基础工程

1） 建筑物的结构条件和场地环境条件； 2） 地基的工程地质和水文地质条件； 3） 季节性冻土地基的最小埋深；

2.请解释文克勒地基模型的含义，以及该模型的适用范围。

该地基模型是由捷克工程师文克勒（E.Winkler）于1867年提出的。该模型认为地基表面上任一点的竖向变形s与该点的压力p成正比，地基可用一系列相互独立的弹簧来模拟，即pks

式中k为基床系数或称地基系数。当地基土的抗剪强度相当低（如淤泥、软粘土等）或地基的压缩层厚度比基底尺寸小得多，一般不超过基底短边尺寸的一半时，采用文克勒地基模型比较合适。 3.试简述以无限长梁的计算公式为基础，利用叠加原理求解有限长梁的方法（可配合图形说明）。

将梁AB向两端无限延伸得到一无限长梁，将原荷载P、M作用于无限长梁上，无限长梁在A、B两截面上将分别产生内力Ma、Va和Mb、Vb。而A、B两截面原本为自由端，剪力和弯矩应为零。为保证有限长梁与无限长梁在AB间等效，需要在无限长梁的A、B两处分别施加两组集中荷载[MA，PA]，[MB，PB]，称为端部条件力，并使这两组力在A、B截面产生的弯矩和剪力分别等于外荷载P、M在无限长梁上A、B截面处所产生弯矩的负值（即：-Ma，-Mb，-Va，-Vb），以保证原梁A、B截面上的弯矩和剪力等于零的自由端条件。然后应用无限长梁计算公式求解出[MA，PA]，[MB，PB]。最终将已知的外荷载P、M和端部条件力MA、PA、MB、PB共同作用于无限长梁AB上，按照无限长梁的计算公式分别计算梁段AB在这些力作用下各截面的内力及变形，然后对应叠加，就得到有限长梁在外荷载P、M作用下的内力及变形。

4.何谓桩侧负摩阻力、中性点？在哪些情况下应考虑桩侧负摩阻力的作用？

当桩周围的土体由于某些原因发生下沉，且变形量大于相应深度处桩的下沉量，即桩侧土相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩阻力，这种摩阻力称之为负摩阻力。正负摩阻力分界的地方称之为中性点。

通常，在下列情况下应考虑桩侧的负摩阻力作用： 1）在软土地区，大范围地下水位下降，使土中有效应力增加，导致桩侧土层沉降；

2）桩侧有大面积地面堆载使桩侧土层压缩；

3）桩侧有较厚的欠固结土或新填土，这些土层在自重下沉降；

4）在自重湿陷性黄土地区，由于浸水而引起桩侧土的湿陷；

5）在冻土地区，由于温度升高而引起桩侧土的融陷。 5.简要说明高承台桩基础分析的步骤（即如何根据承台外荷载求得基桩内力）。

1）应用群桩整体刚度系数建立承台位移与外荷载的关系式，求解出承台的整体位移；

2）根据承台的整体位移求得各根单桩桩顶的位移（包含横向位移、竖向位移和转角）；

3）应用单桩刚度系数建立单桩内力同桩顶位移的关系，求出各根单桩的内力。

1、地基可分为天然地基_和人工地基。

2、明挖基坑时，排除地下水的方法有表面排水法 和井点法降低地下水位两种。

3、一般沉井主要有_井壁__、_刃脚、_隔墙、井孔、_凹槽、射水管、封底和盖板等组成。

4、钻孔灌注桩的施工中，常用的清孔方法有：_抽浆清孔_、_掏渣清孔_和换浆清孔_。

5、护筒的作用：固定桩位,并作钻孔导向 ；保护孔口防止坍塌；隔离孔内外表层水并保持孔内水位 高出施工水位以稳固孔壁。 6、湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和 非自重湿陷性黄土 两类。

7、挤密砂（碎石）桩对松散砂土地基的加固机理主要有_挤密作用、排水减压和砂土地基预振作用。 1、简述确定基础埋置深度需要考虑的因素。

答：（1）地基地质条件（1分）；（2）河流冲刷深度（1分）；（3）当地冻结深度（1分）；（4）上部结构形式（1分）；（5）当地的地形条件（1.5分）；（6）保证持力层稳定所需的最小埋置深度（1.5分）。 2、简述沉井基础的适用场合。

