基礎工程復習知識點總結

基礎工程期末復習第一章【地基】：受建筑物影響的那一部分地層稱為地基。（支撐基礎的土體或巖體）【基礎】：建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎。（將結構所承受的各種作用傳遞到地基上的結構組成部分）P1【基礎分為哪些類型】P1按埋置深度分：①淺基礎：埋置深度不大的基礎（<5m）②深基礎：對于淺層土質不良，需要利用深處良好地層，采用專門的施工方法和機具建造的基礎。按地基處理方式分：①天然地基：開挖基坑后可以直接修筑基礎的地基。②人工地基：不能滿足要求而需要事先進行人工處理的地基。基礎工程包括地基與基礎的設計、施工和監(jiān)測。P1【地基基礎設計需要滿足的三個條件】P2①強度要求：通過基礎而作用在地基上的荷載不能超過地基的承載能力，保證地基不因地基土中的剪應力超過地基土強度而破壞，并且應有足夠的安全儲備。②變形要求：基礎的設計還應保證基礎沉降或其他特征變形不超過建筑物的允許值，保證上部結構不因沉降或其他特征變形過大而受損或影響正常使用。③上部結構的其他要求：基礎除滿足以上要求外，還應滿足上部結構對基礎結構的強度、剛度和耐久性要求。第二章【淺基礎設計的內(nèi)容】P6（1）選擇基礎的材料、類型，進行基礎平面布置。（2）確定地基持力層和基礎埋置深度。（3）確定地基承載力。（4）確定基礎底面的尺寸，必要時進行地基變形和穩(wěn)定性驗算。（5）進行基礎結構設計（對基礎進行內(nèi)力分析、截面計算并滿足構造要求）。（6）繪制基礎施工圖，提出施工說明。2.【淺基礎的設計方法】P7（1）常規(guī)設計法————適用條件：①地基沉降較小或較均勻②基礎剛度較大共同作用設計法————適用條件：①靜力平衡②變形協(xié)調3.【地基基礎設計三個設計等級】等級劃分依據(jù)：根據(jù)地基的復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度。地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1所有建筑物地基計算要滿足承載力計算規(guī)定2設計等級為甲乙級要按地基變形設計（即驗算地基變形）3丙級可以不作地基變形驗算，以下除外：①地基承載力特征值小于130kpa，且體型復雜②基礎上或附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，可能引起地基過大不均勻沉降③軟弱地基上建筑物存在偏心荷載時④相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時⑤地基內(nèi)有厚度較大的填土，自重固結未完成時4受水平荷載作用的高層建筑或建在斜坡、邊坡上，要驗算穩(wěn)定性5基坑工程要穩(wěn)定性驗算6地下室存在上浮問題時，要抗浮驗算4.【淺基礎的類型】P9-13★根據(jù)結構形式可分為：①擴展基礎②聯(lián)合基礎③柱下條形基礎④柱下交叉條形基礎⑤筏形基礎⑥箱形基礎⑦殼體基礎根據(jù)基礎所用材料可分為：（1）無筋基礎（2）鋼筋混凝土基礎▲1擴展基礎：（墻下條形基礎和柱下獨立基礎的統(tǒng)稱）作用：把墻或柱的荷載側向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形要求。包括：無筋擴展基礎、鋼筋混凝土擴展基礎特點：①無筋擴展基礎（由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料）具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度都不高（所以需要調整基礎的寬高比以滿足要求）適用于：多層民用建筑和輕型廠房 ②鋼筋混凝土擴展基礎：抗彎抗剪性能好。與無筋基礎相比其基礎高度較小。適用于：a:豎向荷載較大，地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況b:基礎埋置深度較小的時候▲2（雙柱）聯(lián)合基礎定義：同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎。