本章关键图示
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: