基层工程课后答案.pdf

第二章第二章天然地基上浅基础天然地基上浅基础 1.1.浅基础和深基础的区别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。 2.2.何谓刚性基础何谓刚性基础，刚性基础有什么特点刚性基础有什么特点？ 1.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。 2.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。 稳定性好，施工简便；(课件) 用于荷载较小的桥梁基础及涵洞等(课件) 3.3.确定基础埋深应考虑哪些因素确定基础埋深应考虑哪些因素？基础埋深对地基承载力基础埋深对地基承载力，沉降有什么影响沉降有什么影响？ 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 4 何谓刚性角何谓刚性角，它它与什么因素有关与什么因素有关？ 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。 5.5.设计浅埋刚性基础时设计浅埋刚性基础时，通常需要进行哪些验算通常需要进行哪些验算？其相应的目的是什么其相应的目的是什么？ 1地基强度的验算，包括持力层，强度和软弱下卧层的强度目的，保证地基 不发送坏 2基底偏心距验算，目的; 避免持力层与基底发生脱离现象，防止基础发生 过大的倾斜 3基础的倾覆滑动稳定性验算，目的：避免基础滑动或者绕基底外缘转动 4沉降验算，目的：避免应过大的沉降对上部结构产生不利的影响 6.6.旱地开挖基坑旱地开挖基坑，什么情况下需要什么情况下需要对坑壁进行围护对坑壁进行围护，常用有哪些护壁方法常用有哪些护壁方法？ 当基坑较深，土质条件较差，地下水影响较大或者放坡开挖对临近建筑有影响 的时候，对坑壁进行围护。 常用护壁方法：1 板桩抢支护 ，2 喷射混凝土护壁 ，3 混凝土围圈护壁 7.7.简述基坑开挖时表面排水法和轻型井点降水法如何排水简述基坑开挖时表面排水法和轻型井点降水法如何排水，及两种方法的特及两种方法的特 点点？ 表面排水法表面排水法： 在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间， 在基坑四周开挖集水 沟汇集坑壁及基底的渗水，并引向一个或数个比集水沟挖得更深一些的集水坑， 集水沟和集水坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑， 集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防土 石堵塞龙头。 特点特点：这种排水法设备简单，费用低，一般土质条件下均可采用。但当地基为饱 和细粉砂土等粘聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基坑破 坏和坍塌，因此当基坑为这类土时，应避免采用表面排水法。 轻型井点降水法轻型井点降水法：即在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管， 井管下端 1.5m 左右为滤管，上面钻有若干直径约 2mm 的滤孔，外面用过滤层包 扎起来。各个井管用集水管连接并抽水 特点 ：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和底面流出，而是以相反的方 向流向井管，因而可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还 有一定的压密作用 8.8.当梁桥桥台基础抗倾覆能力不足时当梁桥桥台基础抗倾覆能力不足时，可采用什么方法进行改善可采用什么方法进行改善？ 1. 某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础，控制设计的荷载组合为：支座反力 840kN 及 930kN； 桥墩及基础自重 5480kN； 设计水位以下墩身及基础浮力 1200kN； 制动力 84kN；墩帽与墩身风力分别为 2.1kN 和 16.8kN。结构尺寸及地质、水文 资料见图（基底宽 3.1m，长 9.9m） 。地基第一层为中密中砂，重度为 20.5kN/m3， 下层为粘土，重度为=19.5kN/m3，孔隙比 e=0.8，液性指数 IL=1.0。要求验算： 地基承载力；基底合力偏心距；基础稳定性。 注：题中给出的为饱和重度，在计算地基承载力容许值时考虑土层透水。 