基础工程-绪论

《基础工程》知识要点第一章绪论地基基础的概念，分类：1.基础通常指：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。

(承上启下)2．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。

3．地基分类：天然地基：不需处理直接放置基础的天然土层。

人工地基：需要人工加固或处理后才能修建基础的土层。

4.基础分类：浅基础：一般基础埋深<5m,或基础埋深>5m但小于基础宽度.深基础：基础埋深>5m.应采用特殊的结构形式、特殊的施工法。

地基基础设计时荷载取值的规定：地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：1按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；2计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。

相应的限值应为地基变形允许值3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；4在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。

当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态作用的标准组合5基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数（γ0）不应小于1.0。

地基基础设计时荷载取值的规定地基变形的类型及应用按基变形特征分：沉降量：基础中心的沉降量沉降差：相邻两个单独基础沉降量的差倾斜：单独基础在倾斜方向两端点沉降差与其距离的比值局部倾斜：砖石承重结构沿纵墙6－10米内两点的沉降差与其距离的比值。

第二章天然地基上浅基础设计原理基础的类型：按材料分类：砖基础，毛石基础，灰土及三合土基础，砼及毛石砼基础，钢筋砼基础按构造分类：无筋扩展基础，扩展基础按受力性能分类：单独基础（柱下单独基础，墙下单独基础），联合基础（十字交叉，筏板，箱形），条形基础(墙下条形基础, 柱下钢筋混凝土条形基础, 柱下十字形基础)基础的埋置深度的概念及影响因素：埋置深度是指：设计地面到基础底面的深度。

土力学与基础工程复习重点第一章绪论（1）地基:支承基础的土体或岩体。

（2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。

（3）人工地基:若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。

（4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。

第二章土的性质及工程分类（1）土体的三相体系：土体一般由固相(固体颗粒）、液相（土中水）和气相(气体）三部分组成。

（2）粒度:土粒的大小。

（3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸。

（4）颗粒级配:土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示。

（5）土的颗粒级配曲线.（6）土中的水和气（p9)（7）工程中常用不均匀系数和曲率系数来反映土颗粒级配的不均匀程度。

不均匀系数反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数描述了级配曲线分布整体形态。

工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：1.对于级配连续的土：,级配良好：,级配良好。

2.对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状(见图2。

5曲线C）,采用单一指标难以全面有效地判断土的级配好坏，同时需满足和两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。

颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。

对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法。

对于粒径小于0。

075mm的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。

（7）土的物理性质指标三个基本实验指标1.土的天然密度土单位体积的质量称为土的密度（单位为)，即。

(2。

10）2.土的含水量土中的水的质量与土粒质量之比(用百分数表示）称为土的含水量,即。

（2.11)3.土粒相对密度土的固体颗粒质量与同体积4时纯水的质量之比，称为土粒相对密度，即（2.12）反映土单位体积质量（或重力)的指标1.土的干密度土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，并以表示:。

（2.13）2.土的饱和密度土孔隙中充满水的单位体积质量，称为土的饱和密度，即, （2。

14）式中为水的密度,近似取3.土的有效密度（或浮密度）在地下水位以下，单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，即为单位土体积中土粒的有效质量，称为土的有效密度，即。

