地基简答

第1章绪论
1.简述地基基础在工程中的地位及重要性。

答：地基和基础是建筑物的根基。

地基的选择或处理是否正确，基础的设计与施工质量的好坏均直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性。

从安全性来分析，地基与基础的质量好坏对建筑物安全性的影响是巨大的。

一旦发生地基与基础质量事故，对其补救和处理十分困难，有时甚至无法补救。

因地基基础质量问题造成的建筑物倾斜或倒塌的工程实例非常之多。

从经济性来分析，基础工程占整个建筑的建设费用的比例相当大。

从合理性来分析，建筑物基础形式的合理选择是保证基础安全性和经济性的关键。

2。

基础的定义？
答：由于地层土的压缩性大，强度低而不能直接承担通过墙和柱等竖向传力构件传来的建筑物的上部结构荷载，所以只能在竖向传力构件（墙和柱等）等直接与地基的接触处设置一层尺寸大于墙或柱断面的结构来将荷载扩散后安全地传递给地基，这种起到扩散墙柱等竖向传力构件荷载的建筑物最下部的结构称为基础。

3.浅基础、深基础各指什么？
答：浅基础：相对埋深（基础埋深与基础宽度之比）不大，采用普通方法与设备即可施工的基础称为浅基础。

浅基础按结构形式分为：独立基础、条形基础、板式基础、筏式基础、箱形基础、壳体基础等。

深基础：当建筑物荷载较大且上层土质较差，采用浅基础无法承担建筑物荷载时需将基础埋置于较深的土层上，通过特殊的施工方法将建筑物荷载传递到较深土层的基础称为深基础。

深基础可分为：桩基础、墩基础、沉井基础和地下连续墙等。

4.地基定义及分类？
答：建筑物的全部荷载最终由其下的地层来承担，承受建筑物全部荷载的那一部分地层称为地基。

地基分为天然地基和人工地基。

（1）天然地基：力学性能满足建筑物的承载和变形能力要求的地层称为天然地基。

建筑物的基础可直接设置在该天然地层上。

（2）人工地基：当天然地层无法满足承受建筑物全部荷载的承载能力和变形能力基本要求时,可对一定深度范围内的天然地层进行加固处理使其能发挥持力层作用，这部分地层经过人工改造后成为的地基称为人工地基。

第2章工程地质
1.简述地质作用及其分类？
答：由自然动力引起地球和地壳物质组成、内部结构和地壳形态不断变化和发展的作用，称为地质作用。

地质作用实质上是组成地球的物质以及由其传递的能量发生运动的过程，地质作用的发生常常引发灾害。

地质作用按照动力来源的不同，可划分为内力地质作用、外力地质作用及工程地质作用。

内力地质作用由地球内部放射性元素蜕变产生的辐射热能，以及地球旋转能和重力能引起；外力地质作用主要由地球以外的太阳辐射能引起。

工程地质作用实际上是人为地质作用。

2.何谓沉积岩、岩浆岩、变质岩？
答：（1）沉积岩是由风化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结形成的岩石；（2）岩浆岩是由岩浆冷凝而形成的岩石；（3）变质岩是由岩浆岩、沉积岩在地壳中受到高温，高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石。

3.简述土的三大特性。

答：（1）散体性：颗粒之间无粘结或弱粘结，存在大量孔隙，可以透水、透气；（2）多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质；（3）自然变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化。

4.地下水是如何侵蚀破坏地下混凝土建筑的？
答：建(构)筑物的深基础，地下工程、桥梁基础等都不可避免地长期与地下水接触，地下水中含的多种化学成分可以与建(构)筑物的混凝土部分发生化学反应，在混凝土内形成新的化合物。

