第1章 绪论

1、基础工程，就是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。

2、基础分两类：A，把埋置深度不大（小于或相当于基底底面宽度，一般认为小于5cm）的基础称为浅基础。B，对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层，采用专门的施工方法和机具建造的基础称为深基础。

3、开挖基坑后可以直接修筑基础的地基，称为天然地基。那些不能满足要求而需要事先进行人工处理，称为人工地基。

4、基础工程设计包括基础设计和地基设计两大部分。基础设计包括基础形式的选择，基础埋置深度及基底面积大小，基础内力和断面计算等。如果地下部分是多层的结构，基础设计还包括地下结构的计算。地基设计包括地基土的承载能力确定，地基变形计算，地基稳定性计算等。当地基承载力不足或压缩性很大而不能满足设计要求时，需要进行地基处理。

5、基础的功能决定了基础体系在抗设计必须满足一下三个基本要求：强度要求，变性要求和上部结构的其他要求。

6、任何一个成功的基础工程都必须能满足一下各项稳定性及变形要求：A，埋深应足以防止基础底面下的物质向侧面挤出，对单独基础及筏形基础尤其重要。B，埋深应在冻融及植物生长引起的季节性体积变化区一下。C，体系在抗倾覆，转动，滑动或防止土破坏（抗剪强度破坏）方面必须使安全的；D，体系对土中的有害物质所引起的锈蚀或腐蚀方面必须使安全的，再利用垃圾堆筑地时及对有些海洋基础，这点尤其重要。E，体系应足以对付以后在场地或施工几何尺寸方面出现的某些变化，并在万一出现重大变化时能便于变更。F，从设置方法的角度看，基础应是经济的。G，地基总沉降量及沉降差应既为基础构件也为上部结构构件所允许。H，基础及其施工应符合环境保护标准的要求。

                             第2章  浅基础

1、常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础，深基础，深浅结合的基础（如、桩-筏，桩-箱基础等）。一般而言，天然地基上的浅基础便于施工，工期短，造价低，如能满足地基的强度和变形需要，宜优先选用。本章主要讨论天然地基上浅基础的设计原理和计算方法，这些原理和方法也基本适用于人工地基上的浅基础。

2、天然地基上浅基础的设计包含：A，选择基础的材料，类型，进行基础平面布置；B，确定地基持力层和基础埋置深度；C，确定地基承载力，D，确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；E，进行基础结构设计（对基础进行内力分析，截面计算并满足构造要求）；F，绘制基础施工图，提出施工说明。

3、在工程设计中，通常把上部结构，基础和地基三者分开来，分别进行计算、。。再把求得的柱脚支座反力作为基础荷载反方向作用于条形基础，并按直线分布假设计算基底反力，这样就可以求得基础的截面内力。进行地基计算时，则将基底压力（与基底反力大小大小相等，方向相反）施加于地基上并作为柔性荷载（不考虑基础刚度）来验算地基承载力和地基沉降。

4、上述的设计方法叫做常规设计法，虽然满足了静力平衡条件，但却忽略了地基，基础和上部结构三者之间受荷前后的变形连续性。它们三者是相互联系成整体来承担荷载而发生变形的，满足墙柱底端的位移，该处基础的变位和地基表面的沉降应相一致，满足变形协调条件。显然，地基越软弱，按常规方法计算的结果与实际情况的差别就越大。由此可见，合理的分析方法，原则上应该以地基，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为前提。

5、对于一般的基础设计仍然采用常规设计法，而对于复杂的或大型的基础，则宜在常规设计的基础上，区别情况，采用目前可行的方法考虑地基-基础-上部结构的相互作用。

6、常规设计法在满足下列条件时刻认为是可行的：A，地基沉降较小或较均匀，B，基础刚度较大。一般而言，当基础刚度较大时，可认为基底反力近似呈直线分布。对连续基础（指柱下条形基础，柱下交叉条形基础，筏形基础和箱形基础），通常还要求地基，荷载分布及柱距较均匀。

7、根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合的规定：A，所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定，B,设计等级为甲，乙级的建筑物，均应按地基变形设计（即应验算地基变形），C，丙级的建筑物可不做变形验算，如有下列情况之一，扔要做变形验算：a，地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑，b，在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时，c，软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时，d，相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时。

8、浅基础根据结构形式可分为：扩展基础，联合基础，柱下条形基础，柱下交叉条形基础，筏形基础，箱形基础和壳体基础等。根据基础所用材料的性能可分为无筋基础（刚性基础）和钢筋混凝土基础。

9、墙下条形基础和柱下基础（单独基础）统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。

10、无筋扩展基础：无筋扩展基础系指由砖，毛石，混凝土或毛石混凝土，灰土和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基础或柱下基础。无筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉，抗剪强度都不高，为了使基础内产生的抗压力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，设计时需要加大基础的高度。无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。

