基础工程简答题

1、1、地基基础设计应满足哪些原则？2、基础设计时，合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么？3、什么叫基础的“架越作用”？其影响因素是什么？4、考虑上部结构刚度的影响，将建筑结构分几类？5、简述无筋扩展基础（刚性基础）的特点。6、什么是地基、基础？什么叫天然地基？7、验算建筑物沉降是否在容许范围内，为什么首先要区分变形特征？8、当拟建相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，应采取怎样的施工顺序？为什么？9、设计刚性基础时，地基承载力越大，刚性角是越大还是越小？为什么？10、天然地基上浅基础有哪些类型？11、什么叫地基土的冻胀性？冻胀对建筑物有什么危害？地基土冻胀性分类所考虑的因素 是什么？确定基

2、础埋深则，是否必须把基础底面放到冰冻深度之下？12、基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情 况？13、地下水位变化对浅基础工程有何影响？14、什么是地基承载力特征值？15、什么是地基土的标准冻深？16、试述刚性基础和柔性基础的区别。17、何谓基础的埋置深度？影响基础埋深的因素有哪些？18、何谓补偿基础？19、确定地基承载力的方法有哪些？20、何谓软弱下卧层？试述验算软弱下卧层强度的要点。21、什么情况下需进行地基变形验算？变形控制特征有哪些？22、何谓上部结构与地基基础的共同作用？23、由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律？24、减轻建筑物不均匀沉降

3、危害的措施有哪些？三、简答1、答（1）在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应有足够的安全度。（2）控制地基的特征变形量不超过规范允许值，（ 3）满足基础结构的强度、刚度和耐久性。2、答 常规分析方法仅考虑了地基、基础和上部结构之间满足静力平衡条件，忽略了彼此之间的 变形协调条件；而合理的分析方法以三者同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。3、答刚性基础能跨越基础底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘的现象叫作基础的 “架越作用”。其影响因素为基础与地基的相对刚度、土的压缩性以及基底下的塑性区大 小。4、答（ 1 ）柔性结构：以屋架一柱一基础为承重体系的木结构和排架结构，它对基础的

4、不均匀沉 降有很大顺从性，沉降差一般不会引起主体结构的附加应力。 （ 2 ）敏感性结构：砖石砌体 承重的结构和钢筋混凝土框架结构，对基础不均匀沉降反应很敏感，它们在调整地基不均 匀沉降的同时，会引起结构中的次应力，甚至会在构件、墙体中产生裂缝。（ 3 ）刚性结构：烟囱、水塔等高耸结构物之下，整体配置的独立基础与上部结构浑然一体，使整个结构体 系有很大刚度，当地基不均匀沉降时，基础转动倾斜，但几乎不会发生相对挠曲；此外， 体形简单、长高比很小，通常采用框架剪力墙或筒体结构的高层建筑，其下常配置相对挠 曲很小的箱形基础、桩基及其他形式的深基础，也可作为刚性结构考虑。5、答 无筋扩展基础采用的材料一

5、般有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，具有较好的抗压性 能但抗拉、抗剪强度不高；设计时通过对基础构造的限制即限制刚性角来保证基础内 应力和剪应力不超过相应的材料强度基础的相对高度较大，几乎不发生挠曲变形。6、答 地基是为支承基础的土体或岩体，基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组 成部分，天然地基是在基础建造时未经加固处理的天然土层。7、答 由于不同类型的建筑物对地基变形的适应性不同，所以在验算地基变形时，要考虑对不同 建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较控制。8、答 先重（高）后轻（低）施工顺序。以防止重的建筑物对轻的建筑物产生附加沉降。9、答 设计刚性基础时，地基承载力越大，刚