名词解释第一章绪论地基建筑物的全部荷载都由他下面的地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层基础建筑物向地基传递荷载的下部结构人工地基那些不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基第二章浅基础地基主要受力层扩展基础墙下条形基础和柱下独立基础（单独基础）基础埋置深度是指基础底面至天然地面的距离持力层直接支承基础的土层下卧层持力层下的各土层地基承载力是指地基承受荷载的能力沉降量独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值沉降差相邻两个柱基的沉降量之差倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值局部倾斜砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值软弱下卧层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地基净反力基础计算中，不考虑基础及其上面土的重力(因为由这些重力产生的那部分地基反力将与重力相抵消)，仅由基础顶面的荷载产生的地基反力全补偿性基础、超补偿性基础、欠补偿性基础第四章桩基础低承台桩基桩基础的承台底面低于地面以下高承台桩基桩基础的承台底面高于底面以上端承型桩桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受摩擦型桩桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受摩擦端承桩指桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受的桩，但桩侧阻力不可忽略的桩端承桩桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承受，而桩侧阻力很小可以忽略不计端承摩擦桩指桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承担的桩，但桩端阻力不可忽略的桩摩擦桩桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承受，而桩端阻力很小可以忽略不计灌注桩直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内加放钢筋笼（也有省去钢筋的）再浇灌混凝土而成群桩效应竖向荷载作用下，由于承台、桩、土相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状，往往相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别群桩效应系数用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数复合桩基是指考虑承台下桩间土承载的桩基础.复合桩基与普通桩基础在设计上的区别在于复合桩基除考虑桩体本身的承载力外,还要考虑承台下桩间土的承载力,两者的叠加形成复合桩基整体的承载力负摩阻力当桩侧土体因某种原因而下沉，且其下沉量大于桩的沉降（即桩侧土体相对于桩向下位移）时，土对桩产生的向下作用的摩阻力中性点在单桩产生负摩擦阻力的荷载传递图中，土层不同深度的位移曲线和装的截面位移曲线的交点为桩土之间不产生相对位移的截面位置第五章地基处理地基处理当天然地基不能满足设计建筑物对地基强度与稳定性和变形的要求时，常采用各种地基加固、补强等类技术措施，改善地基土的工程地质，以满足工程要求的措施软土外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土淤泥天然孔隙比e≥1.5时的软土淤泥质土天然孔隙比1.5>e≥1的软土复合地基天然地基中部分土体得到加强或置换而形成与原地基土共同承担荷载的地基第七章挡土墙墙趾与墙踵墙基的前缘为墙趾，后缘为墙肿悬臂式板桩墙指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙锚定式板桩墙墙高较大时，在桩顶或桩顶附近加一道锚定拉杆以减少板桩打入土中的长度和断面第九章特殊土地基特殊土具有特殊工程性质的土类软土地基主要受力层由软土组成的地基原生黄土由风力搬运堆积而成，又未经次生扰动、不具层理的黄土次生黄土由风成以外的其他营力搬运堆积而成、常具有层理或砾石夹层的湿陷性黄土在覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力的综合作用下受水浸湿，使土的结构迅速破坏而发生显著地附加下沉（其强度也随着迅速降低）自重湿陷性黄土在土自重应力作用下浸湿后发生显著附加下沉非自重湿陷性黄土在自重应力作用下受水浸湿后不发生显著附加下沉湿陷系数原状土样在一定压力下，压缩稳定后的高度与土样加水浸湿下沉稳定后的高度的差值，与土样原始高度h之比湿陷起始压力在压力-湿陷系数曲线上取湿陷系数为0.015所对应的压力膨胀土指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土自由膨胀率指研磨成粉末的干燥土样（结构内部无约束力）或易崩解的岩样，浸泡于水中，经充分吸水膨胀后所增加的体积与原干体积的百分比膨胀率指原状土（岩）样经侧限压缩后浸水膨胀稳定，并逐级卸荷至某级压力时的土（岩）样单位体积的稳定膨胀率（以百分数表示）膨胀力表示原状土（岩）样在体积不变条件下，由于浸水产生最大内应力线缩率指土的垂直收缩变形与原始高度值百分比收缩系数原状土（岩）样在直线收缩阶段中含水量每降低1%时，所对应的竖向线缩率的改变红粘土炎热湿润气候条件下的石灰岩、白云岩等碳酸盐岩系出露区的岩石在长期的成土化学风华作用（红土化作用）下形成的高塑性粘土物质，其液限一般大于50%，一般呈褐色、棕红、紫红和黄褐色等色次生红粘土由于搬运过程掺合其他成分和较粗颗粒物质，呈可塑至软塑状，固结度差但压缩性普遍高于红粘土融化下沉系数冻土试样融化前的高度与融化后的高度的差值，与试样融化前的高度之比盐渍土土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性溶陷系数原状土样在一定压力下，压缩稳定后的高度与土样浸水熔虑下沉稳定后的高度的差值，与土样原始高度之比结晶膨胀盐渍中常含易溶的硫酸盐和碳酸盐，当环境湿度降低或失去水分后，溶于土孔隙水中的硫酸盐分浓缩并析出结晶，产生的体积膨胀➢备注：以上绿色字的部分为习题集所列的名词解释。

Foundation Engineering基础工程教案课程归属：交通学院教学课时：28学时适用专业：土木工程教案作者：程国勇基础工程教案(No. 01）课题：绪论、线性弹性地基模型、非线性弹性地基模型、地基的柔度矩阵和刚度矩阵一、教学目的使学生了解该学科的发展历程、现状与发展方向，说明本课程的学习方法。

掌握三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型，并了解它们的柔度矩阵。

二、教学内容分析重点：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型。

难点:邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。

三、教学方法设计讲授：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型及它们的柔度矩阵。

讨论：何谓地基模型。

研究：三种线性弹性地基模型及邓肯-张非线性弹性模型的柔度矩阵.四、教学过程1.讲解文克勒地基模型.（15min)2.讲解弹性半空间地基模型。

(15min)3.讲解分层地基模型.（10min）4.讲解非线性弹性地基模型。

(20min）5.讲解地基的柔度矩阵和刚度矩阵的概念.（10min)6.讲解三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。