这些物质形成时或体积膨胀使混凝土开裂破坏，或溶解混凝土中某些组成部分使其强度降低、结构破坏，最终使混凝土因受到侵蚀而破坏。

地下水中起侵蚀作用的主要化学成分是游离和，此外还与水的pH值、含量及Ca2+、Mg2+的含量和总矿化度的大小有关。

根据地下水对建筑结构材料腐蚀性评价标准，侵蚀类型可分为结晶类侵蚀、分解类侵蚀和复合类侵蚀。

5.土的粒组和颗粒级配各指什么？
答：（1）土的颗粒的大小通常以粒径表示，工程上按粒径大小分组，称为粒组（2）土粒的大小及其组成通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。

6.土的塑性指数和液性指数。

答：（1）塑性指数（plasticity index）是指液限与塑限的差值（省去%符号），表示土处于可塑状态的含水量变化的范围，是衡量土的可塑性大小的重要指标。

（2）液性指数（liquidity index）是指粘性土的天然含水量与塑限含水量的差值与塑性指数Ip之比值，表征土的天然含水量与界限含水量之间的相对关系。

7. 渗透系数的影响因素有哪些？
答：（1）土的性质对k值的影响土的许多性质对k值有影响，其中主要的有下列五个方面：①粒径大小与级配；②孔隙比；③矿物成分；④土的结构；⑤饱和度。

其中，粒径大小和孔隙比对k的影响最大。

水流通过土体的难易程度必定与土中孔隙的直径大小和单位土体中的孔隙体积直接有关。

（2）水的性质对k值的影响。

水的性质对渗透系数k值的影响主要是由于粘滞度不同所引起。

温度高时，水的粘滞性降低，k值变大；反之k值变小。

第3章土力学基本原理
1.何谓自重应力、附加应力、基底压力、土压力？
答：（1）由土体自重产生的应力称为自重应力；（2）由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力；（3）基础底面给地基的压力，称为基底压力；（4）挡土墙墙背受到墙后填土的自身重力或外荷载的作用，该作用称为土压力。

2.何谓静止、主动和被动土压力？在相同条件下，三者关系？
答：（1）挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动），墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力称为静止土压力；（2）挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小。

当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。

此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力；（3）挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。

当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。

此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。

在相同条件下，三种土压力有如下关系：主动土压力<静止土压力<被动土压力
3.土的压缩模量和变形模量各指什么？
答：（1）在侧限条件下，土的竖向应力与竖向应变之比，称为压缩模量；（2）土体在无侧限条件下的应力与应变的比值称为变形模量。

4. 何谓分层总和法？分层总和法计算结果与沉降观测比较，对于较坚实地基，理论计算值比实测值大；对于软弱地基计算值又小于实测值。

产生这些差别的原因有？
答：分层总和法是在地基压缩层深度范围内，分层计算竖向压缩量，然后相加即得地基的最终沉降量。

一般是以基底中心点的沉降代表基础的最终沉降量，欲计算沉降差或基础倾斜度时则需计算出有关点的沉降量。

产生这些差别的原因有：（1）分层总和法计算理论上的几点假定与实际有差别；（2）理论上所采用的土的性质指标由试验得来的，试验与实际值有差别；
（3）沉降中没有考虑地基、基础与上部结构的共同作用等。

5. 简述饱和土的渗透固结过程。

答：饱和土体在外荷作用下的压缩过程，是土中孔隙水逐渐排出，孔隙体积逐渐减小，亦即孔隙水压力逐渐消散并转移到土粒骨架上，有效应力（粒间挤压应力）逐渐增大，压缩变形逐渐增大直至稳定的过程。

6. 土粒的矿物成分、形状、大小及颗粒级配与土体抗剪强度的关系？
答：矿物成分不同，土粒表面薄膜水和电分子吸力不同，则原始粘聚力也不同。

另外胶结物质可使加固粘聚力增大。

土粒形状不规则的比圆卵形的摩阻力大；土粒愈细小，表面积愈大，与水的作用愈强烈，粘聚力大；颗粒粗大且形状多不规则，摩阻力大；颗粒级配愈好，愈易压密，粘聚力和摩阻力均增大。

