《基础工程》总复习

第二章天然地基上浅基础的设计

1.选择地基基础类型时，主要考虑两方面的因素：①建筑物性质②地基的工程地质和水文地质情况。

2.天然地基：地基内是良好的土层或者上部有较厚的良好的土层时，一般将基础直接做在天然土层上的地基。

3.人工地基：加固上部土层，提高土层的承载能力，再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。这种地基就叫人工地基。

4.桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷载由桩传到地基深处较为密实的土层。这种基础叫做桩基础。

5.深基础：埋置深度大于5m或大于基础宽度，且把基础直接做在地基深处承载力较高的土层上。这种基础叫做深基础。

6.浅基础：埋置深度小于5m的一般基础以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础，不必考虑侧面摩擦力的基础。

7.浅基础的分类：①单独基础或称独立基础：柱的一般情况下的基础②条形基础：墙下基础通常是连续设置成长条形，称为条形基础③筏形基础和箱形基础：当柱子或墙传来的荷载较大，但地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力的要求时，或者地下水位常年在地下室的地坪以上，为了防止地下水渗入室内，往往需要把整个房屋底面做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏形基础。为了增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑物往往把地下室的地板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙连在一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础④壳形基础

8.刚性基础或称为无筋扩展基础：由砖、砌石、素混凝土、灰土和三合土等材料做成满足刚性角要求的基础。

9.扩展基础：当基础的高度不能满足刚性角要求时，可以做成钢筋混凝土基础，用钢筋承受基础底部的拉应力，以保证基础不发生断裂的基础

10.基础的埋置深度：设计地面到基础底面的垂直距离。基础埋置深度不宜浅于0.5m，基础顶面应低于设计地面100mm以上。

11.影响基础埋置深度的主要因素有三方面：①建筑物地用途、结构类型和荷载性质与大小②地基的地质和水文地质条件③寒冷地区土的冻胀性和地基的冻结深度

12.土冻结后，水分转移含水量增加，体积膨胀，这种现象称为土的冻胀现象。

13.地基计算主要包括三项内容：地基承载力验算、地基变形验算、地基稳定验算。

14.验算地基承载力所用的荷载组合是正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。

15.地基承载力有三种确定方法：f a①现场载荷试验或其他原位测试方法：f a = f ak + ηbγ( b – 3 ) + ηdγm ( d – 0.5 )②规范建议的地基承载力公式法：f a = M bγb + M dγm d + M c c k③工程实践经验法：f a = ψr f rk。

16.直接支承基础的地基土层称为持力层。

17.持力层以下，若存在承载力明显低于持力层的土层，称为软弱下卧层。

18.地基变形引起基础沉降可以分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四类。沉降量——独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值；沉降差——相邻两个柱基的沉降量之差；倾斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；局部倾斜——砌体承重结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

19.地基变形验算所用的荷载组合为准永久组合，且不计入风荷载和地震作用。

20.地基稳定验算所用的荷载组合为承载能力极限状态下的基本组合。

21.在水平和竖向荷载共同作用下，地基失稳破坏的形式有两种：①沿基底产生表层滑动破坏：F s= f F/H =1.2~1.4；②深层整体滑动破坏：F s = M R/M S≥1.2 。

22.基础构造要求：（无筋扩展基础）①砖基础：台阶的宽高比b t / h = 1/1.5或b t / h = 1/2 ②砌石基础：每台阶至少有两层砌石，每个台阶的高度不小于300mm ③素混凝土基础：基础高度h≤350mm作一层台阶；350mm900mm作成三层台阶，每个台阶的高度不宜大于500mm。

23.扩展基础，在对其进行强度验算时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。

24.扩展基础是一种受弯和受剪的钢筋混凝土构件，在荷载作用下破坏形式：冲切破坏、弯曲破坏。

25.减轻建筑物不均匀沉降危害的措施：㈠建筑设计措施：①建筑物体型应力求简单②控制建筑物的长高比

③合理布置纵横墙④合理安排相邻建筑物之间的距离⑤设置沉降缝⑥控制与调整建筑物各部分标高㈡结构措施：①减轻建筑物的自重②减小或调整基底的附加压力③增强基础刚度④采用对不均匀沉降不敏感的结构⑤设置圈梁㈢施工措施

