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1、湖北工程学院城市建设学院基础工程复习资料第 1 页 共 18 页基础工程FOUNDATION ENGINEERING第一章、绪论1. 地基：承受基础传来荷载的地层。分为岩基和土基，或者天然地基和人工地基。2. 基础：是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。分为浅基础和深基础。3. 天然地基：没有经过人为处理，直接修建。人工地基：承载力低，高压缩性地基，人工处理后才能修建。4. 浅基础可分为刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础、筏板和箱形基础。深基础可分为桩基础、沉井基础。5. 基础的作用：承上启下。承上：上部结构物传来的荷载；启下：荷载传给下面的地基。第 2 章、浅基础1. 浅基础
2、设计的内容和一般步骤：充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料；选择基础材料、类型，确定平面布置方案；选择地基持力层和基础埋置深度；确定地基承载力；按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；进行必要的地基变形和稳定性验算；进行基础的结构计算与设计；绘制基础施工图（基础平面布置图、基础详图） ，并提出必要的技术说明。2. 浅基础的分类：扩展基础；联合基础；柱下条形基础；柱下十字交叉基础；筏形基础；箱形基础。3. 扩展基础分为无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础（又分为墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础） 。4. 无筋扩展基础（或刚性基础）：由素混凝土、砖、毛石、灰土和三
3、合土等抗压性能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常由台阶的容许宽高比或刚性角控制设计。5. 钢筋混凝土扩展基础（或柔性基础）：当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时采用钢筋混凝土材料做成的基础，如柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础） 。6. 无筋扩展基础又称刚性基础。刚性基础按材料分类有：砖基础；三合土基础；灰土基础；毛石基础；混凝土和毛石混凝土基础。7. 砖基础：低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。8. 片石基础：砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。9. 钢筋混凝土扩展基础类型：柱下独立基础；墙下条形基础。钢筋混凝土基础强度度大，具有良好的抗弯性能，在相同条件
4、下，基础的厚度较薄。建筑物的荷载较大或土质较软弱时，常采用这类基础。10. 砼与片石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入片石要求：占体积 2030%，尺寸300mm 。11. 条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。其横剖面可以是矩形或将一侧筑成台阶形。有时为了增强桥柱下基础的承载能力，将同一排若干个柱子的基础联合起来，也就成为柱下条形基础。其构造与倒置的 T 形截面梁相类似，在沿柱子的排列方向的剖面可以是等截面的，也可以如图那样在柱位处加腋的。在桥梁基础中，一般是做成刚性基础，个别的也可做成柔性基础。12. 墙下或柱下条
5、形基础, 柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连。湖北工程学院城市建设学院基础工程复习资料第 2 页 共 18 页13. 条形基础的适用范围：基础的功能是将上部结构的荷载传给地基，通常在下列情况下采用条形基础：上部结构传给地基的荷载大，地基承载力又较低，独立基础不能满足要求；柱网较小，独立基础之间的净距小于基础的宽度，或独立基础所需要的面积受相邻构筑物的限制，面积不能扩大；地基土不均匀，土质变化大；各柱荷就相差较大，在荷载作用下，将会产生较大的沉降差；需加强基础刚度，减少地基变形，防止过大的不均匀沉陷。14. 柱下交叉基础具有良好的调整不均匀沉降的能力。15. 筏形基础（又称筏板基础、片筏基础、
6、满堂基础） ，适用于土质更差，有防水要求的基础。16. 箱形基础由钢筋混凝土顶、底板和内外纵横墙体组成的，具有相当大的刚度的空间整体结构。箱形基础与基底和周围土体共同工作，增加建筑物的整体稳定性，有良好抗震作用。17. 地基与基础的相互作用 ：柔性基础，随地基变形而任意弯曲，基底反力分布与基础上荷载分布相同，无力调整基底的不均匀沉降 ；刚性基础，在荷载作用下基础不产生挠曲，基底平面沉降后仍保持平面，基底反力分布有多种形态 。18. 上部结构刚度：上部结构对基础不均匀沉降或挠曲变形的抵抗能力。上部结构为绝对刚性，将约束基础变形，仅在支座间发生局部弯曲；上部结构为完全柔性，对基础变形约束作用很小，
7、基础产生整体弯曲。19. 地基基础设计原则基本规定：设计等级（安全等级）-甲级、乙级和丙级；设计状况（持久状况、短暂状况及偶然状况） ；设计任务：基础结构作用效应分析、基础结构抗力及其他性能分析（按两种极限状态、最不利荷载组合） 。20. 地基基础设计原则两种极限状态：承载能力极限状态和正常使用极限状态。21. 地基基础设计原则：p 0 的土，增加基底宽度，承载力将随着 k 的提高而逐渐增大；系数 Md1，故承载力随埋深 d 线性增加。但对设置后回填土的实体基础，因埋深增大而提高的那一部分承载力将被基础和回填土 G 的相应增加而有所抵偿；尤其是对k=0 的软土，Md=1 ，由于 rGr m，这
8、两方面几乎相抵而收不到明显的效果；按土的抗剪强度确定地基承载力时，要进行地基承载力的变形验算。39. 地基极限承载力理论公式魏锡克公式（或汉森公式、太沙基公式等） 。适用范围：路桥、港口等。公式：f a=Pu/K，Pu 为地基土极限承载力；按教材土力学公式计算，K 为安全系数，K=23。载荷试验数据整理：由载荷试验可得到 P-S 曲线，再由 P-S曲线确定地基承载力特征值。数据处理：1）对于密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土，其 P-S 曲线有明显的起始直线段和极限值，即显急进破坏的陡降段（有明显的拐点）：地基承载力特征值取 P-S 曲线的比例界限荷载 p1；对于少数显“脆性”破坏的土，p1 与