7.直剪试验土的抗剪强度测定方法有哪些缺点？
答：1）人为地将剪切破裂面限制在上下盒之间，而不能反映土体实际最薄弱的剪切面。

2）剪切面在整个剪切过程中随上下盒的错动而逐渐减小，并非定数A值，且竖向荷载也随之产生偏心，剪应力τ也不是均匀分布，有应力集中现象。

3）不能严格控制排水条件和测定孔隙压力值，故不能完全反映实际土体的受力状态和排水条件。

8.土的抗剪强度的定义。

答：在工程实践中，建筑物地基和土工构筑物常产生如图所示的破坏情况。

这是因为土体在自重或外荷载作用下，土中一点的剪应力τ达到了土的最大抗剪能力，该点土就要处于极限状态。

当荷载继续增加，这样的点逐渐扩展，最后连成一个滑动面（也称破裂面）当一部分土体（滑动体）相对另一部分土体滑动时，即为土体剪切破坏。

所谓土的抗剪强度就是指土抵抗剪切的最大能力，即土体剪切破坏时，作用在剪切面上的极限剪应力，
9。

土的抗剪强度的构成。

答：土的抗剪能力是由于砂土有摩阻力和粘性土有粘聚力、摩阻力所致。

（1）粘聚力：原始粘聚力：系土粒间的分子吸力和公共结合水膜的作用，当土被扰动后，该粘聚力即被破坏，但能缓慢恢复。

加固粘聚力：系土中胶结物质的胶结作用，当土扰动后，该粘聚力被破坏，且不能恢复，只能由另外胶结物再形成。

（2）摩阻力：摩擦力：是指土粒表面间的摩擦阻力。

咬合力：由于颗粒间的嵌入和联锁作用在产生相对滑动时需克服的力称为咬合力。

10。

土抗剪强度的影响因素。

答：（1）土粒的矿物成分、形状、大小及颗粒级配：矿物成分不同，土粒表面薄膜水和电分子吸力不同，则原始粘聚力也不同。

另外胶结物质可使加固粘聚力增大。

土粒形状不规则的比圆卵形的摩阻力大；土粒愈细小，表面积愈大，与水的作用愈强烈，粘聚力大；颗粒粗大且形状多不规则，摩阻力大；颗粒级配愈好，愈易压密，粘聚力和摩阻力均增大。

（2）原始密实度：原始密实度愈密实其粘聚力和摩阻力愈大。

（3）含水量：含水量愈高则粘粒表面薄膜水愈厚，粒间甚至被自由水分离，胶结力及粒间吸力减小，因而粘聚力小。

对无粘性土来说，水可起润滑作用，因而摩阻力减小。

（4）土的结构扰动：受扰动的土结构被破坏，土体变得疏松，粘粒间胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，因而摩阻力和粘聚力均下降。

（5）有效法向压力：有效法向压力愈大，即粒间传递的应力愈大，土体愈易挤紧压密，其粘聚力和摩阻力也愈大。

当然，不能大到使土体剪切破坏。

（6）土体的应力历史：超固结土的值比正常固结土的大，而正常固结土的又比欠固结土的大，这是因为前者的密实度高于后者。

11。

朗肯土压力理论与库仑土压力理论。

答：朗肯土压力理论与库仑土压力理论是不同的假定条件下，应用不同的分析方法得到的土计算公式。

只有在简单的情况下，用这两种理论计算的土压力值才相等，所以各自有不同的适用范围且计算结果存在差异。

朗肯土压力理论是根据半空间无限体中的应力状态和土的极
限平衡条件来计算土压力的，只适用于挡土墙墙北垂直光滑、墙后填土面水平的情形。

在工程中，墙背光滑的条件较难得到满足，因而用该理论计算出的结果与工程实际是有出入的。

由于忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，使得计算出的主动土压力值偏大。

库仑土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑裂面时，由滑裂面以上土楔体的静力平衡条件来计算土压力的，可用于墙背倾斜、粗糙，填土面不水平等情况，但只适用于无粘性填土。

