《基础工程》复习题1.什么是地基?什么是基础?直接承载建筑物荷载影响的地层。
将建筑物承受的各种荷载传递到地基上的实体结构。
2.地基可以分为哪几类?基础可以分为哪几类?地基可以分为:天然地基和人工地基。
基础可以分为:浅基础和深基础。
3.常用的浅基础形式有哪些?各有什么特点?各适用于什么条件?形式有:独立基础,条形基础,十字交叉基础,伐型基础,箱型基础。
特点及使用条件:独立基础:也叫“单独基础”,最常用的是柱下基础。
条形基础:条形基础是墙下最常用的一种基础形式,当柱下独立基础不能满足要求时,也可以使用条形基础。
故按上部结构的的形式,可以将条形基础分为:a、“墙下条形基础”;b、“柱下条形基础”;c、“十字交差钢筋混凝土条形基础”。
若是相邻两柱相连,又称“联合基础”或“双柱联合基础”。
筏板基础:按其构造形式可以分为“梁板式”和“平板式”。
箱型基础:由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的内外隔墙组成。
具有很大的空间刚度和抵抗不均匀沉降的能力,抗震性能好,且顶板与底板之间的空间可以做地下室。
壳体基础:其现阶段主要用于筒形构筑物的基础。
4.基础工程设计必须满足的基本条件是什么?地基与基础设计必须满足三个基本条件:①作用于地基上的荷载效应(基底压应力)不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值,保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用,具有足够防止整体破坏的安全储备;②基础沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备5.地基和基础的基本特性是什么?地基:隐蔽性、离散性、低强度、变形复杂。
基础:隐蔽性、造价高。
6.掌握与地基有关的概念:持力层、下卧层、软弱下卧层。
持力层:直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。
下卧层:处于地基持力层以下的土层。
软弱下卧层:指在持力层下,成层土地基受力范围内,承载力显著低于持力层的高压缩性土层。
7. 划分地基基础设计等级要考虑哪些因素?可以分为哪几级?考虑因素:地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度。
可以分为:甲乙丙8.理解地基、基础与上部结构共同工作的概念。
理解刚性基础的“架越作用”。
共同作用主要表现在:(1)地基与基础的相互作用;(2)地基表型对上部结构的饿影响;(3)上部结构对基础手里状况的影响。
刚性基础的架越作用:刚性基础能跨越基地中部,将所承担的荷载相对集中地传递到基地边缘的现象。
9.基础工程设计的基本任务是什么?根据设计基本规定对地基承载力、沉降变形、稳定性进行计算、满足相关规定。
基础结构尺寸。
构造和材料应满足最不利荷载条件下的强度。
刚度和耐久性的要求。
10.确定基础埋深时应考虑哪些因素?确定基础埋深考虑的因素有:(1)基础应置于良好的持力层上;(2)基础应尽可能置于地下水位之上;(3)基础应置于冲刷线之下,避免受冲淘破坏;(4)寒冷地区,要避免冻融对基础的影响,基础埋深应满足基础最小埋深要求;(5)要满足建筑物运用要求,避免或减少地下室或地下设施的影响;(6)有相邻建筑物时,基础埋深不宜低于原有建筑物基础。
11,什么是刚性基础?其基本特点是什么?工程设计上受什么条件限制?刚性基础是指由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础。
其特点是:稳定性好,施工方便。
受到的限制是:用料多,自重大,一般只适用于六层或六层以下的民用建筑。
,12.什么是扩展基础?可以有哪几种形式?扩展基础是指由钢筋混凝土修建的基础。
可以分为:柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。
13.冻融地基会对上部结构产生什么样的影响?冻融地基在当温度升高时,土体解冻,由于土中的水分高度集中,使土体变得十分松软而产生融沉,且建筑物各部分的融沉是不均匀的,严重的不均匀融沉可能引起建筑物开裂、倾斜,甚至倒塌。
14.什么是地基承载力?确定地基承载力有哪几种方法?地基承载力的修正与哪些因素有关?。
地基承载力:指地基土单位面积上承受荷载的能力。
确定方法有:(1)按土的抗剪强度指标确定;(2)按地基载荷试验确定;(3)按承载力公式确定。
其修正与基础宽度、基础埋深以及土的类别有关。
15.软弱下卧层验算的基本要求是什么?掌握软弱下卧层承载力验算的计算方法。
基本要求是:传递到软弱下卧层顶面处土体的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力。
16.基础和地基的稳定性验算包括哪些?安全系数分别为多少?(1)地基抗水平滑动的稳定性验算,K属于 1.2~1.4;(2)基础倾覆稳定性验算,K>1.5;(3)地基整体滑动稳定性验算,K属于1.1~1.3。
17. 柱下独立基础、墙下条形基础的高度分别是按照什么验算确定的?柱下独立基础是按抗冲切验算和基础配筋计算(抗弯验算)确定的。
墙下条形基础是按地基净反力,基础高度的验算和基础底板的配筋确定的。
18.为什么要进行地基变形验算?变形验算的内容包括哪些?在地基基础设计中,除了保证地基的强度、稳定要求外,因此还需要保证地基的变形控制在允许的范围内,以保证上部结构不因地基变形过大而丧失其使用功能。
因而要进行地基变形验算。
验算内容包括:沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。
19.减小不均匀沉降的措施有哪些?(1)设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力;(2)设法减小地基土层引起的不均匀沉降和总沉降。
建筑物体型力求简单,高差不易过大,控制建筑物的长高比,合理布置纵横墙,设置沉降缝,控制相邻建筑物基础间的间距,调整建筑物的标高。