適用情況：①其中一柱靠近建筑界限，或因兩柱間距較小而出現(xiàn)基底面積不足或荷載偏心過大時②調整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜▲3柱下條形基礎特點：抗彎剛度較大，因而具有調整不均勻沉降的能力，并能將所承受的集中柱荷載較均勻地分布到整個基底面積上。適用情況：軟弱地基上框架或排架結構▲4柱下交叉條形基礎特點：基礎在兩方向都具有一定的剛度適用情況：地基軟弱且在兩個方向分布不均，需要調節(jié)不均勻沉降▲5筏形基礎特點：底面積大，可以減小基底壓力，同時可以提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎的整體性，調節(jié)不均勻沉降，但較為不經(jīng)濟。按所支承的上部結構類型分：①墻下筏形基礎（用于砌體承重結構）：埋深較淺，適用于具有硬殼持力層，比較均勻的軟弱地基上六層以及六層以下承重墻較密的民用建筑。②柱下筏形基礎（用于框架和剪力墻結構）：施工方便，建造快，但混凝土用量大▲6箱形基礎特點：①具有較大的抗彎剛度，只能產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜，基本消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。②基礎埋深較大，基礎中空，顯著減小基底壓力，降低基礎沉降量。③抗震性能好適用情況：適用于軟弱地基上的高層、重型或對不均勻沉降有嚴格要求的建筑物?！?殼體基礎特點：①優(yōu)點：材料省，造價低。②缺點：施工工作量大，技術要求高。適用情況：可作為柱基礎和筒形構筑物的基礎?！净A埋置深度的定義】P14基礎埋置深度是指基礎底面到天然地面的距離?！居绊懟A埋深的主要因素】有五方面：（1）與建筑物有關的條件（2）工程地質條件（3）水文地質條件（4）地基凍融條件（5）場地環(huán)境條件【地基承載力的概念】p16地基承載力是指地基承受荷載的能力。地基承載力特征值fa是指在保證地基穩(wěn)定的條件下，沉降量不超過允許值的地基承載力。地基承載力不是定值【地基承載力特征值fa確定的方法】p17根據(jù)土的抗剪強度指標以理論公式計算由現(xiàn)場載荷試驗的p-s曲線確定按規(guī)范提供的承載力表確定在土質基本相同的情況下，參照臨近建筑物的工程經(jīng)驗確定9.【地基承載力特征值按寬度和深度修正的公式】10.【軟弱下臥層承載力驗算的公式】【地基變形的特征值有哪四類？】p22-23沉降量：獨立基礎中心點的沉降值或整幢建筑物基礎的平均沉降值沉降差：相鄰兩個柱基的沉降量之差傾斜：基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值局部傾斜：砌體承重結構沿縱向6-10m內(nèi)基礎兩點的沉降差與其距離的比值?！静煌Y構類型需要驗算的地基變形】砌體承重結構——驗算：局部傾斜框架結構和單層排架結構——驗算：沉降差高聳結構和高層建筑——必須控制沉降差傾斜允許值隨著結構高度的增加而減小▲與上面相對應（1）高聳結構、單層排架結構（2）框架結構、單層排架結構（3）高聳結構、高層結構（4）砌體承重結構【減輕不均勻沉降危害的措施】p50-57采用柱下條形基礎、筏形基礎、箱形基礎等，以減少地基的不均勻沉降。采用樁基礎或其他深基礎，以減少總沉降量。對地基某一深度范圍或局部進行人工處理。在建筑、結構、施工方面采取措施，以增強上部結構對不均勻沉降的適應能力。①建筑措施：a:建筑物的體型應力求簡單b:控制建筑物的長高比及合理布置墻體c:設置沉降縫d:相鄰建筑物基礎間應有一定的凈距e:調整某些設計標高②結構措施：a:減輕建筑物的自重b:設置圈梁c:設置基礎梁d:減小或調整基地附加壓力e:采用對不均勻沉降欠敏感的結構形式③施工措施：a:遵照先重（高）后輕（低）的施工程序b:注意堆載、沉樁和降水等對領近建筑物的影響c:注意保護坑底土體★12、13、14、16為計算！?。〉谌隆具B續(xù)基礎有哪些類型】p59柱下條形基礎（2）交叉條形基礎（3）筏形基礎（4）箱形基礎【連續(xù)基礎有哪些特點】p59具有較大的基礎底面積，因此能承擔較大的建筑物荷載，易于滿足地基承載力的要求。