11、直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了满足建筑物对地基承载力和地基变形的要求，基础应尽可能埋置在良好的持力层上。

12、基础应埋置与地表以下，其埋深不宜小于0.5m（岩石地基除外，基础顶面一般应至少低于设计地面0.1m。

13、地基承载力：地基承载力是指地基承受荷载的能力。在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称为地基承载力特征值，以fa表示。Fa取决于两个条件：第一，地基要有一定的强度安全储备，确保不出现失稳现象即fa=Pu/K。Pu为地基极限承载力，K为安全系数；第二，地基沉降不应大于相应的允许值。

14、几点说明：A，按理式计算地基承载力时，对计算结果影响最大的是土的抗剪强度指标的取值，一般应采取质量最好的原装土样以三轴压缩试验测定，且每层土的试验数量不得少于6组；B，地基承载力不仅与土的性质有关，还与基础的大小，形状，埋深以及荷载情况有关，而这些因素对承载力的影响程度又随着土质的不同而不同。C，地基承载力随埋深d线性增加，但对实体基础（如扩展基础），增加的承载力将被基础和回填土重量的相应增加所部分抵偿。特别是对于饱和软土，由于Md=1，这两方面几乎相抵而收不到明显的效益。D，按土的抗剪强度确定的地基承载力特征值没有考虑建筑物对地基变形的要求，因此在基础底面尺寸确定后，还应进行地基变形验算。

15、当Pu＜2P1时，取Pu/2作为承载力特征值。

16、砌体承重结构对地基的不均匀沉降是很敏感的，其损坏主要是由于墙体挠曲引起局部出现斜裂缝，故砌体承重结构的地基变形由局部倾斜控制。框架结构和单层排架结构主要因相邻柱基德沉降差使构件受剪扭曲而损坏，因此其地基变形由沉降差控制。高耸结构和高层建筑的整体刚度很大，可近似视作刚性结构，其地基变形应由建筑物的整体倾斜控制，必要时应控制平均沉降量。

17、基础底面尺寸的确定，在初步选择基础类型和埋置深度后，就可以根据持力层的承载力特征值计算基础底面尺寸。

18、无筋扩展基础的抗拉强度和抗剪强度较低，因此必须控制基础内的拉应力和剪应力。

19、砖基俗称大放脚，其各部分的尺寸应符合砖的模数。

第3章  连续基础

1、基底反力的分布规律：在常规设计法中，通常假设基底反力呈线性分布。A有柔性基础，刚性基础（刚性基础能跨越基地中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘，这种现象称为基础的“架越作用”）

2、文克勒地基模型：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，即p=ks。K为 基床反力系数，单位是kN/m3。

3、在下列情况下，可以考虑采用文克勒地基模型：A，地基主要受力层为软土。由于软土的抗剪强度低，因而能够承受的剪应力值很小。B，厚度不超过基础底面宽度一半的薄压缩层地基。这时地基中产生附加应力集中现象，剪应力很小。C，基底下塑性区相应较大时。D，支承在桩上的连续基础，可在用弹簧体系来代替群桩。

4、基床系数的确定：机床系数为k=p/s，其取值受很多因素影响，如基底压力的大小及分布，土的压缩性，土层厚度，邻近荷载影响等。A，按基础的预估沉降量确定。B，按荷载试验成果确定。

5、内力计算：A，简化计算法，根据上部结构刚度的大小，简化计算法可分为静定分析法和倒梁法两种。柱下条形基础的计算步骤：确定基础底面尺寸—基础地板计算—基础梁内力计算。B，弹性地基梁法，

6、地基基础的补偿性设计概念，在软弱地基上建造采用浅基础的高层建筑时，常常会遇到地基承载力或地基沉降不满足要求的情况。采用补偿性基础设计时解决这一问题的有效途径之一。

第4章  桩基础

1、端承型桩和摩擦型桩。A端承型桩指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担荷载较多的桩，其桩端一般进入中密以上的砂类，碎石类土层，或位于中风化，微风化及新鲜基岩顶面。B，摩擦型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同享受，但桩侧阻力分担荷载较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多为较坚实的粘性土，粉土和砂类土，且桩的长径比不是很大。

2、预制桩和灌注桩：A，根据所用材料不同，预制桩可分为混凝土预制桩，钢桩和木桩三类。预制桩的沉桩方式主要有，锤击法，振动法，和动静法。B，灌注桩是直接在所涉及桩位处成孔，然后再孔内加放钢筋笼再浇灌混凝土而成。包括沉管灌注桩，钻孔灌注桩，挖孔桩，爆炸灌注桩，

