基础工程复习题-

名词解释 1 基础埋置深度 地面或一般冲刷线到基底的距离 2 持力层 直接与基底相接触的土层 3 刚性角 自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角 max 4 地基系数 C 单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力 C mz 5 单桩承载力容许值 是指单桩在荷载作用下 地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证 变形也在容许范围内 以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载 确定方法 1 静载试验法 2 经验公式法 3 动测试桩法 4 静力分析法 6 自重湿陷性黄土 黄土受水浸湿后 在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称为自重湿陷性黄土 7 非自重湿陷性黄土 黄土受水浸湿后 不发生湿陷 而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷称为非自重湿陷性黄 土 8 复合地基 指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强 或被置换 或在天然地基中设置加筋材料 加固区是 由基体 天然地基土体或被改良的天然地基土体 和增强体两部分组成的人工地基 9 单桩承载力容许值 指单桩在荷载作用下 地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证 变形也在容许范围内 以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载 10 群桩效应 在竖向荷载作用下 由于承台 桩 地基土的相互作用情况不同 群桩基础中一根桩的承载力发挥和沉 降性状往往与相同情况下的独立单桩有显著差别 这种现象称为群桩效应 11 土的横向弹性抗力 桩身的水平位移及转动挤压桩身侧向土体 侧向土体必然对桩身产生一个横向抗力 PZX 它起抵 抗外力和稳定桩基础的作用 其大小取决于土体的性质 桩身的刚度大小 装的截面形状 桩间距 装的入土深度及 荷载大小 12 复合地基 指天然地基处理中部分土体得到增强或置换或在天然地基中设置加筋材料 加固区是由基体和增强体两 部分组成的人工地基 13 深度效应 桩的承载力随着桩的入土深度 特别是进入持力层的深度而变化 此效应称为深度效应 简答题 1 高承台桩基 承台底面位于地面以上 且常处于水下 水平受力性能差 但施工方便 低承台桩 承台底面位于地面以下 其受力能好 具有较强的抵抗水平荷载的能力 施工不方便 2 基础工程设计计算的基本原则 基础底面的压力小于地基承载力容许值 地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值 地基及基础的整体稳定性有足够保证 基础本省的强度 耐久性满足要求 3 泥浆的作用 泥浆在钻孔中的作用 1 在孔内产生较大的净水压力 可防止坍孔 2 泥浆具有护壁作用 能稳定孔内水位 3 泥浆具有挟带 钻渣的作用 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 泥浆在沉井中的作用 泥浆能润滑减阻 降低沉井下沉中的摩擦阻力 4 桩的负摩阻力产生原因及解决办法 1 桩穿过欠密实的软粘土或新填土 由于这些土层的压缩固结 产生对桩身侧面的负摩擦力 2 在桩周软土的表面有大面积堆载或新填土 桥头路堤填土 使桩周的土层产生压缩变形 3 由于从软弱土层下的透水层中抽水或其它原因 使地下水位下降 土中有效力增大 从而引起桩周土下沉 4 桩数很多的密集群桩打桩时 使桩周土产生很大的超空隙水压力 打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉 5 在黄土 冻土中的桩基 因黄土湿陷 冻土融化产生地面下沉 5 灌注桩在施工过程中护筒的作用 固定桩位 并作钻孔导向 保护孔口防止孔口坍塌 隔离孔内空外表层水 