答：上部荷载较大，而表层地基土的承载力不足，做扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较为合理时。（3分）

在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工时。（2分）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时。（2分）

3、简述桩基础的计算和验算项目。

答：拟定桩基础设计方案后，应对桩基础的强度、变形和稳定性进行必要的验算。（1分）

（1）单根基桩的验算，包括单桩轴向承载力验算，横向承载力验算，单桩水平位移及墩台顶水平位移验算；（2分）

（2）群桩基础承载力和沉降量的验算；（2分） （3）承台强度验算。（2分）

4、简述钻孔灌注桩的施工工序。

答:施工顺序为:

（1）准备工作，包括准备场地、埋设护筒、制备泥浆及安装钻机和钻架等（3分）； （2）钻孔（1分)；

（3）清孔及装吊钢筋骨架（1分)；

（4）灌注水下混凝土，目前我国多采用直升导管法灌注水下混凝土（2分）。

5、简述地基处理的目的及常用方法。 答：地基处理的目的是针对软弱地基上建造建筑物可能产生的问题，采用人工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。（2分）

常用方法：置换法（1分）；排水固结法（1分）；振密挤密法（1分）；加筋法（1分）；化学固化法（1分）。 1、基础的功能决定了基础设计必须满足三个基本要求：强度要求、变形要求、上部结构的其他要求。

