《基础工程》(第四版)王晓谋主编 - 删减版

《基础工程》（第四版、王晓谋主编）

一、名词解释

第一章

1.地基：承担建筑物荷载的地层。

2.基础：介于上部结构与地基之间的部分，即建筑物最底下的一部分。

3.天然地基：自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基

4.人工地基：天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的

土体称为人工地基

5.浅基础：基础埋深小于5m，在设计计算中可忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的基础

6.深基础：基础埋深大于5m，在设计计算中不能忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的

基础

7.最不利荷载组合：参与组合起来的荷载，能产生相应的最大力学效能 第二章

1.刚性基础：不需配置受力钢筋的基础 2.柔性基础：用钢筋砼修建的基础

3.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

材料的强度极值，从而得到墩台边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角。

4.刚性扩大基础；也叫无筋扩展基础，由砖，毛石，混凝土，灰土和三合土等材料组成的墙

下条基或柱下独立基础

5.地基容许承载力：指地基稳定有足够安全度的承载能力，它由地基极限承载力除以一个安

全系数所得

6.持力层：直接支承基础的土层。其下的土层为下卧层。 7.下卧层：持力层地基承受的荷载是随着土体深度的加深而慢慢减小，到一定深度后土体承

受的荷载 就可以忽略不计了，这时我们就把这一层往下的土体叫做下卧层

8.软弱下下卧层：地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力

的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层

9.桩的横向承载力：桩在与桩横轴线垂直方向受力时的承载力。 第三章

1.高桩承台基础；承台在地面或冲刷线以上的基础 2.低桩承台基础；承台在地面或冲刷线以下的基础 3.基桩；就是指群桩基础中的单桩

4.灌注桩；在现场地基中钻挖桩孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再灌注桩身混凝土而成的桩 5.端承桩；桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力可忽略不计的桩 6.摩擦桩；桩顶极限荷载绝大部分都由桩侧阻力承担，桩端阻力可以忽略的桩 7.柱桩；也称为端承桩

8.单桩承载能力；单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形

也在容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载

9.深度效应；桩的承载力(主要是桩端承载力)随着入土深度，特别是进入持力层的深度而变

化，这种特性称之为深度效应

10.单桩轴向承载能力：指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的

最大荷载

11.负摩阻力；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

12.中性点：在ln深度处桩周土与桩截面沉降相等，两者无相对位移发生，其摩阻力为零，

正、负摩阻力交换处为零的点即为中性点。

13.钻孔灌注桩；在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩

孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩

14.正循环成孔；泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔，经钻头的出浆口射出。底部

的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出，经过沉浆池沉淀净化，泥浆再循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护

15.反循环成孔：泥浆由泥浆池流入钻孔内，同钻渣混合。在真空泵抽吸力作用下，混合物

进入钻头的进渣口，经过钻杆内腔，泥石泵和出浆控制筏排泄到沉淀池中净化，再供使用。由于钻杆内径较井孔直径小得多，故钻杆内泥水上升比正循环快4~5倍，在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位

第四章

1.弹性抗力：桩身的水平位移及转角，使桩挤压桩侧土体，桩侧土对桩所产生的横向土抗力，

称为土的弹性抗力

2.地基系数；单位面积的土在弹性范围内产生单位变形所需的力

3.刚性桩；当桩的入土深度h>2.5/a时，称为弹性桩，反之称为刚性桩，a为桩-土变形系数。 4.柔性桩；

5.桩的换算宽度；计算桩的内力与位移时不直接采用桩的设计宽度（直径），而是换算成相

当实际工作条件下矩形截面桩的宽度b1，b1称为桩的计算宽度

6.群桩效应：由于承台、桩、土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状（承载能力与沉降）

与相同地质条件和设置方法的单桩有显著差别的现象

第五章

1.沉井；先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不

断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构 第六章

1.软土：软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的

淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土

2.换土垫层法；建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，将基

础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去，然后回填强度较大的砂、石或灰土等，并夯至密实。

3.化学加固法；是利用某些化学溶液注入地基土中，通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒

表面活化，在接触处胶结固化，以增强土颗粒间的连结，提高土体的力学强度的方法

4.砂井堆载预压法；在软土层中按一定距离打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂

井”，在堆载预压下，加速地基排水固结，提高地基承载能力。

5.挤密砂桩法；是利用振动或锤击作用，将桩管打入土中，分段向桩管加砂石不断提升并反

复挤压而建成桩的方法

6.强夯法；指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固

结的方法

7.复合地基：指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中

设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。

三．选择题 第一章

1.下列不属于基本可变荷载的是：（ A B ）

A．水的浮力；B 风力；C 汽车荷载； D 人群荷载

2.基础工程设计计算的基本原则：（ABCD）

A 基础底面的压力小于地基的容许承载力； B 地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值； C 地基及基础的整体稳定性有足够保证； D 基础本身的强度满足要求。 第二章