对于粘性填土则必须采用规范推荐的公式。

库仑理论的推导中，滑裂面是假定为平面的，而实际上却是一曲面，这种出入，使得计算出的土压力与实际情况有偏差。

一般情况下，这种偏差对主动土压力影响较小，可以满足实际工程需要。

12。

土体内抗剪强度的降低和剪应力的增加的原因各有哪些？
答：（1）抗剪强度降低的原因可能是由于：1）降雨或蓄水后土的湿化、膨胀以及粘土夹层因浸水而发生润滑作用；2）粘性土的蠕变；3）饱和细、粉砂因受振动而液化；4）气候的变化使土质变松等。

（2）土中剪应力增加的原因则可能是由于：1）在土坡上加载；2）裂缝中的静水压力；3）雨季中土的含水量增加，使土的自重增加，并在土中渗流时产生动水力；4）地震等动力荷载等。

第4章工程地质勘察
1. 工程地质勘察的目的与内容各是什么？
答：工程地质勘察的目的是为查明并评价工程场地岩土技术条件和它们与工程之间关系。

内容包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、室内试验与原位测试、检验与监测、分析与评价、编写勘察报告等项工作，以保证工程的稳定、经济和正常使用。

2. 可行性研究勘察时应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，其具体要求有哪些？
答：1）搜集区域地质、地形地貌、矿产、地震、当地的工程地质和岩土工程等资料；2）踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；4）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行对比分析。

3.钻探、掘探、物探各指什么？
答：钻探是采用钻探机具向地下钻孔获取地下资料的一种应用最广的勘探方法。

掘探是在建筑场地或地基内挖掘探坑、探槽、探井等进行勘探的方法。

物探是地球物理勘探的简称，该方法是利用仪器在地面、空中、水上或钻孔内测量物理场的分布情况，通过对测得的数据和分析判释，并结合有关的地质资料推断地质体性状的勘探方法，它是一种间接勘探方法。

4. 在地基勘察中，对岩土的钻探有哪些具体要求？
答：1）非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以内，对岩芯钻探应在2m以内，钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m；2）对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行干钻；3）岩芯钻探的岩芯采取率，对一般岩石不应低于80%，对破碎岩石不应低于65%。

一般来说，各种钻探的钻孔直径与钻具规格均应符合现行技术标准的规定，尤其注意钻孔直径应满足取样、测试及钻进工艺的要求。

如系对浅部土层进行钻探，可采用小径麻花钻（或提土钻）、小径勺形钻或洛阳铲钻进。

5. 地质勘察报告书的编制文字部分包括哪些内容？
答：（1）前言：工程简介、勘察任务要求及勘察工作概况；（2）场地工程地质条件：地形地貌、地基土的构成特征及物理力学性质、不良地质现象；（3）场地工程地质评价；（4）结论与建议：对各层土作为天然地基的稳定性与适宜性作出评价，建议采取的基础形式和相应持力层。

如为软弱地基，建议采用加固处理的方案。

6. 勘察工作布置的基本内容主要包括？
答：（1）勘察纲要编制。

1）工程名称、工程地点及工程概况；2）建设单位和设计单位；3）勘察等级、勘察险段及勘察目的；4）对已有岩土工程资料和经验的分析；5）勘察应执行的
规范、规程和标准；6）勘察工作布置，包括勘察方法、工作量及技术要求；7）资料整理及勘察报告编写的内容要求；8）勘察工作中可能遇到的问题及措施；（2）工程地质测绘和调查。

