基础工程期末最佳复习资料知识资料知识资料副本

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页地基处理的重要性及地基失事的影响：基础工程属于底下蕴藏工程，它的勘察、设计和施工质量，直接关系到建造物的安全。一旦地基基础发生事故，补救异常艰难，财力花费大，有些几乎无法补救。地基基础工程问题的主要类型有：①因为地基基础问题引起的上部结构倾斜、墙体破坏②基础自身的破坏③地基承载力不足发生整体滑动破坏或沉降量过大④边坡散失稳定性⑤其他异常不良地质条件引起的地基失效。为保证建造物的安全和正常使用，在地基基础设计中必须满意：一地基的强度条件，二地基的变形条件。地基基础设计的基本原则：①地基基础应具有充足的安全度，防止地基土体强度破坏及散失稳定性②应举行须要的地基变形计算，使之不超过规定的地基变形允许值，以免引起基础和上部结构的损伤或影响建造物的正常使用。③基础的材料形式，构造和尺寸，除应能适应上部结构，符合使用要求，满意上述地基承载力，稳定性和变形要求外，还应满意基础的结构的强度，刚度和耐久性的要求。天然地基上浅基础设计的内容和普通步骤：①充足控制拟建场地的工程地质条件和地质勘查资料②挑选基础类型和平面布置计划③决定地基治理层和基础埋置深度④决定地基承载力⑤按地基承载力决定基础底面尺寸⑥举行须要的地基稳定性和地基变形计算⑦举行基础结构设计⑧绘制基础施工详图。挑选基础埋深的原则：保证建造物基础安全稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅埋以便节约投资，方便施工。在成层的地基中，偶尔在持力层以下有高压缩性的土层，将此土称为刚强下卧层。满意刚强下卧层验算的要求实质上也就是保证了上腹持力层将不发生冲剪破坏浅基础的施工要点：浅基础的施工关键是需要形成一个安全、方便的施工条件。按照基坑的深度和土质条件采用放坡或支挡的主意来保持基坑的稳定性。在地下水位比较高的地方，还需要降低地下水位，使基坑土质干燥，以便施工。基础埋深的挑选主要考虑的因素：建造物的使用条件、结构形式、荷载大小和性质；工程地质与水文条件；环境条件，建造物周围排水沟的布置。什么是地基特征值，其决定主意？：地基特征值是荷载实验或其他原位测试，公式计算，并结合工程实践经验等主意综合决定的值。主意：①按修正公式决定②按土的抗剪强度指标，用理论公式决定③按荷载实验决定。按荷载实验决定地基承载力特征值的主意：①当载荷实验P—S曲线上有显然的比例极限时，去该比例极限所对应的荷载值P1②当极限荷载Pu决定，且Pu<2PL时，取荷载极限值Pu的一半③不能按上述两种主意决定时，对低压缩性土和砂土，可取S/b=0.01—0.015所对应的荷载值，但其值不应大于最大加载量的一半。为什么要验算刚强下卧层的强度：满意刚强下卧层验算的要求实质上也就是保证了上覆持力层就爱那个不发生冲剪破坏。倘若刚强下卧层不满意要求，应考虑增大基础底面积或改变基础埋深，甚至改用地基处理或深基础设计的地基基础计划。基础的分析法分类：①不考虑共同作用的简化分析主意②考虑基础地基共同作用的分析主意③考虑上部结构—基础—地基共同作用的分析主意。解决地基不匀称沉降的主意有：①采用刚度较大基础形式②采用各种地基处理主意③综合挑选合理的建造、结构、施工计划。还包括建造措施，结构措施，和施工措施减轻地基不匀称沉降的措施：一建造措施①建造物体型力求容易②控制建造物长高比及合理布置纵横墙③设置沉降缝④控制相邻建造物基础的间距⑤调节建造物的局部标高。二结构措施①减轻建造物自重②设置圈梁③减小或调节基底附加应力④增强上部结构刚度或采用非敏感性结构；三施工措施，合理安顿施工程序，注重施工主意。沉降缝的位置挑选：①平面形式复杂的建造物的转折部位②建造物的高度或荷载突变处③长高比较大的建造物适当部位④地基土压缩性显著变化处⑤建造结构类型不同处⑥分期建造房屋的交界处。相邻房屋的影响主要发生在：①同期建造的两相邻建造物之间的影响②原有建造物受邻近新建重型或高层建造物的影响。桩基础的适用性：①地基的上层土质差而下层土质较好或地基软硬不均或荷载不均，不能满意上部结构对不匀称变形的要求②需要长时光保存、具有重要历史意义的建造物③处承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载的作用④上部结构对基础的不匀称沉降相当敏感；或建造物受到大面积底面超载的影响；或地基土性异常。桩基础设计原则：①所有桩基础均应举行承载能力极限状态计算，内容包括：桩基础的竖向承载力和水平承载力计算；桩端平面以下刚强下卧层承载力验算；桩基础抗震承载力验算；承台及桩身承载力计算②下列桩基础尚应举行变形验算：桩端持力层为刚强土的一、二级建造物以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在刚强下卧层的一级建造桩基础的沉降验算；承受较大水平荷载或对水平变为要求郑重的一级建造桩基础的水平变位验算③对不允许浮上裂缝兴许限制裂缝宽度的砼桩身和承台，还举行抗裂或裂缝宽度验算。