地基与处理考试

1 地基处理的目的：为提高地基土的承载力，改善其变形性质和渗透性质。

2软土：是指沿海的滨海相，三角洲相，内陆平原或山区的河流相，湖泊相，沼泽相其主要由细粒土组成的土具有孔隙比大（一般大于1），天然含水率高（接近或大于液限），压缩性高和强度低等特点，多数还具有高灵敏度的结构性。

软土主要包括：淤泥，淤泥质粘性土，泥炭，泥炭质土基。

3 换土垫层法：是挖去地表浅层软弱土或不均与土层，回填坚硬，较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。

4 垫层厚度的确定p ok+p gk<=r R[f a] 条形基础p ok=b(p‘ok-p’gk)/(b+2ztanθ) 矩形基础P ok=bl(p’ok-p’gk)/[(b+2ztanθ)(l+2ztanθ)5. 垫层的宽度B1=b+2ztanθb1:垫层底面的宽度6. 排水固结法：是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筑物使用期的沉降，保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围内。

方法：①砂井堆载预压法②袋装砂井和塑料排水板预压法③天然地基加载预压法④真空预压法和降水位预压法7. 夯实法①重锤夯实法②强夯法③振冲法重锤夯实使用条件：可用于处理离地下水位0.8m，饱和度在0.5以上，稍湿的黏性土、粉土、砂土、部分杂填土、湿陷性黄土和分层填土等地基，是一种浅层的地基加固方法。

强夯法特点：夯实夯击能量大，影响深度大，具有工艺简单，施工速度快，效果好，适用范围广，费用低等优点强夯法加固机理：动力密实、动力固结、动力置换8．化学固化法：化学固化法是在软土地基土中掺入水泥、石灰等，用喷射、搅拌等方法使与土体充分混合固化；或把一些能固化的化学浆液(水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液等)注入地基土孔隙，以改善地基土的物理力学性质，达到加固目的。

①粉体喷射搅拌法和水泥浆搅拌法②高压喷射注浆法③胶结法→灌注法，硅化法9. 复合地基基本概念：广义复合地基是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。

10土工合成材料加筋法：土工合成材料是合成纤维制品的总称，它是岩土工程领域中的一种新兴的建筑材料，亦称土工聚合物。

第一章1、地基分类：地基：建筑物下方用以承受荷载的土层。

分类：天然地基：人工地基：基础：位于地面以下，用以将建筑物荷载传递至地基的人工结构物。

分类：按埋置深度分为浅基础与深基础天然地基：未经人工处理可以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。

公路工程结构物及桥梁工程常用的基础形式有：浅地基，深地基（与地基埋置深度无直接关系），深水地基2、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，总体结构及有关设计资料（绘制地质平面图，比例为1：500~1：5000）（2）桥位工程地质勘测报告及桥位地质总剖面图（3）地基土质调查试验报告（4）河流水文调查资料3、作用：要保证桥梁的地基与基础满足刚度（变形），强度，稳定性和耐久性的要求，就需要对其在各种工况条件下的多项指标进行验算，而组成各种工况的基本要素就是作用分类：公路桥梁设计采用的作用分为永久作用，可变作用，偶然作用三类定义：施工在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因，前者直接作用亦称荷载，后者称间接作用。

作用标准值：是作用的基本代表值，相当于基准期内年最大荷载统计分布的特征值，可以取均值或某个分位值。

作用准永久值：对于可变作用，在设计基准期内作用准永久值取其超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。

频遇值：对于某一随时间而变化的荷载，如果设计基准期为T，则在T时间内大于和等于准永久值的时间为0.5T与作用准永久值类似，作用频遇值取其超越的总时间约为设计基准期95%的作用值。

4、作用效应组合与极限状态设计：安全系数法（1）、承载能力极限状态设计：基本组合，为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相结合（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）。

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结合。

（2）、正常使用极限状态设计：应根据不同的设计要求，采用作用短期效应和作用长期效应组合两种效应组合。

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结合。

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结合。

（3）基础工程相关验算：1.基础结构稳定性验算k<=S bk/r0S sk r0=1(结构重要性系数)2.地基竖向承载力验算3.基础沉降计算4.关于水浮力计算的相关规定。

5、基础工程设计计算的基本原则：（1）.基础地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要有足够保证（4）.基础本身的强度，耐久性满足要求。

6、地基承载力确定方法（1）.容许承载力设计方法：基础底面积A=（作用在基础上的总荷载，包括自重）N/[σ0]（地基的容许承载力）（2）.极限状态设计方法：1.承载力极限状态或稳定极限状态N/A=p(基地压力)<=（地基极限承载力）p u/K（安全系数）2.正常使用极限状态或变形极限状态3.可靠度设计方法（也称以概率理论为基础的极限状态设计方法）第二章1、天然地基浅基础：1，埋入地层深度较浅 <5m；2，施工敞开挖基坑明挖基础；3，设计计算，忽略基础侧面土体对基础的影响,4，基础结构形式和施工方法也较简单5，造价也较低深基础：1，入地层较深 >5m,2，结构形式和施工方法复杂,3，设计计算时需考虑基础侧面土体的影响浅基础分类：刚性基础（无筋扩展基础），钢筋混凝土扩展基础【刚性基础】：常用的材料有混凝土，粗料石，片石。

