基底地基反力分布(总结)

1.地基反力分布基底地基反力的分布规律主要取决于基础的刚度和地基的变形条件。

对柔性基础，地基反力分布与上部荷载分布基本相同，而基础底面的沉降分布则是中央大而边缘小，如由土筑成的路堤，其自重引起的地基反力分布与路堤断面形状相同，如图 3-3 所示。

对刚性基础（如箱形基础或高炉基础等），在外荷载作用下，基础底面基本保持平面，即基础各点的沉降几乎是相同的，但基础底面的地基反力分布则不同于上部荷载的分布情况。

刚性基础在中心荷载作用下，开始的（荷载较小时）地基反力呈马鞍形分布；荷载较大时，边缘地基土产生塑性变形，边缘地基反力不再增加，使地基反力重新分布而呈抛物线分布，若外荷载继续增大（当荷载很大，接近地基的极限荷载时），则地基反力会继续发展呈钟形分布，如图 3-4 所示。

图 3-3 柔性基础下的基底压力分布（ a）理想柔性基础（b）路堤下地基反力分布（ a）马鞍形图3-4刚性基础下压力分布（b）抛物线形(c)钟形基底压力分布条件：条形基础，竖直均布荷载1，弹性地基，完全柔性基础基础抗弯刚度 EI=0 → M=0；基础变形能完全适应地基表面的变形;基础上下压力分布必须完全相同，若不同将会产生弯矩。

2，弹性地基，绝对刚性基础抗弯刚度 EI=∞ → M ≠0；反证法 : 假设基底压力与荷载分布相同，则地基变形与柔性基础情况必然一致；分布 : 中间小 , 两端无穷大。

3，弹塑性地基，有限刚度基础（接近实际）荷载较小接近弹性解马鞍型荷载较大抛物线型倒钟型砂性土地基粘性土地基解释 :其实基础下的应力比较复杂，不同的荷载段会表现出不同的特征，反力呈马鞍形的原因是因为刚性基础的沉降均匀，而本身的柔性基础为锅底形沉降，为了使沉降均匀，边上必须承受更大的力，所以边上反力很大，呈马鞍形。

根据刚性基础底面应力分布原理（弗洛林，苏联，1965，《土力学原理》），地基和基础的变形必须协调一致，当荷载较小时，刚性基础下解除压力呈马鞍形分布；当荷载增大，基础边缘地基土中产生塑性变形区，局部剪裂后，边缘应力不再增大，应力向基础中心转移，解除压力变为抛物线形；当荷载很大，接近地基的极限荷载时，应力图形变为钟形。

基床系数
基床系数: 基床反力系数(温克尔系数) 弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值。

又称温克
尔系数
基床反力系数K应如何取值？
这个应该就是文克勒在1867年提出的文克勒地基模型（弹性地基梁）中的基床反力系数吧，文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，p=ks ，这个比例系数k称为基床反力系数，
简称基床系数。

就是把地基土体划分成许多的土柱，然后用一根独立的弹簧来代替，k就是弹簧刚度，就如楼主所说吧。

不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。

有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。

K
响K
值，并
基床反力系数K的物理意义
这个应该就是文克勒1867年提出的文克勒地基模型（弹性地基梁）中的基床反力系数吧。

文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度P与该点的地基沉降量S成正比：P=KS,这个比例K称为基床反力系数，简称基床系数。

就是把地基土体划分成许多的土柱，然后用一根独立的弹簧来代替，K就是弹簧刚度。

不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。

有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。

灌注桩正反循环灌注桩施工中泥浆是循环的，但旋挖成孔灌注桩的施工泥浆不循环，起护壁平衡压力的作用，另外前者有泥浆的损失量要比后者大，污染大。

正反循环适合于大部分地层，旋挖成孔适合于卵砾石及其以软的地层，其附属设备少，在保证孔壁安全的情况下施工效率较高。

正反循环由于其采用回转钻进、泥浆护壁等工艺，对大多数地层都适合，但其泥浆排量大，污染较大。

长螺旋钻孔施工采用螺旋钻钻孔成型，提钻时一次性压浆成孔放入钢筋笼成桩，适用于粘性土地层，不适合饱和软粘土、地下水位以下的砂砾类土。

旋挖钻机采用挖斗成孔，泥浆护壁，适用于卵砾石土，不适用于大块石和漂石地层。

冲击钻可用于坚硬土层中，对于砂类土，增加捞砂筒，对于岩石地层，更换为潜孔锤钻头，成孔效率较高，不适合取样采用。

正循环和反循环都是由泥浆循环携带钻渣；旋挖钻不用泥浆携带钻渣，泥浆不循环；冲击钻通过水流将钻渣悬浮。

缩颈、坍孔、断桩、沉渣偏厚都是泥浆护臂灌注桩中常见的质量问题。

缩颈主要发生在软弱土地层或膨胀岩体中；坍孔可能是由于泥浆比重偏低，土层中孔隙水压力偏大导致的；断桩的原因有很多，比如混凝土灌注中提拔过快提出混凝土灌注面、坍落度太小等；沉渣偏厚通常是由于泥浆中含砂量过高，携砂能力下降，以及沉淀池的循环沉淀不足造成的。