桩的分类：按承载性状分：①摩擦型桩（摩擦桩；端承摩擦桩）②端承型桩（端承型；摩擦端承型）按施工主意分：预制桩；灌注桩。竖向荷载下单桩的工作性能：①桩的承载传递②桩侧摩阻力和桩端阻力③单桩的破坏模式。单桩竖向承载力的决定主意：按材料强度决定，静载荷实验主意，静力触探法，经验公式法，动力试桩法。单桩在竖向荷载下的工作性能以及其破坏性状：工作性能：①桩的荷载的传递②桩身发生弹性压缩变形③桩底土层发生压缩变形④桩侧土对桩产生侧摩阻力。破坏性状：决定单桩竖向极限承载力标准值应满意规定：①一级建造桩基应采用现场静载荷实验，并结合静力触探、标准贯入等原位测试主意综合决定②二级建造桩基应按照静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的实验桩资料综合决定。无可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静载荷实验决定③三级建造桩基，如无原位测试资料，可利用承载力实验三叔估算。桩侧负摩阻力:桩土之间的相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下的位移时，桩侧摩阻力的方向向下，称为负摩阻力。要决定桩侧负摩阻力大小，首先就得决定产生负摩阻力的深度及强度的大小。在ln深度处桩周土与桩截面沉降相等，两者无相对位移发生，其摩阻力为零，正负摩阻力变换处为零的点称为中性点。下列情况下考虑桩侧负摩阻力作用：①桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对软硬土层时②桩周存在刚强土层，邻近底面承受局部较大的持久荷载，或地面大面积堆积时③因为降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。桩土应力比的影响因素;荷载水平、桩间土性质、桩长、桩土相对刚度、复合地基置换率、固结时光、垫层情况等。桩基沉降验算：砌体承重结构由局部倾斜控制，框架结构由相邻桩基础的沉降差控制，多层或高层建造和高耸结构由倾斜值控制。复合地基的概念及效用：复合地基指天然地基在地基处理过程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，加固区是由基体和增强体组成的人工地基。作用：①桩体效用②垫层效用③排水固结效用④挤密效用⑤加筋效用。何谓复合地基的桩土应力比？影响因素？：复合地基的桩土应力比n定义为桩顶的竖向应力σp与桩间土的平均竖向应力之比：n=σp/σs影戏因素：荷载水平、桩土模量比、面积置换率、基体强度、桩长固结时光。复合地基的置换率和复合模量：若桩体的横断面积为Ap，该桩体所对应的复合地基面积为A，则复合地基的面积置换率m为m=Ap/A；复合模量：将复合地基中增强体和基体两部分组成的非均质加固区视为一分层均质的复合土体，采用复合模量法代替原非均质加固土体的模量。为什么刚强地基和不良地基需要处理：因为其抗剪强度低，压缩性及透水性差，不能满意承载力要求。换土垫层的作用：①提高地基的承载力，②减少地基沉降量，③加速软土的排水固结，④防止冻土，⑤消除膨胀土的胀缩作用按照地基处理的原则将地基处理主意分：排水固结法，振动与挤密法，置换及拌入法，灌浆法，加筋法，冷热处理法和托换技术等。预压法处理软土的原理：在建造物场地举行加载预压,降低土体孔隙比,减少孔隙体积,使地基的固结沉降基本完成和提高基土强度。砂石桩法的特点：施工容易、加固效果好、节约三材、成本低廉、无污染等砂石桩的作用：在松散土中的作用①挤密作用②挤密和振捣作用。在粘性土中的作用：①置换作用②排水作用。强夯加固的地基的效果主要表现：①提高地基承载力②深层地基加固③消除液化④消除湿陷性⑤减少地基沉降量。强夯法的加固原理：①动力密实，用冲击性动力荷载，是土体中的孔隙体积减小，土体变得密实，从而调高地基土的强度②动力固结，庞大的冲击，能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体的原有结构，使土体局部发生液化丙产生褫夺裂缝，增强了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结③动力置换，动力置换分整体置换和桩式置换。建造物的地基问题概括有：强度及稳定问题，压缩及不匀称沉降问题，地下水流失及潜蚀和管涌问题，动力荷载作用下的液化、试问和震陷问题。地基处理主意分：排水固结法、振动与挤密法、置换及拌入法、灌浆法、加筋法、冷热处理法和托换技术等。非重力式支护结构的破坏形态：一强度破坏①锚拉体系破坏②支护体系向外移动③支护体系受弯破坏；二稳定性破坏①墙后土体整体滑动失稳破坏②坑底隆起③管涌或流砂。