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 6 影响基础埋置深度的因素主要有哪些 地基的地质条件 河流的冲刷深度 当地的冻结深度 上部荷载的形式 当地的地形条件 保证持力层的最小埋置深度 7 换土垫层的主要作用是什么 提高浅层地基承载力 减少沉降量 加速软弱土层的排水固结 防止冻胀和消除膨胀土的胀缩性 8 何谓桩侧负摩阻力 中性点 在哪些情况下会产生桩侧负摩阻力 工程中可采用哪些措施减少负摩阻力 当桩周土体因某种原因发生下沉 其沉降量大于桩身的沉降变形时 在装侧表面将出现向下作用的摩阻力 称为负摩 阻力 中性点 桩土相对位移为零处 也是桩侧摩阻力为零处 易产生负摩阻力的情况 在桩侧附近地面大量堆载 引起地面下沉 土层中抽取地下水或是其他原因 引起地下水位下降 使土层产生自重固结下沉 桩穿过欠压密土层进入硬持力层 土体产生自重固结 桩数很多的密集装群打桩时 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在固结 作用引起的下沉 在黄土 冻土中的桩 因黄土的湿陷性 冻融行产生地面下沉 减小桩侧负摩阻力的措施 1 增大断面法 2 地基处理法 3 允许柱基增加少许沉降量而重新选择持力层 4 分 段施工法 6 涂层法 7 群桩法 9 软土的工程特性 触变性 流变性 高压缩性 低强度 低透水性 不均匀性 10 简述黄土的湿陷机理 黄土是一种粒状架空结构体系 它含有大量的架空孔隙 胶结物成分和含量 黄土中的盐类 和水的浸湿都是黄土湿陷的原因 11 膨胀土内在机制和外部因素 内在机制 矿物成分 膨胀土含大量的蒙脱石 伊利石等亲水性粘土矿物 它们比表面积大 有强烈的活动性 既易吸 水又易失水 微观结构 面 面连接的分散结构 外部因素 水的作用 水分的迁移是控制土胀 缩特性的关键外在因素 12 膨胀土地基的工程措施 1 在施工中应尽量减少地基中含水量的变化 2 首先应采取排水措施 整治环境 13 桩基的分类 按承台位置 高桩承台基础 低桩承台基础 按施工方法 一 沉桩 预制桩 1 打入桩 锤击桩 2 振动下沉桩 3 静力压桩 二 灌注桩 1 钻 挖 孔灌注桩 2 沉管灌注桩 三 管柱基础 四 钻埋空心桩 按桩的设置效应 1 挤土桩 2 部分挤土桩 3 非挤土桩 按承载性状 1 竖向受荷桩 1 摩擦桩 2 端承桩 也成为柱桩 2 横向受荷桩 1 主动桩 2 被动桩 3 竖直桩和斜桩 3 桩墩 按桩身材料 1 钢桩 2 钢筋混凝土桩 3 复合桩 14 刚性扩大基础的设计步骤 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 基底合力偏心距验算 5 基础稳定性和地基稳定性验算 6 基础沉降验算 14 正循环 钻具在钻进的同时 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 15 反循环 是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 16 基础埋置深度 h 的含意 自天然地面算起 有河流冲刷时 自一般冲刷线算起 17 黄土湿陷性的原理和处理方法 原因 黄土受水浸湿时 结合水膜增厚楔入颗粒间 于是结合水连接消失 盐类溶于水 骨架强度随之降低 土体在 上覆土层的自重应力活在附加应力与自重应力综合作用下 其结构迅速破坏 土粒滑向大孔粒间 空隙减少 内因 黄土的结构特征及其物质成分是产生湿陷性的内因 外因 压力与水的作用 18 刚性基础的特点 优点 稳定性好 施工简便 能承受较大的荷载 缺点 自重大 当持力层为软土时 需要对地基进行处理或加固 19 桩按照设置效应的分类 挤土桩 实心的预制桩 下端封闭的管桩 木桩及沉管灌注桩 部分挤土桩 底端开口的钢管桩 型钢桩和薄壁开口预应力混凝土桩 非挤土桩 先钻孔后打入的预制桩以及钻孔灌注桩 20 各种基础的适用条件 筏板式 当立柱或承重墙传来的何在较大 地基土质软弱又不均匀 采用单桩或条形基均不能满足地基承载力或沉降 要求时 箱型 当地基较为软弱 土层厚 建筑物对不均匀沉降较为敏感或荷载较大而基础建筑面积不太大的高层建筑 21 强夯加固机理 动力密实 对于多孔隙 