基础工程复习题三

复习题三简答题1、简答垫层的作用主要有哪些？答：（1）提高地基承载力。

软弱土层被挖除，换以强度较高的砂或其他材料，可提高地基承载力。

（2）减少沉降量。

如以密实砂或其填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。

由于砂垫层或者其他垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。

（3）加速软弱土层的排水固结。

（4）防止冻胀。

（5）消除膨胀土的膨缩作用。

在膨胀土地基上可选用砂、碎石、块石、煤渣、二灰或者灰土等材料作为垫层，以消除胀缩作用。

2、简述减轻建筑物不均匀沉降的结构措施有哪些？答：（1）减轻建筑物的自重：一是使用轻型材料或构件，例如轻型混凝土墙板等，二是采用轻型结构，例如预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构等，三是采用自重轻、回填土少的基础型式，例如壳体基础等。

（2）减少或调整基底附加压力：基础沉降是由基底附加压力引起的，减小或调整基底附加压力可达到减小不均匀沉降的目的。

可以采用较大的基底面积，调整基底压力，使沉降趋于均匀。

（3）增强基础整体刚度：当建筑物荷载差异较大或地基土软弱不均匀时，可采用整体刚度较大的十字交叉基础筏板基础或箱形基础，达到调整不均匀沉降的目的。

（4）采用对地基沉降不敏感的上部结构：采用铰接排架、三铰拱等结构，当地基发生不均匀沉降时，不会引起很大的附加应力，可避免结构产生开裂等危害。

（5）设置圈梁：设置圈梁可增强砖石承重墙房屋的整体性弥补砌体结构抗拉强度低的弱点，是防止墙体裂缝的有效措施，在地震区还起抗震作用。

3、地基土水平抗力系数的集中常见形式以及适用情况？答：地基土水平抗力系数()z k h 的分布形式与大小将直接影响方程的求解和桩身位移与内力。

几种()z k h 分布形式：①常数法又称“C ”法，它假定土的水平抗力系数沿深度保持常数，即式中的0=n ，()c z k h =，它适用于小位移桩，“C 值法”是我国从现场试验得出的方法，土抗力系数沿深度呈21次抛物线增大，即式中00=z ，5.0=n ，()5.0cz z k h =。

②“m ”法假定土抗力系数随深度线增大，即式中，m c =，00=z ，1=n ，()mz z k h =，计算比较方便，适用于位移较大的情况，建筑、铁路、公路、港工等设计规范中广为采用。

③“k ”法假定在桩的第一挠曲零点以上，土抗力系数随深度呈凸形高次曲线变化，在该点以下土抗力系数保持常数，即0=n ，()k z k h =，由于该法计算较繁，故应用很少。

4、当沉井基础埋置深度大于5m 且计算深度ah ≤2.5时，沉井基础计算的基本假定？当满足此假设时，可将沉井基础视为何种桩来计算内力和土抗力？答：当沉井基础埋置深度大于m 5且计算深度5.2≤ah 时，不可忽略沉井周围土体对沉井的约束作用，因此在验算地基应力，变形以及沉井的稳定性时，需要考虑基础侧面主体弹性抗力的影响。

其计算的基本假定是：①地基土后为弹性变形介质，地基抗力系数随深度成正比例增加，即mz z k =)(。

②不考虑基础与土之间的粘着力和摩擦力。

③沉井基础的刚度与土的刚度之比可以为无限大。

符合上述假定时，可以将沉井视为刚性桩来计算内力和土抗力。

5、沉井基础的计算假设？答：①地基土后为弹性变形介质，地基抗力系数随深度成正比例增加，即()mz z k =。

②不考虑基础与土之间的粘着力和摩擦力。

③沉井基础的刚度与土的刚度之比可以为无限大。

符合上述假定时，可将沉井视为刚性桩来计算内力和土抗力，即相当于“m”法中5.2≤ah的情况，书中主要讨论这种方法。

6、分别叙述重力式挡土墙、悬臂式挡土墙的概念和优点？答：（1）重力式挡土墙概念：重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体，所需要的墙身截面较大，一般由砖、石材料砌筑而成。

