基础工程复习要点

第1章地基基础的概念地基：建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担受建筑物影响的那一部分地层基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构地基基础的分类地基：天然地基，人工地基基础：浅基础（小于5m），深基础（大于5m）第2章考试重点：地基基础的设计等级地基基础分为3个等级，分别为甲、乙、丙甲级：重要的工业与民用建筑物，30层以上的高层建筑等要求高的建筑物乙级：除甲级、丙级以外的工业及民用建筑丙级：场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物浅基础的类型浅基础的类型：根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏型基础、箱型基础和壳体基础等；根据基础所用材料的性能可分为无筋基础（刚性基础）和钢筋混凝土基础持力层、下卧层、软弱土层持力层：直接支承基础的土层下卧层：持力层下的各土层软弱下卧层：把处于软塑、流塑状态的黏性土层，处于松散状态的砂土层、未经处理的填土和其他高压缩性土层影响基础埋深的条件1、与建筑物有关的条件2、工程地质条件3、水文地质条件4、地基冻融条件5、场地环境条件注：基础应埋置于地表以下，其埋深不宜小于0.5m（岩石地基除外）：基础顶面一般应至少低于设计地面0.1m地基承载力特征值的确定方法地基承载力特征值得确定方法主要分为四类：①根据土的抗剪强度指标以理论公式计算；②由现场载荷试验的p〜s曲线确定；③按规范提供的承载力表确定；④在土质基本相同的情况下，参照邻近建筑物的工程经验确定；延伸：1、地基要有一定的强度安全储备，确保不出现失稳现象，即匕=pu/k，式中pu为地基极限承载力，K为安全系数；2、地基沉降不应大于相应的允许值;当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其他原位测试规范表格等方法确定的地基承载力特征值，应按下式进行修正：fa=fk+nbY(b-3)+ndYm(d-0.5)埋深d的确定d—基础埋置深度，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏形基础时，基础埋置深度自室内地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。对于主裙楼一体的主体结构基础，可将裙楼荷载视为基础两侧的超载，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础的附加埋深。地基变形的分类及建筑物控制变形特征地基变形按其特征可分为四种：沉降量一独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值；沉降差一相邻两个柱基的沉降量之差；倾斜一基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值局部倾斜一砌体承重结构沿纵向6〜10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。两皮一收、二一间隔收两皮一收：每砌两皮砖，即120mm，收进1/4砖长，即60mm；二一间隔收：从底层开始，先砌两皮砖，收进1/4砖长，再砌一皮砖，收进1/4砖长，如此反复。减轻不均匀沉降的措施1、建筑措施；①建筑物的体型应力求简单；②控制建筑物的长高比及合理布置墙体；③设置沉降缝；④相邻建筑物基础间应有一定的净距；⑤调整某些设计标高；2、结构措施；①减轻建筑物的自重；②设置圈梁；③设置基础梁（地梁）④减小或调整基底附加压力；⑤采用对不均匀沉降欠敏感的结构方式；3、施工措施；①遵照先重（高）后轻（低）的施工程式；②注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的影响；③注意保护坑底土体；沉降缝VS伸缩缝沉降缝可兼作伸缩缝，而伸缩缝不能兼作沉降缝第4章考试重点：桩基和基桩的概念基桩：设置于土中的竖直或倾斜的柱形基础构件，其横截面尺寸比长度小得多桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承台组成的深基础桩的类型根据承台与地面相对位置的高低，桩基础可分为低承台桩基础和高承台桩基础挤土、部分挤土、非挤土桩（常见）挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等打入桩，在锤击、振动贯入或压入过程中，都将桩位处的土大量排挤出，因而使桩周土层受到严重扰动，土的原状结构遭到破坏，土的工程性质有很大变化。