20.连续基础包括哪些?柱下条形基础、柱下交叉条形基础,伐型基础及箱型基础。
21.什么是筏板基础?有什么特点?适用于什么条件?是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。
由底板、梁等整体组成。
筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。
建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用筏板基础。
22.筏板基础可以分为哪两类?筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基。
23.什么是箱型基础?有什么特点?适用于什么条件?箱型基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。
这种基础整体性和刚度都好,调整不均匀沉降的能力较强,可消除因地基变形使建筑物开裂的可能性,减少基底处原有地基自重应力,降低总沉降量。
它适用于作软弱地基上的面积较小,平面形状简单,荷载较大或上部结构分布不均的高层重型建筑物的基础及对沉降有严格要求的设备基础或特殊构筑物。
24.常用的深基础形式有哪些?各有什么特点?各适用于什么条件?形式有:桩基础、沉井基础、沉箱基础、地下连续墙基础、组合型深基础。
特点:施工方法复杂、地基承载力高、需要专门设备、技术较复杂、造价高、工期长等。
适用条件:天然地基、土质软弱、高层建筑、重型设备。
25.什么叫桩基础?什么是基桩?桩基础的特点是什么?桩基础:由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。
基桩:就是指群桩基础中的单桩。
桩基础的主要优点有:(1、承载力高;2、稳定性好;3、沉降量小而均匀;4、沉降速率低而收敛快;5、可以提高地基基础的刚度,改变其自振频率;6、可提高建筑物的抗震能力;7、便于实现基础工程机械化和工业化。
)(1)桩支承于坚硬的(基岩、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力层,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。
(2)桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群刚度(摩擦桩),在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
(3)凭借巨大的单桩侧向刚度(大直径桩)或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
(4)桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。
常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻(冲)孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等,其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。
26.桩的分类(按承载性状分、按桩身材料分、按施工方法分、按设置效应分)按承载性状分为:摩擦型桩和端承型桩;按桩身材料分为:木桩、钢筋混凝凝土桩、素混凝土桩、钢桩和组合材料桩。
按施工方法分为:预制桩和灌注桩;按设置效应分为:非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
27.单桩的破坏模式有哪些?产生原因是什么?单桩的破坏形式有压屈破坏、整体剪切破坏、刺入破坏。
压屈破坏:当桩底支承在很坚硬的地层,桩侧土为软土层抗剪强度很低,桩在轴向受压荷载作用下,如同一根压杆似地出现纵向挠曲破坏。
荷载-沉降(P-s)曲线上呈现出明确的破坏荷载。
桩的承载力取决于桩身的材料强度。
整体剪切破坏:足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层而达到强度较高的土层时,桩底土形成滑动面出现整体剪切破坏,因为桩底持力层以上的软弱土层不能阻止滑动土楔的形成。
在PS曲线上可求得明确的破坏荷载。
桩的承载力主要取于桩底土的支承力,桩侧摩阻力也起一部分作用。
刺入破坏:足够强度的桩入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时,桩在轴向受压荷载作用下,刺入式破坏。
根据荷载大小和土质不同,试验中得到的P-S曲线上可能没有明显的转折点或有明显的转折点(表示破坏荷载)。
桩所受荷载由桩侧摩阻力和桩底反力共同支承,即一般所称摩擦桩或几乎全由桩侧摩阻力支承即纯摩擦桩。
28.什么是负摩擦力、中性点?负摩擦力产生的条件是什么?在哪些条件下可能产生负摩擦力?负摩擦力:桩相对于周围的土向上运动,土对桩施加向下的摩擦力。
中心点:正摩阻力和负摩阻力的分界点。
产生条件:桩周围的土体下沉必须大于桩的沉降。
产生负摩阻力的原因:桩周有较大的堆载,引起桩周土的固结;桩穿过欠固结的软粘土或新填土进入硬持力层,土层产生自重固结下沉;软粘土地区,地下水下降或深基坑开挖降水等引起桩周土下沉;黄土中的桩,地基失陷作用引起桩周土下沉;砂土液化或冻土融化。
29.桩周摩擦力的分布有什么特点?什么是下拉荷载?其影响因素有哪些?特点:桩身负摩阻力并不一定发生于整个软弱压缩土层中,而是在桩周土相对于桩产生下沉的范围内。
在地面发生沉降的地基中,长桩的上部为负摩擦力而下部往往仍为正摩擦力。
由于桩周摩擦力的强度与土对桩的相对位移有关,中心点处的摩擦力为零,故桩对土的相对位移也为零,同时下拉荷载在中心点出达到最大值,即在中心点截面桩身轴力达到最大值。
下拉荷载:中心点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载。
影响因素:桩侧与桩端土的变形与强度性质、土层的应力历史、桩侧土发生沉降的原因和范围以及桩的类型与桩工艺等。