解解： （1 1）地基强度验算地基强度验算 1 1）基底应力计算基底应力计算 简化到基底的荷载分别为: P=840+930+5480-1200=6050KN M=9300.25+8410.1+2.19.8+16.86.3-8400.25=997.32KNm 基地应力分别为： KPa W M A P p p 24.134 03.260 1.399 32.997 991.3 6050 2 6 1 min max 2 2）持力层强度验算持力层强度验算 根据土工试验资料，持力层为中密细砂，查表 7-10 得01=200kPa，因基础宽度大于 2m，埋深在一般冲刷线以下 4.1m（3.0m） ， 需考虑基础宽度和深度修正，查表 7-17 宽度修正系数 k1=1.5，深度修正系数为 k2=3.0。 = 01 +k11(b-2) +k22(d-3)+10hw =200+1.5(20.5-10)(3.1-2) +3.0(20.5-10)(4.1-3)+100 =252kPa 荷载组合承载力提高系数为 K=1.25 K= 1.25252=315kPapmax=260.03kPa （满足要求） 3 3）软弱下卧层强度验算软弱下卧层强度验算 下卧层为一般粘性土，由e=0.8，IL=1.0 查得容 许承载力02=150.0kPa， 小于持力层的容许承载力， 故需进行下卧层强度验算： 基底至粘土层顶面处的距离为 5.3m，软弱下卧层顶面处土的自重应力 cz=1（h+z）=10.5(5.3+4.1)=98.7 kPa 软弱下卧层顶面处附加应力z=（p-2h）,计算下卧层顶面附加应力h+z 时基底压力取平均值，p平=（p max+pmin）/2=（260.03+134.24）/2=197.14kPa，当 l/b=9.9/3.1=3.2，Z/b=5.3/3.1=1.7，查表 8-8 得附加应力系数 =0.307，故 z =0.307（197.14-10.54.1）kPa =47.3kPa h+z=cz+z =98.7+47.3=146 kPa 下卧层顶面处的容许承载力可按式 8-16 计算。其中，查得k1=0，k2=1.5， 则： kh+z =1.25 150.0+1.510.5（4.1+5.3-3）kPa=313.5kPacz+z （满足要求） （2 2）基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算（按照给定荷载组合验算按照给定荷载组合验算） 偏心距应满足e00.75 =W/A=b/6=0.52m M=997.32kNm P=6050 kN e0= 6050 32.997 P M m =0.16m0.75=0.39m （满足要求） （3 3）基础稳定性验算基础稳定性验算（按照给定荷载组合验算按照给定荷载组合验算） 1 1）抗倾稳定验算抗倾稳定验算 上述计算可知 e0= 6050 32.997 P M =0.16m y=b/2=3.1/2=1.55m k0=1.55/0.16=9.691.5 （满足要求） 2.2.抗滑动稳定验算抗滑动稳定验算 基底处为中密细纱，查表 8-11 得摩擦系数 f=0.4。 P=6050kN T=84+16.8+2.1=102.9 kN kc= 9.102 60504 .0 =23.521.3 （满足要求） 抗力系数R考虑地基承受作用短期效应组合或作用效应偶然组合。 10.有一桥墩墩底为矩形2m8m， 刚性扩大基础(C20混凝土)， 顶面设在河床下1m， 作用于基础顶面的荷载： 轴心垂直力 N=5200kN， 弯矩M=840kNm， 水平力 H=96kN， 地基土为一般性黏性土，第一层厚2m（自河床算起） ，重度 =19.0kN/m 3，孔隙 比 e=0.9，液性指数 IL=0.8， 第二层厚5.0m，=19.5kN/m 3，e=0.45，I L=0.35， 低水位在河床下1.0m， （第二层以下为泥质页岩） ， 请确定基础埋置深度及底面尺 寸，并经过验算说明其合理性。 注：基底受到的竖向力 P=N+G；N上部结构传至基础顶面的竖向力；G基础自 重加基础上的土重。可近似取 G=GAd（G为基础及回填土的平均重度，可取 20kN/m 3; A 为基底面积，d 为埋深） ，在地下水位以下需扣除浮力。 解解： （： （1 1）初定基底面积初定基底面积 以第二层为持力层，两级台阶，每级台阶 0.5m 高，襟边和台阶均选 0.4m 宽，因此，初定基底面积为 3.6m9.6m，经地基强度验算不满足要求时在调整 尺寸。 基础用 C15 混凝土浇注，混凝土的刚性角 max=40。基础的扩散角为 =arctg 0 . 