1、基础工程复习资料一、 填空题1. 结构物的全部荷载都由它下面的地层来承担，受结构物影响的那一部 分地层称为 持力层 ，结构物与地基接触的部分称为 基础 。2. 为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为 永久荷载 、 可变荷载 和偶然荷载。3. 基础工程设计计算的基本原则是：基础底面的压力小于地基的 承载力容许值 ，地基及基础的变形值小于结构物要求的 沉降值 ，地基及基础 整体稳定性 有足够保证，基础本身的强度满足要求。4. 天然浅基础，根据受力条件及构造可分为 刚性基础 和 柔性基础 两大类。5. 地基承载力验算包括 持力层承载力验算 ，软弱下卧层验算和 地基承
2、载力容许值 的确定。6. 基础的沉降验算包括 沉降量 ，相邻基础 沉降差 ，基础由于地基不均匀沉降而发生的 倾斜 等。7. 根据桩的受力条件，基桩可分为： 摩擦桩 与 端承桩 ，竖桩与斜桩，桩墩。按施工方法，桩的施工方法基本形式为 沉桩 和灌注桩。按承台位置，桩基础可分为 高桩承台 和 低桩承台 。8. 钻孔灌注桩的施工程序为 定位和钻孔 ，清孔，吊放钢筋笼架， 灌注混凝土 。9.一般长度的桩，水平起吊常采用两个吊点，设桩长为 a，根据吊运或堆放时桩身产生的正负弯矩相等的原则确定的吊点的位置应位于 0.207L。10. 桩在轴向压力荷载作用下，桩顶将发生轴向位移（沉降），它为 桩身弹性压缩 和
3、桩底以下 桩底土层压缩 之和。桩顶荷载是桩通过 桩侧摩阻力 和 桩底阻力 传递给土体。11.地基系数变化规律之一的“m”法指的 是考虑土的弹性抗力在地面或最大冲刷线处为零，随深度成直线比例增长的计算法 。12.砂砾垫层的质量检验，可选用 环刀取样法 或 贯入测定法 进行。二、 名词解释1.人工地基当地基不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，在建造基础的地基称为人工地基。2.摩擦桩 桩穿过并支承在各种压缩性土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以侧摩阻力为主时，统称为摩擦桩。3.单桩轴向容许承载力 指单桩在轴向荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性都能得到保证，变形也在容许范围内所
4、容许承受的最大荷载4.地基系数文克尔假定中，任一点所承受压力与该点变形比值即为地基系数5.复合地基 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，加固区又基体和增强体两部分组成的人工地基。6.何谓刚性基础和刚性角？刚性基础有何特点？当基础圬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。 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。7.什么是桩的负摩阻力？它产生的条件是什么？对基桩有什么影响？桩周土体的
5、沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面产生的向下作用的摩阻力称为桩的负摩阻力。桩的负摩阻力将桩侧土的部分重力以外荷载的形式传递给基桩，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大。8.为什么粘土中打桩，桩打入土中静置一段时间后一般承载力会增加？桩打入土中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。9.什么叫“群桩效应”？单桩承载力与群桩中一根桩的承载力有什么不同？群桩效应就是指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，承载力往往
6、不等于各单桩承载力之和这一现象。10.地基处理的目的是什么？按其作用机理，可分为哪几类？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形的要求。可分为置换，排水固结，化学加固，振密、挤密，加筋。11.最不利荷载组合。最不利荷载组合是指组合起来的作用应产生相应的最大力学效能12.弹性桩。时，桩的实际刚度相对较小，外力作用下桩轴线和桩周土体同时发生变形。5.2h13.地基处理按其作用机理，可分为哪几类？任取一种地基处理方法概述其特点。五类：置换、排水固结、化学加固、振密和挤密、加筋。14. 饱和地基处理的方法、强夯、重力
7、强夯的区别。饱和地基处理的方法：换土垫层法、深层搅拌法。强夯法也称为动力固结法，是一种将较大的重锤从 6-20 米高出自由下落，对较厚的软土层进行强力夯实的地基处理方法，土体在夯击能量作用下产生孔隙水压力是土体结构被破坏，土粒间出现裂隙，形成排水通道，渗透性改变，随着孔隙水压力的消散土开始密实，抗剪强度，变形模量增大。而重锤夯实法是应用起重机将重锤提到一定高度然后自由落下，重复夯击地基，使得表层夯击密实而提高强度。15.P5,作用代表值， 作用标准值的意义，p7-p8 极限状态，他们是在JTG d60约定。作用代表值：针对不同设计目的采用的不同计算量值，称为作用代表值。 作用标准值：作用标准值
8、是作用的基本代表值，相当于设计基准期内年最大荷载统计分布的特征值。承载能力极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或位移状态。正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。16.P18,P20,基础构造要求,P21 基坑开挖留 300、边坡 1：m 的表示。刚性扩大基础，其每边扩大的尺寸最小为 0.20.5m 还受到最大刚性角的限制。基坑开挖在接近基底设计高程时要留 300mm 由人工开挖，以免破坏基底土结构。H 为竖高（通常为 1），B 为横长Bm:tan:117.P11 基础设计原则。1.基础地面的压力小于地基承载力容许值2
9、.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有足够的保证4.基础本身的强度、耐久性满足要求18.P24 轻型井点降水概念。沿基坑四周每隔一定间距布设井点管，井管下端 1.5m 左右为滤管，其上钻有若干 2mm 滤孔，外包过滤层。然后通过集水管连接并抽水，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基底的干燥无水。19.P27 例题，P48 公式 2-11 及核心半径。例题略。 aRfWMANpminax Ab26120.地基容许承载力确定 4 种方法，公式 2-10,及符号意义，那些情况宽度、深度修正为0。21.地基承载力提高 25%情况.22.基础稳定计算的安全系数。练