6、性角越小。因为地基承载力大，则基底反力大，在 基础内产生的内力大，所以，减小基底尺寸，可减小内力，防止开裂，故刚性角小。10、答 单独基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础等11、答（1 ）当地层温度降至 0C以下时，土体孔隙中的水分开始冻结，体积增大，形成冰晶体， 未冻结区水分的迁移使冰晶体进一步增大，形成冻胀。（ 2）危害：如冻胀产生的上抬力大于作用在基底的竖向力，会引起建筑物开裂至破坏；当土层解冻时，冰晶体融化，土体下 陷，会出现融陷现象，这会引起地基的不均匀沉降，降低土体承载力。（ 3）地基土冻胀分类要考虑土的种类和颗粒级配、冻前天然含水量、冻结期间地下水位距冻结面的最小距

7、离、 平均冻胀率等因素； （ 4）基础不一定埋在冰冻深度以下，基底下允许冻土层厚度满足规范 要求12、答 基底平均压力用于进行地基承载力计算；平均附加压力用于进行地基沉降计算；平均净反 力用于计算基础内力及配筋。13、 答（ 1）当地下水位变化在基础底面以上时，影响不大，（ 2）地下水位在基础底面以下压缩层范围内变化时，可直接影响建筑物安全。水位上升，使土体强度降低，建筑物产生 较大沉降和不均匀沉降，对于湿陷性黄土、膨胀土，则更为严重；水位下降，会增加土自 重应力，引起基础附加沉降和不均匀沉降；在开挖基坑时，尤其应注意降水对邻近建筑物 的影响； （3）在有地下结构物建筑工程中，地下水的上升必将

8、对结构物产生浮托作用， 使结构物整体上浮或底板开裂，甚至破坏。另外对地下结构物的防潮、防湿不利；（ 4）地下水位变化会直接影响到河谷、岸边或边坡岩土体的稳定；（ 5）地基土的冻胀、融陷，使建筑物发生过大沉降及不均匀沉降，危及建筑物安全和正常使用。14、答 地基承载力特征值是指由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所 对应的压力值，其最大值为比例界限值。15、答 地基土的标准冻深是指在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10 年的实测最大冻深的平均值。16、答 刚性基础通常是指基础材料（砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等）具有较好的 抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高

9、基础的外伸宽度和高度的比值在一定限度内足以避 免发生在基础内的拉应力和剪应力超过其材料强度设计值；基础几乎不会发生弯曲变形。 柔性基础主要是指钢筋混凝土基础，不仅具有较好的抗剪能力，面且具有较好的抗弯能力。17、答 基础的埋置深度是指基础底面到天然地面的垂直距离。影响基础埋深的因素很多，主要有： 建筑物的用途类型及荷载大小性质、工程地质和水文地质、相邻建筑物基础埋深、地基土 冻胀和融陷及是否需要补偿等，应综合考虑以上因素后加以确定。18、答 补偿基础是指用挖去基坑内的土体以减小基底附加应力的方法降低拟建建筑物的沉降量。 若作用在基础底面的附加压力等于零，即建筑物的重力等于基坑挖去的总土重，这样

10、的基 础称为全补偿基础；若基底附加应力大于零，即建筑物的重力大于基坑挖去的总土重，则 称为部分补偿基础；以上二者统称为补偿基础19、答 根据对荷载效应和地基承载力的取值方法不同主要有容许承载力方法、安全系数方法和 分项系数方法。20、答 在持力层以下受力层范围内存在软土层，其承载力比持力层承载力小得多，该软土层称为 软弱下卧层。验算软弱下卧层的强度时，要求传递到软弱下卧层顶面处的附加应力和土的 自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力设计值。21、答 一级建筑物及部分二级建筑物需要进行地基变形验算，这里，一级建筑物是指重要的工业 与民用建筑、 20 层以上的高层建筑、体形复杂的 14 层以上的高层

11、建筑、对地基变形有特 殊要求的建筑物和单桩承受的荷载在 4000kN 以上的建筑物；二级建筑物是指二般的工业 与民用建筑。变形控制特征有：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜、平均沉降和相对弯曲。22、答 将地基、基础和上部结构三者作为一个整体，在计算其内力和变形时考虑接触部位的变形 协调作用，称为上部结构与地基基础共同作用。23、答 如果基础的中部沉降大，墙体发生正向弯曲，裂缝与主拉应力垂直，裂缝呈正八字形开展； 反之，两端沉降大，墙体反向弯曲，则裂缝呈倒八字形裂缝首先在墙体刚度削弱的窗角 发生，而窗洞就是裂缝的组成部分24、答 减轻建筑物不均匀沉降危害的措施通常有：采用桩基础或其他深基础，以减轻