挤土效应挤土效应是由于在成桩过程中产生的超孔隙水压力和挤压作用，导致桩周土体隆起的作用。

在粘性土地层中，挤土效应会引发断桩、缩颈等问题，但在松散土体由于土体挤密作用小，孔隙水压力消散快，其负面影响很小。

成桩过程中，由于土体隆起和超孔隙水压力的共同作用打入式预制桩经常会出现桩体上浮、承载力降低、沉降增大的问题，因此，挤土桩施工时，合理安排施工顺序非常关键。

不同桩型特点预制混凝土桩，质量好，施工效率高，但其对于坚硬的地层不能穿透。

沉管灌注桩的质量不宜控制，容易出现断桩。

灌注桩桩长可随持力层起伏进行控制，钢桩其刚度大，穿透能力较强。

基桩高、低应变法动力测试的区别高应变和低应变都是基于一维弹性应力波理论来分析应力波在杆件中的传播特性，从而计算桩-土体的响应特征。

基础⼯程复习名词解释问答填空填空题：⼀、（弹性半空间地基）模型1、⽬前常⽤的属于线性变形体的地基模型是（⽂克勒地基）模型、和分层地基模型。

) )验算。

变形(沉降、结构设计⼀般要进⾏(承载⼒ ) 和 (2 、地铁隧道、护坡、⼤坝等。

（桥梁）、（道路）（建筑）3、与基础⼯程相关的⼟⽊⼯程有：、（丙）三个等级。

、（⼄）、4、地基基础设计分为（甲）（轴⼒）等效⽤。

、（剪⼒）、5、基础结构作⽤效应分析，即确定基础结构主要内⼒（弯矩）（正常使⽤极限）状态和（承载能⼒极限）、基础⼯程概率极限状态设计法分有两类状态：6 状态。

fa p ，各级<原则即（基础底⾯的压⼒⼩于地基的承载⼒特征值）7、地基基础设计原则有：ss原则即（地基及基础的变形值⼩于建筑物要求的沉降<[建筑均应进⾏承载⼒计算；] 。

值）（原位测（岩⼟⼯程勘察）资料、8、地基基础要收集的主要设计资料有（上部结构）资料、试）资料等、对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采⽤简化规则，荷载效应基本组合的设计值按9。

≤R S=(1.35)Sk下式确定：、浅基础按受⼒性能分为（刚性）基础和（柔性）基础两类。

10⽆⼒调整基底基底反⼒分布与基础上荷载分布相同，、柔性基础随地基变形⽽任意弯曲，11)(⼤的不均匀沉降。

当荷载均匀分布时，反⼒也均匀分布，⽽地基变形不均匀，呈中间两侧⼩)显然，要使基础沉降均匀．则荷载与地基反⼒必须按中间(两侧(递减)的变形。

)的分布。

(⼤，基底反⼒分12、刚性基础在荷载作⽤下基础不产⽣挠曲，基底平⾯沉降后仍保持（平⾯）（马鞍形）:凹曲变形、、钟形、抛物线等。

布有多种形态、考虑上部结构、基础和地基的共同作⽤，使三者之间不仅要（满⾜静⼒平衡）条件，⽽13 且必须满⾜（变形协调）条件，以保证建筑物和地基变形的连续。

、按照⽂克尔模型，地基的沉降只发⽣在基底范围以内，这与实际情况不符。

其原因在于14 忽略了地基中的（剪应⼒），计算所得的基础位移和内⼒都偏（⼩）。

土力学与地基基础试卷及答案2套土力学与地基基础 (A卷)一、填空题： ( 每小题1分，共 20分)1、当土的不均匀系数为（1）、曲率系数为（2）配良好。

2、前期固结压力小于现有覆盖土重的土称为（3）土。

3、地基中的附加应力，在同一水平面上，（4）处最大。

4、某地基为均质土，测得其天然重度γ＝18kN/m3,压缩模量Es＝5，土回弹指数ce＝0.2,压缩指数cc＝0.5, 在深度为5米处，测得其前期固结压力Pc为100kPa，土天然孔隙比e0=0.8。

