基础工程-考试复习重点.doc

绪论：

地基及基础的概念：建筑物由上部结构、基础、地基组成。

建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基；建筑物向地基传递荷载的下部

结构称为基础。

处理地基基础问题时, O建筑物的事故，绝人多数都与

基和基础仃关。

研究土体的应力、变形、强度、渗流及稳定性的一门力学分支学科称为土力学。土力学所耍研究的两大基本问题是土体的变形和强度。

建筑物的建造使地基屮原有的应力状态发生变化，所以地基基础的设计必须满足:

久作用于地基的荷载不超过地基的承载能力（地基土的强度问题）;

b?控制基础沉降使Z不超过允许值（地基土的变形问题）。

基础：浅基础、深基础；地基：天然地基、人工地基。只要建造建筑物，注定离不开地基和基础。

第2章土的物理性质及分类土是岩石风化的产物。饱和土中的孔隙均被水所

充填，所以饱和土为二相体。土颗粒的矿物成分：原生矿物，次生矿物。I:的液相：结构水、自由水。土的气相：土孔隙屮未被水所占据的部位由气体充填。

为了对土的基本物理性质有所了解，需要对土的三相的组成情况进行定量研究。

土的三相比例指标，包括土粒比重ds、含水量w、密度P、孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。

无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。呈密实状态时，为良好地基；呈疏松状态时，为不良地基。

同一种粘性土随着含水量的不同，可分别处于固态、半固态、可塑状态和流动状态。

液性指娄彳可以表示粘性土所处的软硬状态。液性指数的值越大，表示土质越软。

塑性指数lip为液限和塑限的差值，表示土处于可塑状态的含水量变化范围。具有相同的塑性指数，液、塑限却可能完全不同，土性也可能很不和同。

达西定律：土中渗流速度V与水力梯度i之间呈线性比例关系，在砂性土中水的流动满足达西定律。

特殊土：软土、黄土、膨胀土等。软土：指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用下形成的软弱土。

土的灵敏度：原状土的强度与同一土经重塑（含水量不变，土的结构被彻底破坏）后的强度之比。土的灵敏度越高, 其结构性越强。

土的触变性：粘性土的结构遭到破坏，其强度就会降低，但随着时间发展土体的强度会逐渐恢复，这种胶体化学性

质称为土的触变性。

土的结构：单粒结构、絮状结构、蜂窝结构、分散结构。

第3章地基的应力和沉降

自重应力：地基中源于土体口身重量的应力。

基底压力：建筑物的荷载通过基础传递给地基，在基础底面与地基之间产生的接触应力。

附加应力：建筑物的荷载在土体中产生的在原有应力基础上的应力的增量。

附加应力造成了地基土的变形（处于欠固结状态的土，自重应力也是变形产生的因素之一），从而导致了地基中各点的竖向和侧向位移。

沉降量的大小主要取决于土体产生变形的原因和土体本身的性状两个方面。

土体产生变形的原因主要是土体中应力状态的改变（如地面荷载引起地基中应力场的改变，在地基中产生附加应力）。土体本身的性状主要指土的压缩性（或应力?应变关系），是指土体在附加应力作用下产生的效应。

土体的应力?应变关系十分复杂，常呈弹、粘、塑性，并且呈非线性、各向异性，还受应力历史的影响。

在荷载作用之前，地基中存在初始应力场。初始应力场常与土体自重、地基土地质历史以及地下水位有关。

建筑物建造之前，地基土中已存在自重应力。i般天然土层在自重作用下的变形早已结束，因此只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和变形。基底附加压力为建筑物建造后的基底压力与基底标高处原有的自重应力之差。

地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力。

土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性。

土的压缩曲T是室内土的压缩试验得岀的成果，是土的孔隙比与土所受压力的关系曲线。

在荷载作用下，地基土体发生变形，地基产生沉降。地基沉降是随时间而发展的。

实践表明，地基沉降计算的准确与否，更直接地取决于方法本身能否反映地基的成层性和非均质性、能否考虑到土的应力■应变关系的非线性，应力计算精确度的影响毕竟还居其次。

土的固结过程的两种特性：1 ?随着土中水的排出，土体孔隙比减小，土体产生压缩，体积变小；2?随着超静孔隙水压力的消散，有效应力逐渐增大，土体的抗剪强度得到提高。

通过排水固结法对软粘土地基进行改良，达到减小工后沉降、提高地基承载力的冃的。

地基土体的总沉降可以分成三部分：瞬时沉降，固结沉降，次固结沉降。

口前关于瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降的计算结果，与实际情况尚存在较大差距。

第4章土的抗剪强度

土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的极限能力。

土的抗剪强度一般可分为两部分：一部分与颗粒间的法向应力有关，通常呈正比例关系，其本质是摩擦力；另一部

分是与法向应力无关的土粒之间的粘结力, 通常称为粘聚力。

莫尔■库伦强度理论：莫尔提出：材料的破坏为剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪强度时该点就发生破坏。理论分析和实践都证明，莫尔理论对土比较合适。…当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，就发生剪切破坏。

