基础工程复习资料

基础工程复习资料地基：通常把直接承受建筑物荷载影响的地层。基础：是将建筑物承受的各种荷载传递到地基上的实体结构。基础设计满足的3个条件：1、强度要求；2、变形要求；3、稳定要求。基础是连接工业与民用建筑上部结构或桥梁墩、台与地基之间的过渡结构。基础的作用：将上部结构承受的各种荷载安全传递到地基，并使地基在建筑物永续的沉降变形值内正常工作，从而保证建筑物的正常使用。进行基础工程设计时，应将地基、基础视为一个整体，在基础底面处满足变形协调条件及经理平衡条件。基础一般按埋置深度分为浅基础和深基础。浅基础：荷载相对传至浅部受力层，采用普通基坑开挖和敞坑排水狮施工方法的浅埋基础。深基础：采用较复杂的施工方法，埋置于深层地基中的基础基础工程设计的任务：首先是基础结构作用效应分析，确定由于地基反力上部结构荷载作用在基础结构上的作用效应，即基础结构内力：弯矩、剪力、轴力等。其二应根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性能的分析，确定基础结构截面的承受能力及其性能。极限状态分为：1、承载能力极限状态;2、正常使用极限状态。地基基础设计资料:1、荷载资料；2、岩土工程勘察资料；3、原位测试资料。地基基础设计基本规定：1、所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。2、甲级、乙级建筑物、均应按地基变形设计。3、下些列情况应变形验算：地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑；在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；相邻建筑物距离较近，可能发生倾斜时；地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。4、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。5、基坑工程应进行稳定性验算。6、当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在地下室上浮问题时，尚应进行抗浮验算。土质地基处于地壳的表层，施工方便，基础工程造价较经济，是房屋建筑，中，小型桥梁，涵洞，水库，水坝等构筑物基础经常选用的持力层。湿陷性黄土：指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的黄土。膨胀土:土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。冻土：含有冰的土。冻结状态持续两年以上的土称为多年冻土。红粘土：为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高粘性粘土，其液限一般大于50.复合地基：在软土地基或松散地基中设置由散体材料或弱胶结材料构成的加固桩柱体，与桩间土一起共同承受外荷载，这类由两种不同强度的介质组成的人工地基。置换作用：桩柱体通过排水，挤土或原位搅拌等方式，使一部分地基土被置换为或转变成具有较高强度和刚度的增强体。挤密作用：在成柱过程中，砂石桩的排水作用，石灰桩的膨胀吸水作用，对桩间土形成侧向挤压作用使土质得以改善。刚性基础：单独基础采用抗弯、抗剪强度低的砌体材料且满足刚度要求时。扩展基础：采用抗弯、抗剪强度高的钢筋混凝土材料时。箱型基础的中空结构形式，使得基础自重小于开挖基坑卸去的土重，基础底面的附加压力值P0将比实体基础减少，从而提高了地基土层的稳定性，降低了基础沉降量。桩基础：将上部结构荷载通过桩穿过较弱土层传递给下部坚硬土层的基础形式。沉井：井筒状的结构。既是基础，又是施工时挡水和档土围堰结构物。沉箱：有盖无底的箱形结构。地下连续墙：是基坑开挖时，防止地下水渗流入基坑，支挡侧壁土体坍塌的一种基坑支护形式或直接承受上部结构荷载的深基础形式。它是在泥浆护壁条件下使用开凿机械，在地基中按建筑物平面的墙体位置形成深槽，槽内以钢筋、混凝土为材料构成地下钢筋混凝土土墙。上部结构对基础不均匀沉降或挠曲变形的抵抗能力称为上部结构的刚度。柔性结构：整个承重体对基础的不均匀沉降有很大的顺从性的结构。敏感结构：对基础不均匀沉降反应较强烈的砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构。