3.不需配置受力钢筋，仅通过限制基础伸出宽度与高度之比来满足强度要求的基础称为( A )。

A．刚性基础 B 柔性基础 C

3.扩大基础 下列不属于浅基础的是（ B D ）

A 刚性扩大基础； B 桩基础 C 箱形基础 D

3.沉井基础 板桩墙可分为（ABCD）几种形式。

A 无支撑式 B 单支撑板式 C 多支撑式 D 锚撑式

4.双壁钢围堰采用中空井壁是因为：（A C）

A 提供的浮力可使围堰在水中自浮，使双壁钢围堰在漂浮状态下分层接高下沉；

B 节约钢材；

C利用向井壁内的密封隔舱不等高灌水来控制双壁围堰下沉及调整下沉时的倾斜；

5.地基容许承载力的确定一般有以下四种方法：（ABCD）

A在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；

B根据现场荷载试验的p-s曲线；

C按地基承载力理论公式计算；

D按现行规范提供的经验公式计算。

6.刚性扩大基础的设计与计算的主要内容：（ABCD）

A 基础埋置深度的确定； B 刚性扩大基础尺寸的拟定；

C 地基承载力验算；基底合力偏心距验算；基础稳定性和地基稳定性验算；

D 基础沉降验算。

7.选择基础埋深时，对于岩质地基如岩石的风化层很厚，难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据（ABC ）来确定。

A 风化程度 B 冲刷深度 C 风化层的容许承载力 D 岩层的承载能力

8.当基础的抗倾覆验算不合格时，可以采取以下措施：（AD ）

A 桥台的台身做成后倾式 B 基底增设齿槽 C 仅受单向水平推力，基底做成倾斜式 D 台后一定长度范围内填碎石、干砌片石或填石灰土

9.当基础的抗滑移验算不合格时，可以采取以下措施：（BC ）

A 桥台的台身做成后倾式 B 基底增设齿槽 C 仅受单向水平推力，基底做成倾斜式 D 台后一定长度范围内填碎石、干砌片石或填石灰土

10.下列属于预制桩的是：（ABC）

A 打入桩 B 振动下沉桩 C 静力压桩 D 沉管灌注桩

11.按照桩土相互作用的特点，竖向受荷桩可分为( B )两类。

A 挤土桩和非挤土桩 B 端承桩和摩擦桩 C 主动桩和被动桩

12.旋转转进成孔时，按照泥浆循环程序不同分为( B )两种。 A 正循环和逆循环 B 正循环和反循环 C 换浆循环和抽浆循环

13.钻孔过程中泥浆的作用有（ ABCD ）

A孔内产生较大的静水压力，防止坍孔。B孔壁形成胶泥护壁，切断孔内外渗流，稳定孔内水位； C悬浮钻渣，利于排渣。 D冷却机具和切土润滑。

14.下列桩型中属于挤土桩的是（AC）

A 实心预制桩 B 预应力管桩 C 沉管灌注桩 D 敞口钢管桩

挤土效应对工程建设造成的不利影响有：（ABCD）

A 未初凝的灌注桩桩身缩小乃至断裂 B 桩上涌和移位，地面隆起，降底桩的承载力 C 影响邻近建筑物，地下管线的安全；D使桩产生负摩阻力，降低桩基承载力，增大桩基沉降

15.桩基施工中护筒的作用有（ABC ）：

A 固定桩位，并作钻孔导向； B 保护孔口防止孔口土层坍塌；

C 隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工 水位以稳固孔壁。 D 防止超钻

16.正循环旋转钻机所用钻头有：（ ABD ）

A 鱼尾钻头 B 笼式钻头 C 牙轮钻头 D 刺猬钻头

17.钻孔过程中应注意：（ABCD）

A 始终保持钻孔护筒内水位要高出筒外1~1.5m的水位差和护壁泥浆达到要求。 B 根据土质等情况控制钻进速度、调整泥浆稠度。 C 钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻。

D 加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底土质等情况进检验，合格后立即清孔、吊放钢筋笼，灌注混凝土。

18.灌注水下混凝土时应注意：（ABCD）

A 混凝土拌合必须均匀，尽可能缩短运输距离和减小颠簸；

B 灌注混凝土必须连续作业，一气呵成，避免任何原因的中断。

C 随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，孔内混凝土上升到接近钢筋骨架底处时应防止钢筋笼架被混凝土顶起。