第四章桩基础与深基础

1.桩：是指垂直或倾斜布置于地基中，其断面积相对其长度是很小的杆状构件。

2.按桩的使用功能分类：①竖向抗压桩②竖向抗拔桩③水平受荷桩④复合受荷桩。

3.竖向抗压桩按承载性状分类：①摩擦型桩②端承型桩。

4.按成桩方法分类：①非挤土桩：特点是预先取土成孔，成孔的方法是用各种钻机钻孔或人工挖孔②挤土桩：主要是预制桩，施工方法：用锤击、振动或者静压的方法置入地基土中③部分挤土桩：开口的沉管取土灌注桩、先预钻较小孔径的钻孔，然后打入预制桩、打入式敞口的管桩等都属于部分挤土桩。

5.按桩的几何特性分类：㈠按桩径大小分类：①大直径桩：d≥800mm ②中等直径桩：250mm60m超长桩。

6.竖向承压桩的荷载传递机理：①在荷载增加的过程中，桩身上部的侧阻力先于下部侧阻力发挥作用②一般情况下，侧阻力先于端阻力发挥作用③在工作荷载Q K 下，对于一般摩擦型桩，侧阻力发挥作用的比例明显高于端阻力发挥作用的比例④对于l/d 较大的桩，即使桩端持力层为岩层或坚硬土层，由于桩身本身的压缩，在工作荷载下端阻力也很难发挥。当l/d ≥100时，端阻力基本可以忽略而成为摩擦桩。

7.桩的侧阻力：①单位侧阻力q s ：对于打入桩而言在粘性土中，其中q s 沿深度的分布类似于抛物线形；在极限荷载下，在砂土中，其q s 值开始时随深度近似线性增加，至一定深度后接近于均匀分布，此深度称为临界深度。②q s 的主要影响因素：最主要取决于土的类型和土性。砂土的单位侧阻力比粘土的大；密实土的比松散土的大。单位侧阻力q s 还与桩径和桩的入土深度有关，也和成桩的工艺有关。③单桩静现场载荷试验的时间，预制桩在砂土中应在入土7天后，粘性土不得少于15天，对于饱和软粘土不得少于25天。

8.桩的端阻力：㈠影响单位端阻力q p 的因素主要是端桩土的类型和性质。一般而言，粗粒土的高于细粒土的；密实土的高于松散土的。㈡端阻力的深度效应：当桩端进入均匀持力层的深度小于临界深度h c 时，其极限端阻力随深度基本上是线性增加；当进入深度大于临界深度h c 时，极限端阻力基本不再增加，趋于一个常数。㈢端阻力的临界深度的特点：①桩的端阻力的临界深度h c 随持力层砂土的相对密度的提高而提高②端阻临界深度h c 随桩径增大而增加。

9.竖向承压桩单桩承载力的确定：㈠单桩竖向承载力应满足的要求（在荷载作用下）：①桩的地基土中不丧失稳定性；②桩顶不产生对大的位移；③桩身材料不发生破坏。㈡桩的破坏形式：①屈曲破坏，原因是桩本身材料的强度不满足要求②整体剪切破坏，原因是桩端土体的性质影响③刺入破坏，原因是桩周土体的性质影响㈢影响单桩竖向承载力的因素有：土类、土质、桩身材料、桩径、桩的入土深度、施工工艺等。㈣单桩竖向承载力的确定方法：①现场试验法：单桩竖向静载荷试验、其他现场试验方法②触探法：R a = q pa A p + u p Σq sia h i ；q pa ，q sia —桩端阻力、桩侧阻力特征值。③经验统计分析法：R a = q pa A p ；其中q pa = f a = ψr f rk 。