刚性结构：上下结构混为一体，整个结构体刚度很大的结构。基础的“架越作用”：刚性基础这种跨越基底中部，将荷载相对集中地传至基底边缘的想象。刚性角：刚性基础：由素混凝土、砖、毛石等材料砌筑、高度由刚性角控制的基础。又叫无筋扩展基础。基础埋深：一般是指基础底面到室外设计地面的高度。确定基础埋深的原则：保证安全可靠的前提下，尽量浅埋，不应浅于0.5m，因为地表土一般较松软，易受到雨水以及外界影响，不宜作为基础的持力层。另外，基础顶面距设计地面的距离宜大于100mm，精良避免基础外露，遭受外界的侵蚀及破坏。持力层：直接支撑基础的土层。下卧层：持力层其下的各土层。当有地下水位存在时，基础底面应尽量埋置在地下水位以上。地基变形指标：1、沉降量：独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量。2、沉降差：两相邻独立基础中心点沉降量之差。3、倾斜：独立基础在倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。4、局部倾斜：砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。桩基础又称桩基。群桩基础中的单桩称基桩。低承台桩基:当承台底面位于土中时。高承台桩基：当承台底面高出土面以上时。摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，如果桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担的桩。端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较大嵌岩桩：当桩端嵌入岩层一定深度时。灌注桩：直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。按桩的设置效应分类：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。桩的荷载传递原理：桩在竖直荷载作用下，桩身材料会产生弹性压缩变形，桩和桩侧土之间产生相对位移，因而桩侧土对桩身产生向上的桩侧摩阻力。如果桩侧摩阻力不足以抵抗竖向荷载，一部分竖向荷载会传递到桩底，桩底持力层也会产生压缩变形，桩底土也会对桩端产生阻力。通过桩侧摩阻力和桩端阻力，桩将荷载传给土体。由于桩侧土的摩阻作用，轴向力随深度的增大而减小，其衰减的快慢反映了桩侧土摩阻作用的强弱。正摩擦力：在桩顶荷载作用下，桩侧土相对于桩产生向上的位移，因而土对桩侧产生向上的摩擦力，构成了桩承载力的一部分。负摩擦力：桩周围的土体由于某些原因发生下沉，且变形量大于相应深度处桩的下沉量，即桩测土相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩擦力。桩侧负摩擦力的作用：1、在软土地区，大范围地下水位下降，使土中有效应力增加，导致桩侧土层沉降；2、桩侧有大面积地面堆载使桩侧土层压缩；3、桩侧有较厚的欠固结土或新填土，这些土层在自重下沉降；4、在自重湿陷性黄土地区，由于浸水而引起桩侧土的湿陷；5、在冻土地区，由于温度升高而引起桩侧土的融陷。中性点：正负摩擦力分界的地方。群桩效应：桩端处压力比单桩时大的多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深，此时群桩中各桩的工作状态与单桩的不同，其承载力小于各单桩承载力之总和，沉降量则大于单桩的沉降量。沉井基础施工一般分为旱地施工、水中筑岛及浮运沉井三种。地基处理也称地基加固。是人为改善岩土的工程性质或地基组成，使之适应基础工程需要而采取的措施。经过处理的地基一般称之为人工地基，以便与天然地基相区别。常用地基处理方法分类：1、换土垫层法；2、排水固结法；3、挤密振密法；4、拌入法；5、灌浆法；6、加筋法；7、托换技术地基土液化:在地震作用下，饱和砂土的颗粒之间发生相互错动而重新排列，其结构趋于密实，如果砂土为颗粒小的粉细砂，则因透水性较弱而导致孔隙水压力加大，同时颗粒间的有效应力减小，当地震作用大到使有效应力减小到零时，将使砂土颗粒处于悬浮状态，即出现砂土的液化现象。抗震设防目标：“小震不坏，中震可修。大震不倒”基坑支护结构的类型：1、放坡开挖及简易支护；2、悬臂式支护结构；3、水泥土桩墙支护结构；4、内撑式支护结构；5、拉锚式支护结构；6、土钉墙支护结构；7、其他支护结构