12、地基总沉降 量对地基进行处理，以提高地基的承载力和压缩模量。在建筑、结构和施工中采取措 施具体说来，建筑措施主要有：建筑物的体形力求简单、增强结构的整体刚度、设置沉 降缝、与相邻建筑物基础保持合适的净距、调整某些设计标高以防止过大的建筑物沉降影 响建筑物的使用功能等结构措施主要有设置圈梁选用合适的结构形式，减轻建筑物 和基础的自重，减小或调整基底附加压力，加强基础刚度。施工措施主要有：先建重（高） 建筑、后建轻（低 建筑的程序建筑物施工前使地基预先沉降，注意沉桩、降水对邻近 建筑物的影响，基坑开挖坑底土的保护。三、简答1、地基反力分布假设有哪些？其适用条件各是什么？2、简述基础结构设计的主要内

13、容。3、试比较刚性基础、墙下条形基础与柱下条形基础在截面高度确定方法上的区别。4、试述倒梁法计算柱下条形基础的过程和适用条件。5、如何区分无限长梁和有限长梁？文克勒地基上无限长梁和有限长梁的内力是如何6、简述用有限单元法计算弹性地基梁与弹性地基板内力与变形的主要步骤。7、为什么倒梁法计算肋梁内力时，“支座”反力与柱轴向力不等？8、十字交叉基础轴力分配和弯矩分配的原则是什么？9、试述地基基础设计的一般步骤。10、常用的地基计算模型有哪几种？分别说明各自的原理。1、答 地基反力分布应根据基础形式和地基条件等确定。主要有直线分布法和弹性地基梁法，对 墙下条形基础和柱下独立基础，地基反力通常采用直线分

14、布；对柱下条形基础和筏板基础 等，当持力层土质均匀、上部结构刚度较好、各柱距相差不大、柱荷载分布较均匀时，地 基反力可认为符合直线分布，基础梁的内力可按直线分布法计算；当不满足上述条件时， 宜按弹性地基梁法计算。2、答 根据浅基础的建造材料不同，其结构设计的内容也不同。由砖、石、素混凝土等材料建造 的刚性基础，在进行设计时，采用控制基础宽高比的方法使基础主要承受压应力，并保证 基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度的设计值。由混凝土材料建造的扩展基础， 截面设计的内容主要包括基础底面尺寸、截面高度和截面配筋等。3、答 刚性基础的高度由基础的高宽比确定；墙下条形基础的高度由混凝土的抗剪切条件

15、确定。 而柱下条形基础的截面高度由馄凝土的抗冲切和抗弯条件确定。4、答 倒梁法是将基础梁视作倒置的多跨连续梁，以地基净反力及柱角处的弯矩当作基础梁上的 荷载，用弯矩系数法来计算其内力，然后通过逐次调整支座反力与柱子的作用力的差值来 消除这种不平衡力，再用弯矩分配法或弯矩系数法计算调整荷载引起的内力和支座反力， 并重复计算不平衡力，直至其小于计算容许的最小值，将逐次计算的结果叠加即为最终的 内力计算结果。倒梁法适用于上部结构刚度很大、各柱之间沉降差异很小的情况。5、答 无限长梁与有限长梁的区分由柔性指数确定，当基础梁的柔性指数大于或等于二时为无限 长梁；当柔性指数在n /4到n之间时为有限长梁。