粗颗粒 非饱和土的加固机理是基于动力密实 即在冲击荷载作用下 使土体中的土颗粒发 生相对位移 孔隙减少 密实度增加 地基强度增厚 动力固结 在处理饱和的细粒土时 则借助于动力固结理论 即土体在巨大的夯击能量作用下 产生孔隙水压力使土 体原结构破坏 使土体局部液化并产生裂隙形成新的排水通道 加速土体固结 动力置换 在饱和软粘土特别是淤泥质土中 通过强夯将碎石颗粒挤填到饱和软土层中 形成桩柱或密实的砂土层形 成复合地基 从而提高地基的承载力 22 砂桩与沙井的区别 砂桩的主要作用是挤密 砂井的主要作用是排水 23 单桩有哪几种破坏模式 各有何破坏特点 答 压 屈 曲破坏 特点为桩材由于强度不够而导致桩体自身破坏 整体剪切破坏 特点为桩材自身强度足够 传到桩端的荷载使得桩端下的地基土产生整体剪切而破坏 冲剪破坏 特点为在轴向荷载的作用下 桩身贯入土中 桩端土发生破坏 24 确定地基容许承载力 有哪几种方法 答 理论公式法 用临塑 临界荷载或极限荷载赋予一定的安全系数计算 规范法 按表格查取 现场原位测试 当地建筑经验 三 计算题 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力 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 验算基地承载力 解 1 确定地基承载力持力层 查表得 00 370fKPafa 3 2 22110 hrkbrkff aa 3 4 1 10 20 5 4 0 2 3 1 10 20 5 2 0 370 KPa 439 3 2 计算基底压力 7 0 min max 1 e A N p N M e 0 6 1 3 6 b 69 309 91 3 A 6050 1200 5480 840 930 PN 32 9973 6 8 168 91 2 1 108425 0 840930 M 6 1 3 6050 32 997 1 69 30 6050 min max p 一 名词解释 每题 3 分 共计 21 分 1 基础沉降差 2 柱下条形基础 3 基础沉降量 4 柔性基础 5 地基承载力特征值 6 箱形基础 7 声波检测法 二 填空 每空 1 分 共计 16 分 1 基础的功能决定了基础设计必须满足三个要求 通过作用在地基上的荷载不能超过地基的 保证地基不因地基土中的 超过地基土的强度要求二破坏 并且应有足够的安全储备 上部结构的要求 基础除满 足强度要求和变形要求以外 还应满足上部结构对基础结构的 和 要求 2 进行地基基础设计时 必须根据建筑物的用途和 建筑物布置和上部 充分考虑建筑物场地和 结合施工条件以及工期 造价等各方面的要求 合理选择地基基础方案 3 常见的地基基础方案有 天然地基或人工地基上的 深浅结合的基础如 桩 筏基础 4 深基础指埋深大于 米的基础 5 的作用是将各桩联程整体 把上部机构传来的荷载转换 调整 分配于各桩 6 摩擦桩基中 如果群桩中的各桩受力与单桩相同 那么群桩的沉降量 单桩 如果群桩的沉降量与单桩相同 那么 群桩中的各桩受力 单桩 试卷 2 一 名词解释 每题 3 分 共计 21 分 1 筏形基础 2 地基承载力 3 端承型桩 4 倾斜 5 侧负摩阻力 6 刚性基础 7 动测法 二 填空 每空 1 分 共计 15 分 1 桩基础按承台位置可分为 桩基础和 桩基础两种 2 根据基础的受力条件 我们可以把砼基础称为 而把钢筋砼基础称为 3 桩按成桩方法对桩周土的影响可分为 桩 桩及 桩三种 4 桩按受力分为 和 5 水平受荷桩通常可根据桩的 分为刚性桩和柔性桩两种 6 连续基础包括 7 深基础指埋深大于 米的基础 一 选择题 每题2分 共20分 1 基础工程设计包括 A 两大部分 A 基础设计和地基设计 B 基础内力和基础设计 C 承载能力设计和地基变形设计 D 地基变截面设计 2 钢盘混凝土扩展基础属于 C A 联合基础 B 壳体基础 C 扩展基础 D 筏形基础 3 减轻建筑物的自重措施之一 A A 选用轻型结构 B 注意保护坑底土体 C 设置地下室 D 调整基底尺寸 4 静力平衡条件 B A F 0 M 0 B F 0 M 0 C F 0 M 0 D F 0 M 0 5 为满足承台的基本刚度 