(20min）五、课外作业及思考题思考题：最常用、最简单的线弹性地基模型有哪几种?基础工程教案（No。

02）基础工程教案（No. 02）课题：地基模型概述、地基模型参数的确定、地基模型的选择一、教学目的使学生了解不同的地基模型，了解合理的选择地基模型对基础设计的重要性。

掌握地基模型参数的确定方法，掌握地基模型的选择原则。

二、教学内容分析重点：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。

难点：握地基模型参数的确定方法。

三、教学方法设计讲授：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。

讨论：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法。

研究：几种曲线的线性变换及参数确定法.四、教学过程1. 概述选择地基模型对基础设计的重要性(10min）2. 讲解文克勒地基模型中基床系数k的确定。

(15min）3.讲解几种曲线的线性变换及参数确定法（双曲线、指数曲线）。

第一章绪论第二章基础工程：研究下部结构物与岩土相互作用共同承担上部结构物所产生各种变形与稳定问题。

持力层：在地基基础设计时，直接承受基础荷载的土层。

（持力层受附加应力影响，随深度增加而减小；当附加应力与自重应力之比满足一定条件时，此时深度为持力层底面）下卧层：承受压力的这一部分为持力层；持力层以下部分为下卧层。

（注：根据承受荷载不同，持力层和下卧层也不同）地基：建筑物的全部荷载都由它地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层。

地基可分为：①天然地基：开挖基坑后可以直接修筑基础的地基；②人工地基：不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。

基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。

基础的作用：扩散压力；传递压力；调整地基变形；抗滑或抗倾覆及减振。

基础可分为：①浅基础：指埋深不大的基础（d<5m)；（1）采用常规施工方法修建；大开挖——降水——建造基础——回填土（2）不计基础侧面的摩擦力。

②深基础：对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层；（1）采用专门的施工方法和机具建造的基础；（2）计算承载力时需要计入基础侧面的摩擦力。

③深浅结合的基础：桩——筏基础、桩——箱基础。

地基基础设计方案：①天然地基上的浅基础（优先选用）——天然地基②人工地基上的浅基础③天然地基上的深基础④深浅结合的基础（桩-筏基础、桩-箱基础）对地基基础设计的基本要求：①地基承载力要求②地基变形要求③基础强度、刚度、耐久性要求④对坝基，有抗渗要求。

基础分类：地基液化：——液化层常采用原位测试方法来判别。

地震液化在地质上有如下的宏观现象:①喷水冒砂:土体中剩余孔隙水压力所产生的管涌所导致的水和砂在地面上喷出。

②地下砂层液化：地基中某些砂层，在其上虽覆盖有一定厚度的非液化土层，但当地震烈度大于7度时，地下饱和砂层可发生液化，地基的强度降低。

液化土层的判别：影响土层液化的主要因素有振动强度、透水性、密度、粘性、静应力状态等。

当地基内存在如下土层特点时应注意：（1）若土的密度大，振动下体积收缩的趋势小，不易液化。

《基础工程》思考题和习题绪论1．地基和基础:任何结构物（建筑物）都建造在一定的地层(岩层或土层上）,在基础底面下，承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为该结构物地基。

基础是结构物直接与地层接触的最下部分。

2．天然地基和人工地基：未经人工处理且满足设计承载力的地基。

经过人工处理后达到设计承载力要求的地基。

3．深基础和浅基础：基坑深度超过5米就称为深基础，低于5米就称为浅基础。

（有时基坑深度低于5米时，但由于基坑土质较差、周围建筑影响不能按要求放坡或其他原因需要进行特殊处理的基坑也称为深基础）4．地基基础设计要满足的三个条件:强度，稳定性，变形条件5．基础工程重要性体现在哪些方面:地基与基础的设计与施工质量影响整个结构物质量；基础工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补或修复；基础工程施工的进度，经常控制整个结构物施工进度；下部工程的造价，通常在整个结构物造价中占相当大的比重。

第一章地基基础设计的原则1．基础的含义：一般位于地面以下（属于建筑物下部结构），承上启下，分散传递荷载的结构。

2．三种设计状况是什么：持久状况、短暂状况、偶然状况3．基础工程的设计任务是什么：基础结构作用效应分析（外荷载—基础结构内力）；基础结构抗力分析，确定基础结构截面承受能力。

4．极限状态分哪两类？哪一个要求更严格？承载能力极限状态和正常使用极限状态，后者要求更严格。

5．地基基础设计需要资料有哪些：荷载资料、岩土工程勘察资料、原位测试资料。

6．地基基础设计的基本规定有哪些（1）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算的规定；（2）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计；（3）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊情况需要验算；（4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；（5）基坑工程应验算稳定性；（6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在底板上浮问题时，进行抗浮验算。