16、文克勒地基上无限长梁和有限长梁的内力是先假定地基每单位面积上所受的压力与其相应 的沉降量成正比，而地基是由许多互不联系的弹簧所组成，某点的地基沉降仅由该点上作 用的荷载所产生，再通过求解弹性地基梁的挠曲微分方程得出计算内力值。6、答（ l ）将梁以若干节点分成等长度的若干个梁单元，每个节点有挠度和转角两个自由度，相 应的节点力为剪力和弯矩；设各子域的地基反力为均匀分布，则可得每个单元上的地基反 力的合力，并将其以集中反力的形式作用于节点上。（ 2）建立联系节点力与节点位移的单元刚度矩阵； （3）建立梁单元节点力与结点位移之间的关系；（4）把所有的单元刚度矩阵根据对号人座的方法集合成梁的整体刚度

17、矩阵，将单元列向量集合成总荷载列向量，将单 元节点位移集合成位移列向量，建立梁的整体平衡方程；（ 5）引人基床系数假定，并考虑地基沉降与基础挠度之间的位移连续性条件，将单元节点处地基沉降集合成沉降列向量； （6）求解整体平衡方程，可得任意截面处的挠度和转角，从而可计算出相应的弯矩和剪力 分布。7、答 地基反力的直线分布假定和视柱端为铰支座假定与实际不符柱轴向力计算没有考虑建筑 物（包括基础）的整体刚度以及地基的可压缩性。8、答 十字交叉基础的突出特点是它在两个方向上都由连续梁来承担柱荷载，工程设计中是按变 形协调原则将柱的竖向荷载沿两个方向进行分配或按刚度分配原则进行分配，力矩荷载不 再分配，

18、仍由作用方向上的梁承受。然后，将它们分为相互独立的条形基础，按柱下条形 基础的内力计算方法分别计算内力。9、答 地基基础设计的一般步骤如下： （ 1）充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料。 （2）综合考虑选择基础类型和平面布置方案； （3）确定地基持力层和基础埋深， （ 4）确定 地基承载力特征值； （ 5）按地基承载力特征值确定基础底面尺寸（持力层和下卧层承载力 验算） , （6）进行必要的地基稳定性和变形特征验算； （ 7）进行基础的结构设计。10、答 常用的地基计算模型有三种：文克勒地基模型、弹性半空间地基模型、分层地基模型。（ 1）文克勒地基模型原理：假定地基上任一点所受的压力

19、强度 p 仅与该点的地基沉降 S 成正比， 而与其他点上的压力无关。 P=ks（k 为基床系数） 。（2）弹性半空间地基模型原理：以均质 弹性半空间的应力或位移解答为基础，用于分层总和法的地基模型。（ 3）分层地基模型原理：即我国规范中用以计算地基沉降的分层总和法，地基沉降等于压缩层范围内各计算分 层在完全侧限条件下的压缩量之和。三、简答1、桩侧极限摩阻力和桩端极限摩阻力均随深度线性增加，此说法是否正确？2、单桩受荷过程中，桩端阻力与桩侧阻力同时发挥作用，此说法是否正确？3、说明单桩静载试验曲线的形式。4、什么是高承台桩？什么是低承台桩？各自的适用条件是什么？5、单桩的破坏模式有几种？6、轴向

20、荷载作用下的竖直单桩，按荷载传递方式不同，可分为几类？7、什么是桩侧负摩阻力？其产生条件是什么？8、什么是桩侧阻的时效性？说明粘性土和砂土的时效有何差异，为什么？9、桩身中性点深度的影响因素是什么？10、决定单桩竖向承载力的因素是什么？11、在什么情况下会出现承台底面脱地情况？12、什么是复合桩基？三、简答1 答否。在一定深度范围内，桩的侧阻和端阻随深度线形增加深度达到某一临界时不再增加， 侧阻与端阻的临界深度之比可变动于0.3-1.0 之间，这叫做侧阻和端阻的深度效应。2 答 否。单桩受荷过程中，桩端阻力发挥滞后于桩侧阻力，且其充分发挥所需的桩底位移值比 桩侧摩阻力到达极限所需的桩身截面位移