10.桩的抗拔承载力与桩的负摩擦力：㈠由于某些原因，使承压桩本向下的位移量小于周围土体向下的位移量，从而使作用在桩上的摩擦力向下，这种摩擦力实际上成为作用在桩上的下拉荷载，就叫做负摩擦力。㈡产生负摩擦力的原因主要有：①桩周地面上分布大面积的较大荷载；②桩身穿过欠固结软粘土或新填土层，桩端支承于较坚硬的土层上，桩周土在自重作用下随时间固结沉降；③由于地下水大面积下降使易压缩土层有效应力增加而发生压缩；④自重湿陷性黄土浸水下沉，冻土隔陷；⑤在灵敏性土内打桩引起桩周围土的结构破坏而重塑和固结。㈢负摩擦力的分布：①桩身位移和桩周土位移相等的点称为中性点，中性点以上是负摩擦区，以下是正摩擦区，它是正负摩擦分界点，所以是桩的轴力最大点；②中性点的深度l n 与桩周土的压缩性和变形条件、土层分布及桩的刚度条件有关，中性点位置l n 是指桩周围土沉降稳定时的情况。

11.桩基础的设计：㈠由三根或三根以上的桩组成的桩基础叫作群桩基础。㈡群桩基础受力后，其总的承载力往往不等于各个单桩的承载力之和，这种现象称为群桩效应。㈢桩距S a >6d （d 为桩径）时，群桩中的各桩工作状态类似于单桩，一般情况下，常用的桩距S a =(3~4)d ；S a <3d ，群桩效应影响非常大。㈣群桩效应系数：ηp = 群桩基础承载力/组成群桩基础的各单桩承载力之和。桩端处：σz 群>σz 群，S 群>S 群，桩端处：端承桩不考虑群桩效应。㈤桩基础的验算内容包括：①桩基中的单桩承载力验算，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；②桩基的沉降验算，应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合；③承台和桩身强度验算（配筋），则采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。㈥承台的构造基本要求：①承台的厚度不小于300mm ，宽度不小于500mm ；②承台边缘距边桩的中心距离不小于桩的直径或桩的边长；③桩的外缘与承台边缘间距离不小于150mm ，对于条形承台梁，桩的外缘距承台梁边缘距离不小于75mm ；④桩顶嵌入承台的长度不宜小于50mm ；⑤承台混凝土强度等级不低于C20，纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于70mm ，当设置混凝土垫层时，保护层不小于40mm 。

12.复合桩基：群桩中，考虑承台底桩间土抗力的桩基也叫做复合桩基，其中的单桩叫做复合基桩。一般而言，端承桩承台发挥作用小，摩擦桩的承台发挥作用大。

13.深基础：①墩基础，墩的直径大于0.8m ；墩身长度为6~20m ；长径比不大于30。②深井基础，是以现场浇筑、挖土下沉方式进入地基中的深基础。

第五章地基处理

1.需要进行地基处理的地基土一般都属于软弱土，它主要包括淤泥和淤泥质土、松砂、冲填土、杂填土、泥炭土和其他高压缩性土。有时对于某些特殊土，如膨胀土、湿陷性黄土等也要根据其特点进行地基处理。㈠淤泥和淤泥质土：①天然含水量大于或等于液限，孔隙比大于或等于1.0的土；其中，当天然孔隙比e 大于或等于1.5时，称为淤泥；孔隙比e 在1.0~1.5之间时，称为淤泥质土。②特点：压缩性高、抗剪强度低、渗透性小、具有显著的触变性和流变性。㈡松砂，相当密度低于1/3，或标准贯入击数小于10的砂，通常的孔隙比e 在0.7~0.8以上。

2.地基处理的目的：①提高土的抗剪强度，提高地基承载力，增加地基的稳定性；②减少土的压缩性，减少地基变形；③改善土的渗透性，减少渗流量，防止地基渗透破坏；④改善土的动力特性，减轻振动反应，防止土体液化。

3.地基处理的方法：㈠置换法（或称换填法）：将地基内局部软土挖除，换填以好土，可以分成水平的层式置换和竖直的柱式置换。①垫层置换法—土（砂土、素土、灰土等）垫层，加筋土垫层；②土质桩置换法：散体材料桩（柔性桩）、胶结掺合料桩（半刚性桩）㈡加密法：用各种压、振、挤的方法提高地基土的密