基础工程复习

第1页共5页基础工程复习第二章天然地基上的浅基础1.天然地基浅基础根据受力条件和构造可分为刚性基础和钢筋混凝土扩展基础两大类2.刚性基础的形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础，条形基础等。3.刚性基础常用材料：混凝土，粗料石和片石（圬工材料）。4.刚性基础的特点：稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载。缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定的限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用。5.刚性基础不适宜作为浅基础的情况：荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，持力层的土质较差又较厚时。6.刚性基础：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基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7.钢筋混凝土扩展基础：基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。8.钢筋混凝土扩展基础的常见形式：柱下扩展基础，条形和十字形基础，筏板及箱型基础。9.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。10.地基承载力的容许值的确定一般有以下三种方法：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。11.有围护基坑中护壁的方法：板桩墙支护，喷射混凝土护壁，混凝土围圈护壁。12.基坑排水的方法：表面排水法，井点法降低地下水位。13.水中围堰的种类：土围堰，草袋围堰，钢板桩围堰，地下连续墙围堰法。14.公路桥涵地基的岩石分为：岩石，碎石土，砂土，粉土，粘性土和特殊性岩石。15.岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值分为：坚硬岩，较硬岩，较软岩，软岩和极软岩。16.土的工程特性指标包括：抗剪强度指标，压缩性指标，动力触探锤击数，静力触探探头阻力，荷载试验承载力以及其他特性指标。17.地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值，平均值，容许值。强度指标应取标准值；压缩性指标应取平均值；承载力指标应取容许值。18.土的抗剪强度指标，可采用原状土室内剪切试验，无侧限抗压强度试验，现场剪切试验，十字板剪切试验等方法测定。19.土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验，原位浅层或深层平板载荷试验，旁压测试确定。20.地基土的压缩性可按p1为100kPa,p2为200kPa相对应的压缩系数值a1-2划分为低，中，高压缩性，且应按一下规定进行评价：1.当a1-2﹤0.1mPa时，为低压缩性土；2.当0.1Mpa≤a1-2＜0.5Mpa时，为中压缩性土；3.当a1-2≥0.5MPa时，为高压缩性土。20.土的载荷试验应包括浅层平板载荷试验，深层平板载荷试验。21.确定基础埋置深度时，需要考虑的因素：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第2页共5页小埋置深度，⑦相邻建筑物的影响，⑧施工技术条件及经济分析。22.刚性扩大基础拟定尺寸时，主要根据基础埋置深度确定基础平面尺寸和基础分层厚度23.自墩、台身底边缘至基底边缘距离C1称襟边，其作用①扩大基地面积增加基础承载力；②便于调整基础施工时在平面尺寸上可能发生的误差；③为了支立墩、台身模板的需要。24.自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角，称为刚性角。每个台阶的宽度与厚度保持在一定比例内，使其夹角，这时可认为属刚性基础。25.地基承载力验算包括：持力层承载力验算，软弱下卧层承载力验算，地基承载力容许值的确定。26.持力层是指：直接与基底相接触的土层。第三章桩基础的基本知识及施工1.桩基础的组成：单根桩，单排桩，多排桩。2.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土层，将荷载传到较坚实土层，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，在可液化的地基中，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。3.桩基础按承台的位置可分为：①高桩承台基础，②低桩承台基础。4.按施工方法分类：沉桩（预制桩），灌注桩，管柱基础，钻埋空心桩。5.沉桩可分为：打入桩，振动下沉桩，静力压桩。6.预制桩的特点：①不易穿透较厚的砂土等硬夹层，只能进入沙砾、硬黏土，强风化岩层等坚实持力层不大的深度。②沉桩方法一般采用锤击，由此产生的震动。噪音污染必须加以考虑。③沉桩过程中产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物，道路，管道，管线等的损失。④一般来说，预制桩的施工质量较稳定。⑤预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土受到挤密，使桩侧表面的法向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也相应提高。⑥由于桩的灌入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计高程而截桩，造成浪费。⑦预制桩由于承受运输，起吊，打击应力，需要配置较多钢筋，混凝土强度等级也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。7.灌注桩可分为钻、挖孔灌注桩和沉管灌注桩。8.根据成桩方法和过程的挤土效应可将桩分成挤土桩，部分挤土桩和非挤土桩。9.根据桩土相互作用特点，基桩可分为：竖向受荷桩，横向受荷桩，桩墩。10.以下几种情况可视为摩擦桩：第3页共5页①当桩端无坚实持力层且不扩底时②当桩长径比很大，即使桩端置于坚实持力层上，由于桩身直接压缩量过大，传递到桩端的荷载较小时。③当预制桩沉桩过程由于桩距小，桩数多，沉桩速度快，使已沉入桩上涌，桩端阻力明显降低时。11.按桩身材料分类：钢桩，钢筋混凝土桩12.各种基桩的构造：钢筋混凝土钻孔灌注桩，钢筋混凝土预制桩。第四章桩基础的设计计算1.