测定土的抗剪强度的方法有多种：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验。

第5章土压力、地基承载力和土坡稳定性

挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，挡土墙的结构型式可以分为重力式、悬臂式和扶壁式。

土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。

地基承载力是指地基承受建筑物荷载的能力。地基在建筑物荷载作用下，如果发*剪切破坏，就会对建筑物的稳定性产生不利的影响。因此，在地基计算中，应验算地基的承载力。

由于内在或外在因素的影响，土坡可能发生局部土体的滑动失稳，造成事故并危及人身安全。因此，应验算边坡的稳定性。

挡土墙上的土压力的人小和分布受到墙休可能的移动方向、墙后填土的种类、填土面的形式等因素的彩响。

土压力分下三种：主动土压力、被动土压力、静止土压力。

地基破坏型式：在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的型式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种。

地基剪切破坏的型式，主要与土的压缩性质有关。一般地说，对于坚硬或密实的土，地基将发&整体剪切破坏；而对于松软土，将出现局部剪切破坏或冲剪破坏。

工程上，为了保证建筑物的安全可靠，在基础设计时，必须把基底压力限制在某一范围之内，称为地基容许承载力。

土坡的滑动是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。

土坡的滑动失稳往往存在外在和内在两方面的因素：内在因素：土体自身抗剪强度的降低；外在因素：剪应力的增加。

第6章地基勘察

地基勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

勘探工作包括坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。

勘察工作也和应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。

第7章浅基础常规设计

深基础埋深较大，其主耍作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部；而浅基础则是通过基础底血、把荷载扩散分布于浅部地层。

浅基础不同于深基础主要表现在:1 ?从施工角度看，开挖基坑过程屮降低地下水位（当地下水位较高时）和保证坑

壁（或边坡）稳定的问题比较容易解决；2?可以只考虑基础底面以下土的承载力，而忽略基础侧面土提供的竖向承载力。

上部结构通过墙、柱等承重构件传递的荷载，在其底部横截面上造成的压强通常远远大于地基的承载能力。而扩展基础，貝以悅从堆或柱横谨下夹M荷载扩散分布于扩大后的基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。

独立基础是配置于整个结构物之下的无筋或配筋的单个基础。

在确定基础埋置深度时，必须考虑I巴基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层以保证地基强度满足要求,

而且不致产生过大的沉降或沉降差。

新建建筑物的基础埋建筑物的基础埋深。

当存在相邻建筑物时,

地基承载力是指地基土单位面积上承受荷载的能力，以kN/m2或kPa 计。

强度是用来描述土体抵抗破坏（剪切破坏）的能力;

而承载力是用来描述地基对荷载的承受能力。

是将上部结构的荷载传递

孤立的一根桩称为 群桩中性能不受邻桩影响的一根桩可视为单桩。

地基承载力和边坡稳定性问题在本质上是一致的。它们都是考虑土中的剪应力与土的抗剪强度之间I 的关系。

地基的过量变形将使建筑物损坏或彩响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土.湿陷性黄土以及软硬不均等不良 地基上的建筑物。

第8章桩基础

桩基础是应用最为广泛的一类深基础。

桩基础：是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。承台把桩联结起来并承受上部结构的荷载，然后通过桩传递到地 基屮去。桩是垂直或微斜埋置于土中的受力杆件，它的横截而尺寸比长度小得多。其 给土层或

岩层。

桩的分类：1 ?竖向抗压桩2?竖向抗拔桩3?水平受荷桩4?复合受荷桩

确定桩长的关键，在于选择桩端持力层。坚实土（岩）层（可用触探试验或其它指标作为坚实土层的鉴别标准）最

适宜作为桩端持力层。

第9章软弱土地基处理

软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为k弱土地#。

软土：指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用下形成的软弱土。

流变：在应力不变的情况下，土体的剪应变和体应变仍随时间而增长的现象。

夯［hangl实法及碾压法:通过夯锤或机械，夯击或碾压填土、疏松土层，使其孔隙休积减少、密实程度提高，这种

作用称为压实。压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性，使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地基持力层。

在一定压实机械的功能条件下，土最易于被压实，并能达到最大密度时的含水量，称为最优含水量，相应的干密度

则称为最大干密度。

换土垫层法:当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土垫层法来处理软弱

土地基，即将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。

各种深层搅拌机，沿深度将固化剂（水泥浆、水泥

粉或石灰粉，外掺一定的添加剂）与地基土强制就地搅拌，利用化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理.

排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。

在砂土中，通过机械振动挤压或加水振动可以使土密实。挤密法和振冲法就是利用这个原理发展起來的两种地基加固方法。

强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。这种强大的夯击力在地基屮产生动应力和振动，从夯击点发出纵波和横波，向地基纵深方向传播，使地基浅层和深处产生不同程度的加固作用。

深层搅拌法）是一种化学加固地基的方法。它通过特制机械

化学反应，使地基土硬结成为具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩（体），或与地基土构成复合地基，从而提高软土地基的承载力、减小地基的变形；2014年12月9 FI星期二尹亚虎

高压喷射注浆法是利用高压射流技术，喷射化学浆液，破坏地基土体，并强制土与化学浆液混合，形成具有一定强度的加固体，来处理软弱地基的一种方法。