基础工程课后题答案 (1)

第二章天然地基上浅基础1.浅基础和深基础的区别？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，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，基础结构设计和施工方法也较简单；深基础埋入地层较深，结构设计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。

2.何谓刚性基础，刚性基础有什么特点？当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由基础反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，断面不会出现裂缝，基础内部不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。

刚性基础的特点是稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载，所以只要地基强度能满足要求，他是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。

3.确定基础埋深应考虑哪些因素？基础埋深对地基承载力，沉降有什么影响？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。

基础如果埋置在强度比较差的持力层上，使得地基承载力不够，直接导致地基土层下沉，沉降量增加，从而影响整个地基的强度和稳定性。

4何谓刚性角，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称为刚性角。

它与基础圬工的材料强度有关。

5刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距？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。

6地基（基础）沉降计算包括哪些步骤？在什么情况下应验算桥梁基础的沉降？（1）确定地基变形的计算深度；（2）确定分层厚度；（3）确定各层土的压缩模量；（4）求基础地面处的附加压应力；（5）计算地基沉降；（6）确定沉降计算经验系数；（7）计算地基的最终沉降量。

（1）修建在地质情况复杂、地层分布不均或强度较小的软黏土地基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）当相邻基础下地基土强度有显著不同货相邻跨度相差悬殊二必须考虑其沉降差时；（4）对于跨线桥、跨线渡槽要保证桥或槽下净空高度时。

7水中基坑开挖的围堰形式有哪几种？它们各自的适用条件和特点是什么？（1）土围堰、草袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等（2）在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础，可采用土围堰或草袋围堰。

堰外流速较大时，可在外侧用草袋柴排防护第三章1.桩基础的特点？适用于什么情况？答：具有承载力高，稳定性好，沉降小而均匀，在深基础中具有耗用材料少，施工简便的特点。

（1）荷载较大，适宜的地基持力层位置较浅或人工基础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，位于基础或结构下面的土层有可能被侵蚀.冲刷.如采用深基础不能保证安全时（3）当基础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）层，将荷载传到较结实（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，采用其他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的抗震能力，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。

2.柱桩与摩擦桩受力情况有什么不同？在各种情况具备时优先考虑哪种？答：摩擦桩基桩所发挥的承载力以侧摩擦力为主。

柱桩基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主。

在各种条件具备时应优先考虑柱桩，因为柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也小。

3高桩承台和低桩承台各有哪些优缺点,它们各自适用于什么情况？答：高桩承台是承台地面位于地面以上，由于承台位置较高，在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，避免或减少水下作业，施工较为方便，但稳定性低低桩承台是承台的承台底面位于地面以下，在水下施工，工作量大，但结构稳定7钻孔灌注桩有哪些成孔方法，各使用什么条件?1、旋转钻进成孔，适用于较细、软的土层，在软岩中也可以使用，成孔深度可达100米；2、冲击钻进成孔，适用于含有漂卵石、大块石的土层及岩层，也能用于其他土层，成孔深度不大于50米。

3、冲抓钻进成孔，适用于粘性土、砂性土及夹有碎卵石的沙砾土层，成孔深度应小于30米。

9、如何保证钻孔灌注桩的施工质量？根据土质、桩径大小、入土深度和集聚设备等条件选用适当的钻具和钻孔方法。

采用包括制备有一定要求的泥浆护壁，提高孔内泥浆水位，灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法，并且在施工前应做试桩以取得经验。

10、钻孔灌注桩成孔时，泥浆起什么作用，制备泥浆应控制哪些指标？1、在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔。

2、泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位。

3、泥浆相对密度大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出，此外，还有冷却机具和切土润滑的作用，降低钻具磨损和发热活动。

孔内保持一定稠度的泥浆，一般相对密度以1.1-1.3为宜，在冲击钻进大卵石层时可用1.4以上，粘度为20s，含砂率小于6%。

在较好的粘性土层中钻孔，也可灌入清水，使钻孔内自造泥浆，达到固壁效果。

调制泥浆的粘土塑性指数不宜小于15.13从哪些方面来检测桩基础的质量？各有何要求？1、桩的几何受力条件检验：桩的几何受力条件主要是指有关桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差的范围之内。

2、桩身质量检验：对桩的尺寸，构造及其完整性进行检测，验证桩的制作或成桩的质量。

3、桩身强度与单桩承载力检验，保证桩的完整性，检测桩身混凝土的抗压强度，预留试块的抗压强度不低于设计采用混凝土相应抗压强度，对于水下混凝土应高于20%。

14*为什么在粘土中打桩，桩打入土中后静置一段时间，一般承载力会增加？静置一段时间加速土排水固结，土层更加密集，桩与土之间的粘结力增加，摩擦角增加，导致剪切强度增加，桩侧极限摩阻力增加，承载力增加，同时桩底土层抗力也相应增加。

15*什么是桩的负摩阻力？它产生的条件是什么？对基桩有什么影响？当桩固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，在桩侧表面将出现向下的摩阻力，称其为负摩阻力。