2、浅基础根据结构型式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。

3、在强夯中，根据加固区地基中的孔隙承压力与动应力

和应变的关系可分：加载阶段、卸载阶段、动力固结阶段。 4、防止湿陷性黄土地基的工程措施：地基外理、防水措施、结构措施。 5、减少动力机器基础振动影响的措施：尽量减少振源的振动、调整建筑物或构筑物的结构刚度、改变系统的固有频率以避免共振 1、简述常用的基坑围杆结构型式有哪些？ （1）放坡开挖及简易支护。 （2）悬臂式围护结构 （3）重力式围护结构 （4）内撑式围护结构 （5）拉锚式围护结构 （6）土钉墙围护结构 2.桩基设计包括哪些基本内容？ 答：（1）桩的类型和几何尺寸的选择； （2）单桩竖向（和水平向）承载力的确定。 （3）确定桩的数量、间距和平面布置 （4）桩基承载力和沉降验算。 （5）桩身结构设计。 （6）承台设计。 （7）绘制桩基施工图。 3、基础埋深的确定原则有几项？ 答：（1）在地基受力层范围内，自上而下都是良好土层。 （2）自上而下都是软弱土层。 （3）上部为软弱土层而下部为良好土层。 （4）上部为良好土层而下部为软弱土层。 1 确定基础埋深需要考虑工程地质条件和（水文地质条件）、（建筑结构条件与场地环境条件 ）、及（地基冻融条件）等方面因素。 2 需验算基础台阶宽高比的是（刚性）基础。 3 心荷载作用下的条形基础的宽度计算公式为（ ） 4 筏基中的“倒楼盖法”是将（筏形基础）视为楼盖。 5 基坑工程中地下水控制有（排水）（降水）（截水与回灌）方法等。 6 软土工程特性有：（触变性）、（流变性）、（高压缩性）、（低强度）和透水性差及不均匀性。 7 山区地基中，褥垫起着调整地基（压缩性不均）的作用。 8 膨胀土产生膨胀的原因是其组成成分中含有较多（ 蒙脱石）矿物和外界（水与各种环境因素 ）的变化。 9 嵌岩桩的端阻力随着嵌岩深度的增大而（递减），一般认为当嵌岩深度为（5）倍桩径时，端阻力为0。 1 墙下钢筋砼条形基础底板厚度主要根据（ 抗剪 ）条件确定；而柱下钢筋砼单独基础底板厚度则应根据（ 抗冲 ）条件确定。 1. 水平受荷桩通常可根据桩的（ 换算长度 ）分为刚性桩和柔性桩两种。 2. 湿陷性黄土通常又可细分为（ 自重 ）和（ 非自重 ）两种。 3. 按静载试验确定单桩竖向承载力时,为了使试验能真实反映桩的实际情况,要求在（ 砂类 ）土的间歇时间不少于10天、（ 粉土和粘性 ）土不少于15天及（ 饱和粘性土 ）不少于25天。 4. 桩基础按承台位置可分为（ 高承台 ）桩基础和（ 低承台 ）桩基础两种。 5. 砂桩的主要作用是（ 挤土 ），砂井的主要作用是（ 排水 ）。 7. 沉井施工水很深时，筑岛困难，则可采用（ 浮运 ）沉井。 8. 根据基础的受力条件，我们可以把砼基础称为（ 刚性基础 ），而把钢筋砼基础称为（ 柔性基础 ）。 9. 桩按设置效应通常可分为（ 挤土 ）桩、（ 非挤土 ）桩及（ 部分挤土 ）桩三种。 10. 定基础埋深需要考虑工程地质条件和（ 水文地质条件 ）、（ 建筑结构条件和场地环境条件 ）、及（ 冻融地质条件 ）等方面因素。 11. 需验算基础台阶宽高比的是（ 刚性 ）基础。 12. 中心荷载作用下的条形基础的宽度计算公式为（ ）。 13. 筏基中的“倒楼盖法”是将（ 筏形基础 ）视为楼盖。 14. 基坑工程中地下水控制有（ 排水 ）（ 降水 ）（ 截水和回灌 ）方法等。 15. 软土工程特性有：（ 触变性 ），（ 流变性 ），（ 高压缩性 ），（ 低强度性 ）和透水性差及不均匀性。 16. 山区地基中，褥垫起着调整地基（ 不均匀沉降 ）的作用。 17. 膨胀土产生膨胀的原因是其组成成分中含有较多（ 蒙脱石 ）矿物和外界（ 水和其他因素 ）的变化。 18. 嵌岩桩的端阻力随着嵌岩深度的增大而（ 递减 ），一般认为当嵌岩深度为（ 5 ）倍桩径时，端阻力为0。 1、一般而言，将承受建筑物各种作用的地层称为基础，而将建筑物与地基接触的最下部分称为地基 2、浅基础与深基础是根据基础埋置深度 确定的 3、基础分为深基础、浅基础、和深水基础 4、在现行的《公路桥涵设计通用规范》中，将公路桥涵的设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。 5、极限状态设计分为承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计。 6、地基工程设计方法的发展：容许承载力设计方法、极限状态设计方法、可靠度设计方法。 7、深基础与浅基础最本质的区别看是否有侧应力 8、天然地基浅基础根据受力条件及构造可可分为刚性基础和钢筋混凝土扩展基础两大类。 9、板桩墙的作用是挡住基坑四周的土体，防止土体下滑和防止水从坑壁周围渗入或从坑底上涌，避免渗水过大或形成流砂而影响基坑开挖。

10、板桩墙主要承受的是水压力和土压力 11、常用的基础按结构型式有如下几种 ① 独立基础，②条形基础，③筏板基础，④箱形基础等。 12．为防止地基不均匀沉降通常采用以下三个方面的措施：①建筑措施，②结构措施，③施工措施。 13.按桩的施工方法不同可分为沉桩和灌注桩两种基本形式。 14．桩据其受力特点可分为：①摩擦桩，②端承桩，③摩擦型端承桩。 15．结构设计一般要进行承载力和变形(沉降)验算。 16.桩按桩身材料分为钢桩和钢筋混凝土桩。 17.护筒埋设可采用上埋式，下埋式和下沉埋设 18、基础的功能决定了基础设计必须满足三个基本要求： 强度要求、变形要求、上部结构的其他要求。 19.地基变形特征一般分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜

20.地基基础设计包括承载力计算、变形验算、稳定性验算和抗浮验 算。

21.竖向抗压桩的承载力由桩侧摩阻力和桩端阻力组成。 22. 根据整体刚度的大小，可将上部结构分为柔性结构 刚性结构、敏感性结构三类。

23.地基基础设计包括地基设计和基础设计两部分。 24.基坑稳定性验算包括整体稳定性验算、抗倾覆和抗滑移稳定性验算、坑底抗渗流稳定性验算及坑底抗隆起稳定性验算。

25.防止湿陷性黄土地基的工程措施：地基外理、防水措施、结构措施。

1、为保证设计的基础及地基的安全，经济可行，基础工程设计计算的原则有哪些？ 答案：（1）基础底面的压力小于地基承载力容许值 （2）地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值 （3）地基及基础的整体稳定性有足够保证 （4）基础本身的强度耐久性满足要求 2.浅基础和深基础的区别？

