基础工程学复习题及一答案详解

第一章至第二章
1. 天然地基上的浅基础设计内容是什么？
在进行天然地基上的基础设计时，需考虑地基及基础两方面的设计内容。

设计内容及步骤：为了适应地基强度，而且要使地基的变形及稳定性符合设计要求，天然地基设计的内容主要包括：确定基础埋深及地基承载力特征值，确定基础底面尺寸，并对地基变形及稳定性进行验算。

为了保证基础自身的强度及稳定性，基础设计包括确定基础类型及材料，对基础内力进行计算，从而确定基础竖直剖面尺寸，并进行配筋计算等。

2.浅基础按受力性能分类，各类基础包括哪几种？——
浅基础按受力性能分为刚性基础（无筋扩展基础）及柔性基础。

刚性基础如：砖基础、毛石基础、毛石混凝土基础、灰土基础、三合土基础及素混凝土基础等。

柔性基础指钢筋混凝土基础。

3. 如何根据静载荷试验成果确定地基承载力特征值？
采用0.25m2、0.50m2或1.0m2的方形载荷板对地基土进行载荷试验，当荷载压力-沉降
(p-s)曲线有明显比例界限（曲线由近直线变为曲线的拐点）时，取该比例界限对应的荷载为地基承载力特征值；当曲线的比例界限不明显，但能判定极限荷载（曲线陡降前的拐点），且该极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载的一半为地基承载力特征值；当不能用上述二种方法确定时，当压板面积为0.25～0.5m2，可取承压板沉降值与承压板宽度之比s/b=0.01～0.015所对应的荷载为地基承载力特征值，但其值不应大于最大加载量的一半。

确定某土层承载力时，参加统计的试验点不应少于3点，当各试验实测值的极差不超过平均值的30%时，取平均值作为该土层的地基承载力特征值f ak。

4．将浅基础按构造及形式分类——
可分为墙下条形基础（刚性及柔性）、独立基础（刚性及柔性）及连续基础，连续基础中包括柱下条形基础、十字交叉基础、筏板基础和箱形基础。

5．基础工程设计的基本原则――
基底压力应不大于修正后的地基承载力特征值；
地基变形值应不大于建筑物的地基变形允许值；
水平荷载作用时应满足稳定性要求。

4．确定基础埋深时，应考虑哪几方面因素？
(1)依建筑物的使用要求、荷载大小及性质选择埋深
(2)依建筑场地工程地质及水文地质条件选择埋深
(3)考虑地基土冻胀和融陷的影响确定埋深
(4)考虑对已有建筑物基础的影响确定埋深
(5)考虑地下水及地表水对基础埋深的影响
第三章
1.简述刚性基础的特点及适用条件——
基础自身的抗压强度远大于其抗拉、抗剪强度，能承受较大的竖向荷载，但不能承受因挠曲变形而产生的拉应力和剪应力。

由于基础的抗拉、抗弯曲强度较低，当上部荷载分布不均或地基土层强度不均时，一旦
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产生沉降不均时，刚性基础易断裂，且刚性基础受刚性角的限制，其截面尺寸宜窄不宜宽，并应有足够的埋深。

因此，当上部荷载不大且分布均匀、地基土为承载力较高的均质地基时，适宜采用刚性基础。

2．简述柔性基础的特点——
对无筋扩展基础而言，钢筋混凝土基础属柔性基础。

它不仅具有一定的抗压强度，能承受上部结构的竖向荷载，且具有一定的抗拉、抗弯曲强度，能承受挠曲变形及其所产生的拉应力和剪应力，因而能抵抗一定的不均匀沉降。

柔性基础不受刚性角的限制，可采用宽截面浅埋深的形式。

例如，当地基承载力较低时，可加大基础宽度以减小基底单位面积荷载，使上部结构荷载与地基承载力相适应。

3.上部结构刚度（绝对刚性和绝对柔性结构）对基础受力的影响
当上部结构接近绝对刚性（如剪力墙结构、筒体结构）时，基础的整体弯曲不明显，而
基础的局部弯曲必须考虑，见教材图1－6；当上部结构接近绝对柔性（如排架结构、层数较少长度较大的框架结构）时，基础的整体弯曲及局部弯曲都应考虑。

4.基础刚度（绝对柔性和绝对刚性基础）对基底反力分布的影响
基础刚度接近绝对柔性时，基底反力与基础顶面荷载（均匀分布或非均匀分布）的分布
形态一致，且大小相等、方向相反，见教材图1－7；当基础刚度接近绝对刚性时，基底反力与基础顶面荷载大小相等方向相反，但反力与基础顶面荷载的分布形态不一致，当基底土性较好时，反力往往呈鞍形分布，见教材图1－8。

