基础工程知识点整理

基础工程知识点整理

1.基础工程是研究建筑物与地基和基础有关的工程问题的学科。基础分类包括深基础和浅基础，地基分类包括天然地基和人工地基。2.持力层是直接支承基础的土层，下卧层是持力层之下受荷载影响较小的土层。其中承载力显著低于持力层的土层称为软弱下卧层。3.建筑结构应满足安全性、适用性、耐久性和稳定性的功能要求。4.基础工程的基本设计原则包括地基应具有足够的强度，地基与基础的变形应满足建筑物正常使用的允许要求，地基与基础的整体稳定性有足够的保证，基础本身应有足够的强度、刚度和耐久性。5.地基基础设计中的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。6.地基变形特征包括沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。7.浅基础类型包括扩展基础、联合基础、柱下条形基础、筏形基础、箱型基础、壳体基础和下交叉条形基础。8.基础埋深指基础底面埋在地面下的深度，一般自室外地面标高算起。9.基础埋深的确定原则是在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋。在自上而下都是软弱土层或软土层很深的情况下，可考虑采用人工地基上的浅基础或天然地基上的深基础，需从安全可靠、施工难易、造价高低等方面综合确定。上部为软弱土层，下部为良好土层时，持力层的选择取决于上部软弱土层的厚度和结构类型。如果软弱土层厚度小于2米，则选择下部的良好土层作为持力层；如果软弱土层较厚，则按情况（2）处理。如果上部为良好土层，下部为软弱土层，则应根据良好土层的厚度来确定持力层。如果厚度较小，则可以考虑情况（2）的处理方法；如果厚度较大，则可以选择该良好土层作为持力层。地基承载力是指地基承受荷载的能力。确定地基承载力特征值fa的方法有多种，包括根据图的抗剪强度指标以理论公式计算、由现场荷载试验的p-s曲线确定、按规范提供的承载力表确定，以及参照邻近建筑物的工程经验确定。载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板载荷试验。前者适用于浅层地基，后两者适用于深层地基。根据整体刚度的大小，将上部结构分为柔性结构、敏感性结构和刚性结构。为减少不均匀沉降对建筑物的危害，可以设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力，或设法减少不均匀沉降或总沉降量。浅基础结构的设计内容包括在了解拟建场地工程地质条件的基础上，合理选择基础类型、平面布置及埋深，按地基承载力确定基础底面尺寸，进行必要的地基稳定性和变形计算，以及基础结构的内力分析和截面设计，并绘制施工图。无筋扩展基础的特点是材料具有较好的抗压性能，稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载，适用于多层民用建筑和轻型厂房。柱下条形基础具有较大的基础底面积，因此能承受较大的建筑物荷载，易于满足地基承载力的要求。连续基础的连续性可以大大加强建筑物的整体刚度，有利于减小不均匀沉降及提高建筑物的抗震性能。采用柱下条形基础的情况包括当地基较软弱、承载力较低而荷载较大时，或地基压缩性不均匀时，当荷载分布不均匀，有可能导致较大的不均匀沉降时，以及当上部结构对基础沉降比较敏感，有可能产生较大的次应力或影响功能使用时。深基础埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层，施工时需用特殊的施工机具及施工技术的基础。深基础是一种将承受的荷载相对集中地传递到地基深层的基础。与浅基础相比，深基础具有承载力高、稳定性好的特点。桩是一种竖直或倾斜的柱形基础构件，设置于土中。桩基由桩、连接桩顶和承接上部结构的承台组成。单桩的破坏模式包括屈曲破坏、整体剪切破坏和刺入破坏。单桩承载力指的是单桩在荷载作用下，地基土和桩身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。群桩基础包括低承台桩和高承台桩。单桩基础是单独一根桩以承受和传递上部结构荷载的独立基础。群桩基础由两根或多于两根桩组成。基桩是群桩基础中的单桩。复合桩基由桩和承台底地基土共同承受荷载。复合基桩考虑承台底土阻力的基桩。群桩效应指的是群桩基础在竖向荷载作用下，由于承台、桩、桩间土的相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷载时的承载力和沉降性状，往往与相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有一定的差别。工程上考虑群桩效应的方法包括群桩分项效应系数法和实体基础法。低承台桩基的设计计算步骤包括搜集桩基设计的相关资料、选择桩的持力层、桩的类型、断面尺寸和桩长，初步拟定承台底面高程、确定单桩、基桩或复合基桩承载力特征值、确定桩数及平面布置，初步拟定承台类型及尺寸、验算桩基承载力和桩基沉降、桩身结构设计、承台设计与计算，以及绘制桩基施工图。负摩阻力指的是土层相对于桩产生向下的位移时，土对桩侧产生向下的摩擦力。负摩阻力产生的情况包括桩穿越欠固结土、较厚松散填土、自重湿陷性黄土、液化土层进入相对较硬土层时，土的自重引起地面沉降；桩侧大面积地面堆载或填土使桩周土体压密固结引起地面沉降；地下水位全面下降，使桩周土的有效应力增大，因而使桩周土产生显著压缩沉降。沉井（基础）是一种井筒状结构物，以井内挖土，依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩、台或其他结构物的基础。31、沉井可以按照不同的分类方式进行划分。第一种分类方式是按照施工方法，可以分为一般沉井和浮运沉井。第二种分类方式是按照沉井的断面形状，可以分为单孔沉井、单排孔沉井和多排孔沉井。第三种分类方式是按照沉井的立面形状，可以分为竖直式、倾斜式和台阶式。最后，还可以按照沉井所使用的材料进行分类，包括砖石沉井、素混凝土沉井和钢筋混凝土沉井。32、沉箱基础与沉井的区别在于，沉箱在井筒中部有一层隔板，从而在沉箱下部形成一个箱室，而沉井没有这个结构。33、连续墙的形成过程是通过成槽机沿着深基础或地下构筑物周边，开挖出具有一定宽度（或直径）和深度的沟槽（或孔），在槽内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成一个单元的墙段。然后，继续开挖、浇筑混凝土，并以某特定接头方式连接墙段，形成一道连续的现浇式地下钢筋混凝土连续墙。34、地基处理的目的是通过采取各种地基处理的方法和措施，改善地基土的工程特性，提高地基承载力，降低地基的沉降变形，以达到满足建筑物对地基强度和变形要求的目的。35、建筑物地基通常存在的问题包括地基承载力和稳定性问题、地基的沉降、不均匀沉降及水平位移问题、地基的渗透问题和地基液化问题。36、地基处理的目的包括改善地基土的工程性质，如降低地基土的压缩性，减小低级的沉降变形，并消除特殊土的不良特性，如黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性。此外，还需要提高地基的强度和稳定性，降低软弱土的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉降，并改善地基土的渗透特性，防止地基的渗透变形和破坏。37、地基处理可以按照不同的分类方式进行划分。第一种分类方式是按照时间，可以分为临时处理和永久处理。第二种分类方式是按照深度，可以分为浅层处理（＜3m）和深层处理（＞3m）。第三种分类方式是按照土性，可以分为砂性土处理、黏性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。38、换土垫层是一种地基处理方法，它的原理是将地基下一定深度范围内的软土层全部挖除，换填以