则：按受力历史分类，此土为（5），如施加附加应力σz=50 kPa时，厚度为1800mm的土层压缩量可由两部分计算得到，由ce算得的部分为（6） mm,由 cc算得的部分为（7）mm。

（只要列出带入具体数据的计算式就可得分，可不算出结果）5、土的固结是一个（8）（9）固结完成后，土中的（10）为零。

6、对于欠固结土，地基的固结沉降由（11）产生。

7、地基的总沉降量是由三部分组成，即：（12（13 ，（14。

8、地基的破坏形式主要有（15）、（16）、（17）三种。

9、出现流土的水头梯度（水力坡度）称（18）。

10、对于无筋扩展基础（刚性基础），要求基础台阶宽高比允许值是因为材料的（19）较低。

11、柱下独立基础产生冲切破坏的又称为（20）破坏。

二、单选题： ( 每小题2分，共 20分)1、土的颗粒级配曲线如在中部出现水平段，表明土（）。

A．级配较好 B．颗粒均匀 C．主要由粗颗粒组成 D．缺失了中间组分2、某中心受压矩形基础底面尺寸为l×b,传至设计标高处竖向轴压荷载为F，基础埋深为d，地基重度为γ，地基净反力为（）.。

A．F GFF GF d D．: d B． C．l×bl×bl×bl×b3．一矩形基础，宽为B,长为L，作用在设计地面的竖向轴压为F，埋深为d，土密度为γ，按0.5L/0.5B、z/0.5B查得角点下深度z处土的附加应力系数为K，则中心点处，z深度处竖向附加应力为( )F F A. (20)d K B. 4(20)d K BL BLF F C. 2(20)d K D. 420d K BL BL4．当基础受单向偏心荷载作用时，下列说法正确的是( )A. 当偏心距e=b/6 时，基底压力呈梯形分布B. 当偏心距e>b/6 时，基底压力呈三角形分布C. 当偏心距e>b/6 时，基底压力呈梯形分布D. 当偏心距e5．一墙下条形基础底宽1m，埋深1m，承重墙传来的中心竖向荷载为150kN,则基底压力为( )。

第一章测试1.浅基础两侧（四周）的摩阻力忽略不计( )A:对B:错答案:A2.基础工程的基本要求是（）A:变形s<=[s]B:美观性C:强度p<=faD:稳定型K>=[K]答案:ACD3.常见的深基础形式有A:沉箱基础B:桩基础C:筏板基础D:沉井基础答案:ABD4.人工地基是未经处理直接建造基础的地基A:错B:对答案:A5.天然地基是未经处理直接建造基础的地基A:错B:对答案:B6.基础按照埋置深度分为（）A:圆形基础B:方形基础C:深基础D:浅基础答案:CD7.地基的形式包括（）A:天然地基B:物理地基C:化学地基D:人工地基答案:AD8.基础是建筑物的一部分，一般在地面以下，其作用是承受上部荷载并将上部荷载传递至地基。