混凝土优点：强度高，耐久性好，可浇筑任意形状的砌体。

刚性基础特点：稳定性好施工简便，能承受较大荷载（适用条件，只要地基强度能满足要求）它是桥梁，涵洞等结构物首先考虑的基础形状缺点：自重大，并且当持力层力软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能使用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物正常使用。

不适宜条件：对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层土层较差又厚时，则刚性基础不宜作为基础。

【混凝土扩展基础】：将刚性基尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋。

特点：整体性较好，抗磨刚度较大，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀而引起的建筑物损坏。

适用条件：在土质较差的地基上修建高层建筑物时，适宜用此基础。

缺点：箱形基础，钢筋和水泥的用量较大，施工技术要求高。

2、浅基础的构造刚性扩大基础：由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而需要将基础平面尺寸扩大以满足地基基础强度要求，这种刚性基础又称刚性扩大基础。

单独和联合基础：单独基础是立柱式桥墩和房屋建筑常用的基础形式之一。

条件基础：分为墙下和柱下条件基础。

可在柱下纵横两个方向均设置条件基础的称为十字形基础。

筏板和箱形基础：都是房屋建筑常用的基础形式3、旱地上基坑开挖及围护（1）无围护基坑：当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少，不影响坑壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜坡形。

基坑深度大于5m时，可将坑壁坡度适当放缓或加设平台。

（2）有围护基坑：当基坑较深，土质条件较差，地下水影响较大或放坡开挖对临近建筑有影响时，应对坑壁进行围护。

板桩墙支护（多用于较深基坑开挖）：板桩是在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中始终是在板桩支护下进行。

分类：无支撑式，支撑式，锚撑式。

无支撑式板桩墙由于墙身位移较大，仅适用于基坑较浅的情况，且要求板桩有足够的入土深度，以保持板桩墙的稳定。

喷射混凝土护壁混凝土围圈护壁4、基坑排水（1）表面排水法，设备简单，费用低，一般土质条件下均可使用，但当地基土为饱和粉细砂土等黏聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流沙现象，造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这类土时，应避免采用表面排水法。

（2）井点法降低地下水位，对粉质土、粉砂土等如采用表面排水法极易引起流沙现象，影响基坑稳定，此时可采用井点法降低地下水位排水。

5、水中围堰分类：土围堰，草袋围堰，钢板桩围堰，双壁钢围堰和地下连续墙围堰等。

适合刚性扩大基础的围堰：土围堰，草袋围堰以及地下连续墙围堰。

6、板桩墙计算（根据基坑深度和水深，一般可采用无支撑，单支撑和多支撑板桩墙）（1）侧向压力计算：作用于板桩墙的外力主要来自坑壁土压力和水压力或坑顶其他荷载。

一般用朗金理论来计算不同深度z处每延米宽度内的主、被动土压力强度p a、p s（kPa）：P a=γztan2（45o-φ/2）=γzK a P p=γztan2 (45o+φ/2) =γzK p当土层为透水性土时，则在计算土压力时，土重取浮重度，并考虑全部静水压力，当水下土层为不透水的黏性土层，且打板桩时不会使打桩后的土松动而使水进入土中时，计算土层压力不考虑水的浮力取饱和重度，而土面以上水深作为均布的超载作用考虑。

（2）悬臂式板桩墙计算(1)确定插入深度 t；由ΣM b=0: (2)确定最大弯矩：由ΣH i=0(M max在剪力为零界面处)(3)单支承（锚啶式）板桩墙计算1. 板桩下端简支（插入较浅）(1)对锚支点求矩确定插入深度t：由ΣM o=0:(2)由水平力平衡求的锚杆拉力：由ΣH i=01. 板桩下端固支（插入较深）（等效粱法）(1)对锚支点和低端点求矩确定插入深度t;(2)由水平力平衡求的锚杆拉力板桩下端简支支承时的土压力分布、板桩下端固定支承时的土压力分布。

（例题2-2,2-3）7、地基容许承载力分布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步骤和方法：1、确定土的分类名称：对于一般地基土，通常根据塑性指数、粒径、工程地质特性等分为六类，即粘性土、砂类土、碎卵石类土、黄土、冻土及岩石。

2、地基岩土工程特性指标确定：土的工程特性指标包括剪力强度指标、压缩性指标、切力触探锤击数、静力触探探头阻力、载物实验承载力以及其他特性指标。

3、地基承载力容许值的确定（当基础位于水中不透水地层上时，[f a]按平均常水位至一般冲刷线的水深每米再增大10kPa）[f a]=[f a0]+k1γ1（b-2）+k2γ2（h-3）[f a]：地基承载力容许值b：基础底面的最小边宽（m），当b<2m，取b=2m，当b>10m时，取b=10mh：基底埋置深度（m），自天然底面起算，有水流冲刷时自一般冲刷线算起，当h<3m，取h=3m，当h/b>4时，取h=4bk1，k2：基底宽度，深度修正系数r1:：基底持力层的天然重度（kN/m3）r2：基底以上土层的加权平均重度（kN/m3）8、基础埋置深度的确定必须考虑把基础设置在变形较小而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差，必须综合考虑地基的地质和地形条件，河流冲刷程度，当地的冻结深度，上部结构形式以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件，造价等因素。