連續(xù)基礎的連續(xù)性可以大大加強建筑物的整體剛度，有利于減小不均勻沉降及提高建筑物的抗震性能。對于箱形基礎和設置了地下室的筏形基礎，可以有效地提高地基承載力，并能以挖去土重補償建筑物的部分重量。3.【地基與基礎的相互作用對地基反力分布的影響】（1）柔性基礎：柔性基礎不能擴散應力，因此基底反力分布與作用于基礎上的荷載分布完全一致。（2）剛性基礎：抗彎剛度大。中心荷載作用下剛性基礎基底反力分布邊緣大、中部小。砂土：拋物線分布硬黏土：馬鞍形分布（3）基礎相對剛度的影響：基礎架越作用的強弱主要取決于基礎的相對剛度、土的壓縮性以及基底下塑性區(qū)的大小。一般來說，基礎的相對剛度愈強，沉降就愈均勻，但基礎的內(nèi)力將相應增大。（4）鄰近荷載的影響：受影響一側的沉降量會增大，從而引起反力卸載，并使反力向基礎中部轉移，此時基底反力分布會發(fā)生明顯的變化。4.【地基變形如何影響上部結構受力】不均勻沉降會引起附加應力。根據(jù)上部結構剛度的不同，分為如下幾種情況：柔性結構：對基礎的不均勻沉降有很大的順從性，故基礎間沉降差不會在主體結構間引起多少附加應力，但仍不允許過量沉降。敏感性結構：很小的沉降差就會引起可觀的附加應力，強度儲備不足就很容易發(fā)生開裂現(xiàn)象。剛性結構：當?shù)鼗痪鶆蚧蜞徑ㄖ锖奢d或地面大面積堆載的影響下，基礎轉動傾斜，但幾乎不會發(fā)生相對撓曲?！旧喜拷Y構剛度如何影響基礎受力情況】增大上部結構剛度，將減小基礎撓曲和內(nèi)力?！镜鼗Ｐ偷母拍睢勘磉_土的應力應變關系的模型稱為地基計算模型，簡稱地基模型?！镜鼗Ｐ陀心男课目死盏鼗Ｐ蛷椥园肟臻g地基模型有限壓縮層地基模型【文克勒地基模型的適用范圍】地基主要受力層為軟土。厚度不超過基礎底面寬度一半的薄壓縮層地基基底下塑性區(qū)相應較大時。支承在樁上的連續(xù)基礎，可以用彈簧體系來代替群樁?！净玻ǚ戳Γ┫禂?shù)k】p=ks（1）表達意義：地基上任一點壓力強度與地基沉降量的比值。【梁的柔度特征值λ】【特征長度1/λ】表達意義：表達了梁土體系抵抗變形的能力λ與地基的基床系數(shù)和梁的抗彎剛度有關，λ越小，基礎的相對剛度就越大。【柔度指數(shù)λL】表達意義：它是表征文克勒地基上梁的想對你剛柔程度的一個無量綱值。λL趨于0，梁的剛度無限大，看作剛性梁λL趨于無窮大，梁是無限長的，可視作柔性梁【確定基床系數(shù)k的方法】按基礎的預估沉降量確定按荷載試驗成果確定【柱下條形基礎的適用范圍】當?shù)鼗^軟弱，承載力較低，荷載較大時，或地基壓縮性不均勻（如地基中有局部軟弱夾層、土洞等）當荷載分布不均勻，有可能導致較大的不均勻沉降時當上部結構對基礎沉降比較敏感，有可能產(chǎn)生較大的次應力或影響使用功能時?！镜沽悍ㄟm用的條件】p83-84簡單版：倒梁法適用于上部結構剛度很大的情況。復雜版：在比較均勻的地基上，上部結構剛度較好，荷載分布和柱距較均勻，且條形基礎梁的高度不小于1/6柱距時，基底反力按直線分布，基礎梁的內(nèi)力可以按倒梁法計算。【計算出來的內(nèi)力為什么要調整？如何調整？】原因：①反力呈直線分布及視柱腳為不動鉸支座都可能與事實不符②上部結構的整體剛度對基礎整體彎矩有抑制作用，使柱荷載分布均勻化。如何調整：將支座反力與柱子的軸力之差均勻分布在相應支座兩側各三分之一跨度范圍內(nèi)，作為基底反力的調整值，然后再按反力調整值作用下的連續(xù)梁計算內(nèi)力，最后與原算得的內(nèi)力相疊加，一般調整1-2次即可?！敬_定交叉梁基礎交叉點處柱荷載的分配要滿足的兩個條件】靜力平衡條件，各節(jié)點分配在縱、橫基礎梁上的荷載之和，應等于作用在該節(jié)點上的總荷載。變形協(xié)調條件，縱、橫基礎梁在交叉節(jié)點處的豎向位移應相等。【節(jié)點豎向荷載為什么要進行調整？】當交叉條形基礎按縱、橫向條形基礎分別計算時，節(jié)點下的底板面積被使用了兩次。當各節(jié)點下重疊的面積之和占基礎總面積比例較大，則設計可能偏于不安全，所以可通過增大節(jié)點荷載的方法加以平衡。第四章【樁基礎的定義】：樁與連接樁頂和承接上部結構的承臺組成的深基礎叫做樁基礎?！