D 灌注的桩顶标高应比设计值高出０.５m，此范围的浮浆和混凝土应凿除。

19.在深水中修筑高桩承台桩基时，由于承台位置较高不需座落到河底，一般采用（ AB ）修筑桩基础。

A 吊箱法 B 套箱法 C 围堰法

20.土对桩的支承力由 和 两部分组成。一般情况下， 先于 发挥。（ ）A

A 侧摩阻力、端阻力；侧摩阻力，端阻力 B 基底压力、摩阻力；基底压力，摩阻力 C 侧摩阻力、端阻力；端阻力，侧摩阻力

21.下列情况可视为摩擦桩的是（ABD）

A 当桩端无坚实持力层且不扩底时；

B桩端虽置于坚实持力层但桩的长径比很大，传递到桩端的荷载较小；

C 桩周土层软弱，桩底支承在岩层上；

D当预制桩由于挤土效应，使已沉入桩上涌，桩端阻力明显降低时。

22.预制桩起吊和堆放时吊（支）点的确定应根据（ B ）

A 施工方便 B 桩的正负弯矩相等 C 反力相等 D 桩的配筋数量

23.对于桥头路堤高填土的桥台桩基础，当桩周土的沉降大于桩的沉降时，在桩侧将产生（ B ）。

A 弹性抗力 B 负摩阻力 C 正摩阻力

24.静载荷试验中，极限荷载确定依据：（ABC）

A 取破坏荷载的前一级荷载

B P－S曲线上明显拐点处所对应的荷载

C S－lgt曲线线形由直线变为折线时所对应的前一级荷载

D 时间—位移梯度曲线上第二直线段末端的点

25.单向多循环加载法测定单桩横向承载能力时，极限荷载可取：（ AD ）

A 荷载－时间－位移（H0－T－U0）曲线明显陡降（即位移包络线下凹）的前一级荷载

B P－S曲线上明显拐点处所对应的荷载

C S－lgt曲线线形由直线变为折线时所对应的前一级荷载

D 荷载－位移梯度（H0－U0/H0)曲线第二直线段终点对应荷载

26.下列情况下可产生负摩阻力的是：（ ABC ）

A 桩附近大量堆载，引起地面沉降 B 地下水位下降，引起土层产生自重固结

C 桩穿越欠固结土层进入硬持力层 D 挤土效应引起已就位的桩上浮。

27.验算可能产生负摩阻力桩的单桩承载能力时，下列说法正确定的是：（B C ）

A 桩侧摩阻力取整个桩长范围内的侧阻力之和； B 负摩阻力nN应作为外荷载加以考虑；

C 桩侧摩阻力只计中性点以下桩段的侧摩阻力之和； D 取中性点处作为验算截面。 第四章

28.影响土的弹性抗力的因素有：（ABCDE）

A 土体性质；B 桩身刚度；C 桩的入土深度；D桩的截面形状；E桩距及荷载

29.为计算方便起见，按照桩与土的相对刚度，将桩分为 。当桩的入土深度5.2h时，按 来计算。（ C ）

A 刚性桩、柔性桩；刚性桩 B 刚性桩、弹性桩；刚性桩 C刚性桩、弹性桩；弹性桩

30.对于摩擦型群桩基础，当桩的中心距小于6倍桩径时，下列说法正确的是（ BD ）

A 不必考虑群桩效应 B 群桩基础的承载能力小于各基桩承载能力之和

C 群桩基础的沉降等于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降

D 群桩基础的群桩基础的沉降大于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降

31.对于端承型群桩基础，下列说法正确的是（ AC ）

A 不必考虑群桩效应，各基桩的工作性状接近于相同地质条件下的单桩

B 群桩基础的承载能力小于各基桩承载能力之和

C 群桩基础的沉降等于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降

D 群桩基础的群桩基础的沉降大于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降

32.关于桩基设计，下列说法正确的是：（ABD）

A 基岩埋藏较浅时，应优选柱桩；

B 同一桩基中不宜同时采用柱桩和摩擦桩，以及不同材料、不同直径和长度 相差过大的桩； C 柱桩的最小嵌岩深度由单桩轴向承载能力控制

D 在进行桩的平面布置时应尽可能使群桩横截面重心与荷载合力作用点重合或接近

第五章

33．沉井施工过程中，在抽除垫木时，应依据( ABCD )的原则进行。 A 对称 B分区 C 依次 D 同步

34．沉井的一般构造可分为 、隔墙、井孔、凹槽、射水管、封底和盖板。（ AD ）

A 井壁 B 射口挡板 C 气龛 D 刃脚

35.沉井井壁的作用有：（ ABC ）

A施工中用作围堰，承受土、水压力； B 下沉时作为重量克服井壁与土之间的摩阻力； C 施工完毕后，作为基础或基础的一部分承担荷载 D 保持井内水位

36.沉井隔墙的作用有：（ BC ）

A 施工中用作围堰，承受土、水压力；

B 增加沉井在下沉过程中的刚度，减小井壁受力计算跨度； C 分隔井孔，控制沉降及纠倾 D 保持井内水位 37.沉井发生倾斜纠正方法：（ABCD） A在沉井高的一侧集中挖土； B 在低的一侧回填砂石； C 在沉井高的一侧加重物或用高压身水冲松土层； D 必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。

