基础工程复习
第二章 天然地基上的浅基础
1. 刚性基础不适宜作为浅基础的情况：荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，持力层的土质较差又较厚时。
2. 刚性基础：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础
3. 钢筋混凝土扩展基础：基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。
4. 浅基础的构造：刚性扩大基础，单独和联合基础，条形基础，筏板和箱型基础。
5. 有围护基坑中护壁的方法：板桩墙支护，喷射混凝土护壁，混凝土围圈护壁。
6. 基坑排水的方法：表面排水法，井点法降低地下水位。
7. 水中围堰的种类：土围堰，草袋围堰，钢板桩围堰，地下连续墙围堰法。
8. 公路桥涵地基的岩石分为：岩石，碎石土，砂土，粉土，粘性土和特殊性岩石。
9. 岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值 分为：坚硬岩，较硬岩，
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较软岩，软岩和极软岩。
10. 地基土工程特性指标的代表值应分别为 标准值，平均值，容许值。强度指标应取标准值；压缩性指标应取 平均值；承载力指标应取 容许值。
11. 土的压缩性指标可采用 原状土室内压缩试验，原位浅层或深土的抗剪强度指标，可采用 原状土室内剪切试验，无侧限抗压强度试验，现场剪切试验，十字板剪切试验 等方法测定。
12. 地基土的压缩性可按p1为100kPa,p2为200kPa相对应的压缩系数值a1-2划分为低，中，高压缩性，且应按一下规定进行评价：
1. 当a1-2﹤0.1mPa 时，为低压缩性土；
2. 当0.1Mpa≤a1-2＜0.5Mpa时，为中压缩性土；
3. 当a1-2≥0.5MPa时，为高压缩性土。
20.土的载荷试验应包括 浅层平板载荷试验，深层平板载荷试验。
21.确定基础埋置深度时，需要考虑的因素：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 施工技术条件及经济分析。
22.刚性扩大基础拟定尺寸时，主要根据 基础埋置深度 确定基础平面尺寸和基础分层厚度
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23.自墩、台身底边缘至基底边缘距离C1称襟边，其作用 ① 扩大基地面积增加基础承载力 ；② 便于调整基础施工时在平面尺寸上可能发生的误差； ③ 为了支立墩、台身模板的需要。
24.自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角 ，称为刚性角。每个台阶的宽度 与厚度 保持在一定比例内，使其夹角 ，这时可认为属刚性基础。
25.地基承载力验算包括：持力层承载力验算，软弱下卧层承载力验算，地基承载力容许值的确定。
26.持力层是指：直接与基底相接触的土层。
1. 沉桩可分为：打入桩，振动下沉桩，静力压桩。
2. 预制桩的特点：
① 不易穿透较厚的砂土等硬夹层，只能进入沙砾、硬黏土，强风化岩层等坚实持力层不大的深度。
② 沉桩方法一般采用锤击，由此产生的震动。噪音污染必须加以考虑。
③ 沉桩过程中产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物，道路，管道，管线等的损失。
④ 一般来说，预制桩的施工质量较稳定。
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⑤ 预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土受到挤密，使桩侧表面的法向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也相应提高。
⑥ 由于桩的灌入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计高程而截桩，造成浪费。
⑦ 预制桩由于承受运输，起吊，打击应力，需要配置较多钢筋，混凝土强度等级也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。
3. 灌注桩可分为 钻、挖孔灌注桩和沉管灌注桩。
4. 以下几种情况可视为摩擦桩：
① 当桩端无坚实持力层且不扩底时
② 当桩长径比很大，即使桩端置于坚实持力层上，由于桩身直接压缩量过大，传递到桩端的荷载较小时。
③ 当预制桩沉桩过程由于桩距小，桩数多，沉桩速度快，使已沉入桩上涌，桩端阻力明显降低时。
5. 按桩身材料分类：钢桩，钢筋混凝土桩
6. 各种基桩的构造：钢筋混凝土钻孔灌注桩，钢筋混凝土预制桩。
2.桩的轴向受压承载力，取决于桩周土的强度或桩本身的材料强度。
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3.单桩轴向承载力容许值：指单桩在轴向何在作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围之内所容许承受的最大荷载。
5.负摩阻力：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，在桩侧表面将出现向下作用的摩阻力。
6.负摩阻力产生的原因：
①在桩附近地面大量堆载，引起地面沉降。
②土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉；
③桩穿过欠压密土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；
④桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；
⑤在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷，冻土融化产生地面下沉。
由此可见，当桩穿过软弱高压缩性土层而支撑在坚硬持力层上时最容易发生桩的负摩阻力问题。
7.中性点：正、负摩阻力变换处的位置称为中性点。
8.文克尔地基模型假定地基土表面上任一点处的变形Si与该点所承受的压力强度Pi成正比，而与其他点上的压力无关，即
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文克尔地基模型是把地基视为刚性基座上由一系列侧面无摩擦的土桩组成，并可用一系列独立弹簧来模拟。其特征是地基仅在荷载作用区域发生与压力成正比例的变形，在区域外的变形为零。
