基础工程复习题 填空题
1、基础的功能决定了基础设计必须满足三个基本要求：强度要求、变形要求、上部结构的其他要求。
2、浅基础根据结构型式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。
3、在强夯中，根据加固区地基中的孔隙承压力与动应力和应变的关系可分：加载阶段、卸载阶段、动力固结阶段。
4、防止湿陷性黄土地基的工程措施：地基外理、防水措施、结构措施。
5、减少动力机器基础振动影响的措施：尽量减少振源的振动、调整建筑物或构筑物的结构刚度、改变系统的固有频率以避免共振
6、设计机器基础时应满足下列条件：PK≤
基础工程设计简答题
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fak。
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
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
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pu，将地基极限承载力pu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fa，即pu/K ＝fa。
(2)按规范公式（2-6）计算地基承载力特征值fa。
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fak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：
fa＝fak + hbg (b－3) + hdgm(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qsk＝50kPa，②粘土，厚度10.0m，极限摩阻力qsk＝75kPa，③粉质粘土夹细砂，厚度大于6m，极限摩阻力qsk＝80kPa，极限端阻力qpk＝700kPa，求单桩极限承载力Quk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Quk为
Quk＝Qsk＋Qpk
Qsk＝π×0.6(50×3 ＋75×10 ＋80×2)＝1997.04（kN）
Qpk＝700×π×0.62/4＝197.82（kN）
Quk＝1997.04＋197.82＝2194.86（kN）
由教材式（5-20），基桩承载力设计值为
R＝(Qsk/γs)＋(Qpk/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）
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。
1、地基基础设计应满足哪些原则？
1）在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应有足够的安全度。（2）控制地基的特征变形量不超过规范允许值，（3）满足基础结构的强度、刚度和耐久性。
2、基础设计时，合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么？
常规分析方法仅考虑了地基、基础和上部结构之间满足静力平衡条件，忽略了彼此之间的变形协调条件；而合理的分析方法以三者同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。
3、什么叫基础的“架越作用”？其影响因素是什么？
刚性基础能跨越基础底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘的现象叫作基础的“架越作用”。其影响因素为基础与地基的相对刚度、土的压缩性以及基底下的塑性区大小。
4、考虑上部结构刚度的影响，将建筑结构分几类？
( 1 ）柔性结构：以屋架一柱一基础为承重体系的木结构和排架结构，它对基础的不均匀沉降有很大顺从性，沉降差一般不会引起主体结构的附加应力。 ( 2 ）敏感性结构：砖石砌体承重的结构和钢筋混凝土框架结构，对基础不均匀沉降反应很敏感，它们在调整地基不均匀沉降的同时，会引起结构中的次应力，甚至会在构件、墙体中产生裂缝。 ( 3 ）刚性结构：烟囱、水塔等高耸结构物之下，整体配置的独立基础与上部结构浑然一体，使整个结构体系有很大刚度，当地基不均匀沉降时，基础转动倾斜，但几乎不会发生相对挠曲；此外，体形简单、长高比很小，通常采用框架剪力墙或筒体结构的高层建筑，其下常配置相对挠曲很小的箱形基础、桩基及其他形式的深基础，也可作为刚性结构考虑。
5、简述无筋扩展基础（刚性基础）的特点。
无筋扩展基础采用的材料一般有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，具有较好的抗压性能．但抗拉、抗剪强度不高；设计时通过对基础构造的限制．即限制刚性角来保证基础内应力和剪应力不超过相应的材料强度．基础的相对高度较大，几乎不发生挠曲变形。
6、什么是地基、基础？什么叫天然地基？
地基是为支承基础的土体或岩体，基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，天然地基是在基础建造时未经加固处理的天然土层。
7、验算建筑物沉降是否在容许范围内，为什么首先要区分变形特征？
由于不同类型的建筑物对地基变形的适应性不同，所以在验算地基变形时，要考虑对不同建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较控制
8、当拟建相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，应采取怎样的施工顺序？为什么？
先重（高）后轻（低）施工顺序。以防止重的建筑物对轻的建筑物产生附加沉降。
9、设计刚性基础时，地基承载力越大，刚性角是越大还是越小？为什么？
