基础工程习题

基础工程

1、基础工程包括建筑物的地基和基础的设计与施工。

2、地基可分为天然地基和人工地基。

3、基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。

4、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和稳定性，变形也应在允许范围之内。

5、公路桥梁的作用，按其随时间变化的性质，分为：永久作用、可变作用和偶然作用。

6、作用效应组合的概念和作用：为了保证桥梁结构的安全和适用，需要根据作用的特性、桥梁结构的特性、施工方法以及桥位处的环境因素，针对结构的不同状况、不同安全等级、不同设计或验算内容，确定各种作用效应的取舍以及各种作用效应对结构的共同效果（叠加值）。

为什么要进行作用效应组合：根据荷载的作用效果，分析判断最不利荷载组合，进行计算比较，作为桥梁的地基和基础的控制设计

7、浅基础与深基础有哪些区别？

浅基础埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故有时称按此法施工的基础为明挖基础。浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也比较简单。

深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。在深水中修筑基础，有时也可采用深水围堰清除覆盖层，按浅基础形式将基础直接放在基岩上。但施工方法较复杂。

8、天然地基浅基础的分类根据受力条件及结构可分为刚性基础和柔性基础两大类。刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基础圬工具有足够的截面使材料的内容容许应力大于地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力，此时基础的悬出部分断面不会出现裂缝，，基础内不需配置受力钢筋。特点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。缺点是自重大。柔性基础：基础在基底反力作用下，基础悬出部分产生弯曲拉应力和剪应力超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在断面开裂甚至断裂而在基础中配置足够数量的钢筋。

9、确定基础埋置深度应考虑哪些因素？基础埋置深度对地基承载力、沉降有什么影响？

基础埋置深度：指地面或一般冲刷线至基础底面的距离。

（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小埋置深度。（7）相邻建筑物的影响（8）施工技术条件（9）经济分析

影响：足够的埋置深度可以保证基础的稳定性，保证地基承载力满足要求，不致于产生过大的沉降或沉降差。埋置深度与地基承载力的关系主要是随着基础埋深的增加，基础底面以上土的自重也随着增大，这对阻止基底土在荷载作用下的挤出是有利的。对沉降的影响可从对承载力的影响入手。

10、刚性角概念、它与什么因素有关：自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角。设计时，应使每个台阶宽度与厚度保持在一定比例内，使其夹角αi≤αmax，这时可认为属刚性基础，不必对基础进行弯曲拉应力和剪应力的强度验算，在基础中也可不设置受力钢筋。它与基础所用的圬工材料强度有关。

11、浅埋地基基础的验算内容主要有验算地基承载力，基础合力偏心距，地基与基础稳定性、基础沉降等。

12、地基（基础）沉降计算包括哪些步骤？在什么情况下验算桥梁基础的沉降？

（1）计算基地附加应力（2）分层计算每一层底面出的附加应力（3）计算每一层的沉降量（4）计算总沉降量。如下情况要验算：（1）修建在非岩石地基上的拱桥、连续桥梁等静定结构基础上（2）地质情况复杂、地层分布不均或强度较小软粘性地基及湿陷性黄土上的基础（3）相邻地基强度显著不同或相邻跨度大时（4）跨线桥跨线渡槽要保持桥下净空。

13、地基承载力容许值的确定：（1）在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力（2）根据现场荷载试验的p-s曲线（3）按地基承载力理论公式计算（4）按现行规范提供的经验公式计算。

14、确定粘性土和砂性土的状态：粘性土的天然状态是按液性指数分为坚硬、硬塑、可塑状态、软塑和流塑状态；砂性土密实度根据标准贯入锤击数分为松散、稍密、中等密实、密实状态；碎卵石类土则按密实度分为松散、稍密、中密、密实。

15、刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距：在基础埋置深度和构造尺寸确定以后，就应根据可能产生的最不利荷载组合对地基与基础进行验算，从而保证结构物的安全和正常使用，并使设计经济合理。控制基底合力偏心距，其目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，墩、台发生倾斜，影响正常使用。

确定基础承载力时，为什么要对基础的深度和宽度进行修正：因为随着深度的增加，对于不同的土层，其基础的宽度对其沉降和承载力会有影响，应对其基础的宽度进行修正

偏心距跟核心半径的关系以及基底压力的分布 P39

16、软弱下卧层的概念：指容许承载力小于持力层容许承载力的土层。

17、基础稳定性验算包括基础倾覆稳定性验算和基础滑动稳定性验算。此外，对某些土质条件下的桥台、挡土墙还有验算地基的稳定性，以防桥台、挡土墙下地基的滑动。

18、桩基础特点：具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用材料少、施工简便等特点。 它适用于什么条件：（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。

以上情况也可以采用其他型式的深基础，但桩基础由于耗材少、施工快速简便，往往是优先考虑的深基础方案。

19、柱桩和摩擦桩受力情况有什么不同？你认为各种条件具备时，哪种桩应优先考虑采用？

柱桩是桩底支撑在基础上的桩，它的承载力主要由桩端支撑力承载。摩擦桩是靠桩侧土摩擦力支撑的桩，其承载力主要由桩侧土摩擦力支撑，条件适合时应优先考虑柱桩。

20、桩基础内的基桩，在平面布设上有什么基本要求？

（1）桩内钢筋应按内力和抗裂性的要求布设（2）长摩擦桩应根据桩身弯矩分布情况分布配钢筋（3）短摩擦桩可按桩身最大弯矩均匀配筋。

21、试述单桩轴向荷载的传递机理？

首先在桩顶出现荷载后,会随着桩位移的增大而增大,接着在桩端附近产生摩擦并随着位移的增大而摩擦力也增大,当位置增大到整个桩时达到最大承载。

22、桩侧摩阻力是如何形成的？它的分布规律是怎样？

形成：当竖向荷载逐步施加于单桩桩顶，桩身上部受到压缩而产生相对于土向下的位移，与此同时桩侧表面就会受到土的向上摩阻力。分布：沿桩入土深度成线性分布，而对钻孔灌注桩则近似假设桩侧摩阻力沿桩身均匀分布。

23、按土的支承力确定单桩轴向承载力容许值？

静载实试验法、经验公式法、静力触探法、动测试桩法、静力分析法

24、什么是桩的负摩擦力？它产生的条件是什么？对基桩有什么影响？

但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，在桩侧面的全部或一部分面积上将出现向下作用的摩擦力，称其为负摩擦力。条件：主要是看桩与桩周土的相对位移发展情况。影响：负摩擦力的产生将使桩侧土的部分重力传递给桩，不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩来说，若有负摩擦力发生，则桩的外荷载增大，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大。

25、打入桩和钻孔灌注桩的单桩轴向容许承载力计算经验公式有什么不同？

打入桩与钻孔灌注桩，由于施工方法不同，根据试验资料所得桩侧摩阻力和桩底阻力数据不同，所给出的计算式和有关数据也不同。 打入桩：][21][∑+=n

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rk p r ik i i a q A q l u R αα 钻孔灌注桩：][21][1

∑=+=n i r p ik i a q A q l u R ；)}3(]{[2200-+=h k f m q a r γλ 26、考虑基桩的纵向挠曲时，桩的计算长度应如何确定？

考虑纵向挠曲时桩的稳定计算长度，应结合桩在土中支承情况，根据两端支承条件确定。

27、钻孔灌注桩有哪些成孔方法，各适用什么条件？

（1）旋转钻进成孔，适用于较细，软的土层，如各种塑性状态的粘性土，砂土，夹小量粒径小于100-200mm 的