第六章

38.砂井或塑料排水板的作用是什么？（D）

A 提高复合模量 B 形成复合地基 C 起竖向增强体的作用 D 预压荷载下的排水通

道

通过将土压密挤实，使孔隙比减小从而提高地基土的强度减小变形的地基处理方法有：（ABC）

A 强夯法 B 堆载预压 C 挤密砂桩 D 深层搅拌

39.利用化学方法使得土粒胶结在一起，提高土的强度，减小土的压缩性的地基处理方法有：（ ABD ）

A 硅化法 B 旋喷法 C 挤密砂桩 D 深层搅拌 40.对于饱和软粘土适用的处理方法有（ CDE ）

A 碾压 B 强夯 C 降水预压 D 堆载预压 E 搅拌桩 F 振冲碎石桩 41.通过置换处理地基的方法有（ABC）

A 换土垫层 B 碎石桩 C 石灰桩法 D 深层搅拌桩

42.通过增加排水途径，缩短排水距离，加速地基固结来进行地基处理的方法有：（A C） A 砂井法 B 堆载预压法 C 塑料排水板法 D 碎石桩法 43.软土的工程特性：（ABCDE）

A 含水量较高，孔隙比较大 ； B 抗剪强度低； C 压缩性较高； D渗透性很小； E结构性明显，流变性显著

五．简单题 一．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。

二．浅基础

1.浅基础与深基础有哪些区别？

答：两者区别主要在三个方面：⑴埋置深度上：浅基础是指埋置深度在5米以内或基础宽度比埋深大的基础，其结构形式较简单，深基础是埋深大于5米以上且基础宽度小于埋深的基础，其结构形式一般较复杂；⑵设计上：浅基础不考虑基础侧面的土体对基础竖向的摩阻力和水平向的土抗力，而深基础要考虑；⑶施工上：浅基础一般是明挖，施工方法及设备简单，造价低，而深基础一般需要专门的设备开挖，施工方法及设备较复杂，造价较高。

2.何谓刚性基础？刚性基础有什么特点？

答：刚性基础是指由抗压强度高，抗剪抗弯强度较低的材料砌筑而成的基础，基础要求有足够的截面抵抗弯曲拉应力和剪应力，即满足刚性角的要求，从而不需要配置钢筋的基础。其特点是稳定性好、施工简便、自重大，能承受较大的荷载，适合于地基条件较好持力层承载力较高的情况。

3.确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

答：应考虑以下几个因素：⑴地基的地质条件；⑵河流的冲刷深度；⑶当地的冻结深度；⑷上部结构形式；⑸当地的地形条件；⑹保持持力层稳定所需的最小埋置深度。

4.基础埋置深度对地基承载力、沉降有什么影响？

答：一般来说，随着基础埋置深度的增加，基础底面的附加应力逐渐减小，地基承载力是随之增加，而沉降是随之减小的。

5.何谓刚性角（请绘图说明）？它与什么因素有关？

答：刚性角是指从与基础相连的上部结构边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角。它与基础所用的材料强度有关，也与基底压力有关。

6.刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距？ 答：验算刚性扩大基础底面的合力偏心距的目的是控制其大小，尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大使基础产生较大的不均匀沉降而使上部结构发生倾斜，影响正常使用。

7.地基沉降计算包括哪些内容？

答:地基沉降验算内容包括沉降量、相邻基础沉降差、不均匀沉降产生的倾斜和局部倾斜等。

8.在什么情况下应验算桥梁基础的沉降？

答：大型、重要的桥梁基础要验算沉降，修建在一般土质条件下的中小型桥梁的基础只要满足了地基的强度要求，就可以不验算其沉降，但是下列几种情况下的中小桥梁基础的沉降需要验算：⑴修建在地质条件复杂、地层分布不均或强度较小的软粘土地基及湿陷性黄土上的基础；⑵修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础；⑶当相邻基础下地基土强度有显著不同或相邻跨度相差悬殊而必须考虑其沉降差时；⑷对于跨线桥、跨线渡槽要保证桥（或槽）下净空高度时。

9.水中基坑开挖的围堰形式有哪几种？

答：水中基坑开挖的围堰形式有以下几种：土围堰、草袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰等。

10.水中基坑开挖的围堰应满足哪些要求？

答：应符合的要求有：⑴围堰顶面标高应高出施工期间可能出现的最高水位0.5米以上，有风浪时应适当加高；⑵修建围堰使河道断面压缩一般不超过流水断面积的30%，必要时应采取有效防护措施；⑶围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适当工作面积，基坑边缘至堰脚距离一般不小于1米；⑷围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、水压力以

