基础工程课后题答案

第二章天然地基上浅基础

1.浅基础和深基础的区别？

浅基础埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，浅基础在设计计算时

可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构设计和施工方法也较简单；深基础埋入地层

较深，结构设计和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。

2.何谓刚性基础，刚性基础有什么特点？

当基础与工具有足够的截面使材料的容许应力大于由基础反力产生的弯曲拉应力和剪应力

时，断面不会出现裂缝，基础内部不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。

刚性基础的特点是稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载，所以只要地基强度能满足要求,

他是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。

3.确定基础埋深应考虑哪些因素？基础埋深对地基承载力，沉降有什么影响？

1地基的地质条件，2河流的冲刷深度，3当地的冻结深度，4上部结构形式，5当地的地形

条件，6保证持力层稳定所需的最小埋置深度。

基础如果埋置在强度比较差的持力层上，使得地基承载力不够，直接导致地基土层下沉，

沉降量增加，从而影响整个地基的强度和稳定性。

4何谓刚性角，它与什么因素有关？

自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角称为刚性角。它与基础坛工的材料强

度有关。

5刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距？

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，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。

6地基（基础）沉降计算包括哪些步骤？在什么情况下应验算桥梁基础的沉降？

（1）确定地基变形的计算深度；（2）确定分层厚度；（3）确定各层土的压缩模量；（4）求

基础地面处的附加压应力；（5）计算地基沉降；（6）确定沉降计算经验系数；（7）计算地基

的最终沉降量。

（1）修建在地质情况复杂、地层分布不均或强度较小的软黏土地基及湿陷性黄土上的基础;

（2）修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础；（3）当相邻基础下地基

土强度有显著不同货相邻跨度相差悬殊二必须考虑其沉降差时；（4）对于跨线桥、跨线渡槽

要保证桥或槽下净空高度时。

7水中基坑开挖的围堰形式有哪几种？它们各自的适用条件和特点是什么？

（1）土围堰、草袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等

（2）在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础，可采用土围堰

或草袋围堰。

堰外流速较大时，可在外侧用草袋柴排防护

第三章

1.桩基础的特点？适用于什么情况？

答：具有承载力高，稳定性好，沉降小而均匀，在深基础中具有耗用材料少，施工简便的特

点。（1）荷载较大，适宜的地基持力层位置较浅或人工基础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，位于基础或结构下面的土层有可能被

侵蚀.冲刷.如采用深基础不能保证安全时（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（高压缩）层，将荷载传到较结实（低压缩性）土层，以减少建

筑物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，采用其他深基础施工不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的抗震能力，桩基础穿越可液化

土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对建筑物的危害。

2.柱桩与摩擦桩受力情况有什么不同？在各种情况具备时优先考虑哪种？

答：摩擦桩基桩所发挥的承载力以侧摩擦力为主。柱桩基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵

抗力为主。在各种条件具备时应优先考虑柱桩，因为柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉

降也小。

3高桩承台和低桩承台各有哪些优缺点,它们各自适用于什么情况？

答：高桩承台是承台地面位于地面以上，由于承台位置较高，在施工水位以上，可减少墩台

的亚工数量，避免或减少水下作业，施工较为方便，但稳定性低

低桩承台是承台的承台底面位于地面以下，在水下施工，工作量大，但结构稳定

7钻孔灌注桩有哪些成孔方法，各使用什么条件？

1、旋转钻进成孔，适用于较细、软的土层，在软岩中也可以使用，成孔深度可达100米；2、

冲击钻进成孔，适用于含有漂卵石、大块石的土层及岩层，也能用于其他土层，成孔深度不

大于50米。3、冲抓钻进成孔，适用于粘性土、砂性土及夹有碎卵石的沙砾土层，成孔深度

应小于30米。

9、如何保证钻孔灌注桩的施工质量？

根据土质、桩径大小、入土深度和集聚设备等条件选用适当的钻具和钻孔方法。采用包括制

备有一定要求的泥浆护壁，提高孔内泥浆水位，灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法，

并且在施工前应做试桩以取得经验。

10、钻孔灌注桩成孔时，泥浆起什么作用，制备泥浆应控制哪些指标？

1、在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔。2、泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由

于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，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，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出，此外，还有冷却机

具和切土润滑的作用，降低钻具磨损和发热活动。

孔内保持一定稠度的泥浆，一般相对密度以1.1-1.3为宜，在冲击钻进大卵石层时可用1.4

以上，粘度为20s,含砂率小于6%。在较好的粘性土层中钻孔，也可灌入清水，使钻孔内

自造泥浆，达到固壁效果。调制泥浆的粘土塑性指数不宜小于15.

