基础工程复习题答案

基础⼯程复习题答案
基础⼯程复习题答案
1、地基设计必须满⾜的基本条件：
①强度条件：承载⼒⾼；
②变形条件：沉降⼩；
③稳定性条件：⼟层稳定性和整体稳定性
2、持⼒层应满⾜建筑物对地基承载⼒和地基变形的要求
3、浅基础的类型及其适⽤条件
按结构型式分：
扩展基础（适⽤于载荷较⼤，地质条件较差的情况。

）、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础（适⽤于具有硬壳持⼒层、⽐较均匀的软弱地基上六层及六层以下承重横墙较密的民⽤建筑。

）、箱形基础、壳体基础等。

按材料分：
⽆筋基础（刚性基础）：适⽤于地基强度较⼤，沉降量⼩，建筑物荷载较⼩的情况
钢筋混凝⼟基础。

4、最优含⽔率：最⼤⼲密度对应的特征含⽔率。

影响填⼟压实效果的主要因素有：
①⼟的性质：粘性⼟容易压实
②含⽔率：含⽔量在最佳状态容易压实
③压实的机械：压实机械重，容易压实
④分层厚度：分层厚度均匀的，容易压实
5、淤泥为在静⽔或缓慢的流⽔环境中沉积，并经⽣物化学作⽤形成，其天然含⽔量⼤于液限、天然空隙⽐⼤于或等于1.5的粘性⼟。

当天然含⽔量⼤于液限⽽天然空隙⽐⼩于1.5但⼤于或等于1.0的粘性⼟或粉⼟为淤泥质⼟。

6、地基持⼒层必须满⾜地基承载⼒和地基沉降这两个基本要求，⽽且应该充分发挥地基潜⼒
7、单桩：采⽤⼀根桩（通常为⼤直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独⽴桩。

群桩：由多根桩柱组成的⼈⼯基础，⽤以承受荷载和建筑物的重量，并传⾄地基的桩。

桩基：由桩和承台组成的⼀种深基础。

单桩基础：⼀台⼀桩；群桩基础：⼀台多桩。

群桩基础：由2根以上桩组成的桩基。

第8题与24题重复
8、复合地基：由增强体和周围地基⼟体共同承担上部荷载并协调变形的⼈⼯地基。

在以下情况下可不考虑承台下⼟的分担作⽤：
①承台经常出现的动⼒作⽤，如铁路桥梁桩基；
②承台下存在可能产⽣负摩擦⼒的⼟层，如湿陷性黄⼟、⽋固结⼟、新天图、⾼灵敏度软⼟
以及可液化⼟，或由于降⽔地基⼟固结⽽与承台脱开；
③在饱和软⼟中沉⼊密集群桩，引起超静空隙⽔压⼒和⼟体隆起，随着时间推移，桩间⼟逐渐固结下沉⽽与承台脱离等
按增强体的⽅向分类
竖向增强体复合地基：柔性、半刚性和刚性桩复合地基；
横向增强体复合地基：⼟⼯合成材料、⾦属材料栅格等。

9、减轻不均匀沉降变形损害的施⼯措施：
①、施⼯时应尽量保持地基⼟的原状结构，（如开挖基坑时，在坑底保留20cm的原状⼟，待垫层施⼯时再挖除；）
②、合理安排施⼯顺序。

（当拟建建筑物各部分之间有轻（低）重（⾼）悬殊时，⼀般先按先重后轻，先⾼后低顺序施⼯）
③、合理选择施⼯⽅式。

（在已建成的轻型建筑物的周围，不宜堆放⼤量的建筑材料或⼟⽅等重物，以免地⾯堆载引起建筑物产⽣的附加荷载）
10、单桩竖向承载⼒：指单桩在外荷载作⽤下，不丧失稳定，不产⽣过⼤变形所能承受的最⼤荷载。

单桩竖向极限承载⼒：是指单桩在竖向荷载作⽤下，桩和桩周⼟体均能维持⾃⾝的稳定，并且变形也在容许范围内，能够满⾜建筑物的正常使⽤要求所能承载的最⼤荷载
井沉过程中遇到的问题及处理（11、12题）
11、偏斜
主要原因有：①⼟岛表⾯松软，或制作场地或河底⾼低不平，软硬不均；②刃脚制作质量差，井壁与刃脚中线不重合；③抽垫⽅法⽋妥，回填不及时；④除⼟不均匀对称，下沉时有突沉和停沉现象；⑤刃脚遇障碍物顶住⽽未及时发现，排⼟堆放不合理，或单侧受⽔流冲击淘空等导致沉井受⼒不对称。