由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便。

能够就地取材等优点，在土建工程中被广泛采用。

优点：根据墙背倾斜方向可分为仰斜、直立、俯斜三种形式。

俯斜式挡土墙所受的土压力作用较仰斜和垂直的挡土墙大，仰斜式所受土压力最小。

重力式挡土墙高度一般mh6>时，适宜采用衡重式挡土墙。

6，当m（2）悬臂式挡土墙概念：悬臂式挡土墙一般地由钢筋混凝土制成悬臂板式的挡土墙。

墙身立壁板在土压力作用下受弯，墙身内弯曲拉应力由钢筋承担，墙体的稳定性靠底板以上的土重维持。

因此，这类挡土墙的优点是充分利用了钢筋混凝土的受力特性，墙体截面较小。

优点：悬臂式挡土墙一般适用于墙高大于m5、地基土质较差、当地缺少石料的情况，多用于市政工程以及储料仓库。

7、简述岩土工程勘察的步骤？答：①由上部结构设计单位提出勘察任务委托书。

委托书应注明勘察阶段、拟建建（构）筑物的规模、荷载以及总平面布置等，并提出对勘察工作的具体要求，需要解决的重点问题等。

②由勘察单位根据规范的规定以及委托书的要求编制勘查工作纲要，对整个勘察工程的具体工作内容、顺序、操作要领、质量标准等作出规定。

③按照勘查工作纲要的规定完成各项外业工作（例如地质测绘、勘探、现场测试等），如果情况有变化，可对工作纲要作修改，补充，外业工作作相应增减。

④完成内业资料分析整理、编制勘察成果报告书。

⑤施工时配合设计施工单位进行基底土质检验，当开挖情况与勘察报告不符时提出处理意见，或者补充工作。

8、验槽的目的与内容？答：验槽的目的如下：（1）检验有限的钻孔与实际全面开挖的地基是否一致，勘察报告的结论与建议是否准确。

（2）根据基槽开挖实际情况，研究解决新发现的问题和勘察报告遗留问题。

验槽的基本内容如下：（1）核对基槽开挖平面位置和槽底标高是否与勘察、设计要求相符。

（2）检验槽底持力层土质与勘探是否相符。

参加验槽人员需沿槽底依次逐段检验，用铁铲铲出新鲜土面，用野外鉴别方法进行鉴别。

（3）当基槽土质显著不均匀或者局部有古井、菜窖、坟穴时，可用钎探查明平面范围与深度。

（4）研究决定地基基础方案是否有必要修改或者作局部处理。

9、地基基础稳定性验算包括哪几方面？答：基础工程设计时，必须保证地基基础具有足够的稳定性。

（1）基础倾覆稳定性验算：基础的倾覆或倾斜除了地基的强度和变形原因外，往往发生在承受较大的单向水平推力而其合力作用点又离基础底面的距离较高的结构物上。

桥涵墩、台基础的抗倾覆安全系数0K 按下式计算：00e y K =（式中：y ——基底截面重心轴至截面最大受压边缘的距离，荷载作用在重心轴上的矩形基础2b y =。

0e ——外力合力偏心矩，m 。

i P ——各竖直分力，kPa 。

i e ——相应于竖直分力i p 作用点至基础底面重心轴的距离，m 。

i T ——为各水平分力，kPa 。

i h ——为相应于各水平分力作用点至基底的距离，m ）。

（2）地基稳定性验算：受水平荷载的结构物，当地基软弱或基底下浅部存在有软弱夹层时，基础可能随地基一起发生整体滑动破坏。

建在较陡的土质斜坡上的桥台，也有滑动的可能，当地基基础失稳形式属于这种深层滑动时，可用圆弧滑动法进行验算。

稳定安全系数是指作用于最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑动力矩与滑动力矩的比值。

（3）基础滑动稳定性验算：基础在水平荷载作用下沿基础底面滑动的可能性，可用基底与土间的摩擦阻力与水平荷载之比值c K 来表示，c K 称为抗滑动稳定系数：∑∑=iic T p K μ（式中：μ——基础底面与地基土之间的摩擦系数。