答案：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。 3.确定基础埋深应考虑哪些因素？ 答案：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。 4.单桩轴向容许承载力如何确定？ 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

5.地基土的水平向土抗力大小与哪些因素有关？ 答案：（1）土体的性质，

（2）桩身刚度大小， （3）桩的截面形状， （4）桩与桩间距，

（5）桩入土深度及荷载大小

6、何谓地基基础的常规设计方法？其适用条件是什么？ 答：在工程设计中，通常把上部结构、基础和地基三者分离开来，分别对三者进行计算的设计方法称为常规计算方法。常规设计方法适用条件是：①地基沉降较小或较均匀；②基础刚度较大；

7.地基承载力的主要影响因素是什么？ 答案：①地基土的成因与堆积时代；

②地基土的物理力学性质； ③地下水； ④建筑物情况

8.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。 9.在防止建筑物不均匀沉降时，所采取的建筑措施主要有哪些。 答：（1）建筑物的体型应力求简单。

（2）控制建筑物的长高比及合理布置墙体。 （3）设置沉降缝。

（4）考虑相邻建筑物基础间净距要符合一定要求 （5）调整某些设计标高。 10.简要说明刚性基础的特点。（包括优缺点）

优点：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，它是桥梁的涵洞等结构的首先考虑的基础形式。

缺点：自重大，而且当持力层为软弱土时由于需要对地基进行处理或加固后才能采用。对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又较厚时，刚性基础作为浅基础是不适应的。

11.灌注桩有哪两类，灌注桩的共同优点是什么？ 答案 ：钻、挖孔灌注桩 沉管灌注桩

（1）施工过程无大的噪声和振动。

（2）可以根据土层分布，建筑物荷载分布等情况采用不同的桩。

（3）可穿过各种夹层，将桩端置于坚实土层和嵌入基岩，充分发挥桩身强度和持力层承载力。

（4）桩身钢筋可根据荷载性质及沿深度的传递特征，以及土层的变化配置。

12.工程中常采用的地基处理方法可分几类？ 答：物理处理：置换、排水、挤密、加筋

化学处理：搅拌、灌浆 热学处理：热加固、冻结 13.软黏土工程特性有哪些？ 答案：（1）含水率较高，孔隙比较大；

（2）抗剪强度低； （3）压缩性较高； （4）渗透性很小； （5）结构性明显； （6）流变性显著。

14.地基变形的特征主要有哪些？为何要进行地基变形验算？

答：变形控制特征有：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜四种。

地基基础设计除保证地基的强度、稳定要求外，还要保证地基的变形控制在允许的范围内，以保证上部结构不因地基变形过大而丧失其使用功能。

15.桩侧土的水平弹性抗力的影响因素有哪些？ 答：土体性质、桩身刚度、桩的入土深度、桩的截面形状、桩距及荷载等。

16.刚性基础的特点？

优点：稳定性好，施工简便，能承受较大荷载。 缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。

17.目前常用的护壁方法有？ （1）板桩墙支护。 （2）喷射混凝土护壁。

（3）混凝土围护护壁。 18.板桩墙的作用是？

挡住基坑四周的土体，防止土体下滑和防止水从坑壁周围渗入或从坑底上涌，避免渗水过大或形成流砂而影响基坑开挖。

19.地基承载力容许值的确定一般有几种方法？ （1）根据现场荷载试验的p-s曲线确定。 （2）按地基承载力理论公式计算。 （3）按现行规范提供的经验公式计算。 20.刚性扩大基础的设计与计算主要包括？ （1）基础埋置深度的确定。 （2）刚性扩大基础尺寸的拟定。 （3）地基承载力验算。 （4）基地合力偏心距验算。

（5）基础稳定性和地基稳定性验算。 （6）基础沉降验算。