基础工程

刚性基础：稳定性好，施工简便，能承受较大荷载。但自重大，当持力层为软弱土时，因扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理加强。

适用：土质较好、地基承载力较高的土。

桩基础：承载力高，稳定性好，沉降小而均匀，便于机械化施工，适应性强。

1、地基上层土质较差而下层较好；地基土软硬不均或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形的要求。

2、地基软弱或地基土性特殊，不合适采用地基改良和加固措施。(如较深厚的软土、可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土)

3、除承受较大竖向荷载外，尚有较大的偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载作用。

4、上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感，或建筑物受到大面积地面超载的影响。

5、地下水位很高，采用其他基础形式施工困难；或位于水中的构筑物基。（如桥梁，码头，钻采平台等）

6、需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。

沉井基础：埋深可以很大，整体性强，稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。既是基础又是施工时挡土和挡水围堰结构物，施工工艺简便。可做成补偿性基础，避免过大沉降。但施工工期较长，对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象，造成沉井倾斜。

1、上部结构荷载较大，表层地基土承载力不足而在一定深度下有较好的持力层，且与其他基础方案相比较为经济合理。

2、虽然土质较好，但冲刷大的山区河流或河中有较大卵石不便于桩基础施工时。

3、岩层表面较平坦且覆盖层较薄，但河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难。

影响埋置深度的因素，埋置深度对地基承载力和沉降的影响。

1、确定基础埋置深度时，必须综合考虑 地基的地质条件，河流的冲刷程度，当地的冻结深度，上部结构型式，当地的地形条件，保证持力层稳定所需的最小埋置深度，施工技术条件和造价 等因素。

2、对均布荷载作用下的基础可提高基础地基承载力，减小地基沉降。在确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形小且强度比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差，以保证基础稳定性，确保基础的安全。

简述钻孔灌注桩的施工步骤

1、准备工作： 1）准备场地 2）埋置护筒 3）制备泥浆 4）安装钻机或钻架

2、钻 孔： 1）旋转钻进成孔 2）冲击钻进成孔 3）重抓钻进成孔

3、清 孔： 1）抽浆清孔 2）淘渣清孔 3）换浆清孔

4、吊装钢筋骨架

5、灌注混凝土

何为负摩阻力，产生的条件及影响？

定义：桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。

条件：

1)在桩侧附近地面大面积堆载，引起地面下沉。

2)抽取地下水等某些原因使大范围地下水位下降,导致桩侧土层沉降。

3)桩穿越欠压密土层进入相对较硬土层时，欠压密土层产生自重固结下沉。

4)群桩打桩时，桩周土产生很大的超静水压力，打桩停止后超静水压力消散导致桩周土再次固结。

5)黄土湿陷、冻土融化产生的地面下沉。

影响：负摩阻力的产生将使桩侧土的部分重力传递给桩，因此负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载。对入土深度相同的桩来说，若有负摩阻力的产生，则桩上的外荷载增大，桩的承载力相对下降，桩基沉降加大。

何为湿陷性黄土，何为软土，软土地基的处理方法并简述换土垫层法处理软弱地基的原理和作用？

1、湿陷性黄土：在一定压力作用下，受水浸湿后，土结构迅速破坏，发生显著的湿陷变形，强度也随之降低的黄土。

2、软土：河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土。具有孔隙比大（一般1.0），天然含水量高（接近过大于液限），压缩性高（12150--MPa.a）和抗剪强度低，灵敏度高等特点。

方法：1）换土垫层法 2）挤密压实法 3）排水固结法

4）深层搅拌法 5）灌浆胶结法 6）其他方法

3、原理：将基础下一定深度范围内的软弱土或不良土层全部或部分挖除，然后分层回填并夯实 砂、碎石、粉煤灰、干渣、灰土等强度较高、性能稳定和无侵蚀性的材料。

作用：提高地基承载力，减少地基沉降量，加速软土层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用。

浅基础与深基础有哪些区别？

沉井施工中应验算哪些内容？ （挡土挡水)

沉井自重下沉验算

底节沉井的竖向挠曲验算

沉井刃脚受力计算

井壁受力计算

混凝土封底及顶盖的计算

横轴向荷载计算单桩内力和位移的基本原理和方法？

1、原理：我国普遍采用的是将桩作为弹性地基上的梁，按文克尔假定（梁身任意一点的土抗力和该点的位移成正比）进行求解，简称弹性地基梁法。桩身的水平位移及转动挤压桩侧土体，桩侧土体必然对桩产生一横向土抗力zxσ，它起抵抗外力和稳定桩基的作用，土的这种作用力称为土的弹性抗力。zxσ即指深度z处的横向土抗力。其大小取决于土体性质、桩身刚度、桩的入土深度、桩的截面形状、桩距及荷载等因素。