21、值大得多。3 答 单桩静载试验曲线有陡降和缓变两类形式。当桩底持力层不坚实，桩径不大，破坏时桩端 刺入持力层的桩，荷载一沉降试验曲线为陡降型，有明显的破坏特征点，据之可确定单桩 极限承载力，对桩底为非密实砂类土或粉土，清孔不净残留虚土，桩底面积大，桩底塑性 区随荷载增长逐渐扩展的桩，荷载一沉降试验曲线为缓变型，无明显特征点，极限承载力 根据建筑物所能承受的最大沉降确定。4 答 桩基础由桩和承台两部分组成。当桩承台底面位于地基中时，称低承台桩基；当桩承台底 面高出土面以上时，称高承台桩基。低承台桩基常用于一般的房屋建筑物中，高承台桩基 常用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程中。5 答 单桩破坏模式

22、有五种；桩身材料屈服（压曲） ；持力层整体剪切破坏；刺人剪切破坏；沿桩 身侧面纯剪切破坏；在上拔力作用下沿桩身侧面纯剪切破坏。6 答（1）端承型桩： 端承桩：桩顶极限荷载大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力忽略不计。摩擦端承桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩端阻力分担荷载较大。 （2）摩擦型桩：摩擦桩：桩顶极限荷载大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力忽略不计。 端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较大。7 答（1）在土层相对于桩侧向下位移时，产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻力。（ 2）产生条件：位于桩周欠固结的软粘土或新填土在重力作用下产生固结；大面积

23、堆载使桩周土层 压密；在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于地下水位全面降低，致使有效应力增加， 引起大面积沉降；自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷；打桩时，使已设置的邻桩抬起。8 答桩的侧阻大小与搁置时间有关，并非固定不变，即为侧阻的时效性。（ 2）粘性土在打桩时，由于结构扰动和孔隙水压力升高，将使桩间土强度降低；打桩停止后经过一段时间，随 着孔隙水压力的逐渐消散，土体不断固结，再加上触变作用使土的结构得到恢复，使桩周 附近土的强度回复甚至超过土的原有强度。即在粘性土中，打桩过程对侧阻的影响是先降 低后提高。在砂土中打桩，主要使桩周土挤密，侧阻提高；打桩停止后，靠近桩表面的土 的挤密效应会由于应力

24、调整而部分丧失，故侧阻先增加，后降低。9 答 中性点深度与桩周土的压缩性和变形条件以及桩和持力层的刚度等因素有关，例如：桩尖 沉降越小，中性点深度越大，当桩尖沉降等于零时，则中性点深度等于桩长故对于支承 在岩层上的端承桩，负摩擦力可分布于全桩身。10 答 决定单桩竖向承载力的因素： （1）桩身的材料强度； （ 2）地层的支承力；二者取小值。一 般，桩的承载力主要由后者决定材料强度往往不能充分利用，只有端承桩、超长桩及桩 身质量有缺陷的桩，才能由桩身材料强度来控制桩的承载力。11 答（1）承受经常出现的动力作用，如铁路桥梁的桩基 （ 2）承台下存在可能产生负摩擦力土 层，如湿陷性黄土、欠固结土、

25、新填土、高灵敏度软土及可液化土等；或由于降水地基土 固结而与承台脱开； （ 3）在饱和软土中沉人密集桩群，引起超静孔隙水压力和土体隆起， 随着时间推移，桩间土逐渐固结下沉而与承台脱离。12 答 摩擦型群桩基础承台底面贴地，通过承台底面反力分担部分桩基荷载，使承台兼有浅基础作用，称为复合桩基。1、试述特殊土的工程特性与成土环境的关系。2、试述我国黄土的地域分布及成土环境对黄土工程特性的影响。3、何谓湿陷性黄土、自重湿陷性黄土与非自重湿陷性黄土？4、黄土湿陷性指标是如何测定的？湿陷性的评价标准如何？5、试述黄土地基处理的原理以及各种处理方法的适用范围。6、红土具有明显的大孔隙，为什么红土不具有湿陷