3、桩的成型方式效应：桩的成型方式不同，桩周土受到的挤土作用也很不相同也很不想同。挤土作用会引起桩周土的天然结构，应力状态和性质产生变化，从而影响桩的承载力，这种变化与土的类别，性质特别是土的灵敏度，密实度和饱和度有密切关系。对摩擦型桩，沉桩后的承载力还随时间呈一定程式的增长，一般来说，初期增长速度较快，随后逐级变缓，一段时间后则趋于某一极限值。

4、挤土桩，部分挤土桩和非挤土桩，A，实心的预制桩，下端封闭的管桩，木桩以及沉管灌注桩等打入桩，在锤击，振动贯入或压入过程中，都将桩位处的土大量排挤开，因而使桩周土层受到严重扰动，土的原状结构遭到破坏，土的工程性质有很大变化。

5、挤土桩的成桩效应：挤土桩成桩过程中产生的挤土作用，将使桩周土扰动重塑，侧向压应力增加，且桩端附近土也会受到挤密。非饱和土因受挤而增密，增密的幅度随密实度减小或粘性降低而增大。

6、桩顶所承受的荷载就是桩的极限承载力。

7、影响单桩荷载传递的因素主要有：A，桩端土与桩周土的刚度比Eb/Es：比值越小桩身轴力沿深度衰减越快，即传递到桩端的荷载越小。对于中长柱，当比值为1时（均匀土层），桩侧摩擦阻力接近于均匀分布，几乎承担了全部荷载，桩端阻力仅占荷载的5%左右，即属于摩擦桩。当比值为100时，桩身轴力上段随深度减小，下段近乎沿深度不变，即桩侧摩阻力上段可得到发挥，下段则因桩土相对位移很小（桩端无位移）而无法发挥出来，B，桩土刚度比Ep/Es，比值越大，传递到桩端的荷载越大，但比值超过100后，对桩端阻力分担荷载比的影响不大。而对于比值小于10的中长柱，其桩端阻力分担的荷载几乎接近于零，这说明对于砂桩，碎石桩，灰土桩等低刚度桩组成的基础，应按复合地基工作原理进行设计。

8、当桩端入土深度线性增加，而大于该深度后则保持恒指不变，这一深度称为端阻的临界深度，它随持力层密度的提高，上覆荷载的缩减而增大。

9、当桩端持力层下存在软弱下卧层，且桩端与软弱下卧层的距离小于某一厚度时，桩端阻力将受软弱下卧层的影响而降低。这一厚度称为端阻的临界厚度，它随持力层密度的提高，桩径的增大而增大。

10、单桩竖向承载力的确定，取决于两方面A，桩身的材料密度，B，地层的支撑力。设计时分别按这两方面确定后取其中的小值。

11、挤土桩在设置后须隔一段时间才开始载荷试验。这是由于打桩时土中产生的孔隙水压力有待消散，且土体因打桩扰动而降低的强度也有待随时间而部分恢复。在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的1%，且不应少于3根。

12、单桩竖向静载荷试验的极限承载力必须进行统计，计算参加统计的极限承载力的平均值，当满足其极差不超过平均值的30%时，宜增加试桩数并分析离差过大的原因，结合工程具体情况确定极限承载力Qu。对桩数位3根及3根以下的柱下桩台，则取最小值为单桩竖向极限承载力Qu。将单桩竖向极限承载力Qu除以安全系数2，作为单桩竖向承载力特征值Ra。

13、又两根以上桩组成的桩基础称为群桩基础。竖向荷载作用下，由于承台，桩，土相互作用，群桩基础中。因此，群桩基础的承载力来衡量群桩基础中各根单桩的平均承载力比单桩降低或提高的幅度。

14、承台底面与基土可能脱开的情况包括：A，沉入挤土桩的桩周土体因孔隙水压力剧增所引起的隆起，于承台修筑后孔压继续消散而固接下沉，或车辆频繁行驶振动，以及可能产桩周负摩擦阻力的各种情况所导致的承台底面与基土的初始接触随时间渐渐松弛而脱离：B，是黄土地基湿陷或砂土地震液化所引起的承台底面与基土突然脱开。

15、群桩效应系数=1。群桩效率系数可能小于1，也可能大于1。

16、如果桩距很大（s＞D，一般大于6d），以上各项影响都将趋于消失，而各桩的工作性状就接近于单桩了。

17、在桩顶竖向荷载作用下，当桩相对于桩侧土体向下位移时，土对桩产生的向上作用的摩阻力，称为正摩阻力。但是，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，土堆桩产生的向下作用的摩阻力，称为负摩阻力。

18、中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相等的条件确定。但影响中性点位置的因素较多，与桩周土的性质和外界条件变化有关。