2、方法：假定土的横向抗力符合文克尔假定，即ZzxCXσ

C---地基系数(KN/m3) XZ---深度Z处桩的横向位移（m）

地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力。常用的地基系数分布规律，相应的桩基内力和位移计算方法如下：

“m”法：假定地基系数C随深度呈正比例增加，即C= mZ, m为地基系数随深度变化的比例系数。

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图1中的基础形式为刚性扩大基础，根据图示可以知道地质条件：基岩表面具有350左右的倾角，其上覆盖着黄土。而图1基础的设计情况是：扩大基础基底左侧较大部分的持力层为黄土，右侧较小部分坐落于倾斜的基岩表面较浅的深度。缺陷是：

对于基础，一方面，基础可能在基底黄土和基岩交接的位置受到弯曲拉应力和剪应力作用，从而出现裂缝；另一方面，基础以及黄土持力层可能沿岩层面滑移而丧失稳定性。

对于上部结构，可能诱发其产生不均匀沉降、倾斜。

原因分析：基岩一般承载力较高而黄土具有湿陷性，其提供承载力较基岩低，故可能产生以上的缺陷。

处理措施：可考虑采用深基础形式的桩基础、桩墩基础，具体宜考虑采用端承桩或端承桩墩，且桩端进入岩层一定深度。

图2中的基础形式为墩台桩基础，根据图示可以知道地质条件：基岩表面具有200左右的倾角，其上覆盖着粘土。而图1基础的设计情况是：采用的是墩台单排桩基础，且只有最右侧的那根桩的持力层为基岩，其余桩的持力层为粘土，基桩可能是摩擦桩或端承桩。

缺陷是：可能诱发桩基的不均匀沉降、丧失稳定性，在最右侧那根桩与承台链接位置有可能产生开裂、冲切破坏，继而诱发上部结构的不均匀沉降、倾斜、开裂。

原因分析：左侧三根桩持力层为粘土，右侧那根桩持力层为基岩，一般基岩提供的桩端承载力较粘土大，而所有的基桩侧摩阻力基本相同。在上部荷载的作用下，故而可能产生以上缺陷。

处理措施：若基桩为端承桩，可考虑选择基岩作为所有基桩的持力层；若基桩为摩擦桩，桩长统一，选择粘土作为持力层，可考虑增加所有基桩的桩径；若粘土的承载力可观，可考虑将其作为持力层，采用浅基础形式。

群桩效应：摩擦型群桩基础受荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状（承载能力与沉降）与相同地质条件和设置方法的单桩有显著差别的现象。

桩的深度效应：桩的承载力(主要是桩端承载力)随着入土深度，特别是进入持力层的深度而变化，这种特性称之为深度效应。

最不利作用效应组合：所有可能的作用效应组合中对结构构件产生总效应最不利的一组作用效应组合。

刚性扩大基础：也叫无筋扩展基础，由砖、毛石、混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条基或柱下独立基础。

持力层：直接支承基础的土层。

下卧层：持力层地基承受的荷载随土体深度的加深而慢慢减小，到一定深度后土体承受的荷载就可以忽略不计了，这时我们就把这一层往下的土体叫做下卧层。

软弱下卧层：地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层。

地基系数：单位面积的土在弹性范围内产生单位变形所需的力。

复合地基：由刚度不同的材料组成，共同作用，承担外部荷载，发生协调变形的地基。

动力放大系数：考虑阻尼时动力的放大系数，它是动力位移幅度值与静力位移幅度值的比值。

中性点：桩侧土体下沉量有可能在某一深度处与桩身的位移量相等，此处的桩侧摩阻力为零，而在此深度以上，桩侧土下沉量大于桩体的位移，桩侧摩阻力为负；在此深度以下，桩侧土下沉量小于桩体的位移，桩侧摩阻力为正。

刚性扩大基础设计的计算方法与验算内容?

（1）基础埋置深度的确定

（2）刚性扩大基础尺寸的拟定

（3）地基承载力验算

（4）基底合力偏心距验算

（5）基础稳定性和地基稳定性验算

（6）基础沉降验算