部分挤土桩：开口的钢管桩、H型钢桩和开口的预应力混凝土管桩，在成桩过程中，都对桩周土体稍有挤土作用，但土的原状结构和工程性质变化不大。因此，由原状土测得的物理力学性质指标一般可用于估算部分挤土桩的承载力和沉降。非挤土桩：先钻孔后再打入的预制桩和钻（冲或挖）孔桩，在成桩过程中，都将与桩体积相同的土体挖出，故设桩时桩周土不但没有受到排挤，相反可能因桩周土向桩孔内移动而产生应力松弛现象。桩的静载荷试验挤土桩在设置后须隔一段时间才开始载荷试验。这是由于打桩时土中产生的孔隙水压力有待消散，且土体因打桩扰动而降低的强度也有待随时间而部分恢复。在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不少于总桩数的1%，且不应少于3根。注：单桩竖向承载力的确定，取决于两方面：1、桩身的材料强度；2、地层的支承力；群桩效应、群桩效应系数群桩效应：竖向荷载作用下，由于承台桩、土相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状，往往与相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别。群桩效应系数：端承型群桩基础中各根单桩的工作性状接近于独立单桩，群桩基础承载力等于各根单桩承载力之和，群桩效应系数门=1；摩擦型群桩基础的荷载-沉降曲线属缓变型，群桩效率系数可能小于，也可能大于1。产生负摩阻力的原因位于桩周欠固结的软黏土或新填土在重力作用产生固结；大面积堆载使桩周土层压密；在正常固结或弱超固结的软黏土地区，由于地下水位全面降低（例如长期抽地下水），致使有效应力增加，因而引起大面积沉降；自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷;地面因打桩时有空隙水压力剧增而隆起、其后孔压消散而固结下沉等。桩端入土深度第5章考试重点：地基处理的概念当天然地基不能满足设计建筑物对地基强度与稳定性和变形的要求时，常采取各种地基加固、补强等类技术措施，改善地基土的工程性质，以满足工程要求。这些措施统称为地基处理。常见地基处理方法碾压与夯实法换土垫层法排水固结法振密挤密法置换及拌入法加筋法其他垫层法的概念当建筑物基础下持力土层比较软弱，不能满足设计荷载或变形要求时，常在地基表面铺设一定厚度的垫层，或者把表面部分软弱图层挖去，置换成强度较大的砂石素土等，处理地基表层，这类方法称为垫层法。排水固结法的关键技术问题（1）足够的预压荷载；（2）良好的排水固结条件和充分的排水固结时间。深层水泥搅拌法概念深层水泥搅拌法：利用水泥（或石灰）作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在一定的深度范围内把地基土与水泥（或其他固化剂）强行搅拌，固化后形成具有水稳定性和足够强度的水泥土，制成桩体、块体和墙体等类加工固体，并与地基土共同作用，提高地基的承载力，改善地基变形特性的一种地基处理方法第6章考试重点：土工合成材料的分类按制造的工艺和工程性能，土工合成材料产品可分为如下几类：土工织物；土工格栅；土工网格；土工膜；土工复合材料；其他如土工膜袋、土工格室、土工席垫、加筋条带等。土工合成材料的主要功能滤层作用；排水作用；加筋作用；隔离作用；防护作用；防渗、隔水和封闭第7章考试重点：挡土墙的类型重力式、悬臂式、扶壁式、板桩式重力式挡土墙的土压力仰斜墙主动土压力很小，俯斜墙主动土压力最大，垂直墙主动土压力处于仰斜和俯斜两者之间，因此仰斜墙较为合理，墙身截面设计较为经济，应优先考虑应用。第8章考试重点：围护结构的概念和应满足要求（1）保证基坑周围未开挖土体的稳定，满足地下结构施工有足够空间的要求，这就要求围护结构要起挡土的作用；（2）保证基坑周围相邻的建筑物、构筑物和地下管线在地下结构施工期间不受损害，这就要求围护结构起控制土体变形的作用；（3）保证施工作业面在地下水位以上。悬臂式围护结构的概念指没有支撑和锚固的板桩墙、排桩墙和地下连续墙等围护结构。水土合算、水土分算对于渗透性较强的土，例如，砂性土和粉土，一般采用土、水分算；对于渗透性较弱的土，如黏土，可以采用土、水合算的方法。主要公式：f=M附+MYd+Mc（不需再通过宽度和深度验算）abdmck七=4即％+UpS^sJi式中Ra一单桩竖向承载力特征值；%疽q^--桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静载荷试验结果统计分析算得；Ap一桩底横截面面积；