26、性？7、膨胀土有哪些指标？8、试述膨胀土的胀缩机理。9、简述地基土盐溃化的机理。10、简述冻土地基的冻胀机理。11、何谓区域性特殊土？我国主要的区域性特殊土有哪些？二、简答1、答我国特殊性土主要有软土、黄土、红土、膨胀土沉积，湖泊沉积地下水位高，由水流 搬运沉积而成、盐渍土和冻土。软土主要在滨海、三角洲其工程特性为强度低，压缩性高， 渗透性小。黄土在干旱，半干旱气候环境下（降雨量少，蒸发量大，年降雨量小于 500mm ），由 风搬运沉积而成，湿陷性是它的工程特性。红土是在碳酸盐岩系北纬33以南，温暖湿润气候下形成，以残积坡为主，它的工程特性表现为不均匀性，结构性裂隙发育。膨胀土的 成土环境为温

27、暖湿润、雨量充沛、年降雨量 700 一 1700mm ，其工程特性是膨胀和收缩特 性。盐渍土多分布于荒漠半荒漠地区，年降雨量小于 100mm ，蒸发量高达 3000mm 以上的 内陆地区，沿海受海水浸渍或海退影响，具有盐胀性、溶陷性和腐蚀性。冻土在高纬度寒 冷地区形成。冻胀性和融陷性是其工程特性。2、答我国黄土广泛分布于北纬 3435之间，面积达 60万km2的干旱和半干旱区内，其 中以黄土高原的黄土分布最为集中，沉积最为典型；黄土的成因特征土要是以风力搬运堆 积为主，从西北黄土高原到华北山西、河南一带，黄土的厚度逐渐变薄，湿陷性逐渐降低。3、答湿陷性黄土是浸水后在外荷载或自重的作用下发生下沉

28、现象的黄土。湿陷性黄土又可 分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。自重湿陷性黄土是指土层浸水后在土层自 重作用下也能发生湿陷的黄土，非自重湿陷性黄土是指土层浸水后在外荷载作用下发生湿 陷的黄土。4、答如果进行不同垂直压力下浸水的压缩试验，就可以得到如图所示各变形系数与压力之 间的关系。测定湿陷性系数有单线法和双线法之分，上述方法称为单线法。采用双线法时， 应在同一取上点的同一深度处取两个试样，一个在天然湿度下分级加荷，另一个在天然湿 度下加第一级荷重，下沉稳定后浸水湿陷，待湿陷稳定后再分级加荷分别测定这两个试 样在各级荷载下下沉稳定后的试样高度并计算湿陷系数，然后绘制相应的曲线，见图所示。

29、专话陕發哽0.015黄土的湿陷性是根据湿陷性系数大小作出评价的。湿陷性系数的压力p应与地基中黄土实际受到的压力相当，或取可能发生最大湿陷量时的压力。根据我国湿陷性黄土地区 建筑规范规定，该压力自基础底面算起，10m内的土层应采用 200kPs。10m以下的土层应采用300kPa。在这个压力下，当3 wpv 0 . 015时，一般定为非湿陷性黄土；当3 wp 0.015时，一般定为湿陷性黄土，按湿陷性系数可进一步把湿陷性黄土分为三类，当3wp v0.03时，为弱湿陷性黄土；当3wp=0.030.07时，为中等湿陷性黄土；当3 wp0.07时，为强湿陷性黄土。5、答湿陷性黄土地基处理的原理，主要是破坏湿陷性黄上的大孔结构，以便全部或部分消除 地基的湿陷性。目前对于湿陷性黄土常用的地基处理方法有垫层法、夯实法、挤密法、桩 基、预浸水法、单液硅化或碱液加固法等。垫层法适用于地下水位以上局部或整片处理， 处理厚度在1-3m。夯实法主要用于 Sr 60 %的湿陷性土，根据夯实方法不同可以处理1-6m厚度范围内的土，挤密法多用于地下水位以上局部或整片处理，处理厚度为5-15m ;桩基用在基础荷载大，有可靠持力层的情况，处理厚度不限；预浸水法适用于湿陷程度很严 重的自重湿陷性黄土，可消除地面下6m以内深部土的湿陷性，上部尚需采用垫层法处理单液硅化或碱液加固法一般