緲痘A的作用】：把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基的深層【樁基礎的特點】：承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻?！緲痘A的適用條件】：天然地基承載力和變形不能滿足的高中建筑物；天然地基承載力滿足要求，但沉降量過大，需要利用樁基礎以減小沉降的建筑物。重型廠房和荷載很大的建筑物。軟弱地基或某些特殊性土上的各類永久性建筑物作用有較大水平力和力矩的高聳結構物的基礎，或需以樁承受水平力或上拔力的其他情況。需要減弱其振動影響的動力機器基礎，或以樁基礎作為地震區(qū)建筑物的抗震措施。地基土有可能被水流沖刷的橋梁基礎。需穿越水體和軟弱土層的港灣與海洋構筑物基礎?！緲痘A的設計原則】樁基礎設計應滿足下列基本條件：單樁承受的豎向荷載不應超過單樁豎向承載力特征值；樁基礎的沉降不得超過建筑物的沉降允許值對位于坡地岸邊的樁基礎應進行穩(wěn)定性驗算對于特殊地區(qū)的情況，應按規(guī)范考慮其影響，并采取措施?！緲痘A的設計內(nèi)容】樁的類型和幾何尺寸選擇單樁豎向（和水平向）承載力的確定確定樁的數(shù)量、間距和平面布置。樁基礎承載力和沉降驗算樁身結構設計承臺設計繪制樁基礎施工圖【樁的分類】按承載性狀分：端承型樁、摩擦型樁按施工方法分：預制樁、灌注樁按擠土效應分：擠土樁、部分擠土樁、非擠土樁按樁身材料分：鋼樁、混凝土樁、木樁、鋼筋混凝土樁【端承型樁的定義】端承型樁是指樁頂豎向荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承受，但樁端阻力分擔荷載較多的樁。【摩擦型樁的定義】摩擦型樁是指樁頂豎向荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承受，但樁側阻力分擔荷載較多的樁。6【？？？】7.【影響單樁荷載傳遞的因素】p113（1）樁端土與樁周土的剛度比Eb/Es（2）樁土剛度比Ep/Es（樁身剛度與樁側土剛度之比）（3）樁端擴底直徑與樁身直徑之比D/d（4）樁的長徑比L/d8.【單樁豎向承載力的確定方法有哪幾種】（1）靜載荷試驗（2）按土的抗剪強度指標確定（3）按規(guī)范經(jīng)驗公式確定【通常取安全系數(shù)K=2】【群樁效應的定義】p121在豎向荷載作用下，由于承臺、樁、土相互作用，群樁基礎中的一根樁單獨受荷時的承載力和沉降性狀，往往與相同地質條件和設置方法的同樣獨立單樁有顯著差別，這種現(xiàn)象成為群樁效應?！救簶缎禂?shù)的定義】通常用群樁效應系數(shù)來衡量群樁中各根單樁的平均承載力比獨立單樁降低或提高的幅度。10、11【摩擦型群樁基礎群樁效應的影響因素】承臺底面脫地（即非復合樁基）：①承臺剛度②基土性質③樁距s（主導）承臺底面貼地（即復合樁基）：①樁距s②臺底分擔荷載總值12.【豎向荷載下單樁的沉降由哪幾部分組成】（1）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降（2）樁側阻力引起的樁周土中附加應力以壓力擴散角（α）向下傳遞。致使樁端下土體壓縮而產(chǎn)生樁端沉降。（3）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)生的樁端沉降【單樁沉降的計算方法】荷載傳遞分析法（2）彈性理論法（3）剪切變形傳遞法（4）有限單元法（5）其他簡化方法14.【群樁沉降由哪幾部分組成】p125群樁沉降主要由：（1）樁間土的壓縮變形（包括樁身壓縮、樁端貫入變形）（2）樁端平面以下土層受群樁荷載共同作用產(chǎn)生的整體壓縮變形【影響因素】：群樁幾何尺寸（2）成樁工藝（3）樁基施工與流程土的類別與性質（5）土層剖面的變化（6）荷載大小與持續(xù)時間（7）承臺設置方式15.【正摩阻力和負摩阻力的概念】▲正摩阻力：在樁頂豎向荷載作用下，當樁相對于樁側土體向下位移時，土對樁產(chǎn)生的向上作用的摩阻力，稱為正摩阻力?！撃ψ枇Γ寒敇秱韧馏w因某種原因而下沉，且其下沉量大于樁的沉降時，土對樁產(chǎn)生的向下作用的摩阻力，稱為負摩阻力?！緶p小負摩阻力的