确定测绘和调查的范围、路线、地质观测点及其主要工作内容和技术要求，本工作可通过调查参阅有关资料完成。

（3）勘探。

1）确定采用的勘探方法；2）确定勘探孔的深度，包括控制性孔的深度、一般性孔的深度及控制性孔占勘探孔总数的比例；3）确定勘探点的平面布置，包括布点方式、勘探点间距及勘探点数量。

（4）取样。

确定岩石、土及地下水取样孔(井)的数量和平面布置，对取土试样孔还应确定取样点的竖向间距(或取样深度)、取土器类型和规格及取样技术要求。

（5）原位测试。

确定进行原位测试孑L的数量和平面布置、各孔测试点的竖向间距(或试验深度)。

（6）室内试验。

确定岩石、土及地下水试样进行室内试验的项目、试验数量及具体技术要求；（7）岩土工程评价以及工程地质勘察报告。

分析可能出现的岩土工程问题，给出评价最后编制地质勘察报告。

第5章基础设计基本概念
1. 确定基础埋置深度的条件有哪些？
答：（1）建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；（2）作用在地基上的荷载大小和性质；（3）工程地质和水文地质条件；（4）相邻建筑物的基础埋深；（5）地基土冻胀和融陷的影响。

2. 当存在相邻建筑物时，新建筑物的基础埋深应考虑其对原有建筑的不利影响，具体的措施有哪些？
答：(1）宜使新基础埋深小于原基础埋深；（2）若上一条不满足要求，应使两基础间净距大于它们底面高差的1～2倍；（3）若上两条不满足时，施工期间应采取有效措施减少新建筑对旧建筑地基的影响，有关措施为：①分段施工；②设临时加固支撑或打板桩或设置地下连续墙等；③加固原有建筑物地基。

3. 防止地基不均匀沉降危害的建筑措施有哪些？
答：（1）建筑物的体型应力求简单（2）控制长高比（3）合理布置墙体（4）设置沉降缝（5）调整建筑设计标高（6）相邻建筑物基础间满足净距要求
4. 防止地基不均匀沉降危害的结构措施中减轻建筑物重量的方法有哪些？
答：（1）采用预应力混凝土结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构；（2）采用轻质混凝土墙板、空心砌块、空心砖或其他轻质墙等减轻墙体重量；（3）采用覆土少而自重轻的基础，如浅埋钢筋混凝土基础、空心基础等，若室内外高差较大，可采用架空地板代替室内厚填土。

5.防止地基不均匀沉降危害的施工措施有哪些？
答：（1）合理安排施工顺序：对于高低、轻重悬殊的建筑部位或单体建筑，在施工进度和条件允许的情况下，一般应按照先重后轻、先高后低的顺序进行施工。

带有地下室和群房的高层建筑，施工时应采用后浇带断开，待高层部分主体结构完成时再连接成整体。

如采用桩基，可根据沉降情况调整。

（2）在新建基础、建筑物侧边不宜堆放大量的建筑材料或弃土等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。

（3）活载较大的建筑物，在使用初期应控制加载速率和加载范围，避免大量的迅速、集中堆载。

（4）打桩施工过程中、降低地下水过程中以及基坑开挖过程中都可能对邻近建筑物产生的不利影响，因此要采取相应的措施。

6.钢筋混凝土梁板式基础。

答：钢筋砼梁板式基础分为柱下条形基础、柱下十字交叉梁基础、筏形基础和箱形基础。

（1）柱下钢筋砼条形基础（图见课本）当上部结构荷载较大，地基较软弱的情况下，若采用柱下单独基础，基底面积可能很大以至于互相接近时可将同一排的柱基础连通做成钢筋混凝土条形基础。

（2）柱下十字交叉基础（图见课本）当上部荷载较大、地基土质较差，采用条形基础不能满足地基承载力要求，或是需要增强基础的整体刚度来减少不均匀沉降时，可在柱网下纵横两方向设置钢筋混凝土条形基础形成十字交叉基础。