及其他可能发生的荷载，满足强度和稳定要求，并应具有良好的防渗性能。

11.天然地基浅基础有哪些类型？

答：常见的类型有：刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础、筏板基础、箱形基础等。

12.确定地基容许承载力的方法有哪些？地基承载力的深宽修正系数与哪些因素有关？

答：一般有四种方法确定：⑴在土质基本相同的条件下，参照临近建筑物的地基容许承载力；⑵根据现场载荷试验曲线确定；⑶按地基承载力理论公式计算；⑷按现行规范提供的经验公式计算。

16. 简述箱形基础的特点。 答：⑴ 整体性好，具有比筏板基础更大的刚度，能有效调整和减少不均匀沉降，减少对上部结构的影响；

⑵ 它的宽度和有限埋深比单独基础和条形基础大，能提高地基的承载力和加强地基的稳定性；

⑶ 它的地下箱体体积大，与筏板（地下室）基础相比，不仅能提供更大的地下使用空间，而且具有较大的补偿效应。

三．桩基础

1.桩基础有何特点？

答：特点：承载力高，稳定性好，沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用材料少，施工简便等特点，同时具有适应性强的特点，不仅便于机械化施工和工厂化生产，而且能以不同类型的桩基础适应不同的水文地质条件、荷载性质和上部结构特征。

2. 桩基础适用于什么情况？

答：适用于以下情况：⑴荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时；⑵河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，位于基础或结构物下面的土层有可能被侵蚀、冲刷，如采用浅基础不能保证基础去、安全时；⑶当地基计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压缩）土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，以减少建筑物沉降并使沉降较均匀；⑷当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位移和倾斜时；⑸当施工水位或地下水位较高，采用其他深基础施工不便或经济上不合理时；⑹地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加建筑物抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对建筑物的危害。

2.在竖向荷载作用下，端承桩和摩擦桩受力情况有什么不同？

答：在竖向荷载作用下，端承桩所发挥的承载力以桩底土层的承载力为主，其特点是桩身穿过较松软土层，桩底支承在坚实土层或岩层中，且桩径比不太大；摩擦桩所发挥的承载力以侧摩阻力为主，其特点是桩穿过并支承在各种压缩性的土层中。

3.钻孔桩施工前埋设护筒，其作用是什么？

答：护筒的作用是：⑴固定桩位，并作钻孔导向；⑵保护孔口防止孔口土层坍塌；⑶

隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳定孔壁。

5.钻孔灌注桩成孔时，泥浆起什么作用？

答：泥浆的作用有：⑴在孔内产生较大的静水压力，防止塌孔；⑵泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；⑶泥浆相对密度大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出；⑷能冷却机具和切土润滑，降低钻具磨损和发热程度。

8.灌注桩清孔的目的是什么？有哪些清孔方法？具体说明。

答：清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的钢筋混凝土质量，确保桩的承载力。方法有：⑴抽浆清孔：用空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆而达到清孔的目的，适用于孔壁不易坍塌、各种钻孔方法成孔的柱桩和摩擦桩。⑵掏渣清孔：用掏渣筒掏清孔内粗粒钻渣，适用于冲抓、冲击成孔的摩擦桩。⑶换浆清孔：正、反循环旋转钻机可在钻孔完成后不停钻、不进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理泥浆的要求，适用于各类土层的摩擦桩。

9.钻孔灌注桩有哪些成孔方法，各适用什么情况？

答：⑴旋转钻进成孔：利用钻具的旋转切削土体钻进，并同时采用循环泥浆的方法护壁排渣，适用于较细、软的土层，如各种塑性状态的粘性土、砂土、夹少量；粒径小于100~200mm的砂卵石土层，在软岩中也曾使用，我国钻孔深度可达100m以上。⑵冲击钻进成孔：利用钻锥（重为10~35KN）不断地提锥、落锥反复冲击孔底土层，把土层中泥砂、石块挤向四壁或打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，利用掏渣筒取出，重复以上过程冲

击钻进成孔。适用于含有漂卵石、大块石的土层及岩层，也能用于其他土层，成孔深度一般不宜大于50mm。⑶冲抓钻进成孔：用兼有冲击和抓土作用的抓土瓣，通过钻架，由带离合器的卷扬机操纵，靠冲锥自重（10~20KN）冲下使土瓣锥尖张开插入土层，然后卷扬机提升锥头收拢抓土瓣将土抓出，弃土后继续冲抓钻进而成孔。适用于粘性土、砂性土及夹有碎卵石的砂砾土层，成孔深度宜小于30m。

10.灌注水下混凝土应注意哪些问题？

答：灌注水下混凝土是钻孔灌注桩最后一道关键性的工序，应注意以下问题：⑴混凝土拌和必须均匀，尽可能缩短运输距离和减小颠簸，防止混凝土离析而发生卡管事故。⑵灌注混凝土必须连续作业，一气呵成，避免任何原因的中断，因此混凝土的搅拌和运输设备应满足连续作业的要求，孔内混凝土上升到接近钢筋笼架底处时应防止钢筋笼架被混凝土顶起。⑶在灌注过程中，要随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，提管时保证导管埋入混凝土面内有3~5m深度，防止导管提升过猛，管底提离混凝土面或埋入过浅，而使导管内进水造成断桩夹泥，但也要防止导管埋入过深，而造成导管内混凝土压不出或导管为混凝土埋住凝结，不能提升，导致中断浇灌而成断桩。⑷灌注的桩顶标高应比设计标高预加一定高度，此范围的浮浆和混凝土应凿除，以确保桩顶混凝土的质量，预加高度一般为0.5m，深桩应酌量增加。

