《地基处理》叶观宝 课后简答与答案

11、如何确定基础的地面尺寸？ 答：

第三章 桥涵明挖扩大基础

1、确定桥涵明挖扩大基础的埋置深度时，需考虑哪些因素？

答：需考虑因素：地址、地形条件、河床的冲刷深度、当地的冻结深度、上部结构形式、保证持力层稳定和施工条件等因素。具体规定：①桥梁墩台基础底面的埋置深度应在天然地面、无冲刷河流或设有铺砌防护时，地面以下不小于2m，特殊困难情况下不小于1m。基础顶面不宜高出地面。②对于一般桥梁，安全值为2m加冲刷总深度的10%；对于特大桥（或大桥）属于技术复杂、修复困难或重要者，安全值为3m加冲刷总深度的10%。③墩台明挖基础顶面不宜高出最低水位，如地面高于最低水位且不受冲刷时，则不宜高出底面。④对于冻胀、强冻胀土，墩台基础的底面应埋在冻结线以下不小于0.25m；对于弱冻胀土，应不小于标准冻结深度的80%。

2、与建筑工程刚性浅基础比较，桥涵明挖扩大基础具有哪些特点？

3、何谓基础刚性角？其影响因素有哪些？

答：上部结构（墙或柱）在基础中传递压力是沿一定角度分布的，这个传力角度称压力分布角，或称刚性角。

4、在进行桥涵明挖扩大基础的设计时，需进行哪些方面的验算？其相应的最不利荷载组合是什么？

答：（一）地基强度验算：1、持力层强度验算。应按能产生最大竖向力?Nmax的最不利荷载组合及与此相对应的?M值和能产生最大力矩?Mmax的最不利荷载组合及与此相对应的?N值，分别进行基底应力计算，取其大者控制设计。2、软弱下卧层强度验算。软

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卧下卧层顶面处的自重应力与附加应力之和不得大于软弱下卧层顶面处的地基承载力。（二）基底合力偏心距验算。应采用验算基底应力相同的最不利荷载组合。（三）基底稳定性验算。1、基础倾覆稳定性验算：通常用抗倾覆稳定系数K0表示；2、基础滑动稳定性验算，用基底与土之间的摩擦阻力和水平推力的比值Kc来表示。（四）地基稳定性验算。用最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩和滑动力矩之比的稳定安全系数K来验算。（五）基础沉降验算。

5、如何进行桥涵明挖扩大基础的软弱下卧层承载力验算？

答：验算公式：?h?z?qh?z??(?h??h)????h?z；qh?z——软弱下卧层顶面处土的自重应力，kPa;

?——土中附加应力系数；?h——作用在基底上的平均压应力，kPa；当基底压应力为不

均匀分布且z/b>1(或z/d>1)时，?h采用基底平均压应力；当z/b≤1(或z/d≤1)时，根据基底压力图形采用距?max为b/4~b/3(或d/4~d/3)处的压应力，b为矩形基础的短边宽度（d为圆形基础直径）；?——基底以上土的换算重度，kN/m3；h——基底埋深，m；在河中，通常情况下由一般冲刷线算起，无水时由天然地面算起，如位于挖方内，则由开挖后的地面算起；z——自基底至软弱下卧层顶面的距离，m；???h?z——软弱下卧层顶面处的地基承载力，kPa。

6、简述桥涵明挖扩大基础设计时，设计荷载的基本组合原则。

答：①只考虑主力和附加力或主力和特殊力的组合，不考虑主力和附加力再加特殊力的荷载组合方式，因为他们同时出现的几率是非常小的；②主力和附加力组合时，只考虑主力和一个方向的附加力组合，即主力与顺桥向的附加力组合或主力与横桥向的附加力组合；③对某一验算项目应选取相应的最不利荷载组合； 第四章 柱下基础、伐形和箱形基础

1、简述上部结构、基础和地基共同作用的概念和影响因素。

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答：地基基础与上部结构共同作用：就是把三者作为一个整体考虑，并要满足三者连接部位的变形协调条件，达到静力平衡。（分析地基基础时，要考虑上部结构刚度的贡献；分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响）。影响因素：除了与地基、基础和上部结构的刚度有关外，也与地基的均匀性及基础上的荷载分布有关。