（3）筏板基础（图见课本）当上
部荷载大、地基特别软弱或有地下室时可采用钢筋混凝土筏板基础。

筏板基础像一个倒置的整体刚度很大的无梁楼盖，它能很好的适应上部结构荷载的变化及调整地基的不均匀沉降。

（4）箱形基础（图见课本）为使基础具有更大刚度，基础可做成由钢筋混凝土整片底板、顶板和若干钢筋混凝土纵横墙组成的箱形基础。

7.地质条件对基础埋深有哪些影响？
答：工程地质条件和水文地质条件对基础埋深选择影响很大。

常规条件下，当上层土的承载力能满足要求时，尽量选择该层土来支承基础以上的荷载，该土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。

当表面土层软弱，下层土承载力较高时，应视上层土厚度分析确定采取挖除软土层或采用人工地基。

对于有地下水的场地，基础宜埋置在地下水位以上，当必须埋在地下水位以下时应采取有效措施使地基土不受扰动。

8.为减轻新建筑物的基础埋深对原有建筑的不利影响，所采取的具体的措施有哪些？
答：（1）宜使新基础埋深小于原基础埋深；（2）若上一条不满足要求，应使两基础间净距大于它们底面高差的1～2倍；（3）若上两条不满足时，施工期间应采取有效措施减少新建筑对旧建筑地基的影响，有关措施为：①分段施工；②设临时加固支撑或打板桩或设置地下连续墙等；③加固原有建筑物地基。

第6章天然地基上浅基础设计
1. 为什么要进行地基变形验算？
答：按地基承载力选择了基础底面尺寸之后，一般情况下已保证建筑物在防止地基剪切破坏方面具有足够的安全度。

但为了防止因地基变形或不均匀沉降过大而造成的建筑物的开裂与损坏，保证建筑物正常使用，还应对地基变形及不均匀变形加以控制。

2. 柱下钢筋混凝土条形基础通常在哪些情况下采用？
答：（1）多层与高层房屋当上部结构传下的荷载较大，地基土的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时；（2）柱网较小，采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或设备基础的限制而无法扩展时；（3）地基土不均匀，土质变化大时；（4）各柱荷载差异过大，基础之间沉降差较大时；（5）需加强地基基础整体刚度，防止过大的不均匀沉降量时。

3.简述无筋扩展基础与扩展基础的设计计算的步骤。

答：（1）计算基础作用的荷载及效应；（2）确定基础埋深；（3）确定地基承载力特征值和确定基础底面尺寸；（4）确定基础剖面尺寸和基础结构计算；无筋扩展基础时，主要工作是按构造要求来确定基础高度和调整基础宽度；钢筋混凝土扩展基础时，在按构造或抗冲切确定基础高度后计算基础配筋。

第7章桩基础设计
1.简述桩土体系荷载的传递过程。

答：桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩顶受竖向荷载后，桩身压缩而向下位移，桩侧表面受到土的向上摩阻力，桩侧土体产生剪切变形，并使桩身荷载传递到桩周土层中去，从而使桩身荷载与桩身压缩变形随深度递减。

随着荷载增加，桩端出现竖向位移和桩端反力。

桩端位移加大了桩身各截面的位移，并促使桩侧阻力进一步发挥。

当桩身侧摩阻力发挥达到极限后，若继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担，直至桩端阻力达到极限，导致位移迅速增加而破坏。

2.正摩阻力与负摩阻力各指什么？
答：一般情况下，桩在荷载作用下，桩相对周围土体产生向下的位移，土对桩侧产生向上的摩阻力，称之为正摩阻力。

然而当桩周围的土体由于某些原因相对于桩身向下位移时，则土对桩侧产生向下的摩阻力，相当于在桩上施加下拉荷载，称之为负摩阻力。

3.桩侧负摩阻力对桩基承载力和沉降有哪些影响？
答：负摩阻力的存在降低了桩的承载力，并可导致桩发生过量的沉降。

对于摩擦型桩基，当。