11.考虑基桩的纵向挠曲时，桩的计算长度应如何确定？为什么？

答：应结合桩在土中支承情况，根据两端支承条件确定，近似计算可参照规范。因为在竖向荷载作用下，基桩将像一根受压杆件，发生纵向挠曲破坏而丧失稳定性，而且这种破坏往往发生于截面承压强度破坏以前，因此验算时尚需考虑纵向挠曲影响，即截面强度应乘以纵向挠曲系数。

12.从哪些方面来检测桩基础的质量？各有何要求？

答：1、桩的几何受力条件检验：桩的几何受力条件主要是指有关桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差的范围之内。2、桩身质量检验：对桩的尺寸，构造及其完整性进行检测，验证桩的制作或成桩的质量。3、桩身强度与单桩承载力检验，保证桩的完整性，检测桩身混凝土的抗压强度，预留试块的抗压强度不低于设计采用混凝土相应抗压强度，对于水下混凝土应高于20%。

13.什么是“m”法？它的理论依据是什么？此方法有什么优缺点？

答：假定地基系数c随深度成正比例增长，m为地基土比例系数。M法基本假定是认为桩侧为温克尔离散线性弹簧，不考虑桩土之间粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用，桩土协调变形，任意深度产生桩测水平抗力与该点水平位移成正比，且c随深度成正比增长。

优缺点1根据m法假定，凸弹性抗力与位移成正比，此换算忽视桩身位移2换算土层厚Hm仅与桩径有关，与地基土类，桩身材料等因素无关，显然过于简单。

14.地基土的水平向土抗力大小与哪些因素有关？

答：土体的性质，桩身刚度大小，桩的截面形状，桩与桩间距，桩入土深度及荷载大小

15.“m”法为什么要分单排桩和多排桩？弹性桩和刚性桩？

答：单排桩是指在水平外力H作用面向垂直平面上，由多根桩组成单排桩的基础。多

排桩，指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础，不能直接应用单桩形式计算桩内力公式计算各桩顶作用力，需应用结构力学另行计算。当入土深度h>2.5/α，桩相对刚度小，必须考虑桩实际刚度，按弹性桩计算，当桩入土深度h不大于2.5\\α，则桩相对刚度较大，可按刚性桩计算

16.在“m”法中高桩承台和低桩承台的计算有什么异同？ 答：低桩承台考虑承台侧面土的水平抗力与桩和桩侧土共同作用抵抗和平衡水平外荷载作用，考虑低桩承台侧面土的水平土抗力是与共同作用时，桩内力与位移计算仍可按前述方法，只需在力系平衡中考虑承台侧面土的抗力因素。

17.用“m”法对单排桩基础的设计和计算内容包括哪些内容？计算步骤是怎样的？ 答：（1）桩的挠曲微分方程的建立及其解；（2）计算桩身内力及位移的无量纲法；（3）桩身最大弯矩位置和最大弯矩的确定；（4）桩顶位移的计算公式；（5）单桩及单排桩桩顶按弹性嵌固的计算（6）计算步骤及其验算要求

18.承台应进行哪些内容的验算？

答：承台设计包括承台材料，形状，高度，地面标高和平面尺寸确定以及强度验算

19.什么情况下需要进行桩基础的沉降计算，如何计算？ 答：超静定结构桥梁或建于软土，湿陷性黄土地基或沉降较大的其他图层静定结构桥梁墩台的群桩基础应计算沉降量并进行验算