设计刚性基础时，地基承载力越大，刚性角越小。因为地基承载力大，则基底反力大，在基础内产生的内力大，所以，减小基底尺寸，可减小内力，防止开裂，故刚性角小。
10、天然地基上浅基础有哪些类型？
单独基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础等．
11、什么叫地基土的冻胀性？冻胀对建筑物有什么危害？地基土冻胀性分类所考虑的因素是什么？确定基础埋深则，是否必须把基础底面放到冰冻深度之下？
（1）当地层温度降至0℃ 以下时，土体孔隙中的水分开始冻结，体积增大，形成冰晶体，未冻结区水分的迁移使冰晶体进一步增大，形成冻胀。（2）危害：如冻胀产生的上抬力大于作用在基底的竖向力，会引起建筑物开裂至破坏；当土层解冻时，冰晶体融化，土体下陷，会出现融陷现象，这会引起地基的不均匀沉降，降低土体承载力。（3）地基土冻胀分类要考虑土的种类和颗粒级配、冻前天然含水量、冻结期间地下水位距冻结面的最小距离、平均冻胀率等因素；（4）基础不一定埋在冰冻深度以下，基底下允许冻土层厚度满足规范要求．
12、基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况？
基底平均压力用于进行地基承载力计算；平均附加压力用于进行地基沉降计算；平均净反力用于计算基础内力及配筋。
13、地下水位变化对浅基础工程有何影响？
答（1）当地下水位变化在基础底面以上时，影响不大，（2）地下水位在基础底面以下压缩层范围内变化时，可直接影响建筑物安全。水位上升，使土体强度降低，建筑物产生较大沉降和不均匀沉降，对于湿陷性黄土、膨胀土，则更为严重；水位下降，会增加土自重应力，引起基础附加沉降和不均匀沉降；在开挖基坑时，尤其应注意降水对邻近建筑物的影响； （3）在有地下结构物建筑工程中，地下水的上升必将对结构物产生浮托作用，使结构物整体上浮或底板开裂，甚至破坏。另外对地下结构物的防潮、防湿不利；（4）地下水位变化会直接影响到河谷、岸边或边坡岩土体的稳定；（5）地基土的冻胀、融陷，使建筑物发生过大沉降及不均匀沉降，危及建筑物安全和正常使用。
14、什么是地基承载力特征值？
地基承载力特征值是指由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
15、什么是地基土的标准冻深？
地基土的标准冻深是指在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于 10 年的实测最大冻深的平均值
16、试述刚性基础和柔性基础的区别。
刚性基础通常是指基础材料（砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等）具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高．基础的外伸宽度和高度的比值在一定限度内足以避免发生在基础内的拉应力和剪应力超过其材料强度设计值；基础几乎不会发生弯曲变形。柔性基础主要是指钢筋混凝土基础，不仅具有较好的抗剪能力，面且具有较好的抗弯能力。
17、何谓基础的埋置深度？影响基础埋深的因素有哪些？
基础的埋置深度是指基础底面到天然地面的垂直距离。影响基础埋深的因素很多，主要有：建筑物的用途类型及荷载大小性质、工程地质和水文地质、相邻建筑物基础埋深、地基土冻胀和融陷及是否需要补偿等，应综合考虑以上因素后加以确定
18、何谓补偿基础？
补偿基础是指用挖去基坑内的土体以减小基底附加应力的方法降低拟建建筑物的沉降量。若作用在基础底面的附加压力等于零，即建筑物的重力等于基坑挖去的总土重，这样的基础称为全补偿基础；若基底附加应力大于零，即建筑物的重力大于基坑挖去的总土重，则称为部分补偿基础；以上二者统称为补偿基础．
19、确定地基承载力的方法有哪些？
根据对荷载效应和地基承载力的取值方法不同．主要有容许承载力方法、安全系数方法和分项系数方法。
20、何谓软弱下卧层？试述验算软弱下卧层强度的要点。
在持力层以下受力层范围内存在软土层，其承载力比持力层承载力小得多，该软土层称为软弱下卧层。验算软弱下卧层的强度时，要求传递到软弱下卧层顶面处的附加应力和土的自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力设计值。
21、什么情况下需进行地基变形验算？变形控制特征有哪些？
一级建筑物及部分二级建筑物需要进行地基变形验算，这里，一级建筑物是指重要的工业与民用建筑、 20 层以上的高层建筑、体形复杂的 14 层以上的高层建筑、对地基变形有特殊要求的建筑物和单桩承受的荷载在 4000kN 以上的建筑物；二级建筑物是指二般的工业与民用建筑。变形控制特征有：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜、平均沉降和相对弯曲
22、何谓上部结构与地基基础的共同作用？
将地基、基础和上部结构三者作为一个整体，在计算其内力和变形时考虑接触部位的变形协调作用，称为上部结构与地基基础共同作用
23、由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律？
如果基础的中部沉降大，墙体发生正向弯曲，裂缝与主拉应力垂直，裂缝呈正八字形开展；反之，两端沉降大，墙体反向弯曲，则裂缝呈倒八字形．裂缝首先在墙体刚度削弱的窗角发生，而窗洞就是裂缝的组成部分．
24、减轻建筑物不均匀沉降危害的措施有哪些？
减轻建筑物不均匀沉降危害的措施通常有：采用桩基础或其他深基础，以减轻地基总沉降量．对地基进行处理，以提高地基的承载力和压缩模量。在建筑、结构和施工中采取措施．具体说来，建筑措施主要有：建筑物的体形力求简单、增强结构的整体刚度、设置沉降缝、与相邻建筑物基础保持合适的净距、调整某些设计标高以防止过大的建筑物沉降影响建筑物的使用功能等．结构措施主要有．设置圈梁．选用合适的结构形式，减轻建筑物和基础的自重，减小或调整基底附加压力，加强基础刚度。施工措施主要有：先建重（高）建筑、后建轻（低 〕 建筑的程序．建筑物施工前使地基预先沉降，注意沉桩、降水对邻近建筑物的影响，基坑开挖坑底土的保护。