山东交通学院基础工程重点

山东交通学院基础工程重点1.地基:承受建筑物各种作用的地层.基础:将建筑物的各种作用传递至地基的结构物2.地基与基础在各种作用下将长生附加应力和变形。为了保证建筑物的正常使用与安全，地基与基础必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，变形也应在允许范围内。根据底层变化情况、上部结构的要求、作用特点和施工技术水平，可采用不同类型的地基和基础。3.地基:天然地基:未经过人工处理即可满足设计要求的地基。人工地基:经过人工加固或处理后的地基。4.基础:浅基础:刚性扩大基础、柔性扩大基础；深基础:桩基础、沉箱基础、沉井基础、地下连续墙；深水基础5.基础结构自身承载力及稳定性应采用作用效应基本组合和偶然组合进行验算6.偶然组合:为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。7.正常极限状态设计:1)作用短期效应组合：为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合2)作用长期效应组合：为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合8.基础工程相关验算:1)基础结构稳定性验算2)地基竖向承载力验算：进行地基竖向承载力验算时，传至基底或承台地面的作用效应应按正常使用极限状态的短期效应组合采用，同时应考虑作用效应的偶然组合（不包括地震作用）。9.基础工程设计和施工需要的资料:1)桥位(包括桥头引道)平面图及拟建上部结构及墩台形式、总体构造及有关设计资料2)桥位工程地质勘测报告及桥位地质纵断面图3)地基土质调查实验报告4)河流水文调查资料10.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有足够保证；4)基础本身的强度、耐久性满足要求。第二章1.天然地基优点:埋深浅、结构形式简单、施工方法简单、造价低。2.刚性基础：基础亏工具有足够的截面使材料的容许力大于由于地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，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。3.浅基础的构造:刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础、筏板和箱型基础4.旱地上基坑开挖及防护:无围护基础、有围护基础(板桩墙支护、喷射混凝土护壁、混凝土围圈护壁)。5.刚性角:自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角。6.襟边:自墩、台身底边缘至基顶边缘距离。5.基坑排水:表面排水法、井点法降低地下水位。6.板桩墙计算:⑴板桩墙侧向压力计算；⑵确定板桩插入土中深度的计算；⑶计算板桩墙截面内力，验算板桩墙材料强度，确定板桩截面尺寸；⑷板桩支撑（锚撑）的计算；⑸基坑稳定性验算；⑹水下混凝土封底计算。7.地基承载力容许值确定: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；4)参考在相同地质条件下，附近建筑物的地基容许承载力。8.刚性扩大基础设计步骤:1)基础埋置身度的确定：地基的地质条件、河流的冲刷深度、当地的冻结深度、上部结构形式、当地的地形条件、保持持力层稳定所需的最小埋置深度2)刚性扩大基础尺寸的拟定3)地基承载力验算：持力层强度验算、软弱下卧层承载力验算、地基承载力容许值的确定4)基底合力偏心距验算5)基础稳定性和地基稳定性验算6)基础沉降验算7)钢筋混凝土扩展基础计算要点第三章1.钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩构造要求：(1)箍筋，螺旋箍筋，d≥8mm且不小于主筋直径的1/4，中距不应大于主筋的15倍且不应大于300mm。(2)加强箍筋，d＝16～32mm，每隔2.0～2.5m设一道。(3)定位钢筋，也称耳筋。为确保主筋有足够的保护层厚度，钢筋笼四周从上到下可错位设置凸出的耳筋或定位弧形砼块。一般竖向每隔2m设一道，每道沿圆周均匀设置4个。(4)配筋率一般为0.2％～0.6％。2.钻孔灌注桩施工：1)准备工作：准备场地、埋置护筒、制备泥浆、安装钻机或钻架；2)钻孔3)清空及吊装钢筋骨架4)灌注水下混凝土3.护筒的作用：1)固定桩位，并做钻孔指导；2)保护孔口防止孔口土层塌陷；3)隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位，以稳固孔壁。3.桩基础的适用条件:1)荷载较大，地基上部土层软弱，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，位于基础或结构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)当地基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）土层，将荷载传到较坚实（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，采用其它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。第四章1.单桩在轴向受压荷载作用下的破坏形式以及单桩承载力取决于什么因素？:1)纵向挠曲破坏，桩的承载力主要取决于桩身的材料强度、2)整体剪切破坏，桩的承载力主要取决于桩底土的支承力，桩侧摩阻力也起一部分作用3)刺入式破坏，桩所受荷载由桩侧摩阻力和桩底反力共同承担，一般摩擦桩或纯摩擦桩多为此类破坏，且基桩承载力往往由桩顶所允许的沉降量控制2.负摩阻力:桩周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作用的摩阻力。3.摩擦桩:如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩.4.柱桩(端承桩):端承穿过松软土层，桩底支承在坚硬土层或岩石中，且桩的长径比不太大时，在竖向荷载作用下，桩基所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主时，称为端承桩或柱桩。5.土的弹性抗力:当桩受到水平外力作用后，桩土协调变形，桩的水平位移及转角引起土体对桩产生横向抗力，它起到抵抗外力和稳定桩基础的作用，土的这种作用力称为土的弹性抗力。6.