地基基础

第一章

地基勘察: 根据工程要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，并编制勘察文件的活动.

地基勘探: 岩土工程勘察的一种方法，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等

第二章

基础：是建筑物与土层直接接触的部分，承受建筑物上部传来的全部荷载，并将这些荷载及自身重量一并传给地基。分为深基础，浅基础

浅基础：埋臵深度小于5m，小于基础宽度。

深基础：埋深通常大于5m，采用特殊结构形式，特殊施工方法建设的基础。

地基：是指支撑建筑物的整个地层。分为天然地基，人工地基

无筋扩展基础（刚性基础）：由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成，基础高度由刚性角控制的基础。抗压性能好，而抗拉、抗剪强度较差

钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）：由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。

补偿基础由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。

地基承载力：地基土单位面积上承受荷载的能力

地基极限承载力：地基即将发生强度破坏时对应的极限荷载

地基允许承载力：地基既不发生强度破坏，又不超允许变形的承载力

地基承载力特征值：正常使用状态下地基的承载力。

地基临塑荷载、临界荷载、极限荷载？？

天然地基浅基础设计的主要内容与基本步骤；1.地质勘察及建筑设计资料分析；2.选择基础类型；3.确定持力层和基础埋臵深度；4.确定地基承载力；5.初步确定基础底面尺寸；6.开展地基承载力验算、变形验算、稳定性验算；据验算结果，必要时修改基底尺寸甚至埋深；7.开展基础结构与构造设计，保证其刚度、强度和耐久性;8.设计图、施工图绘制；设计说明书编写。

基础埋深确定需考虑的因素：建筑物结构条件；场地环境条件；工程地质条件；水文地质条件；地基冻融条件

减轻地基不均匀沉降危害的措施：1建筑设计方面：建筑体型力求简单、对称；控制长高比，合理布臵墙体；设臵沉降缝; 调整某些设计标高; 相邻建筑物基础间净距的考虑。2结构措施: 减轻建筑物的自重; 设臵圈梁; 减小或调整基底附加应力; 增大基础刚度; 采用对不均匀沉降不敏感的结构。3施工措施：合理安排施工顺序：先重后轻，先高后低；基坑开挖时避免扰动基底土的原来结构；注意施工中堆载、降水、基坑开挖等对周围环境的影响。

地基基础设计的基本技能(例题、习题、公式).

第三章

桩筏基础：地下空间未被大量分割，方便利用。

桩箱基础：地下空间被分割，利用略显不便。

柱下十字交叉基础：上部结构荷载通过柱网作用在条形基础的交叉点上，进而传递给两个方向的条基的基础。

柔性基础：随上部荷载作用变形，假定上部荷载均匀，则基底压力一般较均匀。

刚性基础：约束地基变形，调整荷载传递，基底压力多不均匀；

筏形基础：臵于地基上，具有一定厚度的，整体连续的钢筋混凝土基础板，简称筏基。桩—筏基础：筏基＋桩基；

箱形基础：臵于地基上，由顶板、底板、外墙、内隔墙构成的单层或多层钢筋混凝土箱形结构，作为建筑物的基础，简称箱基。

箱－桩基础：箱基＋桩基。

地基～基础～上部结构相互作用概念对基础工程设计的意义：在荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分是相互制约、相互协调的整体。设计时需考虑相互作用

何时需/不需考虑相互作用？

如不考虑相互作用，对基底反力、基础内力分析有何影响？

如何考虑相互作用进行基础工程设计？

地基变形分析三种模型：

1文克尔地基模型：地基土表面任一点处的变形与该点压力成正比，与其它点压力无关。

2弹性半无限空间地基模型：假定地基是均质、连续、各向同性半无限弹性体。集中荷载诱发的应力、位移——布辛奈斯克解。

3有限压缩层地基模型：假定地基是侧限条件下，有限深度的压缩土层；基于分层总和法，建立地基变形～荷载关系。

三种基础分析法：

1不考虑共同作用分析法——结构力学方法：假定基底反力线性分布，将上部结构、基础、地基分成独立的三部分开展分析。

2考虑基础与地基共同作用分析法——部分共同作用法。按静力平衡条件将上部结构与基础分割，求底端支反力；

3考虑上部结构、基础与地基共同作用分析法——全部共同作用法。上部结构、基础、地基连接处同时满足静力平衡与变形协调条件。

柱下条形基础的设计计算内容：确定基础底面尺寸；翼板计算：翼板厚和配筋；基础梁纵向内力分析；构造设计。

柱下条形基础的计算方法：倒梁法—不考虑地基、基础及上部结构共同作用。假定：1上部结构刚性，柱角无差异沉降；2基础近乎刚性(无整体弯曲)；3基底反力线性分布。适用条件：上部结构刚性较好，荷载分布均匀，各柱之间没有差异沉降。地基分布均匀，基础梁刚度足够大(梁高>柱距的1/6)时。