i P ——各竖直分力，kPa 。

i T ——为各水平分力，kPa ）。

10、地基土水平抗力系数的集中常见形式以及适用情况？答：地基土水平抗力系数()z k h 的分布形式与大小将直接影响方程的求解和桩身位移与内力。

几种()z k h 分布形式：①常数法又称“C ”法，它假定土的水平抗力系数沿深度保持常数，即式中的0=n ，()c z k h =，它适用于小位移桩，“C 值法”是我国从现场试验得出的方法，土抗力系数沿深度呈21次抛物线增大，即式中00=z ，5.0=n ，()5.0cz z k h =。

②“m ”法假定土抗力系数随深度线增大，即式中，m c =，00=z ，1=n ，()mz z k h =，计算比较方便，适用于位移较大的情况，建筑、铁路、公路、港工等设计规范中广为采用。

③“k ”法假定在桩的第一挠曲零点以上，土抗力系数随深度呈凸形高次曲线变化，在该点以下土抗力系数保持常数，即0=n ，()k z k h =，由于该法计算较繁，故应用很少。

11、桩基础的设计步骤？答：请见复习题二的论述题。

12、验槽时的注意事项？答：（1）应验看新鲜土面，清除回填虚土。

冬季冻结表土或者夏季日晒干土都是虚假状态，应将其清除至新鲜土面进行验看。

（2）槽底在地下水位以下不深时，可挖至水面验槽，验完槽再挖至设计标高。

（3）验槽前一般需做槽底普遍打钎工作，以供验槽时参考。

（4）验槽要抓紧时间。

基槽挖好后要立即组织验槽，以避免下雨泡槽、冬季冰冻等不良影响。

（5）当持力层下埋藏有下卧砂层而承压水头高于槽底时，不适宜进行钎探，以免造成涌砂。

13、目前确定地基承载力的方法主要有哪些？答：目前确定地基承载力的方法主要有：根据土的抗剪强度指标按理论公式计算。

现场载荷试验确定和查规范承载力的方法主要有：根据土的抗剪强度指标按理论公式计算，现场载荷试验确定和查规范承载力表格确定等方法，这些方法各有长短，互为补充，必要时用多种方法综合确定。

14、在什么情况下，需要验算地基的沉降？答：对公路桥梁工程有下列情况之一者，则需要验算地基的沉降，使其不大于规定的容许值。

（1）修建在地质条件复杂、地层分布不均或者强度较小的软粘土地基以及湿陷性黄土上的基础。

（2）修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础。

（3）当相邻基础下地基强度有明显不同或者相邻跨度相差悬殊而必须考虑其沉降差时。

（4）对于跨线（主要指跨铁路）桥、跨线渡槽要保证桥（或槽）下净空高度时。

15、沉降缝通常设置在哪些部位？答：（1）建筑物转折处。

（2）建筑物高度或荷载相差较大处。

（3）建筑结构或基础类型截然不同处。

（4）地基土的压缩性有显著变化处。

（5）分期建造房屋的交界处。

（6）长高比过大的建筑物的适当部位。

（7）拟设置伸缩缝处。

16、减轻建筑物不均匀沉降所采取的结构措施都有哪些？答：（1）减轻建筑物的自重：一般建筑物荷载中，建筑物自重占很大比例。

因此在软土地基上修建建筑物时，应尽可能减少建筑物自重，减轻建筑物自重包括以下几方面：一是使用轻型材料或构件，例如轻型混凝土墙板等，二是采用轻型结构，例如预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构等，三是采用自重轻、回填土少的基础型式，例如壳体基础等。

（2）减少或调整基底附加压力：基础沉降是由基底附加压力引起的，减小或调整基底附加压力可达到减小不均匀沉降的目的。