7．什么是湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基？它们的工程性质如何？在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的黄土成为失陷性黄土。

基础⼯程简答题（修复的）绪论1.基础⼯程设计的基本原则和⽬的？答：基础⼯程设计的⽬的是设计⼀个安全、经济和可⾏的地基及基础。

基本原则有以下⼏点：⑴基础底⾯的压⼒⼩于地基承载⼒；⑵地基及基础的变形值⼩于建筑物要求的沉降值；⑶地基及基础的整体稳定性有⾜够保证；⑷基础本⾝的强度满⾜要求。

2.基础⼯程的⼏种形式及适⽤条件？答：地基可分为天然地基和⼈⼯地基，基础可分为浅基础和深基础。

基础⼯程的常见形式分为天然地基上的浅基础、天然地基上的深基础、⼈⼯地基上的浅基础三类。

如若天然地基承载⼒较⾼，⾜以满⾜上部结构物荷载作⽤下的强度、变形和稳定性的要求，⼀般优先选⽤天然地基上的浅基础；若浅层⼟承载⼒不⾜，但下部较深⼟层有良好的承载⼒，可考虑天然地基上的深基础形式；若深基础不可⾏或没有较好⼟层，可考虑对浅层地基进⾏⼈⼯加固处理后设置⼈⼯地基上的浅基础。

3.试述上部结构、地基、基础共同作⽤的概念？答：上部结构、基础、地基三者在相互的接触⾯上保持静⼒平衡，并且是相互联系成整体来承担荷载并发⽣变形，三部分都按各⾃的刚度对变形产⽣相互制约的作⽤，从⽽使整个体系的内⼒和变形发⽣变化。

因此，在设计时应考虑三者的共同作⽤，即地基、基础、上部结构之间必须同时满⾜静⼒平衡和变形协调两个条件，在外荷作⽤下相互制约、彼此影响。

4.简述基础设计的内容和步骤。

答：⑴初步拟定基础的结构形式、材料与平⾯布置；⑵确定基础埋置深度；⑶计算作⽤在基础顶⾯的荷载；⑷计算地基承载⼒；⑸根据作⽤在基础顶⾯的荷载和地基承载⼒，计算基础的底⾯积，并以此计算基础的长度和宽度；⑹计算基础⾼度、确定剖⾯形状；⑺若地基持⼒层下存在软弱下卧层时，则需验算软弱下卧层承载⼒；⑻按要求计算地基变形；⑼基础细部构造和构造设计；⑽绘制基础施⼯图。

浅基础：. 设计浅埋刚性基础时，通常需进⾏哪些检算，其相应的⽬的是什么？地基强度的检算，包括持⼒层强度和软弱下卧层的强度；⽬的：保证地基不发⽣破坏。

混凝土结构设计Concrete Structure Design昆明理工大学建筑工程学院土木工程系袁吉星教材.学习计划主要参考教材：《混凝土结构设计》沈蒲生主编，高等教育出版社，2003主要参考书《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《现代混凝土结构学》丁大钧，中国建筑工业出版社，2000《混凝土结构设计》中国建筑科学研究院，，中国建筑工业出版社，2003《结构概念和体系》（第2版），林同炎，中国建筑工业出版社，1999学习计划1～16周、周一第3大节、周四第1大节总学时：64学分：4考试：平时成绩/考试成绩＝30/70主要学习内容及要求本课程主要内容：CH1 梁板结构Beam & Slab Floor StructureCH2 单层厂房结构Single Story Factory BuildingCH3 多层和高层框架结构Multi-story and High-rise Frame Structure D1 钢筋混凝土梁板结构设计D2 钢筋混凝土单层厂房设计本课程的性质:本课程属土木工程专业建筑工程方向必修的专业课，是基于现行规范、规程的实践性很强的专业技术类课程。

本课程的教学任务：在学习了混凝土构件设计的基本原理基础上，学习常用混凝土的民用与工业房屋结构的方案选择，构件布置，设计计算模型选取，内力分析，并能按有关专业规范正确进行构件设计和构造处理，掌握房屋结构的基本类型及其设计方法、步骤，初步积累结构工程设计的相关知识和经验。

为继续学习《高层结构设计》和《结构抗震设计》等其他专业课，为毕业设计以及毕业后从事房屋结构设计工作提供坚实的基础。

0.1 结构的定义结构structure是指工程实体,如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等的受力体系。

建筑结构building structure组成工业与民用房屋建筑包括基础在内的承重骨架体系。

为房屋建筑结构的简称。

结构的功能结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:1 在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用；2 在正常使用时具有良好的工作性能；3 在正常维护下具有足够的耐久性能；4 在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。