复习题二
一、名词解释
1、地基：它指的是直接承托建筑物的场地土层。
2、埋置深度：所谓基础的埋置深度，对于建筑工程而言，是指基础底面到地面的竖向距离，对于桥梁工程，在无冲刷时为基础底面到河底面的距离，在有冲刷时为基础底面到局部冲刷线的距离。基础底面埋在地下的深度，称为基础的埋置深度。
3、最不利荷载组合：它是指组合起来的荷载应产生相应的最大力学效应。 4、基础的刚性角：刚性角是一个与基础材料和地基反力相关的几何物理量，其限制条件：arctg?b1?b?arctg2?? ?h1?h2 根据材料受力的特点，不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不相同。刚性基础中压力分布的角，称为刚性角。刚性基础的宽度大小应能使所产生的基础截面弯曲拉应力和剪应力不超过基础圬工材料的强度限值。满足了这个要求，就得到墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角?max，即称为刚性角。
5、沉井：所谓沉井基础，就是用一个事先筑好的以后能充当桥梁墩台或者结构物基础的井筒状结构物，一边井内挖土，一边靠它的自重克服井壁摩擦阻力后不断下沉到设计标高，经过混凝土封底并填塞井孔，浇筑沉井顶盖，沉井基础便告完成。
6、桩的负摩阻力：就是当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上，当软弱土层因某种原因发生地面沉降时，桩周围土体相对桩身产生向下位移，这样使桩身承受向下作用的摩擦力，软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上，这部分作用于桩身的向下摩擦力，称为负摩阻力。
桩的负摩擦力：桩在荷载作用下相对于桩周土产生向下的位移，土对
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桩侧表面作用的摩擦力是向上的，可提供一部分桩的承载力。如果在这种情况下，桩周土相对于桩产生向下的位移，这时土对桩侧作用的力是摩擦力，即负摩擦力。
7、沉井高度：沉井顶面和底面两个标高之差即为沉井的高度。应根据上部结构型式和跨度大小、水文地质条件、施工方法以及各土层的承载力等，定出墩底标高和沉井基础底面的埋置深度后确定。
8、下沉系数：K?G?(1.15?2.25) Rf式中：G——沉井自重，不排水下沉者扣除浮力 Rf——土对井壁的总摩擦力。
9、重力式挡土墙：重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体，所需要的墙身截面较大，一般由砖、石材料砌筑而成。由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便，能够就地取材等优点，在土建工程中被广泛采用。
10、预压法：它是指在建（构）筑物建造前，先在拟建场地上一次性施加或者分级施加荷载，使土体中空隙水排出，孔隙体积变小，土体沉降固结，土体的抗剪强度增加，地基承载力和稳定性提高，土体的压缩性减小，经过一段时间后，地基的固结沉降基本完成或者大部分完成，再将预压荷载卸去，这是建造建（构）筑物的一种地基处理方法。
二、论述题：
1、试述Q——S曲线判定极限荷载Qu的方法？
答：①Q——S曲线明显转折点法：当曲线存在明显陡降段时，取相应于陡降段起点的荷载值为Qu。陡降段起点是桩的支承作用即将进入破坏状态的标志。为减少作图比例不同可能造成的错觉，对预制桩和一般的灌注桩宜按规定的比例绘制。
②沉降增量与荷载增量比法：对直径或者桩宽在550mm以下的预制桩，在某级荷载Qi?1作用下，其沉降增量分相应荷载增量的比值（?Si?1/?Qi?1）
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?0.1mm/kN时，取前一级荷载Qi?Qk。这种方法是无明显陡降段的Q?S曲
线判定极限承载力规定一个合适的定量标准。
③按桩顶总沉降量取值法：当符合终止加载条件的第二点时，在Q?S曲线上取桩顶总沉降量S?400mm的相应荷载为Qu。这一方法是参照国内外经验，规定最大可能采用的极限荷载对应的桩顶总沉降量S为40mm，以作为变形控制的界限。《地基规范》还规定：对桩基沉降有特殊要求者，应根据具体情况确定Qu。由静载试验得出的各试验桩的极限荷载Qu必须进行统计。设Qu中的最大值和最小值差?Qu为极差，Qu的算术平均值为Qu，则当
?Qu/Qu?30%时，对以下两种情况分别确定单桩竖向承载力标准值Pk。（1）
__一般情况下，取Qu/2?Pk。（2）对柱下桩台，当桩数为3根或者3根以下时，
_Qumin1?Pk。如极差即?Qu超过平均值Qu的30%时，则应取最小值的，即
22_查明原因，必要时宜增加试桩数。 （书上P172页）
2、试论述桩基础的设计步骤？
答：一、选择桩的类型
（1） 确定桩的承载性状：应根据建筑桩基的等级、规模、荷载大小、结
合工程地质剖面图、各土层的性质与层厚，确定桩的受力工作类型。（2）选择桩的材料与施工方法：应根据当地材料供应、施工机具与技术水平、造价、工期以及场地环境等具体情况，选择桩的材料与施工方法。（3）确定桩长：桩长指的是自承台底至桩端的长度尺寸。一般应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径），砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1d。对抗震设防区，持力层应理解为液化层以下的稳定土层。对嵌岩灌注桩，桩底周边嵌入微风化或者中等风化岩体的最小深度，不宜小于0.5m。如各种条件许可，桩端进入持力层深度宜达到桩端阻力的临界深度，以使端阻力充分发挥。这一深度，目前认为，砂土、碎石土为3d?6d，对粉土、粘性土为5d?10d。当持力层下面存在软弱下卧层时，持力层厚度不宜小于4d。端承桩要求桩底下3d范围内应无软弱夹层、断裂带、
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洞穴和空隙分布。
二、估算桩数与桩的平面布置
（1） 桩的根数：桩基中所需桩的根数可按承台荷载和单桩承载力确定。当轴
F?G心受压时，桩数n应满足要求：n?
R式中： n——桩的根数
F——上部结构传至?0.00的荷载，kN G——承台与承台上方填土重量，kN
R——单桩承载力设计值，kN。 （2）桩的间距与平面布置
表3—1 桩的最小中心矩 土类和成桩工艺 正常情况 桩数?9 排数?3 摩阻支承为主桩基 2.5d 3.0d 非挤土和部分挤土灌注桩 3.0d 3.5d 挤土灌注桩 穿越非饱和土 3.5d 4.0d 穿越饱和土 3.0d 3.5d 挤土预制桩 3.0d 3.5d 打入试管口管桩和H形钢桩 表3—2 灌注桩扩大端最小中心矩 成桩方法 最小中心矩 1.5d或d?1m（当d?2m时）钻、挖孔灌注桩 2.0d 沉管扩底灌注桩 布桩时应注意以下几点：?既要布局紧凑，使得承台面积尽可能减小，又要充分发挥各桩的作用，要做到这一点，除了取合适的桩距外，还要使长期荷载的合力作用点与桩群截面的形心尽可能接近。?尽量对结构受力有利，尽量避免采用板下步桩，一般不在无墙的门洞部位布桩。?尽量使桩基在承受水平力和力矩较大的方向有较大的断面抵抗矩，如承台起与力矩较大的平面取向一致，以及在横墙外延线上布置探头桩等。 三、桩基受力计算
（1）桩基中的各桩荷载验算 ?《地基规范》规定
F?G?R 当轴心受压时：Q?n
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