9、pu（极限荷载）很接近，当 pu6m 时按 6m 取值。d- 基础埋置深度（m） ；当 d7cm 时为自重湿陷性黄土地基，zs 7cm 时为非自重湿陷性黄土地基；黄土地区的湿陷等级17. 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下表确定。18. 湿陷性黄土地基的工程措施：目的：改善土的性质和结构，减少土的渗水性、压缩性，湖北工程学院城市建设学院基础工程复习资料第 16 页 共 18 页控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性，满足地基在承载力、变形及稳定性方面的要求。地基处理措施：破坏湿陷性黄土的大孔结构，以便全部或部分消除地基的湿陷性。防水措施：
10、消除黄土发生湿陷变形的外在条件。结构措施：补充手段。19. 膨胀土地基：膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。特征：裂隙发育。20. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素：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。矿物成分在空间的联结状态也影响膨胀土的胀缩性质。扫描电镜分析表明，面-面连接的分散结构是膨胀土的一种普遍的结构形式，这种结构比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力；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。因为只有土中存在着
11、可能产生水分迁移的梯度和进行水分迁移的途径，才有可能引起土的膨胀或收缩。21. 膨胀土的工程特性指标：自由膨胀率；膨胀率；线缩率；收缩系数；膨胀力。22. 自由膨胀率：将人工制备的磨细烘干土样，经无颈漏斗注入量杯，量其体积，然后倒入盛水的量筒中，经充分吸水膨胀稳定后，再测其体积。增加的体积与原体积的比值ef 称为自由膨胀率。 ef=（V w-V0）/V 0。23. 膨胀率：表示原状土在侧限压缩仪中，在一定压力下，浸水膨胀稳定后，土样增加的高度与原高度之比。 ep=（ hw-h0）/h 0。24. 线缩率：指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比，表示为 s=（h w-h0）/h 0*100%。25
12、. 收缩系数：利用收缩曲线直线收缩段可求得收缩系数 s，其定义为：原状土样在直线收缩阶段内，含水量每减少 1%时所对应的线缩率的改变值。s= s/w。26. 膨胀力：原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的最大内应力，称为膨胀力 pe。27. 膨胀土的判别：膨胀土地区建筑技术规范中规定，凡具有下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率 ef40%的土应判定为膨胀土。裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎；常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等；建筑物裂缝随气
13、候变化而张开和闭合。28. 膨胀土地基工程措施：设计措施：选择场地时应避开地质条件不良地段；建筑上力求体型简单；结构上应加强建筑物的整体刚度；加大基础埋深。施工措施；在施工中应尽量减少地基中含水量的变化；首先应采取排水措施，整治环境。29. 岩溶地区：可溶性岩层，如石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等受水的长期溶蚀作用，在岩层中形成沟槽、裂隙、石芽、石林和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。30. 岩溶发育条件和规律：具有可溶性岩层；具有足够溶解能力和足够流量的水；地表水有下渗、地下水有流动的途径。31. 岩溶处理措施：结构措施： 沉降缝；加密隔墙；增设圈梁。地基处理：换
14、填；梁、板、拱跨越；褥垫。 （清爆换填、梁板跨越、洞底支撑、水流排导、回填溶洞）。32. 土洞是岩溶地区可溶性岩层的上覆土层在地下水冲蚀或地下水潜蚀作用下形成的洞穴。33. 多位于粘性土层中。凡颗粒细、粘结大、胶结好、水理性稳定的土层，不易形成土洞；反之，则易形成。湖北工程学院城市建设学院基础工程复习资料第 17 页 共 18 页34. 土洞处理措施：桩基或沉井；处理地表水和地下水；挖填夯实；灌填处理；梁板跨越；深基础。35. 冻土：土壤温度低于 0，土中水冻结成冰的土。具有负温或零度并含有冰的土（岩）体。冻土是矿物颗粒、冰、未冻水、气体组成的复杂的多相体系。36. 冻土的冻害：冻胀；融沉；道
15、路翻浆。37. 冻土物理和力学性质：冻土的物理性质：总含水量；含冰量。冻土的力学性质：冻胀量；冻胀强度；冻胀力；冻结力。38. 冻土地基基础处理措施：强夯法；通风基础；桩基础。39. 地震的成因及地震带的分布：成因：构造地震；火山地震；陷落地震；激发地震。两大地震带：环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅地震带。震源：地震发源处。震中：震源在地表面的垂直投影点。40. 地震波：地壳内积累的能量急剧释放并以波的形式传播。41. 地震波的形式及特征：横波：波速快、衰减快。纵波：较横波次之。面波：波速慢，携带大部分能量。42. 震级：定义：对地震中释放能量大小的度量，由记录的地震波的最大振幅确定。该定义由
16、里希特（1935 年）给出，其确定的地震震级称为里氏震级，简称震级，以 M 表示。43. 烈度：定义：某一地点在某次地震时所受影响程度。基本烈度：一个地区在今后一定时期内在一般场地条件下可能遇到的最大地震烈度。场地烈度：指区域内一个具体场地的烈度。设防烈度：指按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。44. 地基：饱和砂土和粉土的振动液化；地震滑坡和地裂；土的震陷；地裂。45. 饱和砂土和粉土的振动液化：定义：周期性地震荷载作用下，孔隙水压力逐渐累积，甚至完全抵消有效应力，使土粒悬浮而接近液体。液化的宏观标志：地表裂缝中喷水冒砂，地面下陷，建筑物产生巨大沉降和严重倾斜，甚至失稳。多发土层：饱和粉、细砂及塑性指数小于 7 的粉土中，因此类土既缺乏粘聚力又排水不畅。46. 滑坡产生原因：地震