9.地基系数分布规律：
①认为地基系数C随深度呈正比例增加 C=mz，（“m”法）
②认为地基系数C自地面沿深度成曲线增加 C=K (“K”法)
③认为地基系数C随深度呈抛物线规律增加 C=cz (“C”法)
④认为地基系数C随深度为均匀分布，不随深度变化 C=K （“常熟”法）108.刚性桩与弹性10.桩的划分：
①当桩的入土深度 时，桩的相对刚度小，必须考虑桩的实际刚度，按弹性桩来计算。
②当桩的入土深度 时，则桩的相对刚度较大，可按刚性桩计算。
13.承台按极限状态设计，一般应进行 ① 局部受压、② 抗冲切、③抗弯。④抗剪，验算。
1. 沉井：是一种井筒状空腔结构物，是在预制好的井筒内挖土，依靠井筒自重或借助外力克服井壁与地面的摩擦阻力逐步沉入地下至设计高程，最终形成桥梁墩台或其他建筑物基础的一种深基础形式。
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2. 沉井基础的特点：埋置深度可以很大，整体性强，稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。
3. 沉井基础的缺点：①施工工期较长，②对粉、细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜，③沉井下沉过程中遇到大的孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定的困难。
4. 考虑使用沉井基础的情况：①上部荷载较大，表层地基土承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，而在一定的深度下有较好的持力层，且较为经济合理；②在山区河流中，虽土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工；③岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难。
5. 按沉井的立面情况可分为：柱形、阶梯形和锥形沉井。
6. 井壁。应有足够的厚度和强度，以承受下沉过程中各种最不利的荷载组合所产生的内力，混凝土强度等级宜大于C20。同时，要有足够的厚度，提供充足重量，使沉井能在自重的作用下顺利下沉到设计高程。
7. 刃脚。井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其主要功能是减少下沉阻力。刃脚底水平面称为踏面（宽度一般为10～20cm）
8. 内隔墙。主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，减小井壁受力的计算跨度，同时又把整个沉井分隔成多个施工井孔，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。
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9. 井孔。沉井内设置内隔墙或纵横隔墙或纵横框架间形成的格子空间称作井孔，为挖土、排土的工作场所和通道。
10. 射水管。作用：射水助沉。
11. 封底及顶盖。防止地下水渗入井内，为了使封层混凝土和底板和井壁间有更好的连接，以传递基底反力，使沉井成为空间结构受力体系。
12. 浮运沉井有 不带气筒的浮运沉井和带气筒的浮运沉井 两种。
13. 沉井的施工时的助沉措施：解决下沉困难的措施主要是增加压重和减少井壁摩阻力。增加压重的方法有：①提前接筑下节沉井，增加沉井自重；②在井顶加压砂袋、钢轨等重物迫使沉井下沉；③不排水下沉时，可井内抽水，减少浮力，迫使下沉，但需保证土体不产生流砂现象。减小井壁摩阻力的方法有：①将沉井设计成阶梯形、钟形，或使外壁光滑；②井壁内埋设高压射水管组，射水辅助下沉；③利用泥浆套或空气幕辅助下沉；④增大开挖范围和深度，必要时还可采用0.1～0.2kg炸药起爆助沉，但同一沉井每次只能起爆一次，且需适当控制炮振次数。
1. 软弱土地基一般是指抗剪强度较低，天然含水率高，天然孔隙比大，压缩性较高，渗透性较小得淤泥及淤泥质土，饱和软粘土，冲填土，素填土，杂填土，松散砂土及其他高压缩土层构成的地基。
2. 人工地基。当其不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，在建造基础处理后的地基称为人工地基。
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3. 地基处理的目的是针对软弱土地基建造建造物可能产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。
4. 人工地基可分为两类：①地基处理过程中天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良，形成的人工地基类似于均匀地基；②在地基处理过程中部分土体得到增强，被置换，或在天然地基中设置加筋材料，形成复合地基。
5. 软土：是指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成土。
6. 软土主要包括淤泥，淤泥质土（淤泥质黏性土，淤泥质粉土），泥炭，泥炭质土等。
淤泥是指天然含水率大于液限，天然空隙比大于等于1.5的黏性土；
淤泥质土是指天然空隙比小于1.5但大于1.0的黏性土；
当土中有机质含量小于5%时为无机土；小于等于10%、大于等于5%时称为有机质土；小于等于60%、大于10%时称为泥炭质土；大于60%时则称泥炭。
1. 凡天然黄土在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著的湿陷变形，强度也随之降低，称为湿陷性黄土。湿陷行黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性两种。
2. 当自重湿陷量的实测值 或计算值 小于或等于7cm时，为非自重湿陷性黄土地基；自重湿陷量的实测值 或计算值 大于7cm时，为自重湿陷性黄土地基；当自重湿陷量的实测值 和计算值 出现矛盾时，应按自重湿陷量的实测值 判定。
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3. 处理湿陷性黄土地基的方法有灰土或素土层，重锤夯实及强夯法，石灰土或二灰挤密桩，预浸水处理。
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