桩的负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，阴齿，负摩阻力不但不能为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载。

16*单桩轴向容许承载力如何确定？哪几种方法比较符合实际？答：（1）静载试验法（2）经验公式法（3）静力触探法（4）动测试桩法（5）静力分析法最符合实际的是静载实验法与经验公式法。

17*试述单桩轴向荷载的传递机理？答：单桩轴向荷载由桩侧摩阻力和桩底摩阻力组成，随着荷载增加，摩阻力随之增加，桩身摩阻力达到极限后，荷载再增加，桩端阻力增加，当桩端阻力达到了极限，即达到了桩的极限承载力18*桩侧摩阻力是如何形成的，它的分布规律是怎么样的？答：桩侧摩阻力除与桩土间的相对位移有关，还与土的性质，桩的刚度，时间因素和土中应力状态以及桩的施工方法有关。

桩侧摩擦阻力实质上是桩侧土的剪切问题。

桩侧土极限摩阻力值与桩侧土的剪切强度有关，随着土的抗剪强度的增大而增大，从位移角度分析，桩的刚度对桩侧摩阻力也有影响在粘性土中的打入桩的桩侧摩阻力沿深度分布的形状近乎抛物线，在桩顶处的摩阻力等于零。

第四章·桩基础设计计算1什么叫“m”法，它的理论根据是什么？这方法有什么优缺点？假定地基系数c随深度成正比例增长，m为地基土比例系数。

M法基本假定是认为桩侧为温克尔离散线性弹簧，不考虑桩土之间粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用，桩土协调变形，任意深度产生桩测水平抗力与该点水平位移成正比，且c随深度成正比增长。

优缺点1根据m法假定，凸弹性抗力与位移成正比，此换算忽视桩身位移2换算土层厚Hm 仅与桩径有关，与地基土类，桩身材料等因素无关，显然过于简单2地基土的水平向土抗力大小与哪些因素有关？土体的性质，桩身刚度大小，桩的截面形状，桩与桩间距，桩入土深度及荷载大小3“m”法为什么要分多排桩和单排桩，弹性桩和刚性桩？单排桩是指在水平外力H作用面向垂直平面上，由多根桩组成单排桩的基础。

多排桩，指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础，不能直接应用单桩形式计算桩内力公式计算各桩顶作用力，需应用结构力学另行计算。

当入土深度h>2.5/α，桩相对刚度小，必须考虑桩实际刚度，按弹性桩计算，当桩入土深度h不大于2.5\α，则桩相对刚度较大，可按刚性桩计算4在“m”法中高桩承台与低桩承台的计算有什么异同？低桩承台考虑承台侧面土的水平抗力与桩和桩侧土共同作用抵抗和平衡水平外荷载作用，考虑低桩承台侧面土的水平土抗力是与共同作用时，桩内力与位移计算仍可按前述方法，只需在力系平衡中考虑承台侧面土的抗力因素。

5用“m”法对单排架桩基础的设计和计算包括哪些内容？计算步骤是怎样的？（1）桩的挠曲微分方程的建立及其解；（2）计算桩身内力及位移的无量纲法；（3）桩身最大弯矩位置和最大弯矩的确定；（4）桩顶位移的计算公式；（5）单桩及单排桩桩顶按弹性嵌固的计算（6）计算步骤及其验算要求6承台应进行哪些内容的验算？承台设计包括承台材料，形状，高度，地面标高和平面尺寸确定以及强度验算7什么情况下需要进行桩基础的沉降计算，如何计算超静定结构桥梁或建于软土，湿陷性黄土地基或沉降较大的其他图层静定结构桥梁墩台的群桩基础应计算沉降量并进行验算计算：根据分层和法计算沉降量，再由公路基规规定满足下式：s,<=2根号L，△s≤根号L 8桩基础的设计包括哪些内容？通常应验算哪些内容？怎样进行这些验算？包括桩基础类型，桩径桩长桩数，桩布置。

承台位置与尺寸。

单根基桩验算，群桩基础承载力和沉降量验算，承台强度验算。

单根桩验算：N+G≤K【P】9什么是地基系数？确定地基系数的方法有哪几种？目前我国公路桥梁桩基础设计计算时采用是哪一种？文克尔假定中，任一点所承受压力与该点变形比值即为地基系数。

确定地基系数有m法，k 法，c法，及常数法。

我国采用m法10多排桩各桩受力分配计算时，采用的主要计算参数有哪些？说明各参数代表的含义？（1）当第i根桩桩顶处仅产生单位轴向位移（）时，在桩顶引起的轴向力为（2）当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移（）时，在桩顶引起的横轴向力为（3）当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移（）时，在桩顶引起的弯矩为；或当桩顶产生单位转角（）时，在桩顶引起的横轴向力为（4）当第i根桩桩顶处仅产生单位转角（）时，在桩顶引起的弯矩为第五章沉井基础及地下连续墙1沉井基础与桩基础的荷载传递有何区别？沉井基础是依靠自身重力克服井壁摩擦力下沉至设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井恐，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础，他是整体承受荷载。