10、习题：P67:2-2,2-4,2-923.P69,单多排桩，高桩承台，P76,P77 沉桩、灌注桩构造要求,p78 土塞，p79 承台构造。24.P82 正循环，P68：构造。泥浆护壁正循环。P87 水下混凝土，p94 吊装。练习题：P106,3-2,3,4,5， 3-925. P110 桩的 4 种破坏，p123 负摩擦，中性点。26.桩的质量检测，27.土的变形系数。28.地基系数 m：4 总方法。29.多排桩，概念。30.P133，公式。P134 变形系数，桩间距 3d，不同桩效用。31.P148，p164，p165 群桩，32.p68 承台面筋，抗冲切。课后练习题：4-1什么叫 “m”
11、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：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；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。4-3. “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
12、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 h2.5/，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，则桩相对刚度较大，可按刚性桩计算。4-9. 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。4-10. 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） 第 i 根桩桩顶处仅产生
13、单位轴向位移时引起的桩顶轴向力（2） 第 i 根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移时引起的桩顶横轴向力（3） 第 i 根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移时引起的桩顶弯矩；或桩顶产生单位转角时，在引起的桩顶横轴向力（4） 第 i 根桩桩顶处仅产生单位转角时，在桩顶引起的弯矩4-11.5-1.沉井基础和优缺点。沉井是一种井筒状空腔结构物，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擦阻力逐步沉入地下至设计高程，最终形成桥梁墩台或其他建筑物基础的一种深基础形式。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，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；可作为临时围堰作用，节约材料，简化施
14、工；可作为地下构筑物的围护结构，沉井内部空间可得到充分应用；占地面积小、挖土量少，对邻近建筑物等环境影响较小；操作简便、技术可靠、节省投资。缺点：施工工期长、对粉、细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到大的孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定的影响。6-1.人工地基人工地基可分为两类：地基处理过程中天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良，形成的人工地基类似于均匀地基，承载力和沉降计算方法仍可采用均质地基的计算方法；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。6-2.软土特点含水率较高，孔隙比较大；抗剪强度低；
15、压缩性较高；渗透性很小；结构性明显；流变性显著。6-3.软土地基在荷载下沉降变形包括固结沉降、瞬时沉降和次固结沉降。6-4.换土垫层的计算6-1. 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。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6-2. 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。6-3
16、. 软黏土工程特性有哪些？如何区别淤泥和淤泥质土？含水率较高，孔隙比较大；抗剪强度低；压缩性较高；渗透性很小；结构性明显；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6-4.6-6. 强夯法和重锤夯实法的加固机理有何不同？使用强夯法加固地基应注意什么问题？强夯法也称为动力固结法，是一种将较大的重锤从 6-20 米高出自由下落，对较厚的软土层进行强力夯实的地基处理方法，土体在夯击能量作用下产生孔隙水压力是土体结构被破坏，土粒间出现裂隙，形成排水通道，渗透性改变，随着孔隙水压力的消散土开始密实，抗剪强度
17、，变形模量增大。而重锤夯实法是应用起重机将重锤提到一定高度然后自由落下，重复夯击地基，使得表层夯击密实而提高强度。使用强夯法夯击地基应注意：1.施工前，应进行原位试验，取原状土测出相关数据； 2.施工过程还应对现场地基土层进行一系列对比观测；3.减少在建筑物和人口密集处使用。6-11.6-12.7-1.黄土为什么会有湿陷性？如何评价黄土的湿陷性？7-4.影响膨胀土胀缩特性的主要因素是什么？如何判别膨胀土？影响膨胀土胀缩性质的因素主要有内在机制和外在因素两个方面。内在机制，主要指矿物成分和微观结构两方面；外界因素指水分迁移是控制土胀缩特性的关键因素。膨胀土规范规定，凡具有下列工程地质特征的场地，
18、且自由膨胀率 ef40%的土应判定为膨胀土：裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土，在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎；常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等；建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。7. 计算题i. 某矩形群状基础的承台下共有 6 根单桩，上部结构和在核承台机上 覆土（已考虑了自重荷载分项系数）重 10000kN，My=500 kNm，Mx=200 kNm。试计算各桩顶承受的荷载大小。（桩沿 X 向间距为 15m，沿 Y 向间距为 2m，对称布置） yx135420ii. 某小桥桥台为刚性扩大基础 2mX8Mx1m（厚），基础埋深 1m，地基土为流塑性土，I L=1，e=08，=18 kN/m 3，基底平均附加应力为 160kPa，拟采用砂垫层，请确定砂垫层厚度及平面尺寸。（由 IL=1，e=08 查得： 0=150 kPa；取应力扩散角 =30；砂土容重s=195 kN/m 3）