计算：根据分层和法计算沉降量，再由公路基规规定满足下式：s,<=2根号L，△s≤根号L

20.桩基础的设计包括哪些内容？通常应验算哪些内容？怎样进行这些验算？ 答：包括桩基础类型，桩径桩长桩数，桩布置。 承台位置与尺寸。

单根基桩验算，群桩基础承载力和沉降量验算，承台强度验算。单根桩验算：N+G≤K【P】

21.什么是地基系数？确定地基系数的方法有哪几种？

答：文克尔假定中，任一点所承受压力与该点变形比值即为地基系数。确定地基系数有m法，k法，c法，及常数法。我国采用m法

22.试分别根据桩的承载形状和桩的施工方法对桩进行分类？

答：桩的分类：按承载性状分：①摩擦型桩（摩擦桩；端承摩擦桩）②端承型桩（端承型；摩擦端承型）按施工方法分：预制桩；灌注桩。 23.简述单桩在竖向荷载下的工作性能及其破坏性状？ 答：工作性能：①桩的荷载的传递②桩身发生弹性压缩变形③桩底土层发生压缩变形④桩侧土对桩产生侧摩阻力。破坏性状：1.压屈破坏当桩底支承在坚硬的土层或岩层上，桩周土层极为软弱，桩身无约束或侧向抵抗力。穿越深厚淤泥质土层中的小直径端承桩或嵌岩桩，细长的木桩等多属于此种破坏。2.整体剪切破坏：当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层，达到抗剪强度较高的土层，且桩的长度不大时，桩在轴向荷载作用下，由于桩底上部土层不能阻止滑动土楔的形成，桩底土体形成滑动面而出现整体剪切破坏。因为桩端较高强度的土层将出现大的沉降，桩侧摩阻力难以充分发挥，主要荷载由桩端阻力承受，桩的承载力主要取决于桩端土的支承力。一般打人式短桩、钻扩短桩等的破坏均属于此种破坏。3.刺入破坏：当桩的入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时，桩在轴向荷载作用下将出现刺人破坏。此时桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担，桩

端阻力极微，桩的沉降量较大。桩的承载力主要取决于桩周土的强度。一般情况下的钻孔灌注桩多属于此种情况。

五．沉井

1．试列举沉井构造中的两部分，并简述其功能。

答：沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底和顶板等组成。

井壁作用：是主要部分，作用是在沉井下沉过程中挡土、挡水及利用本身自重克服土于井壁之间摩擦阻力下沉。施工完毕后，座位传递上部荷载的基础或基础的一部分。

刃脚：作用是利于沉井切土下沉。

隔墙：作用是将沉井空腔分割成多个井孔，便于控制挖土下沉，防止倾斜 偏移 井孔：挖土排土的工作场所和通道

凹槽：封底时利于井壁与封底混凝土的良好结合 2．试述沉井发生倾斜纠正方法

答：在沉井高的一侧集中挖土；在低的一侧回填砂石；在沉井高的一侧加重物或用高压身水冲松土层；必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。 3．试述负摩阻力产生原因及对桩的影响?

答：当桩固土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面将出现向下的摩阻力，称其为负摩阻力。

桩的负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，阴齿，负摩阻力不但不能为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载。

4.沉井基础和桩基础的荷载传递有何区别？ 答：沉井基础是依靠自身重力克服井壁摩擦力下沉至设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井恐，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础，他是整体承受荷载。在桩基础是由桩顶竖向荷载传递给侧面土及底层土及底层土发生位移或形变产生桩侧摩阻力和桩底摩阻力。

5.沉井基础有什么特点？

答：埋置深度可以很大，整体性强，稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载，沉井既是基础又是施工时的档土墙和挡土围堰结构物，施工工艺并不负杂，因此在桥梁工程中得到较广泛的应用。同时，沉井施工时对邻近建筑物形象较小且内部空间可以利用，因而常用作工业建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础，也常用作竖井和地下油库等

6.简述沉井基础按立面的分类以及各自的特点？

答：主要有竖直式，倾斜式及台阶式等。竖直式沉井在下沉过程中不易倾斜，井壁接长较简单，模板可重复使用。倾斜式及台阶式井壁可以减小土与井壁的摩阻力，其缺点是施工较复杂，消耗模板多，同时沉井下沉工程中容易发生倾斜。

7.沉井在施工中会出现哪些问题，应如何处理？

答：1 沉井发生倾斜和偏移。倾斜：在沉井高的一侧集中挖土，在低的一侧回填砂石，

在沉井高的一侧加重物或用高压射水冲松土层，必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。偏移：先使沉井倾斜，然后均匀除土，使沉井底中心线下沉至设计中心线后，再进行纠偏。2 沉井下沉困难。增加沉井自重：可提前浇筑上一节沉井，以增加沉井自重，或在沉井顶上压重物迫使沉井下沉，对不排水下沉的沉井，可以抽出井内的水以增加沉井自重，用这种方法要保证土不会产生流砂现象。减小沉井外壁的摩阻力：可以将沉井设计成梯形，钟形，或在施工中尽量使外壁光滑，也可在井壁内埋置设高压射水管组，；利用高压水流冲松井壁附近的土，且水流沿井壁上升而润滑井壁，使沉井摩阻力减小。

8.泥浆润滑套的特点和作用是什么？

答：泥浆润滑套是把配置的泥浆灌注在沉井井壁周围，形成井壁和泥浆接触。 主要包括射口挡板，地表围圈及其压浆管。 射口挡板作用是防止泥浆管射出的泥浆直冲土壁而起到缓冲作用，防止土壁局部坍落堵塞射浆口。地表围圈作用是沉井下沉时防止土壁坍落。保持一定数量的泥浆储存量以保证在沉井下沉过程中泥浆补充到新造成的空隙内，通过泥浆在围圈内地流动，调整各压浆管出浆的不平衡。压浆根据井壁的厚度有内管法和外管法2种。厚壁沉井采用内管法，薄壁采用外管法。泥浆润滑套采用的泥浆可有效提高沉井下沉的施工效率，减少井壁的坯土数量，加大了沉井的下沉深度。施工中沉井稳定性好。