纠正偏斜，通常可⽤除⼟、压重、顶部施加⽔平⼒或刃脚下⽀垫等⽅法处理。

12、难沉
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或坚硬岩层和⼟层；③井壁摩阻⼒⼤于沉井⾃重；④井壁⽆减阻措施或泥浆套、空⽓幕等遭到破坏。

解决难沉的措施主要是增加压重和减少井壁摩阻⼒。

增加压重的⽅法有：①提前接筑下节沉井，增加沉井⾃重；②在井顶加压沙袋、钢轨等重物迫使沉井下沉；③不排⽔下沉时，可井内抽⽔。

减⼩井壁摩阻⼒的⽅法有：①将沉井设计成阶梯形、钟形，或使外壁光滑；②井壁内埋设⾼压射⽔管组，射⽔辅助下沉；③利⽤泥浆套或空⽓幕辅助下沉；④增⼤开挖范围和深度，
13、基础埋置深度的选择（⿊体字才要答，其他全为解释）
2.3.1 与建筑物有关的条件
与建筑物的结构特点，使⽤功能、载荷⼤⼩有关。

相邻建筑，新深于⽼建筑的基础埋深。

2.3.2 ⼯程地质条件
应考虑的主要因素包括：
下卧软⼟层；
持⼒层斜⾯的影响；
边坡的影响。

2.3.3 ⽔⽂地质条件
基础应尽量埋置在地下⽔位以上。

否则，应考虑：
承压⽔的影响，基坑底最⼩保护厚度
2.3.4 地基冻融条件
多年冻⼟
季节性冻⼟：冻胀、融陷
设计冻深
最⼩埋深
hmax-允许基础底⾯下残留冻⼟的最⼤厚度。

2.3.5场地环境条件
14、建筑基坑是指为进⾏建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施⼯所开挖的地⾯以下空间。

为保证基坑施⼯，主体地下结构的安全和周围环境不受损害，需对基坑进⾏包括⼟体、降⽔和开挖在内的⼀系列勘察、设计、施⼯和检测等⼯作。

这项综合性的⼯程就称为基坑⼯程。

15、软⼟具有的⼯程特性：
①具有明显的流变性：w⼤
②具有明显的结构性：灵敏度⾼（3—16）
③压缩系数⾼：a1-2>0.5Mpa
④抗剪强度低
⑤渗透系数⼩
⑥具有不均匀性
16、软弱下卧层应满⾜的要求：地基承载⼒、地基变形要求
要求：σz +σcz≤f az
矩形基础：
b矩形宽度；l矩形底边长度；Pc
17、应考虑桩侧负摩阻⼒的情况：
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较硬⼟层时；
②、桩周存在软弱⼟层，邻近桩侧地⾯承受局部较⼤的长期荷载或地⾯⼤⾯积堆载时；
③、由于降低地下⽔位，使桩周⼟中有效应⼒增⼤，并产⽣显著压缩沉降时；
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18、162页；承台平⾯尺⼨应作受弯、受冲切、受剪切和局部承压承载⼒验算
19、饱和⼟的强夯加固机理，分为三个阶段：
①加载阶段：在冲击振动应⼒作⽤下，动应⼒和孔隙⽔压⼒增加，产⽣挤密和排⽔作⽤；②卸载阶段：动应⼒减少⾼孔隙⽔压⼒冲击的束缚，形成新的排⽔通道；
③动⼒固结阶段：⽔不断排出，总应⼒⼤部分或全部由⾻架承担，进⼀步被挤密。

排⽔固结过程⼀般2-4周。

20、影响群桩竖向承载⼒的因素：
承台刚度、基⼟性质、桩距S 的影响
21 、钉墙⽀护结构
组成：由被加固的原位⼟体、布置较密⼟钉和喷射于坡⾯上的混凝⼟⾯板组成。

适⽤条件：适合地下⽔位以上的粘性⼟、砂⼟和碎⽯⼟等，不适合于淤泥或淤泥质⼟层，⽀护深度不超过18m 。

22、解释⾯积置换率m 与桩⼟应⼒⽐n 的概念,并写出相应的表达式
⾯积置换率：
复合地基中，⼀根桩和它所承担的桩间⼟体为⼀复合⼟体单元。

在这⼀复合⼟体单元中，桩的断⾯⾯积和复合⼟体单元⾯积之⽐，称为⾯积置换率
正⽅形布置：等边三⾓形布置时：
通常将桩和⼟承担的荷载与总荷载之⽐称为桩⼟荷载分担⽐，将桩顶平均应⼒与桩间⼟平均应⼒之⽐称为桩⼟应⼒⽐。