19、减小负摩阻力的工程措施：A，预制混凝土桩和钢桩。B，灌注桩

20、桩的平面布置原则，宜采用外密内疏的布置方式。

第5章 地基处理

1、地基处理主要目的与内容应包括：1、提高地基土的抗剪强度，以满足设计对地基承载力和稳定性的要求；2、改善地基的变形性质，防止建筑物产生过大的沉降和不均匀以及侧向变形等；3、改善地基的渗透稳定，防止渗流过大和渗透破坏等；4、提高地基的抗震性能，防止液化，隔振和减小振动波的振幅等；5、消除黄土的湿陷性，膨胀土的胀缩性等。

2、当建筑物基础下持力层比较软弱，不能满足设计荷载或变形的要求时，常在地基表面铺设一定厚度的垫层，或者把表面部分软弱土层挖走，置换成强度较大的砂石素土等，处理地基表层，这类方法称为垫层法。1、换土垫层（厚度一般为1-2m左右，过薄＜0.5m，其作用不明显；较厚＞3m，施工困难，经济不合理）2、排水垫层 3、加筋垫层

3、自重预压、堆载预压、真空预压、降水预压以及真空—堆载联合与压法

4、强夯法：它与重锤夯不同，是通过强大的夯击力在地基中产生动应力与振动波，从地面夯击点发出纵波和横波传到土层深处，使地基浅层和深处产生不同程度的加固，影响深度达10米以上。

5、强夯的机理

强夯加固地基主要是以强大的夯击动能产生强烈的应力波和动应力对地基土作用的结果。沿地基深度形成三个区：1、地表，因表面波扰动，形成松动区；2、在其一定深度内，受到压缩波作用，使砂土和黏土压密形成加固区；3、在加固区下，应力波逐渐衰减，对地基不起作用，称为弹性区。根据孔隙水压力与动应力和应变的关系，分为三个阶段：1、加载阶段 2、卸载阶段 3、动力固结阶段

6、振冲法

利用振动和水力冲切原理加固地基的方法称为振冲法，分为振冲密实——砂类土，振冲置换——黏性土。

第7章 挡土墙

1、建造挡土墙的目的在于支撑墙后土体，防止土体产生坍塌和滑移。地下室外墙和室外地下人防通道的侧墙也是挡土墙。

2、按结构类型分类：重力式、悬臂式、附壁式、板桩式

3、重力式挡土墙靠墙本身的重量保持墙身的稳定。分为：仰斜（主动土压力最小）、垂直、俯斜（主动土压力最大），从填挖方角度看，如果为挖方，仰斜合理；如果为填方，俯斜合理，设计时，应优先采用仰斜式，其次是垂直式。

2、排水措施：如果在设计挡土墙时，没有考虑排水措施或引排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加，此外又由于墙背积水，又增加了水压力。

填土质量的要求：选择好的填料以及保证填土的密实度是挡墙施工的两个关键问题。应该选择抗剪强度高、性质稳定、透水性好的粗颗粒作为填料。

3、通常包括以下内容：1、抗倾覆验算；2、抗滑移验算；3、地基承载力验算；4、墙身强度验算；5、抗震计算

第9章 特殊土地基

1、主要受力层由软土组成的地基称为软土地基。软土一般指外观以灰色为主，天然空隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。它包括淤泥、淤泥质土、泥炭和泥炭质土，其压缩系数一般大于0.5mpa-1，不排水抗剪强度小于20kpa。

2、湿陷性黄土（非自重湿陷性、自重湿陷性）、非湿陷性黄土；自重湿陷量≤70mm时，应定为非自重湿陷性黄土地；自重湿陷量＞70mm时，应定为自重湿陷性黄土地。

3、当湿陷系数＜0.015时，应定为非湿陷黄土；当湿陷系数＞0.015，应定为湿陷黄土。黄土湿陷量是压力的函数，事实上存在着一个压力界限值，压力低于这个值，黄土即使浸了水也只产生压缩变形，而不会出现湿陷性现象，这个界限称为湿陷起始压力。

4、地基处理：其目的在于破坏湿陷性黄土的大孔结构，以便全部或部分消除低级的湿陷性，从根本上避免或削弱湿陷现象的发生。常用方法有，土垫层、重锤夯实、强夯、预浸水、化学加固。

防水措施

结构措施

5、膨胀土一般只黏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失水收缩两种变形特性的粘性土；而黏性岩是指含有较多亲水矿物，含水率变化时发生较大体积变化的岩石，其具有遇水膨胀、软化、崩解和失水收缩、开裂的特性。

6、膨胀力表示原状土样在体积不变的情况下，由于浸水产生的最大内应力。一般要求基础压力p宜超过地基膨胀力，但不得超过地基承载力。

7、区别于膨胀土：红黏土浸水后膨胀量很小，失水后收缩剧。

8、岩溶是石灰岩、泥灰岩、白云岩、大理岩、石膏、盐岩层等可溶性岩石受水的化学和机械作用而形成的溶洞、溶沟、裂隙、暗河、石芽、漏斗、钟乳石等奇特的地面以及地下形态的总称。下载本文