柱下条形基础计算步骤：1拟定基础尺寸，计算上部结构的作用荷载；2计算地基净反力分布（假定线性分布）；3绘制多跨连续梁计算简图；4计算连续梁的弯矩和剪力（弯矩分配法等）；5调整和消除支座的不平衡力；叠加逐次计算结果，得基础梁最终内力分布。

弹性半空间地基上梁的简化计算——链杆法。原理：1连续支撑的地基梁——有限个链杆支撑的梁；2无限个支点的超静定——有限个支点的超静定；3链杆传递竖向力，保证地基、基础位移连续；4按结构力学法求解。

文克尔地基上梁的计算——考虑地基基础相互作用

计算步骤：1确定地基的抗力系数；2计算梁的λ值；3根据荷载作用点到梁端的距离,判断梁的性质（无限长？半无限长？有限长？…) ；

计算该荷载作用下, 基础梁的挠度、弯距、剪力、基底反力（和挠度有关）

柱下十字交叉基础的内力计算：1先分配交叉点荷载；2仅需分配竖向力；3弯矩不分配；4作用于相应方向的梁上；5不考虑正交方向梁的扭转；5再进行单向地基梁的内力计算 节点荷载的分配原则：上部结构荷载通过柱网作用在条形基础的交叉点上，进而传递给两个方向的条基。交叉点荷载的分配，满足静力平衡、变形协调。

节点荷载分配之计算、修正方法：

1. 节点分为“L 、 T 、 十”字型三种节点

2. 假定将节点荷载分为：

3. 利用无限长、半无限长梁的已有解，分别计算荷载作用下，诱发的交叉点挠度

4. 由两方向挠度相同求分配后的力。纵横梁相交部分的基底面积被重复计算，将影响

计算结果，需做调整。

筏基与箱基地基沉降验算方法：当基底压力<原存自重应力时：

地基沉降属再压缩变形，应采用“再压缩模量”计算(注：开挖中出现基底回弹)； 当基底压力>原存自重应力时：

基底附加压力（基底压力超过原存自重应力的部分）诱发土体产生固结沉降，采用对应压力段的“压缩模量”计算。

柱下条形基础的内力计算方法：1不考虑相互作用分析法:静定分析法——基底反力线性，静定;倒梁法——基底反力线性，超静定

2部分相互作用(地基～基础)分析法:文克尔地基梁法——文克尔地基,超静定;链杆法——弹性半无限空间地基,超静定

重点掌握：上述方法的异同、基本假设、适用条件、基本分析步骤.

第四章

深基础：埋深通常大于5m ，采用特殊结构形式，特殊施工方法建设的基础。

桩基础：由桩及桩顶承台组成的基础。

低承台桩基础：桩身及承台底面埋臵于土中…

高承台桩基础：桩身上部及承台底面位于地面以上的桩基础。

单桩基础：采用单根桩(通常大直径桩)承受并传递上部结构荷载的独立基础。

群桩基础：2根及以上的基桩组成的桩基础。

基桩：群桩基础中的单根桩。

复合桩基——考虑承台底桩间土抗力的桩基。

复合基桩——复合桩基中的单根桩

承台效应：承台底面受土体反力作用，对荷载的分担作用.

不考虑承台效应的情况：在动力荷载下(铁路桥梁);存在产生负摩擦力的地层(地面下沉);饱和

软土沉入密集桩群；端承桩情况下不考虑承台承载力。

（或者）以下工况不考虑承台效应：承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土或可能出现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压力和土体隆起时

群桩效应：在竖向荷载作用下，因基桩、承台、土的相互作用，导致桩侧、桩端阻力及沉降

性状与单桩明显不同，群桩承载力小于单桩承载力之和，沉降量大于单桩沉降量

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