1 8 . 0 =38.66max=40 （满足要 求） （2 2）持力层强度验算持力层强度验算 基础重量 W=3.69.6210 =691.2KN 将荷载简化到基底分别为: P=5200+691.2=5891.2KN M=840+961=936KNm 基地应力分别为： KPa W M A P p p 3.125 6.215 6.369 936 696.3 2.5891 2 6 1 min max 第一层粘性土，一般粘性土，e=0.9，IL=0.8，查表 7-7 得01=160kPa， 因此不宜作为持力层。第二层为持力层，属一般粘性土，e=0.45，IL=0.35，查 表 7-7 得02=410kPa，因基础埋深为原地面下 2.0m（3.0m） ，不考虑深度修 正；虽宽度 b=3.6m2m，但对粘性土地基，宽度修正系数 k1=0，不需进行宽度 修正。 k=k 02=1.25410kPa=512.5kPapmax=215.6kPa （满足强 度要求） （3 3）合力偏心距验算合力偏心距验算 荷载组合，非岩石地基偏心距应满足e0 =W/A=b/6=0.6m e0= 2 . 5891 936 P M m =0.16m=0.6m （满足要求） （4 4）基础稳定性验算基础稳定性验算 1）抗滑动稳定验算 基底处为硬塑状态粘土，查表 8-11 得摩擦系数 f=0.3。 kc= 96 2.58913.0 =18.41.3 （满足要求） 2）倾覆稳定性验算 y=b/2=1.8，e0=0.15m k0=12 15.0 8.1 0 e y 1.3 （满足要求） 第三章第三章 名词解释名词解释 沉沉桩桩 灌注桩灌注桩 主动桩主动桩 被动桩被动桩 端承桩端承桩 摩擦桩摩擦桩 高桩承台高桩承台 低桩承台低桩承台 1.1.沉桩沉桩( (预制桩预制桩) )， 是在工厂或施工现场制成的各种材料、 各种形式的桩 （如木桩、 混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等） ，用沉桩设备将桩打入、压入或振入 土中。 2. 灌注桩灌注桩: :是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土 中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而成的桩 3.3.主动桩主动桩：受力特性：桩顶受横向荷载，桩身轴线偏离初始位置，因桩身主动变 位产生土压力。 桩 型：受风力、地震力、车辆制动力作用下的桩基。 4.4.被动桩被动桩： 受力特性：沿桩身一定范围内承受侧向压力，桩身轴线被该土压力 作用而偏离初始位置。 桩型：深基坑支挡桩、坡体抗滑桩、堤岸护桩。 5.5.端承桩端承桩： 桩穿过较松软土层，桩底支承在坚实土层（砂、砾石、卵石、坚硬 老粘土等）或岩层中，且桩的长径比不太大时，在竖向荷载作用下，基桩所发挥 的承载力以桩。底土层的抵抗力为主时，称为端承桩或柱桩 6.6.摩擦桩摩擦桩： 穿过并支承在各种压缩性土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥 的承载力以侧摩阻力为主时，统称为摩擦桩。 高桩承台高桩承台：高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以上 低桩承低桩承台台: : 低桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以下。 1 1 端承桩和摩擦桩适用条件及受力特点端承桩和摩擦桩适用条件及受力特点？ 端承桩端承桩 适用条件：桩底支撑 受力特点桩：端阻力承受上部荷载 摩擦桩摩擦桩 适用条件：适用在水中及各种压缩性土中 受力特点桩：由桩侧阻力摩擦里承受荷载 2 2 高桩承台和低桩承台的结构与受力特点高桩承台和低桩承台的结构与受力特点？ 高桩承台高桩承台： 高桩承台的承台底面位于地面 （或冲刷线） 以上 受力特点受力特点：由于承台位置较高或设在施工水位以上， 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。然而，在水平力的作用下，由于承台及基 桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承受水 平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移 都比同样水平外力作用下的低桩承台要大， 其稳定性 也比低桩承台差。 