重力式围护结构的稳定性破坏主要形式：①倾覆破坏②滑移破坏③土体整体滑动失稳、坑底隆起、管涌或流砂与非重力式围护结构相似。异常土包括？为什么称之为异常土：异常土包括：湿陷性黄土，膨胀土，红粘土，岩溶与土洞，盐渍土，多年冻土混合土，风化岩和残积土，污染土。这些异常土各自具有不同于普通地基土的独特的工程地质特性。膨胀土的工程特征：①干燥时土质坚硬，易脆裂，具有显然的垂直和水平的张开裂缝，裂隙面较光洁②粘土颗粒含量较高，塑性指数较大，为亚粘土到粘土，土的结构强度较高，多为压缩性土③矿物成分中含大量蒙脱石，伊利石和高岭土④在一定荷载下，土的体积仍能膨胀。红粘土的形成具有气候和岩性两个条件：气候条件：气候变化大，年降雨量大于蒸发量，因气候湿润，有利于岩石的机械风化和化学风化，风化结果便形成红粘土。岩性条件：主要为碳酸盐类岩石，当岩层褶皱发育、岩石破碎、易于风化时，更易形成红粘土。红粘土的特点：一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及塑性界限很高，但却具有较高的力学强度和降低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。水泥加固的原理：①水泥的水解和水化反应②离子交换和团粒化作用③硬凝反应④碳酸化作用。桩基础设计内容和步骤：①举行调查研究，场地勘察，收集有关资料②综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构条件等决定桩基持力层③挑选桩材，决定桩的类型、形状尺寸和构造④决定单桩承载力设计值⑤按照上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置⑥按照桩的平面布置，初步拟定承台的轮廓尺寸及承台底标高⑦验算作用于单桩上的竖向或横向荷载⑧验算承台尺寸及结构强度⑨须要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当持力层下有刚强下卧层时，验算刚强下卧层的地基承载力⑩单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。换土垫层的作用：①提高地基承载力②减小地基沉降量③加速软土的排水固结④防止冻胀⑤消除膨胀土的胀缩作用。决定地基承载力的主意：①按土的抗剪强度指标用理论公式计算②按现场载荷实验的P-S曲线或其他原位实验结果决定名词解释地基:承担建造物荷载的地层。基础：介于上部结构与地基之间的部分，即建造物最底下的一部分。刚性基础：指抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差的材料建造的基础。柔性基础：用钢筋砼修建的基础。基础埋置深度：指基础底面至地面的距离。持力层：直接支承基础的土层。其下的土层为下卧层。相对刚度：在上部结构、基础与地基的共同作用下“上部结构+基础”与地基之间的刚度比。群桩基础：由2根以上的基桩组成的桩基础。复合地基：指天然地基在地基处理过程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，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。单桩的竖向承载力：指单桩在树下是竖向荷载作用下，桩土共同工作，地基土和桩身的强度和稳定性得到保证，沉降变形在容许范围内时所承担的最大荷载值。预压法：预压法是在建造物建造以前，在建造场地举行加载预压，使地基的固结沉降基本完成和提高地基土强度的主意。土工合成材料：以合成纤维、塑料、合成橡胶等聚合物为原料制成的用于岩土工程的新型材料。土工织物和土工膜的总称。托换技术：指解决原有建造物的地基、基础需要加固或改建问题；解决原有建造物基础下，需要修建地下工程以及邻近建造新工程而影响到原有工程的安全等问题的技术总称。桩式托换：包括所有采用桩的型式举行托换的主意总称。湿陷性黄土：黄土和黄土状土在一定压力作用下，受水浸湿后结构疾驰破坏，产生显著下沉的黄土。非湿陷性黄土：在一定压力作用下，受水浸湿后，无显著附加下沉的黄土。湿陷起始压力：湿陷性黄土在某一压力下浸水后开始浮上湿陷现象时的压力。三七灰土：三分石灰和七分粘性土拌匀后分层夯实。一步灰土：施工时常用每层虚铺220—250mm，夯实后成150mm来控制，称为一步灰土。群桩效应：指群桩基础收竖向荷载作用后，因为承台、桩、地基土的互相作用，使其桩端阻力、桩侧阻力、沉降的性状发生变化而与单桩显然不同，承载力往往不等于各单桩之和，沉降量则大于单桩的沉降量。桩侧负摩阻力：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。中性点：在ln深度处桩周土与桩截面沉降相等，两者无相对位移发生，其摩阻力为零，正、负摩阻力交换处为零