13从哪些方面来检测桩基础的质量？各有何要求？

1、桩的几何受力条件检验：桩的几何受力条件主要是指有关桩位的平面布置、桩身倾斜度、

桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差的范围之内。2、桩身质量检验：对桩的尺寸，

构造及其完整性进行检测，验证桩的制作或成桩的质量。3、桩身强度与单桩承载力检验，

保证桩的完整性，检测桩身混凝土的抗压强度，预留试块的抗压强度不低于设计采用混凝土

相应抗压强度，对于水下混凝土应高于20%。

14*为什么在粘土中打桩，桩打入土中后静置一段时间，一般承载力会增加？

静置一段时间加速土排水固结，土层更加密集，桩与土之间的粘结力增加，摩擦角增加，导

致剪切强度增加，桩侧极限摩阻力增加，承载力增加，同时桩底土层抗力也相应增加。

15*什么是桩的负摩阻力？它产生的条件是什么？对基桩有什么影响？

当桩固土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面将出现向

下的摩阻力，称其为负摩阻力。

桩的负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，阴齿，负摩阻力不但不能为桩承载力

的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载。

16*单桩轴向容许承载力如何确定？哪几种方法比较符合实际？

答：（1）静载试验法（2）经验公式法（3）静力触探法（4）动测试桩法（5）静力分析法

最符合实际的是静载实验法与经验公式法。

17*试述单桩轴向荷载的传递机理？

答：单桩轴向荷载由桩侧摩阻力和桩底摩阻力组成，随着荷载增加，摩阻力随之增加，桩身

摩阻力达到极限后，荷载再增加，桩端阻力增加，当桩端阻力达到了极限，即达到了桩的极

限承载力

18*桩侧摩阻力是如何形成的，它的分布规律是怎么样的？

答：桩侧摩阻力除与桩土间的相对位移有关，还与土的性质，桩的刚度，时间因素和土中应

力状态

以及桩的施工方法有关。桩侧摩擦阻力实质上是桩侧土的剪切问题。桩侧土极限摩阻力值与

桩侧土

的剪切强度有关，随着土的抗剪强度的增大而增大，从位移角度分析，桩的刚度对桩侧摩阻

力也有影响

在粘性土中的打入桩的桩侧摩阻力沿深度分布的形状近乎抛物线，在桩顶处的摩阻力等于

零。

第四章•桩基础设计计算

1什么叫“m”法，它的理论根据是什么？这方法有什么优缺点？

假定地基系数c随深度成正比例增长，m为地基土比例系数。M法基本假定是认为桩侧为

温克尔离散线性弹簧，不考虑桩土之间粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水

平外力作用，桩土协调变形，任意深度产生桩测水平抗力与该点水平位移成正比，且c随深

度成正比增长。

优缺点1根据m法假定，凸弹性抗力与位移成正比，此换算忽视桩身位移2换算土层厚Hm

仅与桩径有关，与地基土类，桩身材料等因素无关，显然过于简单

2地基土的水平向土抗力大小与哪些因素有关？

土体的性质，桩身刚度大小，桩的截面形状，桩与桩间距，桩入土深度及荷载大小

3“m”法为什么要分多排桩和单排桩，弹性桩和刚性桩？

单排桩是指在水平外力H作用面向垂直平面上，由多根桩组成单排桩的基础。多排桩，指

在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础，不能直接应用单桩形式计算桩内力公式计

算各桩顶作用力，需应用结构力学另行计算。当入土深度h>2.5/a,桩相对刚度小，必须考

虑桩实际刚度，按弹性桩计算，当桩入土深度h不大于2.5\a,则桩相对刚度较大，可按刚

性桩计算

4在“m”法中高桩承台与低桩承台的计算有什么异同？

低桩承台考虑承台侧面土的水平抗力与桩和桩侧土共同作用抵抗和平衡水平外荷载作用，考

虑低桩承台侧面土的水平土抗力是与共同作用时;桩内力与位移计算仍可按前述方法，只需

在力系平衡中考虑承台侧面土的抗力因素。

5用“m”法对单排架桩基础的设计和计算包括哪些内容？计算步骤是怎样的？

（1）桩的挠曲微分方程的建立及其解；（2）计算桩身内力及位移的无量纲法；（3）桩身最

大弯矩位置和最大弯矩的确定；（4）桩顶位移的计算公式；（5）单桩及单排桩桩顶按弹性嵌