低桩承台低桩承台： 低桩承台的承台底面位于地面 （或冲刷线） 以下 受力特点受力特点：施工较为复杂。承台及基桩共同承受水平外力，桩身内力和位移都比 同样水平外力作用下的高桩承台要小，其稳定性比高桩承台好。 3 3 在饱和软黏土和松散的粉土在饱和软黏土和松散的粉土、砂砾土地区施工沉桩会对桩侧土体产生什么影砂砾土地区施工沉桩会对桩侧土体产生什么影 响响？不同地区采用何种方法施工预制桩比较有效不同地区采用何种方法施工预制桩比较有效？ 在饱和软土地区沉桩时会产生挤土效应，再打如松散的粉土，砂砾土层中，桩周 和桩端受到挤密，使桩侧表面法向应力提高，桩侧摩擦力和桩端阻力也相应的提 高，地基土为砂性土，塑性土，粉土时采用打入桩（锤击法）在软塑性的抗剪强 度时，可采用震动沉桩 4 4 预制桩的沉桩方式和灌注桩的成孔方式各有哪些预制桩的沉桩方式和灌注桩的成孔方式各有哪些？简要说明预制桩和灌注桩简要说明预制桩和灌注桩 的优的优、缺点缺点。 预制桩预制桩 成孔方式成孔方式: :打入桩打入桩（锤击桩锤击桩） 振动下沉桩振动下沉桩 静力压桩静力压桩 优缺点优缺点： （： （1 1）不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水等 辅助沉桩措施） ，只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层 等坚实持力层不大的深度。 （2 2）沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必须 土 层 低承台桩基 高承台桩 基 桩 上 部结构 承台 加以考虑。 （3） 沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可 能导致周围建筑物、道路、管线等的损失。 （4） 由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打 不到设计标高而截桩，造成浪费。 （5）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配置较多钢 筋， 混凝土标号也要相应提高，因此其造价往往高于灌注 桩。 （6）能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快。 （7）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， 使桩侧表面法向应力提高， 桩侧摩阻力和桩端阻力也相应 提高。 灌注桩灌注桩 成孔方式成孔方式: :钻钻、挖孔灌注桩挖孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩 优缺点优缺点： （： （1）施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注桩除外） 。 （2）可根据土层分布情况任意变化桩长；根据同一建筑物的荷 载分布与土层情况可采用不同桩径；对于承受侧向荷载的 桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还可设计 成变截面桩，即在受弯矩较大的上。部采用较大的断面 （3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层和嵌入基岩， 还可扩大 桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载力。 （4）桩身钢筋可根据荷载与性质及荷载沿深度的传递特征，以 及土层的变化配置。无需像预制桩那样配置起吊、运输、 打击应力筋。其配筋率 5 5 哪些桩体在施工过程中会产生挤土效应哪些桩体在施工过程中会产生挤土效应？会造成什么影响会造成什么影响？ 1 实心的预制桩，2 下端封闭的管桩，3 木桩，4 沉管灌注桩 影响影响：土大量呗挤开，而使土的结构严重扰动破坏，由于粘性土的重塑作用使抗 剪强度降低(原来处于疏松和稍密状体),而无粘性土抗剪强度增加 6 6 哪些桩体为非挤土桩哪些桩体为非挤土桩？为什么为什么？ 先钻孔后打入的预制桩以及钻（冲、挖）孔灌注桩，在成孔过程中将孔中土体 清除掉，不会产生成桩时的挤土作用。但桩周土可能向桩孔内移动，使得非挤土 桩的承载力常有所减小。 7 7 护筒的作用是什么护筒的作用是什么？在不同的地形情况下应如何设置护筒在不同的地形情况下应如何设置护筒？ (1）固定桩位，并作钻孔导向； （2）保护孔口防止孔口土层坍塌； （3）隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。