2、简述文克尔地基模型、弹性半空间地基模型和有限压缩层地基模型的优缺点。 答：文克尔地基模型：地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉降量成正比，P=ks。优点：参数少，便于应用，力学性质与水相近的地基比较适合。缺点：不具有扩散应力和变形，未考虑相邻土柱间剪应力，地基变形仅限于基础底面范围内。弹性半空间地基模型：将地基视为匀质的线性半空间，并用弹性力学的公式求解地基中的附加应力和位移。优点：具有能够扩散应力和变形。缺点：扩散能力超过实际情况，计量的沉降量和沉降范围较实测结果大。有限压缩层地基模型：优点：较好反映棘突扩散能力和应变能力，反映邻近荷载的影响。缺点：无法考虑土的非线性和基底反力的塑性重分布。 3、说明无限长梁、半无限长梁和有限长梁的概念和它们之间的区别。 答：1）无限长梁——荷载作用点距梁两端的距离均大于或等于?/?的梁；

2）半无限长梁——荷载作用于梁的一端，长度大于或等于?/?的梁； 3）有限长梁——长度大于或等于?/(4?)，但小于?/?的梁；

4）短梁——长度小于?/(4?)的梁。 4、简单说明按倒梁法计算柱下条形基础的基本思想。

答：倒梁法将柱下条形基础看成倒置的连续梁，将条形基础的柱脚看做固定的铰支座，而连续梁上的荷载为基础荷载引起的地基净反力。假定地基反力为线性分布，则基底的最大净反力pmax和最小净反力pmin分别为：pmax??FM?；p?Wminb???F??M。式中：

b?W?F——竖向荷载设计总和，kN；?M——荷载设计值对基底形心的总力矩，kN·m；b,?——分别为基底的宽度和长度，m；W——基础截面模量，W=bl2/6。 5、高层建筑筏基的地基沉降有何特点？简述按倒楼盖法计算筏基的要点。

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答：

6、交叉条形基础有几种类型的节点?柱下交叉条形基础的节点荷载是如何向两个方向的基础梁分配的？

答：交叉条形基础节点有角柱节点、边柱节点和中柱节点。 第五章 桩基础

1、试述桩基础的组成、分类、适用条件及优缺点。 答：桩基础由桩和承台两部分组成。

桩基础优点：它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用材料少、施工简便等特点。

在深水河道中，可避免(或减少)水下工程，简化施工设备和技术要求，加快施工速度并改善劳动条件。

桩基础缺点：能够承受复杂荷载，并能良好的适应各种地质条件，尤其是软弱地基。 桩基础的适用条件：第一、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时；第二、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；第三、当地基计算沉降过人或结构物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软(高压缩性)土层，将荷载传到较坚实(低压缩性)土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀；第四、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避免水下施工；第五、地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。

桩基础分类：一、按桩体材料分类：1、木桩；2、钢筋混凝土桩；3、钢桩；4、组合材料桩；二、按土对桩的支承性状分类：1、端承桩；2、摩擦桩；三、按桩的施工方法分类：1、灌注桩：①沉管灌注桩；②钻（冲）孔灌注桩；③挖空灌注桩；2、预制桩；四、

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按承台的位置分类：1、高承台桩基；2、低承台桩基；五、按桩轴方向分类：1、竖直桩；2、斜桩；六、按成桩的直径分类：1、小直径桩；2、中等直径桩；3、大直径桩；七、按桩的位置效应分类：1、挤土桩；2、部分挤土桩；3、非挤土桩； 2、桩侧土的水平弹性抗力的影响因素有哪些？

答：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。 3、在外荷载作用下，单排桩基础与多排桩基础的桩顶荷载分配有何差别？

答：单排桩桩基系指在与水平外力作用面相垂直的平面上，由多根桩组成一排的桩基础，当只有一根桩时，则为单桩基础。对于单排桩作用于承台底面中心的荷载在承台横桥向没有偏心时，可假定它们是均匀分布在各桩上的。单排桩顶作用力可以按单桩形式计算桩身的内力和变位。多排桩系指在多个与水平力正交的平面内的桩基础。多排桩桩顶的荷载分配须根据桩顶和承台的连接条件（刚接或铰接），采用结构力学中的位移法和力法进行计算。

4、试述在横向载荷（剪力及弯矩）作用下，单桩（基桩）的内力计算方法及步骤。177页

答：①确定桩的计算宽度d0；②求出桩的变形系数??5mb0；③当桩置于非岩石地基中EI（包括桩支承于岩面上）时和桩底嵌入岩石内时分别求出…… 5、试述桩的计算宽度及变形系数的概念。

答：计算宽度定义：计算桩的内力与位移时不直接采用桩的设计宽度（直径），而是换算成实际工作条件下相当于矩形截面桩的宽度b0，b0称为桩的计算宽度。计算宽度目的：为了将空间受力简化为平面受力，并综合考虑桩的截面形状及多排桩间的相互遮蔽作用 。变形系数：当桩的入土深度?h?2.5时，这时桩的相对刚度小，必须考虑桩的实际刚

度，按弹性桩来计算。其中α称为桩的变形系数。??5

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