处理的概念与目的：为提高地基土的承载力、改善其变形性质和渗透性质的工程措施。 目的：（1）提高地基土的抗剪强度，增大地基承载力，防止剪切破坏或减轻土压力（2）改善地基土的压缩性，减少沉降和不均匀沉降（3）改善其渗透性，加速固结沉降过程（4）改善土的动力特性，防止液化（5）消除或减少特殊土的不良工程特性15.人工地基分类：（1）地基处理过程中天然地基土体的物理性质得

22、到普遍的改良，形成的人工地基类似于均匀地基；（2）在地基处理过程中部分土体得到增强、被置换，或在天然地基中设置加筋材料，形成复合地基16.无固护基坑采用放坡开挖的方法： 有固护基坑护壁方法有板桩墙支护（板状材料有木板桩，钢筋混凝土板桩和钢板桩三种）板状墙分为无支撑式、支撑式和锚撑式17.喷射混凝土护壁宜用于土质较稳定，渗水量不大的圆形基坑。18.喷射混凝土护壁的基本原理是以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力20.喷射顺序：对无水，少量渗水坑壁可由下而

23、上一环一环进行，对渗水较大的坑壁，喷护应由上而下进行，以防新喷的混凝土被水冲流；对有集中深处的股水的基坑，可从无水式水小处开始，逐步向水大厨喷护，最后用竹管将集中的股水引出，使基础产生较大的不均匀沉降，墩台发生倾斜，影响正常使用。21.护筒的作用：（1）固定桩位，并做钻孔导向（2）保护孔口防止孔口土层坍塌（3）隔离孔内孔外表层水，并保护钻孔内水位高出施工水位，以稳固孔壁。22.埋置护筒应注意：（1）护筒平面位置应埋设正确，偏差不宜大于50mm（2）护筒顶高程应高出地下水位和施工最高水位1.5-2.0m（3）护筒底应低于施工最低水位。23.泥浆在钻孔中的作用：（1）在孔内产生较大的静水压力，可以防止坍孔（2）泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁的表面形成一层胶泥，基友护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；（3）泥浆相对密度大，具有夹带钻渣的作用，利于钻渣的排出