固的计算（6）计算步骤及其验算要求

6承台应进行哪些内容的验算？

承台设计包括承台材料，形状，高度，地面标高和平面尺寸确定以及强度验算

7什么情况下需要进行桩基础的沉降计算，如何计算

超静定结构桥梁或建于软土，湿陷性黄土地基或沉降较大的其他图层静定结构桥梁墩台的群

桩基础应计算沉降量并进行验算

计算：根据分层和法计算沉降量，再由公路基规规定满足下式：s,<=2根号L,AsW根号L

8桩基础的设计包括哪些内容？通常应验算哪些内容？怎样进行这些验算？

包括桩基础类型，桩径桩长桩数，桩布置。

承台位置与尺寸。

单根基桩验算，群桩基础承载力和沉降量验算，承台强度验算。单根桩验算：N+GWK[P1

9什么是地基系数？确定地基系数的方法有哪几种？目前我国公路桥梁桩基础设计计算时

采用是哪一种？

文克尔假定中，任一点所承受压力与该点变形比值即为地基系数。确定地基系数有m法，k

法，c法，及常数法。我国采用m法

10多排桩各桩受力分配计算时，采用的主要计算参数有哪些？说明各参数代表的含义？

（1）当第i根桩桩顶处仅产生单位轴向位移（）时，在桩顶引起的轴向力为

（2）当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移（）时，在桩顶引起的横轴向力为

（3）当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移（）时，在桩顶引起的弯矩为；或

当桩顶产生单位转角（）时，在桩顶引起的横轴向力为

（4）当第i根桩桩顶处仅产生单位转角（）时，在桩顶引起的弯矩为

第五章沉井基础及地下连续墙

1沉井基础与桩基础的荷载传递有何区别？

沉井基础是依靠自身重力克服井壁摩擦力下沉至设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井

恐，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础，他是整体承受荷载。在桩基础是由桩顶竖向荷

载传递给侧面土及底层土及底层土发生位移或形变产生桩侧摩阻力和桩底摩阻力。

2沉井基础有什么特点？

埋置深度可以很大，整体性强，稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水

平荷载，沉井既是基础又是施工时的档土墙和挡土围堰结构物，施工工艺并不负杂，因此在

桥梁工程中得到较广泛的应用。同时，沉井施工时对邻近建筑物形象较小且内部空间可以利

用，因而常用作工业建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础，也常用作竖井和地下油库等

3简述沉井按立面的分类以及各自的特点？

答：主要有竖直式，倾斜式及台阶式等。竖直式沉井在下沉过程中不易倾斜，井壁接长较简

单，模板可重复使用。倾斜式及台阶式井壁可以减小土与井壁的摩阻力，其缺点是施工较复

杂，消耗模板多，同时沉井下沉工程中容易发生倾斜。

4沉井在施工中会出现哪些问题，应如何处理？

1沉井发生倾斜和偏移。倾斜：在沉井高的一侧集中挖土，在低的一侧回填砂石，在沉井高

的一侧加重物或用高压射水冲松土层，必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。偏移：先使沉

井倾斜，然后均匀除土，使沉井底中心线下沉至设计中心线后，再进行纠偏。2沉井下沉困

难。增加沉井自重：可提前浇筑上一节沉井，以增加沉井自重，或在沉井顶上压重物迫使沉

井下沉，对不排水下沉的沉井，可以抽出井内的水以增加沉井自重，用这种方法要保证土不

会产生流砂现象。减小沉井外壁的摩阻力：可以将沉井设计成梯形，钟形，或在施工中尽量

使外壁光滑，也可在井壁内埋置设高压射水管组,；利用高压水流冲松井壁附近的土，且水

流沿井壁上升而润滑井壁，使沉井摩阻力减小。

5泥浆润滑套的特点和作用是什么？

泥浆润滑套是把配置的泥浆灌注在沉井井壁周围，形成井壁和泥浆接触。主要包括射口挡

板，地表围圈及其压浆管。射口挡板作用是防止泥浆管射出的泥浆直冲土壁而起到缓冲作

用，防止土壁局部坍落堵塞射浆口。地表围圈作用是沉井下沉时防止土壁坍落。保持一定数

量的泥浆储存量以保证在沉井下沉过程中泥浆补充到新造成的空隙内，通过泥浆在围圈内地