因此 埋置护筒要求稳固、准确。 护筒的埋设方法护筒的埋设方法： 1 可采用下埋式（适于旱地埋置 a） 、 2 上埋式（适于旱地或浅水筑岛埋置 b、c) 3 下沉埋设（适于深水埋置 d)。 8 8 钻孔灌注桩成孔时钻孔灌注桩成孔时，泥浆起什么作用泥浆起什么作用？ (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）泥浆比重大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出。此外，还有冷却机 具和切土润滑作用，降低钻具磨损和发热程度 9 9 钻孔桩施工中正循环和反循环成孔施工有何区别钻孔桩施工中正循环和反循环成孔施工有何区别? ? 正循环正循环：即在钻进的同时，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻 头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻 渣在此沉淀而泥浆仍进入泥浆池循环使用。设备简单，操作方便，工艺成熟，当 孔深不太深孔径小于 800mm 时钻进效率高 反循环反循环：泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔内，来冷却钻头并携带沉渣 由钻杆内腔，返回地面的一种钻进工艺。泥浆上返速度快，提高排渣能力，减少 钻渣，大大提高成孔效率。 （a a）正循环排渣正循环排渣； （b b）反循环排渣反循环排渣 1 1钻杆钻杆；2 2送水管送水管；3 3主机主机；4 4钻头钻头；5 5沉淀池沉淀池；6 6潜水泥浆泵潜水泥浆泵；7 7泥泥 浆泵浆泵；8 8砂石泵砂石泵；9 9抽渣管抽渣管；1010排渣胶管排渣胶管 1010 钻孔过程中易发生的质量问题钻孔过程中易发生的质量问题？产生的原因及处理方法产生的原因及处理方法？ 1.1.塌孔塌孔: :在成孔过程或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内 的水位突然下降， 这是塌孔的迹象。 其形成原因主要是土质松散、 泥浆护壁不好、 护筒水位不高等所致。 处理方法处理方法：探明塌孔位置，将砂和粘土的混合物回填到塌孔位置 1m2m，如 塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔。 2 2）缩孔缩孔 : :缩孔是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的。 处理方法处理方法：反复扫孔，以扩大孔径。 3）斜孔斜孔: :桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂直、 钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一或遇上孤石等原因造成。 处理方法处理方法：在偏斜处吊放钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜 处回填砂粘土，待沉积密实后再钻 9 9 具体从哪些方面来检测桩基础的质量具体从哪些方面来检测桩基础的质量？ 1 桩的几何受力条件检验 2 桩身质量检验 3 桩身强度与单桩承载力检验 第四章第四章桩基础设计计算桩基础设计计算 名词解释名词解释 中性点中性点：桩土相对位移为零处,桩侧摩阻力为零处。 在某深度处桩周土与桩截面沉降相等； 或两者无相对位移发生； 或其摩阻力为零。 中性点位置及荷载传递 a)位移曲线；b)桩侧摩阻力分布曲线；c)桩身轴力分布曲线 Sd地面沉降；S桩的沉降；Ss桩身压缩；Sh桩底下沉；Nhf由负摩阻力 引起的桩身最大轴力；Nf总的正摩阻力 简答题简答题 1. 若桩基础以夹于软层中的硬层作为桩底持力层时，应如何确定桩底位置？ 桩底端进入持力砂土层或硬粘土层时， 桩的极限阻力随着进入持力层的深度线 性增加。达 到一定深度后，桩底阻力的极限值保持稳值。这一深度称为临界深 度 hc， hc 与持力层的上覆荷载和持力层土的密度有关。上覆荷载越小、持力层 土密度越大，则 hc 越大。 当持力层下为软弱土层也存在一个柱底硬层临界厚度 tc，当桩底距下卧软弱 层顶面的距离 ttc 时，桩底阻力将随着 t 的减小而下降。持力层土密度越高、 桩径越大，则 tc 越大。 由此可见，对于夹于软层中的硬层作桩底持力层时，要根据夹层厚度，综合考 虑基桩进入持力层的深度和桩底硬层的厚度。 