基础工程知识清单

第3章 浅埋基础

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1. 浅基础类型。

独立基础。

条形基础。

十字交叉基础。

筏形基础。

箱形基础。

壳体基础。

2. 基础埋置深度。

定义:基础底面至设计地面或河流一般冲刷线的垂直距离。

一般冲刷线:整个河床因洪水冲刷下降后的下限。

局部冲刷线:桥墩上水处涡流形成的更深冲刷坑底线。

3. 浅基础埋深原则。

基础应有一定埋深,避免外界不良因素影响。

房屋基础埋深一般不小于0.5m,基础顶面至少低于设计地面0.1m。

铁路桥梁基础最小埋置深度一般为2m,特殊困难情况下不得小于1m。

在满足最小埋深后,应尽量选择埋得较浅、压缩性低、强度高的土层作持力层。

4. 确定埋深考虑因素。

季节性冻土地区最小埋深。

河流冲刷影响的最小埋深。

地基工程地质与水文地质条件。

建筑物结构条件和场地环境条件。

5. 季节性冻土埋深。

冻胀、强冻胀、特强冻胀土,墩台明挖、沉井基础埋置深度应在冻结线以下不小于0.25m。

弱冻胀土不应小于冻结深度。

6. 桥梁墩台浅埋基础地基计算内容。

必须验算:地基承载力、基底偏心距、基础稳定性。

根据需要验算:基础沉降、地基稳定性。

7. 桥梁浅基础持力层承载力验算。

顺桥和横桥方向分别验算。

基底应力公式:

σmax/min = ΣN / A ± ΣMx / Wy ± ΣMy / Wx。

要求:

σmin ≥ 0。

主力组合下,σmax ≤ [σ]。

主力加附加力组合下,σmax ≤ 1.2[σ]。

8. 软弱下卧层承载力验算。

基本条件:

pz + pcz ≤ faz。

pz 是软弱下卧层顶面附加应力。

pcz 是软弱下卧层顶面处土的自重应力。

faz 是软弱下卧层经深度修正后的地基承载力。

条形基础常用附加应力:

pz = b(pk - pc) / (b + 2z tanθ)。

独立基础常用附加应力:

pz = b l (pk - pc) / [(b + 2z tanθ)(l + 2z tanθ)]。

计算关键:

找准软弱下卧层顶面。

判断压力扩散角θ。

区分条形基础和独立基础。

9. 基底偏心距验算。

目的:避免基底产生拉应力,使基底应力分布尽量均匀,控制不均匀沉降和倾斜。

单向偏心:

e = ΣM / ΣN ≤ [e]。

核心半径:

ρ = W / A。

与最小应力关系:

e / ρ = 1 - σmin / (ΣN / A)。

10. 基础倾覆稳定性。

倾覆稳定系数 = 稳定力矩 / 倾覆力矩。

运营期不小于1.5。

施工期不小于1.2。

11. 基础滑动稳定性。

Kc = f ΣN / ΣH。

Kc 一般不小于1.3。

临时施工荷载作用下不小于1.2。

f 为基底摩擦系数。

12. 常用基底摩擦系数。

软塑黏性土:0.25。

硬塑黏性土:0.3。

粉土、坚硬黏性土:0.3至0.4。

砂类土:0.4。

碎石类土:0.5。

软质岩:0.4至0.6。

硬质岩:0.6至0.7。

13. 房屋建筑浅基础验算基本规定。

承载力:所有建筑物均需验算。

变形:设计等级甲级、乙级均需验算;丙级视情况而定。

稳定性:高层、高耸结构、挡土墙、斜坡或边坡附近建筑需验算。

14. 房屋建筑中心荷载下持力层承载力。

pk = (Fk + Gk) / A ≤ fa。

Fk 是基础顶面传来竖向力标准值。

Gk 是基础和基础上土自重标准值。

A 是基础底面积。

fa 是修正后的地基承载力特征值。

15. 房屋建筑小偏心荷载下持力层承载力。

pk = (Fk + Gk) / A。

pkmax = (Fk + Gk) / A + Mk / W。

要求:

pk ≤ fa。

pkmax ≤ 1.2fa。

16. 房屋建筑地基变形。

要求:s ≤ [s]。

变形类型:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。

17. 桥梁墩台基础立面形状和厚度。

混凝土基础容许刚性角为45度。

浅基础可做成一层或多层。

每层厚度不宜小于1.0m。

每层均需满足容许刚性角。

双向受力矩形墩或圆端形墩台,最上面一层台阶两正交方向刚性角均应不大于35度。

18. 无筋扩展基础。

材料:毛石、砖、灰土、素混凝土、毛石混凝土等。

受力特点:抗压强度高,抗拉、抗弯性能差。

高度控制:用刚性角或台阶宽高比保证基础不发生受拉破坏。

适用:一般用于6层及以下房屋建筑。

常用关系:

(b - b0) / 2 ≤ H0 tanα。

19. 无筋扩展基础高频考点。

台阶宽高比与基础材料、材料质量、基底平均压力有关。

台阶宽高比与地基土类型没有直接控制关系。

控制宽高比是保证无筋基础强度最有效措施。

地基软弱或荷载较大时,无筋扩展基础可能因高度过大而不经济。

20. 墙下条形扩展基础结构设计。

第一步:计算基底净反力。

偏心荷载下:

pjmax/min = F / b ± 6M / b²。

第二步:按抗剪要求确定截面高度。

第三步:按弯矩确定基础底板配筋。

21. 墙下条形基础破坏特征。

主要破坏形式是沿墙脚附近剪切破坏。

基础应有足够高度防止剪切破坏。

配筋按最不利截面弯矩计算。

22. 柱下独立扩展基础冲切破坏。

高度不足时,沿柱边或台阶边缘产生近似45度拉裂缝,形成冲切破坏锥体。

抗冲切原则:

冲切破坏面以外地基净反力产生的冲切力,应小于混凝土抗冲切承载力。

常用形式:

Fl ≤ 0.7 βhp ft am h0。

关键是确定冲切力Fl和冲切破坏面几何尺寸。

23. 柱下独立基础剪切破坏。

当基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度时,应验算受剪承载力。

基础长宽比过大时,受力接近单向,可能由剪切而非冲切控制。

第3章计算题准备顺序:

1. 会算中心荷载基础底面积。

2. 会算偏心荷载下基底最大和最小压力。

3. 会判断σmin是否大于等于0。

4. 会验算持力层承载力和软弱下卧层承载力。

5. 会算倾覆稳定和滑动稳定。

6. 会按刚性角或宽高比确定无筋扩展基础高度。

7. 会判断扩展基础高度由抗剪还是抗冲切控制。