A:对B:错答案:A9.地基是地层的一部分，包括岩层和土层，其作用是承受建筑物基础传来的荷载。

A:对B:错答案:A10.浅基础比深基础经济（）A:错B:对答案:A第二章测试1.砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的？（）A:总沉降量B:倾斜C:沉降差D:局部倾斜答案:D2.软弱下卧层承载力的特征值应进行（）A:深度和宽度修正B:仅深度修正C:仅当基础宽度大于3m时才需要做宽度修正D:仅宽度修正答案:B3.防止不均匀沉降的措施中，设置圈梁应属于（）A:结构措施B:施工措施C:建筑措施D:构造措施答案:A4.锥形基础的外边缘高度不宜小于（）A:250mmB:200mmC:150mmD:100mm答案:B5.刚性基础的刚性角与以下哪种因素无关（）A:基础材料类型B:持力层土层C:基底接触压力D:材料强度答案:B6.带地下室的天然地基独立基础建筑物，进行地基承载力特征值修正时，fa =fak+ηbr(b-3)+ ηd r(d-0.5)式中埋深d从哪儿算起合适？（）A:室外天然地面B:室外设计地面C:建筑物设计+0.00D:地下室内设计地面答案:D7.柔性基础在均布荷载作用下，基底反力分布为（）A:均匀分布B:中间小边缘大C:与地基土条件有关D:中间大边缘小答案:A8.下列说法错误的是（）A:计算地基变形时，应采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组合B:确定基底面积时，应采用正常使用极限状态下荷载效应标准组合C:计算基础裂缝宽度时，应采用承载力能极限状态下荷载效应基本组合D:计算基础内力和配筋时，应采用承载能力极限状态下荷载效应基本组合答案:C9.地基持力层和下卧层刚度比越大，地基压力扩散角（）A:越大B:越小C:与软弱层埋深有关D:无影响答案:A10.地基的允许变形值是由下列什么确定的（）A:上部结构对地基变形的适应能力和使用要求B:地基的刚度C:基础类形D:地基的变形性质答案:A第三章测试1.关于倒梁法的适用条件，下列说法中正确的是（）A:上部结构为排架结构B:基础梁接近于刚性梁C:基础梁接近于柔性梁D:上部结构为柔性结构答案:B2.墙下筏板基础适用于（）A:软弱土地区B:冻土地区C:膨胀土地区D:黄土地区答案:A3.都具有地下室的条形基础和筏基础础，地基土条件相同，地基承载力哪个高？（）A:一样高B:无法判断C:筏形基础的高D:条形基础的高答案:C4.计算基础范围以外的地基沉降，下面哪种模型不适合（）A:都适合B:有限层压缩模型C:文克尔地基模型D:半无限弹性地基模型答案:C5.文克勒弹性地基模型中弹簧基床系数的量纲是（）A:KN/m2B:KN/m4C:KN/mD:KN/m3答案:D6.计算基础内力时，作用于基础上的力应取（）A:地基中附加应力B:基底反力C:基底附加应力D:基底净反力答案:D7.倒梁法的基本假定（）A:上部结构刚度大B:上部结构刚度小C:上部结构为绝对刚性D:上部结构为绝对柔性答案:C8.柱下交叉条形基础结点柱荷载的分配方法的基本假定（）A:忽略纵基础梁的扭转B:忽略横基础梁的扭转C:交叉结点处纵梁之间为铰接，D:交叉结点处横梁之间为铰接，答案:ABCD9.当交叉条形基础按纵横向条基分别计算时，要进行结点荷载调整，调整大小和（）有关。

一、二、三、填空题：1、目前常用的属于线性变形体的地基模型是（文克勒地基）模型、（弹性半空间地基）模型和分层地基模型。

2、结构设计一般要进行(承载力) 和(变形(沉降) )验算。

3、与基础工程相关的土木工程有：（建筑）、（桥梁）、（道路）、地铁隧道、护坡、大坝等。

4、地基基础设计分为（甲）、（乙）、（丙）三个等级。

5、基础结构作用效应分析，即确定基础结构主要内力（弯矩）、（剪力）、（轴力）等效用。

6、基础工程概率极限状态设计法分有两类状态：（正常使用极限）状态和（承载能力极限）状态。

7、地基基础设计原则有：p <fa 原则即（基础底面的压力小于地基的承载力特征值），各级建筑均应进行承载力计算；s<[s]原则即（地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值）。

8、地基基础要收集的主要设计资料有（上部结构）资料、（岩土工程勘察）资料、（原位测试）资料等9、对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采用简化规则，荷载效应基本组合的设计值按下式确定：S=(1.35)Sk≤R 。

10、浅基础按受力性能分为（刚性）基础和（柔性）基础两类。

11、柔性基础随地基变形而任意弯曲，基底反力分布与基础上荷载分布相同，无力调整基底的不均匀沉降。

当荷载均匀分布时，反力也均匀分布，而地基变形不均匀，呈中间(大)两侧(递减)的变形。

显然，要使基础沉降均匀．则荷载与地基反力必须按中间(小)两侧(大)的分布。

12、刚性基础在荷载作用下基础不产生挠曲，基底平面沉降后仍保持（平面），基底反力分布有多种形态:凹曲变形、（马鞍形）、钟形、抛物线等。

13、考虑上部结构、基础和地基的共同作用，使三者之间不仅要（满足静力平衡）条件，而且必须满足（变形协调）条件，以保证建筑物和地基变形的连续。

14、按照文克尔模型，地基的沉降只发生在基底范围以内，这与实际情况不符。

其原因在于忽略了地基中的（剪应力），计算所得的基础位移和内力都偏（小）。

15、在双层地基中，若上层坚硬、下层软弱，则附加应力将产生（应力扩散）现象；16、对浅基础地基而言，以塑性区的最大深度Zmax=0所对应的荷载被称为（临塑荷载），P1/4是指Zmax= （1/4b（b为基础宽度）时所对应的荷载；17、对一定宽度的刚性基础，控制基础构造高度的指标是（刚性角）；18、对烟囱、水塔等高耸结构而言，应控制的地基变形特征是（倾斜），必要时应控制平均沉降量；19、从理论上可知，一般地基承载力由三部分组成，这三部分都随土的（内摩擦角）的增大而增大；20、墙下钢筋砼条形基础底板厚度主要根据（抗剪切）条件确定；而柱下钢筋砼单独基础底板厚度则应根据（抗冲切）条件确定。