桩与承台的连接等构造需要条形承台和柱下独立桩基承台的最小厚度为 B mm A 500 B 300 C 200 D 100 6 具有良好的过滤性的土工合成材料产品的是 D A 土工格栅 B 土工膜 C 加筋条带 D 土工织物 7 悬臂式和锚定式挡土墙属于 B A 扶壁式 B 板桩式 C 重力式 D 固定式 8 当墙顶位移达到墙高的 C 时 砂性填土的压力将降低到主动土压力 A 0 1 0 2 0 4 0 5 C 0 1 0 5 D 0 2 0 5 9 红粘土主要分布在我国 C 地区 A 华北以南 B 黄河以北 C 长江以南 D 长江以北 10 膨胀土一般指粘粒成分主要由 B 组成 A 水性粘土矿物 B 亲水性粘土矿物 C 粘土矿物 D 泥质岩石 二 填空题 每题1分 共 20 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 6 设计机器基础时应满足下列条件 PK 三 判断题 每题1分 共 分 1 由于基坑周围环境条件如建筑物 道路 地下管线的情况不同 支护方案可能相同 2 地基变形验算的要求是建筑物的地基变形计算值 应不大于地基形允许值 3 在柱荷载作用下 如果基础高度不足 则将沿柱周边产生冲切破坏 形成45度斜裂面的角锥体 4 如果地基软弱而均匀 基础刚度又较大 那么可以认为地基反力是直线分布的 5 墙面板的基础 一般设置于面板基底 以便砌置面板 一般为宽不大于0 3m 高大于0 15m 的条形基础 6 仰斜墙背坡愈缓 则主动土压力愈小 但为了避免施工困难 墙背仰斜时 其倾斜度一般不宜缓于1 0 4 7 钢筋混凝土支撑的优点是刚度大 变形小而钢支撑优点是材料可回收 且施加压力较方便 8 土的结构强度愈大 土体限制胀缩变形能力愈小 9 振动作用下土的抗剪强度的降低幅度与振源的振幅 频率及振动加速度有关 10 桩基设计前必须具备资料主要有建筑物类型及基规模岩土工程勘察报告 施工机量等其中 岩土工程勘察资料是桩 基设计的主要依据 四 简答题 3 10 30分 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 五 计算题 1题8分 2题12分 共计20分 1 承台底面下长度12 5m 的预制桩载面为350mm 350mm 打穿厚度 l1 5m 的淤泥质土 以重塑试样测定的 Cu 16kpa 进入硬粘土的长度 l2 7 5m 取粘土的 Cu 130kpa 试计算单桩承载力特征值 2 某四层砖混凝土结构的住宅建筑 承重墙下为条形基础 宽1 2m 埋深1m 上部建筑物作用于基础的荷载为120kn m 基 础的平均重度为20kn m3 地基土表层为粉质粘土 厚度为1m 重度为17 5kn m3 第二层为淤泥 厚15m 重度为 17 8kn m3 地基承载力特征值 fah 50kpa 第三层为密实的砂 砾石 地下水距地表为1m 因为地基土较软弱 不能承 受建筑物的荷载 三 辨析题三 辨析题 1 桩的周边嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不小于 0 5m 时 称为嵌岩桩 2 应该考虑基础台阶宽高比限制的是无筋扩展基础 3 视土类而别 一般情况下是如此 但若在松砂中沉入密集的基桩时 则桩侧摩阻力反而会提高 4 是由于地震 动荷载 作用引起的 5 桩的抗拔承载力与桩身自重有关 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 2 水平受荷桩通常可根据桩的 换算长度 l 分为刚性桩和柔性桩两种 3 湿陷性黄土通常又可细分为 自重湿限性 和 非自重湿限性 两种 4 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 土的间歇时间不少于 10 天 粉土和粘性土 土不少于 15 天及 饱和粘性土 不少于 25 天 5 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 6 砂桩的主要作用是 挤密 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 非挤土桩 桩 部分挤土桩 桩及 挤土