基础工程知识20问

　　1、什么是地基和基础？地基变形有几种类型？
　　答：地基是指建筑物下方承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。基础是建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。常见的几种地基变形类型有：沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等。
　　2、什么叫柱下钢筋混凝土独立基础的冲切破坏？
　　答：在局部或集中荷载作用下，当钢筋混凝土板內斜截面的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，将产生斜拉破坏，钢筋混凝土独立基础在竖向荷载作用下也会发生类似的破坏现象，称为冲切破坏。
　　3、确定浅基础埋深时应遵循哪些原则，应主要考虑哪几方面的因素？
　　答：遵循原则：（1）满足基础最小埋深的要求，保证基础不受地表不稳定土的影响、季节性冻胀的影响和河流冲刷的影响。（2）选择力学性质较好的持力层。（3）尽量将基础置于地下水位以上，降低施工难度。考虑因素：（1）建筑物的结构条件和场地环境条件；（2）地基的工程地质和水文地质条件；（3）季节性冻土地基的最小埋深。
　　4、基础的“架越作用”和影响因素是什么？
　　答：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。
　　5、依据上部结构刚度的影响，可将建筑结构分几类？
　　答：大致分为三类，（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。

　　6、无筋扩展基础（刚性基础）有什么特点？
　　答：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。
　　7、当拟建相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，施工顺序怎么安排？为什么？
　　答 ：按照先重（高）后轻（低）的施工顺序。因为只有这样才能防止重的建筑物对轻的建筑物产生附加沉降。
　　8、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。
　　9、什么是地基土的标准冻深？
　　答：地基土的标准冻深是指在地面平坦、裸露及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。
　　10、什么是基础的埋置深度？有哪些影响基础埋深的因素？
　　答：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和性质、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。 　　11、竖向荷载下单桩的工作原理是什么？破坏模式有几种？
　　答：当桩顶作用竖向压力时，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，桩底持力层会随之产生压缩变形和桩端阻力。通过桩侧摩阻力和桩端阻力，桩将荷载传递给桩周土体。单桩的破坏模式有：屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏。
　　12、按承载力，桩可以分为哪两种主要形式？其主要特征是什么？
　　答：可分为，（1）摩擦桩：桩顶竖向荷载全部或主要由桩侧摩阻力承担；（2）端承桩：桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承担。
　　13、什么叫裙装效应？
　　答：由于群桩基础成桩时桩侧土体受挤密的程度高，潜在的侧阻大，桩间土的竖向变形量比单桩时大，故桩与土的相对位移减小，影响侧阻力的发挥。
　　14、怎样根据承台外荷载求得基桩的内力？
　　答：（1）应用群桩整体刚度系数建立承台位移与外荷载的关系式，求解出承台的整体位移；（2）根据承台的整体位移求得各根单桩桩顶的位移（包括横向位移、竖向位移和转角）；（3）应用单桩刚度系数建立单桩内力同桩顶位移的关系，求出各根单桩的内力。
　　15、什么是桩侧负摩阻力？其中性点和产生条件是什么？它的危害有哪些？哪些情况下应考虑桩侧负摩阻力的作用？
　　答：当桩周围的土体由于某些原因下沉，且变形量大于相应深度处桩的下沉量，即桩侧土相对于桩产生向下位移，土体对桩产生向下摩阻力，这种摩阻力称为负摩阻力。正负摩阻力分界的地方称为中性点。桩侧负摩阻力产生条件是桩周围土体发生下沉且大于桩的沉降。它的危害：负摩阻力作用对桩产生下拉荷载，降低桩的承载力，加剧桩的沉降，对基桩的承载功效大大降低。通常，在下列情况下应考虑桩侧的负摩阻力作用：（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。
　　16、桩基承台设计的主要内容和要求有哪些？
　　答：（1）确定承台平面尺寸：由上部结构、桩数、布桩方式确定，必须满足桩间中心距和边桩净边距的构造要求。（2）计算承台厚度：a、抗冲切强度验算：保证柱对承台冲切和角桩对承台的冲切不发生破坏；b、斜截面受剪承载力验算。（3）计算承台抗弯：保证承台的正截面受弯承载力，配制底部受力钢筋。（4）验算局部受压承载力：当承台混凝土强度等级低于柱的强度等级时应进行验算。
　　17、钢筋混凝土桩可分为哪两大类？其相应的特点是什么？
　　答：可分为预制柱和灌注桩两大类。预制桩的特点是：混凝土预制桩的截面形状、尺寸和桩长可在一定范围内选择，桩尖可达坚黏性土或强度风化基岩，具有承载力高、耐久性好，且质量较易保证等优点，但其自重较大，需大能量的沉桩设备，并且由于桩端持力层起伏不平而导致桩长不一，施工中往往需要接长或截短，工艺比较复杂；钢桩的穿透能力强，自重轻、锤击沉桩效果好，承载力高，无论起吊、运输或是沉桩、接桩都很方便，缺点是耗钢量大、成本高、易锈蚀；木桩制作简单，运输方便，打桩设备简单，在淡水中耐久性好，但在海水及干湿交替的环境中极易腐蚀。灌注桩的特点：锤击式沉管灌注桩设备简单、打桩进度快、成本低，但在软、硬土层交界处或软弱土层中易发生缩颈现象，施工中也可能由于邻桩挤压或振动作用等引起断桩或出现局部夹土、混凝土离析及强度不足等质量事故；内击式沉管灌注桩优点是混凝土密实且与土层紧密接触，同时桩头扩大，承载力较高，效果较好，但穿越厚砂层的能力较低，打入深度难以掌握；钻孔灌注桩入土深、能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，并可方便地进行水下施工；挖孔桩可直接观察底层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪声小，场区内各桩可同时施工，且桩径大、适用性强，比较经济，但由于挖空时可能存在塌方，缺氧、有害气体、触电等危险，易造成安全事故。
　　18、天然地基上的浅基础有哪些类型？
　　答：有单独基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础。
　　19、处理建筑物不均匀沉降的措施都有哪些？
　　答：减轻和处理建筑物不均匀沉降的措施通常有：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、结构和施工中采取以下措施：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以及对基坑开挖坑底土的保护。
　　20、强夯法的加固原理是什么？
　　答：（1）动力密实，用冲击性动力荷载，使土体中的孔隙体积减小，土体变得密实，从而增加地基土的强度。（2）动力固结，巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体的原有结构，使土体局部发生液化丙产生褫夺裂缝，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。（3）动力置换，动力置换分整体置换和桩式置换。