流动，调整各压浆管出浆的不平衡。压浆根据井壁的厚度有内管法和外管法2种。厚壁沉井

采用内管法，薄壁采用外管法。泥浆润滑套采用的泥浆可有效提高沉井下沉的施工效率，减

少井壁的坯土数量，加大了沉井的下沉深度。施工中沉井稳定性好。

6沉井基础的设计计算包含哪些内容？

（1）非岩石地基上沉井基础计算（2）基底嵌入基岩内地计算方法（3）墩台顶面水平位移

的计算（4）验算

7沉井基础基底应力验算的基本原理是什么？

计算出来的最大应力不应超过沉井底面处土地允许压应力

8沉井结构计算有哪些内容？

（1）沉井自重下沉验算（2）第一节沉井的竖向挠曲验算（3）沉井刃脚变力计算（4）井壁

受力计算（5）混凝土封顶及其井盖计算

9浮运沉井计算有何特殊性

浮运沉井在浮运过程中和就位接高下沉过程均为浮体，要有一定吃水深度，使重心低不易情

妇，保证浮运时稳定；同时还必须具有足够高出水面高度，使沉井不因风浪沉没。因此，除

前述计算，还应考虑沉井浮运过程受力情况，进行浮体稳定性（沉井重心，浮心和定倾半径

分析确定与比较）和井壁露出水面高度等验算

10简述沉井刃脚内力分析的主要内容？

（1）刃脚向外挠曲的内力计算。刃脚切入土中一定深度，由于沉井自重作用，在刃脚斜面

产生土地抵抗力，使刃脚向外挠曲。这种最不利情况是刃脚斜面上土的抵抗力最大，而井壁

外地土压力和水压力最小时，根据沉井的构造，土层情况及其施工感情抗分析确定。（2）刃

脚向内挠曲的内力计算。计算刃脚想内挠曲的最不利情况是沉井已经下沉到设计标高，刃

脚下的土已经挖空而尚未浇筑封底混凝土，此时将刃脚作为根部固定在井壁的悬臂梁，计算

最大的向内弯矩

11地下连续墙有何优缺点

优点：结构刚度大，整体性，防渗性和耐久性好；施工时无噪音，无振动，施工速度快，建

造深度大，能适应较复杂地质条件；可以作为地下主体结构一部分，节省挡土结构造价

缺点：每段连续墙之间接头质量难以控制，墙面需加工处理做衬壁，施工技术高，制浆及处

理系统占地较大。

12地下连续墙施工中对泥浆有何要求？

泥浆质量对地下墙施工具有重要意义，控制泥浆性能指标有密度，黏度，失水量，ph,稳

定性，含沙量等。施工过程泥浆要与地下水，砂，±,混凝土接触，膨润土等掺和成分有所

损耗，还会混入土渣等使泥浆质量恶化，要随时根据泥浆质量变化对泥浆加以处理或废弃。

处理后泥浆检验合格后方可重复使用

13地下连续墙计算分析时，如何计算土压力？

第六章地基处理

1工程中常采用的地基处理方法可分几类？概述各类地基处理方法的特点，适用条件和优缺

点。

答：物理处理：置换、排水、挤密、加筋

化学处理：搅拌、灌浆

热学处理：热加固、冻结

2地基处理要达到哪些目的？

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形的要求；改善地基土压缩特性，减少沉降和不均匀沉降；

改善其渗透性，加速固结沉降过程；改善土的动力特性，防止液化；消除或减少特殊土的不

良工程特性。

3软黏土工程特性有哪些？如何区别淤泥和淤泥质土？

（1）含水率较高，孔隙比较大；（2）抗剪强度低；（3）压缩性较高；（4）渗透性很小；

（5）结构性明显；（6）流变性显著。

淤泥是指天然含水率大于液限，天然孔隙比大于等于1.5的黏性土

淤泥质土是指天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的黏性土

5试说明砂桩、振冲桩对不同土质的加固机理和设计方法，它们的适用条件和范围？

答：砂桩：加固机理对松散的沙土层，砂桩的加固机理有挤密作用、排水加压作用，对于

松软粘性土地基中，主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水固结，并形成复合地

基，提高地基的承载力和稳定性，改善地基土的力学性质。设计方法：1.砂土加固范围的确

定2.所需砂桩的面积A13.砂桩根数4.砂桩的布置及其间距5.砂桩长度6.砂桩的

灌砂量.振冲桩：加固机理1、对砂类土地基振动力除直接将砂层挤密压实外，还向饱

和砂土传播加速度，因此在振动器周围一定范围内砂土产生振动液化。2、对粘性土地基软

粘土透水性很低，振动力并不能使饱和土中孔隙水迅速排除而减小孔隙比，振动力主要是把

添加料振密并挤压到周围粘土中去形成粗大密实的