5.确定地基承载力的常用方法有哪几种？
按理论公式确定地基承载力：
(1) 按土力学中的太沙基公式（2-3、2-4）、汉森公式（2-5）计算出地基极限承载力p u，
将地基极限承载力p u除以安全系数K（K=2～3）可得地基承载力允许值，相当于修正后的地基承载力特征值f a，即p u/K ＝f a。

(2)按规范公式（2-6）计算地基承载力特征值f a。

按原位测试法确定地基承载力特征值：参考教材p23及规范有关条文。

地基承载力特征值的修正：
按载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，只有在基础宽度b ≤3m，基础埋深d≤0.5m的条件下方可适用。

当b＞3m，d＞0.5m时，应对特征值f ak进行宽度及深度修正，除岩石地基外，修正后的地基承载力特征值按下式求得：
f a＝f ak + b b－3 d m(d－0.5) （2-7）
2. 某建筑物的桩基础采用直径600mm、长15m的泥浆护壁钻孔桩，承台底面以下各土层厚度、摩阻力及端阻力如下：①粉质粘土，厚度
3.0m，极限摩阻力q sk＝50kPa，②粘土，厚度10.0m，极限摩阻力q sk＝75kPa，③粉质粘土夹细砂，厚度大于6m，极限摩阻力q sk＝80kPa，极限端阻力q pk＝700kPa，求单桩极限承载力Q uk及基桩承载力设计值R，若由3桩组成桩基础，求3桩基础承载力设计值P3。

（桩侧及桩端阻抗力分项系数γs=γp=1.67）
解：由教材式（5-13），单桩极限承载力Q uk为
Q uk＝Q sk＋Q pk
Q sk＝π×0.6(50×3 ＋75×10 ＋80×2)＝1997.04（kN）
Q pk＝700×π×0.62/4＝197.82（kN）
Q uk＝1997.04＋197.82＝2194.86（kN）
由教材式（5-20），基桩承载力设计值为
R＝(Q sk/γs)＋(Q pk/γp)
＝（1997.04/1.67）＋（197.82/1.67）
＝2194.86/1.67＝1314（kN）
3桩基础承载力设计值P3为：P3＝3R＝3×1314＝3924（kN）
第四章
2.按成桩方法对桩进行分类——
（1）预制桩：如钢筋混凝土预制实心桩、预应力钢筋混凝土管桩、钢桩等，通常所称的预制桩指预制实心桩。

（2）灌注桩：如钻孔桩、挖孔桩、沉管桩、夯扩桩等。

3.按施工时桩的挤土作用对桩进行分类——
⑴挤土桩：如钢筋混凝土预制桩（实心）、沉管桩、夯扩桩；
⑵部分挤土桩：如开口钢管桩及预应力钢筋混凝土管桩、冲击成孔灌注桩；
⑶非挤土桩：如挖孔桩及各种钻孔桩。

4.按挤土作用对常见的灌注桩进行分类——
⑴非挤土灌注桩
1）干作业成孔灌注桩
①螺旋钻孔灌注桩；②人工挖孔灌注桩。

2）浆护壁成孔灌注桩
①潜水钻成孔灌注桩；②回转钻成孔灌注桩；③钻孔扩底灌注桩。

⑵部分挤土灌注桩
②冲击成孔灌注桩；②钻孔压浆桩。

⑶挤土灌注桩
①沉管灌注桩；②夯扩灌注桩。

5．群桩基础承载力的确定原则——
工程中对端承桩基，桩数少于9根的摩擦桩基及条形基础下的桩不超过两排的桩基，将各基桩或复合基桩竖向承载力的总和作为群桩基础的承载力。

不属以上情况的群桩基础（如非端承型桩基中，矩形承台的桩数大于等于9根时，或条形承台中桩超过两排时）则不能按简单叠加法求算群桩基础承载力。

此时常用等代墩基法或实体深基础法确定群桩基础的承载力
6．什么情况下应验算桩基的沉降——
按《建筑地基基础设计规范》要求：对地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；对体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基，以及摩擦型桩基，均应进行沉降验算。

对嵌岩桩、设计等级为丙级的桩基、吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基（桩端下为密实土层），可不进行沉降验算。

当有可靠地区经验时，对地质条件不复杂、荷载均匀、对沉降无特殊要求的端承型桩基也可不进行沉降验算。

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