u—桩身周边长度；PG•x+E•XKt=o——f>1.6气-弓2-2某条形，础底宽为埋.深Dm,地■土为粘土，内摩攥角标诉值妙=2（T，拈聚力标祖位。=l2kP』，地F水仰'j基底平齐，l.iFJ仃效重度/=lt）IcN/m'.不威以上土的矩度人二I&3kN/制七试帽定他/承我力W|1仙兀，备根据内摩撩弟标推值饱=泌，查课本P2I表Z-3得电=0.51、虬=3.06、虬=5,66,则地瓜承载力特如他九为=0,51xLOxlrg+3.06xl8Jxl.2i-566x12=IM3kP力去4成承重墙,1^24Gnm（作用j•地Ifi:馆I'-.'i处得荷载l\=1SOkN/m『拟芥用砖辛靴.川!深为I.Ne池从土为粉Mi粘土，^=ISkN/tn',%=财.-170kPa.试境定砖基础得底j印宽度.并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图匚习题2-4(P66):［解1查襄旦石7,1=IO,代入式住14J,褂A=Zik+-OS)=170+1.0x18x(12-0,5)更尽按式（2-20}It算基础底而宽度；更尽TOC\o"1-5"\h\z.乌_1SCJ;g上A尤—nd=1S2.6-20«1.2=ui3m为符合砖的模数,取&=\乏皿码基础所需斜合册数为^:十12JOO-240七耳=2M«>8基础削囱示意罔如右留所示*基底-卜做CtOfk«E_L蛆房口2-6某承重砧匕i厚240mm，他弟条,形.店础顶仙出的轴，：>荷裁F&=13UkN/m°该处上地表依次分布如I、，第-七：为粉祯牯土,厚度2,2m.y=|7kN/：iTr，591,fnk=iJOkFa=妇=8JMPa；第—撰为淤泥成i:，呻度1.6m・乙=65kPa,Et.=2.6MPa:第三层为中密中砂。地下水位在淤泥质土顶面处。建筑物对基础埋深没有一特殊要一求一，旦木，必%；忘土的冻胀间吼⑴试确定基础的底而宜度（须进行软弱下卧房验算L⑵设计歌础截而升配筋f可近似取荷载效加*本抖.合的*计值为标准组合的1.35倍工

习题2-6-1(P66):【解】⑴曲定地暴持力郎基础埋置融第二依洗泥质土强度假、独a性丸不宜作持力层；第三岛中擀中砂强度高I但埋探过大'暂不考虑；由于荷载不大，第一是册质新土的承载力可以满足用曲持力屈的要求.但由于本层厚度不大，其f又是款扇下卧曷故宜采用申宽基浅埋"方案，即基础居童浅姓，观按最小埋探规定)Kd工0.5m⑵按持力保承S*H定基峻霓班因为d=O.Sm,所以匕=/(k=130kP&r折150=后汨=职疝而=IE取&.L3uu(3)软弱下mg承故力验算art=17x2.2-37,4kPa=后汨=职疝而=IE由&|/&=8」/26=3L“2.卜。・5・l/ta>(Wh£ft2-7#S=2To也d里或"一口m)=或心]J+2x1.7xtan23flpta+Ted=也d里或"一口m)=或心]J+2x1.7xtan23fl/„=+tz-0.5)=65+1,0x17x(2.2-0.5)=93,9kP目七件h供口SS・4+37.1=：■91.^kPa《A=93,9kPM可以)4i截而边长为400mm的钢筋混凝土宴心方桩,打入lOrn深的淤泥粕.泥质土后，支承在中等同化的秋质岩石上-已知作用在枇顼的蛭向压力为800kN,位身弹性模量^3X104N/mm＜试估算该桩的沉降量，箸，该桩属于端承旃，机侧阻力可忽略不计.桩端为中尺化的倾质岩石「其变形也可可陪不计。树此,桃9瓜可忽即为梆的沉降0』即M_SOQxlQ£4-Oh4x{)；4x3xlO：=0.00167m=1.67mm4-2某场区从天然地血起往下的土层分布是；粉质粘土，厚度^=如】，知技24kPn粉土，厚度厚度匕=6山，土/2岫;中密的中砂，qJla=30kPa,^=2W0kPa.现采用曲面边长为350mmX350mm的预制桩，承台底面在天然地面下1伽,植端进入中密中砂的深度为1.0m试确定单桃承载力特征值.答，.中.桩/戴力特征值二及叩司一35,-」x().35x(2裁2+20x6+3(h])二595.73某五层砖石混合结构的住宅建筑，墙下为条形基础，宽B=1.2m，埋深D=1m,上f部建筑物作用于基础上的荷载F=150Kn/m。地基土表层为粉质粘土，厚h=1m，1重度y1=17.8kN/m3；第二层为淤泥质粘土，厚15m，重度入广\7.5kN/m3，含水率a=55%;第三层为密实砂砾石，地下水距地表面为1m。因地基土比较软弱，习题5-3(P242)解：<1)设砂垫所厚度为nm习题5-3(P242)解：<1)设砂垫所厚度为nm片十q150+1.2x1x20月=~-—=14融户〃=64.8刷网机_1却(145・]W办+&UU1HL2+2x1xtan30”占=1门=64.8刷江=17,8x1+(17,5-10)x1=253kPa兀=£*+命x耳(打一°5)=50+1x"E*%5TU)k1xf2^0.5)=6-9.OfrFoa+£T=90一1伊fl不满足a+

习题5-3(P242)爵：习题5-3(P242)爵：鬲设砂垫层厚度为L&mp：-==I45*P。*b仔二夙PL%)二1.2x(145-17Exl)■b+2ztan81,2+2xL6xlan