桩的计算宽度:桩在水平外力作用下，除了桩身宽度范围内桩侧土受挤压外，在桩身宽度以外的一定范围内的土体都受到一定程度的影响（空间受力），且对不同截面形状的桩，土受到的影响范围大小也不同。为了将空间受力简化为平面受力，并综合考虑桩的截面形状及多排桩桩间的相互遮蔽作用，将桩的设计宽度（直径）换算成相当于实际工作条件下矩形截面桩的宽度b1,b1称为桩的计算宽度。7．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，这种群桩不同于单桩的工作性状所产生的效应，称其为群桩效应。8.“m”法弹性单排桩基桩内力和位移计算基本理论的必要假定：1)将土视作弹性变形介质，它具有随深度成比例增长的地基系数；2)土的应力应变关系符合文克尔假定；3)计算公式推导时，不考虑桩与土之间的摩擦力和黏结力；4)桩与桩侧土在受力前后始终密贴；5)桩作为一弹性构件。9.单、多排桩桩的计算步骤:1)计算各桩桩顶所受的荷载Pi、Qi、Mi；2)确定桩在局部冲刷线下的入土深度(桩长的确定)；3)验算单桩轴向受压承载力容许值；4)确定桩的计算宽度b1；5)计算桩的变形系数α；6)计算地面处桩截面的作用力Q0、M0，并验算桩在地面或最大冲刷线处的横向位移x0不大于6mm。然后求算桩身各截面的内力，进行桩身配筋及桩身截面强度和稳定性验算；7)计算桩顶位移和墩台顶位移；8)弹性桩桩侧最大土抗力是否验算，目前无一致意见，现行《公桥基规》对此也未作要求。第五章1.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。用沉井法修筑的基础叫做沉井基础2.沉井基础的特点:1)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；2)沉井在下沉过程中，作为坑壁围护结构，起挡土挡水作用；3)施工中不需要很复杂的机械设备，施工技术也较简单。4)沉井施工工期较长；5)在饱和细砂、粉砂和亚砂土中施工沉井，井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；6)沉井下沉过程中遇到大孤石、树干或井底沿岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定的困难。3.沉井按施工方法分类：一般沉井、浮运沉井4.沉井一般构造：井壁、刃脚、内隔墙、井孔、凹槽、射水管、封底和顶盖板5.沉井的施工：旱地施工、水中筑岛、浮运沉井。6.旱地上沉井施工：1）清整场地2）制造第一节沉井3）拆模及抽垫4）挖土下沉5）接高沉井6）设置井顶防水围堰7.沉井下沉过程中遇到的问题及处理：偏斜：可用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法处理，空气幕沉井也可采用侧压气纠偏；下沉困难：增加压重和减少井壁摩阻；突沉：控制均匀挖土减小刃脚处挖土深度；流砂：①排水下沉发生流沙：向井内灌水或不排水除土下沉；②不排水下沉：采用井点法，降低水位。8.考虑土体弹性抗力的沉井设计与计算基本假定：1）地基土为弹性变形介质，水平向地基系数随深度成正比例增加(即m法)2）不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力3）沉井基础的刚度与土刚度的比值，可认为是无限大。第六章1.地基处理：是为提高地基的承载力、改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。2.地基处理的目的及主要方法：⑴目的：①提高土的抗剪强度，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改善土的渗透性，加速固结沉降过程；④改善土的动力性能，防止液化；⑤消除或减少特殊土的不良工程特性。⑵方法：置换、排水固结、化学加固、振密挤密、加筋。3.换土垫层法：是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗料径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。换土垫层主要用于浅层地基处理，一般适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、古井、古墓等处理深度不大（3m以内）的各类软弱土层。4.排水固结法：使天然地基在建筑物投入使用之前完成大部分固结沉降，从而减少建筑物或构造物使用期的沉降，保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围内。5.排水固结法分类:1)按系统:排水系统、加压系统；2)按加载方法:加载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗预压法、联合预压法6.挤密砂桩法加固机理:1)对松散的砂土层：砂桩的加固机理有挤密作用、排水减压作用和砂土地基预振作用。2)对于松软黏性土地基中: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。3)对于砂土与黏性土互层的地基及冲填土，砂桩也能起到一定的挤实加固作用。7.黄土湿陷性的判别:湿陷系数:单位厚度的土层，由于浸水在规定压力下产生的湿陷量，它表示了土样所代表黄土层的湿陷程度。湿陷性判别:我国《湿陷性黄土地区建筑规范》按照国内各地经验采用s=0.015作为湿陷性黄土的界限值，s≥0.015定为湿陷性黄土，否则为非湿陷性黄土。8.膨胀土:土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著地吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。9.冻土:根据冻结延续时间分为季节性冻土、多年冻土。10.季节性冻土层:土层冬季冻结，夏季全部融化，冻结延续时间一般不超过两季。下边界线称为冻深线。11.地基与基础的震害:地基土振动液化；地基与基础的震沉，边坡的滑坍以及地裂；基础的其他震害（断裂、折损、倾斜、移动或倾覆）。12.地基土的液化是指地面以下，一定深度范围内的饱和粉细砂土、亚砂土层，在地震过程中出现软化、稀释、失去承载力而形成类似液体形状现象。13．基础工程的抗震措施:1)对松软地基及可液化土地基:①改善土的物理力学性质，提高地基抗震性能；②采用桩基础、沉井基础等；③轻荷载、加大基础底面积；2)对地震时不稳定的河岸地段:在此类地段修筑大、中桥墩台时应适当增加桥长，注重桥跨布置等将基础置于稳定土层上并避开河岸的滑动影响。3)基础本身的抗震措施。