单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式：①纵向挠曲破坏。桩的承载能力取决于桩身的材料强度②整体剪切破坏。桩的承载能力主要取决于桩底土的支撑力，桩侧摩阻力也起部分作用。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。2.桩的轴向受压承载力，取决于桩周土的强度或桩本身的材料强度。3.单桩轴向承载力容许值：指单桩在轴向何在作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围之内所容许承受的最大荷载。4.静载试验法：试桩的数目应不小于基桩总数的2%，且不应少于2根。加载主要有：堆载法，锚桩法。观测系统主要有桩顶位移和加载数值的观测。5.负摩阻力：当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。6.负摩阻力产生的原因：①在桩附近地面大量堆载，引起地面沉降。②土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉；③桩穿过欠压密土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；④桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；⑤在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷，冻土融化产生地面下沉。由此可见，当桩穿过软弱高压缩性土层而支撑在坚硬持力层上时最容易发生桩的负摩阻力问题。7.中性点：正、负摩阻力变换处的位置称为中性点。8.文克尔地基模型假定地基土表面上任一点处的变形Si与该点所承受的压力强度Pi成正比，而与其他点上的压力无关，即文克尔地基模型是把地基视为刚性基座上由一系列侧面无摩擦的土桩组成，并可用一系列独立弹簧来模拟。其特征是地基仅在荷载作用区域发生与压力成正比例的变形，在区域外的变形为零。9.地基系数分布规律：①认为地基系数C随深度呈正比例增加C=mz，（“m”法）②认为地基系数C自地面沿深度成曲线增加C=K(“K”法)③认为地基系数C随深度呈抛物线规律增加C=cz(“C”法)④认为地基系数C随深度为均匀分布，不随深度变化C=K（“常熟”法）108.刚性桩与弹性10.桩的划分：①当桩的入土深度时，桩的相对刚度小，必须考虑桩的实际刚度，按弹性桩来计算。②当桩的入土深度时，则桩的相对刚度较大，可按刚性桩计算。11.利用桩的变位图示计算Pi、Qi、Mi值，若令：第4页共5页①当第i根桩桩顶处仅产生单位轴向位移（Ci=1）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（ai=1）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（ai=1）时，在桩顶引起的弯矩为；或当桩顶产生单位位移转角（=1）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（=1）时，在桩顶引起的弯矩为；12.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性状所产生的效应，称为群桩效应。13.承台按极限状态设计，一般应进行①局部受压、②抗冲切、③抗弯。④抗剪，验算。14.桩基础的设计步骤和思路。第五章沉井基础及地下连续墙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面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。2.沉井基础的特点：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。3.沉井基础的缺点：①施工工期较长，②对粉、细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜，③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困难。4.考虑使用沉井基础的情况：①上部荷载较大，表层地基土承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，而在一定的深度下有较好的持力层，且较为经济合理；②在山区河流中，虽土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工；③岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难。5.沉井按施工方法分类：①一般沉井，②浮运沉井。6.沉井按建筑材料分类：①混凝土沉井②钢筋混凝土沉井③竹筋混凝土沉井④钢沉井7.按沉井的平面形状分：圆形、矩形和圆端形。8.按井孔的布置方式：单孔、多孔沉井和多排孔沉井。9.按沉井的立面情况可分为：柱形、阶梯形和锥形沉井。10.按沉井的竖向剖面形状可分为：直壁柱形、外壁单阶形、外壁多阶形、内壁多阶形。11.沉井的一般构造：井壁、刃脚、内隔墙、井孔、凹槽、封底和顶盖板等。12.井壁。应有足够的厚度和强度，以承受下沉过程中各种最不利的荷载组合所产生的内力，混凝土强度等级宜大于C20。同时，要有足够的厚度，提供充足重量，使沉井能在自重的作用下顺利下沉到设计高程。13.刃脚。井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其主要功能是减少下沉阻力。刃脚底水平面称为踏面（宽度一般为10～20cm）14.内隔墙。主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，减小井壁受力的计算跨度，同时又把整个沉井分隔成多个施工井孔，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。15.井孔。沉井内设置内隔墙或纵横隔墙或纵横框架间形成的格子空间称作井孔，为挖土、排土的工作场所和通道。16.射水管。作用：射水助沉。17.封底及顶盖。防止地下水渗入井内，为了使封层混凝土和底板和井壁间有更好的连接，以传递基底反力，使沉井成为空间结构受力体系。第5页共5页18.浮运沉井有不带气筒的浮运沉井和带气筒的浮运沉井两种。19.沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛及浮运沉井三种。20.下沉困难：指沉井下沉过慢或停沉。导致下沉困难的主要原因是：①开挖面深度不够，正面阻力大；②偏斜或刃脚下遇到障碍物、坚硬岩层和土层；③井壁摩阻力大于沉井自重；④井壁无减阻措施或泥浆套、空气幕等减阻构件遭到破坏