2. 2. 单单桩在轴向受压荷载作用下的典型破坏模式桩在轴向受压荷载作用下的典型破坏模式 有哪些有哪些？在不同破坏模式下桩的承载力取决于哪在不同破坏模式下桩的承载力取决于哪 些参数些参数？ 1.1.纵向挠曲破坏纵向挠曲破坏（图图 a a） ：） ： 桩在轴向受压荷载作用下，如同一受压 杆件呈现纵向挠曲破坏。桩的承载力取 决于桩身的材料强度。 2.2.整体剪切破坏整体剪切破坏（图图 b b） ：） ： 桩在轴向受压荷载作用下，由于桩底持 力层以上的软弱土层不能阻止滑动土楔 的形成，桩底土体将形成滑动面而出现 整体剪切破坏。桩的承载力主要取决于 桩底土的支承力，桩侧摩阻力也起一部 分作用 3.3.刺入式破坏刺入式破坏（图图 c c） ：） ： 当具有足够强度的桩入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时，桩在 轴向受压荷载作用下，将出现刺入式破坏。根据荷载大小和土质不同 。桩所受 荷载由桩侧摩阻力和桩底反力共同承担，一般摩擦桩或纯摩擦桩多为此类破坏， 且基桩承载力往往由桩顶所允许的沉降量控制。 3. 3. 产生负摩阻力的原因是什么产生负摩阻力的原因是什么？它有什么危害它有什么危害？通常可采用哪些措施消除或通常可采用哪些措施消除或 减小负摩阻力减小负摩阻力？ 原因原因：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，地水位下降，使土层产生自重固结 下沉； 3桩穿过欠压密土层（如填土） 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。 图图 桩的正桩的正、负摩阻力负摩阻力 负摩阻力的危害负摩阻力的危害： 负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载， 对入土深度相同的桩来说，若有负摩力发生，则： 1.桩的外荷载增大 2.桩的承载力相对降低 3.桩基沉降加大 措施消除或减小负摩阻力措施消除或减小负摩阻力 1 1 将桩的：上部分与土体隔离 2 预制桩：采用涂沥青方法， 3 钢桩：设置塑料薄膜方法 4 灌注桩：灌注膨润土浆的方法 4. 4. 负摩擦桩的轴力分布有什么特点负摩擦桩的轴力分布有什么特点？ 桩身轴力分布曲线桩身轴力分布曲线 Sd地面沉降；S桩的沉降；Ss桩身压缩；Sh桩底下沉；Nhf由负摩阻力 引起的桩身最大轴力；Nf总的正摩阻力 5. 5. 在横向荷载作用下在横向荷载作用下，桩的破坏模式有哪些桩的破坏模式有哪些？在不同破坏模式下桩的承载力取在不同破坏模式下桩的承载力取 决于哪些参数决于哪些参数？ 第一种情况第一种情况，当桩的刚度远大于土层刚度，桩 的相对刚度较大时，受横向力作用时桩身挠曲 变形不明显，如同刚体一样围绕桩轴某一点转 动，如图 4-9a)所示。 基桩的横轴向承载力容许值可能由桩侧土的强 度及稳定性决定。 第二种情况第二种情况，桩的相对刚度较小时， 由于桩侧 土有足够大的抗力，桩身发生挠曲变形，其侧 向位移随着入土深度增大而逐渐减小，以至达 到一定深度后，几乎不受荷载影响。形成一端嵌 固的地基梁，桩的变形呈图 4-9b 所示的波状曲线。 基桩的横轴向承载力容许值将由桩身材料的抗剪 强度或侧向变形条件决定。 6. 6. 写出柱的变形系数写出柱的变形系数的计算公式的计算公式，解释式中各参数的意义解释式中各参数的意义。如何判断桩基础如何判断桩基础 属刚性还是弹性属刚性还是弹性? ? 它们的计算模式有何不同它们的计算模式有何不同？ EI : 桩身抗弯刚度 B1：桩的计算宽度 m ：地基系数的比例系数 当桩的入土深度 h2.5/a)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。 当桩的入土深度 h=(2.5/a)时，则桩的相对刚度较大，可按刚性桩计算（沉井 基础可看作刚性桩构件） 7. 7. 什么是群桩效应什么是群桩效应？在何种情况下可不考虑群桩效应在何种情况下可不考虑群桩效应？ 由于承台、桩及土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状（承载能力与沉降）与 相同地质条件和设置方法的单桩有显著差别的现象。 群桩效应主要取决于桩距的大小群桩效应主要取决于桩距的大小当 Sa6b1 考虑群桩效应 当 Sa6b1 不考虑群桩效应 （b1 为单桩的计算宽度） 8. 8. 书书 P179P179 第第 4 4- -1111 题题，只需确定桩长只需确定桩长，无需配