基础工程考试资料

结构工程师考试大纲：

五、地基与基础

5.1 了解工程地质勘察的基本方法。

5.2 熟悉地基土（岩）的物理性质和工程分类。

5.3 熟悉地基和基础的设计原则和要求。

5.4 掌握地基承载力的确定方法、地基的变形特征和计算方法。

5.5 掌握软弱地基的加固处理技术和设计方法。

5.6 掌握建筑浅基础及深基础的设计选型、计算方法和构造要求。

5.7 掌握土坡稳定分析及挡土墙的设计方法。

5.8 熟悉地基抗液化的设计方法及技术措施。

5.9 了解各类软土地基加固处理和桩基的一般施工方法和要求。

一、名词解释：天然地基：开挖基坑后可以直接修筑基础的地基，称为天然地基。人工地基：那些不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基，称为人工地基。持力层：直接支撑基础的土层称为持力层。软弱下卧层：位于持力层下承载力显著低于持力层的高压缩性土层，称为软弱下卧层。地基承载力特征值：在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力，称为地基承载力特征值。基坑工程：在建造埋置深度较大的基础或地下工程，往往需要进行较深的土方开挖，这类工程称为基坑工程。群桩效应：竖向荷载作用下，由于承台、桩，土相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷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显著差别，这种现象称为群桩效应。负摩阻力：当桩测土体因某种原因而下沉，且其沉降量大于桩的沉降时，土对桩产生向下的摩阻力，称为负摩阻力。重力式挡土墙：靠本身的重量保持墙身的稳定的挡土墙，称为重力式挡土墙。悬臂式挡土墙：用钢筋混凝土建造，由三个悬臂板(立壁、墙趾悬臂、墙踵悬臂)组成，主要依靠墙踵悬臂以上的土的重量保持稳定的挡土墙。扶壁式挡土墙：通常沿墙的长度方向每隔1/3~1/2 墙高设一道扶壁保持整体性，增强悬臂式挡土墙中立壁的抗弯性能。这种挡土墙称为扶壁式挡土墙。二、简答题：1、文克勒地基模型的定义、特征，文克勒地基梁的分类答：(1)定义：地面表面某点的沉降与其他点的压力无关，故可以把地基土体划分成许多竖直的土柱，每根土柱可以用一根独立的弹簧来代替，这种地基模型即为文克勒地基模型。(2)特征：地基上任一点所受的压力强度p 与该点的地基沉降 s 成正比，即 p=ks。地基中只有正应力而没有剪应力。 (3)文克勒

地基梁的分类(根据柔度指数 λ l 来分类)： a, λ l ≤ π /4 短梁(刚性梁) ；b，π /4< λ l< π 有限长梁(有限刚度梁) ；长梁(柔性梁) 。 c， λ l ≥ π 2、倒梁法的用途、基本原理、适用条件答：倒梁法是一种地基基础梁的简化计算方法。倒梁法假定上部结构是绝对刚性的，各柱之间没有沉降差异，因而可以把柱脚视为条形基础的铰支座将基础梁按倒置的普通连续梁(采用弯矩分配法或弯矩系数法)计算，而荷载则为直线分布的基底净反力以及除去柱的竖向集中力所余下的各种作用。倒梁法适用于上部结构刚度很大的情况。 3、地基基础的补偿性设计概念及其实践应用答：把建筑物的基础或地下部分做成中空、封闭的形式，那么被挖去的土重就可以用来补偿上部结构的部分甚至全部重量，按照这种原理进行的地基基础设计可称为补偿性基础设计，这样的基础称为补偿性基础。当基底实际平均压力p(已扣除水的浮力)等于基底平面处土的自重应力时，称为全补偿性基础；小于自重应力时称为超补偿的；大于自重应力时称为欠补偿的。箱形基础和具有地下室的筏型基础是常见的补偿性基础类型。 4、桩按性状和竖向受力情况分哪两类，各有何特点？答：(1)端承型桩：端承型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担较多的桩。a，当桩的长径比较小(一般l/d ≤ 10)，桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承受，而桩侧阻力很小可以忽略不计时，称为端承桩。 b，当桩端嵌入完整和较完整的硬质岩石一定深度以上(hr >0.5d)时，称为嵌岩桩。(2)摩擦型桩：摩擦型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩侧阻力分担荷载较多的桩。 a，当桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承受，而桩端阻力很小可以忽略不计时，称为摩擦桩。 5、单桩承载力影响因素？答：1、单桩轴向荷载的传递过程是桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程，一般靠近桩身上部土层的侧阻力先于下部土层发挥，侧阻力先于端阻力发挥；2、影响荷载传递的因素有：1）桩端土与桩周土的刚度比（愈小，桩身轴力沿深度衰减愈快，即传递到桩端的荷载愈小）；2）桩土的刚度比（愈大，传至桩端荷载也愈大）；3）桩端扩底直径与桩身直径之比（愈大，桩端阻力分担的荷载比愈大）；4）桩的长径比（愈大，传至桩端荷载愈小）；3、桩侧阻力与桩端阻力通常情况下，单桩受荷过程中端阻力的发挥不仅滞后于桩侧阻力，而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值大得多，而端阻的临界深度随持力层密度的提高、上覆荷载的减小而增大。（深度效应：当桩入土深达某一临界深度后，则侧阻就不随深度增加了，这一现象称为侧阻的深度效应，端阻类似）《答： (1)荷载的传递： a,桩端土与桩周土的刚度比； b,桩身刚度与装测土刚度之比 c,

桩端扩底直径与桩身直径之比；d,桩的长径比。(2)桩身的材料强度(3)地层的支承力》5、地基基础抗震设计原则及地基土产生液化的条件答：(1)一般原则：a,选择有力的建筑场地；b,加强基础和上部结构的整体性；c,加强基础的防震性能(合理加大基础的埋置深度；正确选择基础类型)。 (2)进行天然地基及基础的抗震承载力验算。 (3)对地基基础采取抗震措施。在周期性的地震荷载作用下，孔隙水压力逐渐积累，甚至可以完全抵消有效应力，使土粒处于悬浮状态，而接近液体的特性。这种现象称为液化。地基土产生液化的条件：水头梯度达到了临界值 i cr ，上层土体的颗粒间有效应力等于零。影响土液化的因素：土类，土的初始密度，初始固结压力，往复应力强度与次数。在其他条件相同的情况下，周围压力越大，越不容易发生液化；地震时土层埋置越深，越不易液化。（饱和的砂土、粉土因既缺乏黏聚力又排水不畅，所以易液化）

承台计算的内容：

了解承台的受弯计算、受冲切计算及受剪计算

1、承台平面尺寸的确定：根据所需的桩数、合理的桩距进行桩的布置。再根据承台的构造要求，确定承台的尺寸。注意：要反复验算直到各种验算全部满足为止。

2、承台的厚度的确定：一般按承台的抗冲切和抗剪的条件确定

冲切有两种：

①柱对承台的冲切：一般沿45°斜截面上产生拉裂，形成锥体破坏。

②角桩对承台的冲切。

3、承台角桩冲切验算

4、斜截面的剪切验算

5、抗弯验算

承台的有关构造及配筋要求：

考试大纲要求：能够根据布桩情况合理确定承台形式并掌握各类承台的有关构造及配筋要求；了解承台的受弯计算、受冲切计算及受剪计算。

一、能够根据布桩情况合理确定承台形式并掌握各类承台的有关构造及配筋要求；

桩基承台既要满足构造要求，也要满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构的要求

承台的尺寸和结构要求：

形状：方、矩形、三角形、多边形、圆形