①模量⽐公式：
②Baumann 公式：③复合模量
23、⽀护结构的类型及适⽤条件
1.放坡开挖及简易⽀护：适⽤于地基⼟质较好，开挖深度不⼤以及施⼯现场有⾜够放坡场所的⼯程。

2.悬臂式⽀护结构：指没有内撑和锚拉的板桩墙、排桩墙和地下连续墙⽀护结构。

3.⽔泥⼟桩墙⽀护结构：利⽤⽔泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部将⽔泥和⼟体强制拌和，便可形成具有⼀定强度和遇⽔稳定的⽔泥⼟桩。

4.内撑式⽀护结构：由⽀护桩或墙和内⽀撑组成。

⽀护桩常采⽤钢筋混凝⼟桩或钢板桩，⽀护墙通常采⽤地下连续墙。

内⽀撑常采⽤⽊⽅、钢筋混凝⼟或钢管（或型钢）做成。

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5.拉锚式⽀护结构拉：由⽀护桩或墙和锚杆组成，⼟层锚杆因需要⼟层提供较⼤的锚固⼒，不宜⽤于软粘⼟地层中。

6.⼟钉墙⽀护结构：由被加固的原位⼟体、布置较密⼟钉和喷射于坡⾯上的混凝⼟⾯板组成。

适合地下⽔位以上的粘性⼟、砂⼟和碎⽯⼟等，不适合于淤泥或淤泥质⼟层，⽀护深度不超过18m 。

7、其他⽀护结构：双排桩⽀护结构、连拱式⽀护结构、逆作拱墙、加筋⽔泥⼟拱墙⽀护结构以及各种组合⽀护结构。

24、复合地基：由增强体和周围地基⼟体共同承担上部荷载并协调变形的⼈⼯地基。

按增强体的⽅向分类
竖向增强体复合地基：柔性、半刚性和刚性桩复合地基；
横向增强体复合地基：⼟⼯合成材料、⾦属材料栅格等。

三、计算题
试算法步骤：
（1）进⾏深度修正，初步确定修正后的地基承载⼒特征值f a 。

（2）根据荷载偏⼼情况，将按轴⼼荷载作⽤计算得到的基底⾯积增⼤10%~40%，即取
（3）选取基底长边l 与短边b 的⽐值n （⼀般取n ≤2），于是有
（4）考虑是否应对地基承载⼒进⾏宽度修正。

如需要，在承
载⼒修正后，重复上述2、3两个步骤，使所取宽度前后
⼀致。

（5）计算偏⼼距e 和基底最⼤压⼒p kmax ，并验算是否满⾜式
（2–21）和（2–24）的要求。

（6）若b 、l 取值不适当（太⼤或太⼩），可调整尺⼨再⾏验
算，如此反复⼀⼆次，便可定出合适的尺⼨。

1、偏⼼荷载作⽤
如果只在矩形基础长边⽅向产⽣偏⼼，则当荷载偏⼼
距e ≤ l/6时，基底净反⼒设计值的最⼤和最⼩值为：
或
e 0为净偏⼼距， e 0 =M /F
)632()61(0min max -±= l e lb F p p j j )642(62min max -±= bl M lb F p p j j w
w G a k h d f F A γγ+-=)4.1~1.1(nb l n A b ==
2、桩基础设计的⼀般步骤
1 必要的资料准备
2 选定桩型，确定单桩竖向及⽔平承载⼒
1)单桩承载⼒验算轴⼼
竖向⼒作⽤下： Q k ≤R a (4-80) 偏⼼竖向⼒作⽤下： Q k ≤R a (4-80) Q kmax ≤1.2R a (4-81)
⽔平⼒作⽤下：H ik ≤R Ha
抗震设防区Q k ≤1.25R a
Q kmax ≤1.5R a
2)桩基软弱下卧层承载⼒验算
3)桩基沉降验算
3 桩的平⾯布置及承载⼒验算
4 桩⾝结构设计
桩⾝强度应符合下式要求：桩轴⼼受压时
c
c p f A Q ψ≤。