9.沉井作为深基础的设计计算包括哪些内容？ 答：（1）非岩石地基上沉井基础计算（2）基底嵌入基岩内地计算方法（3）墩台顶面 水平位移的计算（4）验算

7.沉井基础基底应力验算的基本原理是什么？

答：计算出来的最大应力不应超过沉井底面处土地允许压应力

8.沉井在施工过程中作为结构物，应进行哪些验算？ 答：（1）沉井自重下沉验算（2）第一节沉井的竖向挠曲验算（3）沉井刃脚变力计算（4）井壁受力计算（5）混凝土封顶及其井盖计算

9.浮运沉井的计算有何特殊性？

答：浮运沉井在浮运过程中和就位接高下沉过程均为浮体，要有一定吃水深度，使重心低不易倾覆，保证浮运时稳定；同时还必须具有足够高出水面高度，使沉井不因风浪沉没。因此，除前述计算，还应考虑沉井浮运过程受力情况，进行浮体稳定性（沉井重心，浮心和定倾半径分析确定与比较）和井壁露出水面高度等验算。

六．地基处理

1. 试列举一种排水固结处理地基方法，并简述其机理。

答：堆载预压法： 在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉降能够提前完成，并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法。 一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍，特殊情况则可根据工程具体要求来确定。 为了加速堆载预压地基固结速度，常与砂井法同时使用，称为砂井堆载预压法。 沙井法适用于渗透性较差的软弱粘性土，对于渗透性良好的砂土和粉土，无需用砂井排水固结处理地基；含水平夹砂或粉砂层的饱和软土，水平向透水性良好，不用砂井处理地基也可获得良好的固结效果。

真空预压法：真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，使地下水位降低，同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。

降水预压法 ：即用水泵抽出地基地下水来降低地下水位，减少孔隙水压力，使有效应力增大，促进地基加固。 降水预压法：特别适用于饱和粉土及饱和细砂地基。

电渗排水法 ：即通过电渗作用可逐渐排出土中水。在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。

2.工程中常采用的地基处理方法可分几类？概述各类地基处理方法的特点，适用条件和优缺点？

答：物理处理：置换、排水、挤密、加筋 化学处理：搅拌、灌浆 热学处理：热加固、冻结

3.试用图阐明砂垫层的设计原理，它是如何达到处理软弱地基土要求的，如何选用理想的垫层材料，如何确定砂垫层的厚度和宽度？

4.试说明砂桩、振冲桩对不同土质的加固机理和设计方法，它们的适用条件和范围？

答：砂桩：加固机理 对松散的沙土层，砂桩的加固机理有挤密作用、排水加压作用，

对于松软粘性土地基中，主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水固结，并形成复合地基，提高地基的承载力和稳定性，改善地基土的力学性质。设计方法：1.砂土加固范围的确定 2.所需砂桩的面积A1 3.砂桩根数 4.砂桩的布置及其间距 5.砂桩长度 6.砂桩的灌砂量.振冲桩：加固机理 1、对砂类土地基 振动力除直接将砂层挤密压实外，还向饱和砂土传播加速度，因此在振动器周围一定范围内砂土产生振动液化。 2、对粘性土地基 软粘土透水性很低，振动力并不能使饱和土中孔隙水迅速排除而减小孔隙比，振动力主要是把添加料振密并挤压到周围粘土中去形成粗大密实的桩柱，桩柱与软粘土组成复合地基。设计方法：振冲桩加固砂类土的设计计算，类似于挤密砂桩的计算，即根据地基土振冲挤密前后孔隙比进行；对粘性土地基应按照复合地基理论进行，另外也可通过现场试验取得各项参数。

5.强夯法和重锤夯实法的加固机理有何不同？使用强夯法加固地基应注意什么问题？

6.选用砂井、袋装砂井和塑料排水板时的区别是什么？

答：用砂井法处理软土地基，不能保持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果。

袋装砂井预压法与砂井比较优点是：施工工艺和机具简单、用砂量少；间距较小，排水固结效率高，井颈小，成孔时对软土扰动也小，有利于地基土的稳定及其连续性。

塑料板与砂井比较优点是：1.塑料板由工厂生产，材料质地均匀可靠，排水效果稳定；2.塑料板质量轻，便于施工操作；3.施工机械轻便，能在超软弱的地基上施工；施工速度快，工程费用低。

7.挤密砂桩和排水砂桩的作用有何不同？

答:挤密砂桩主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水固结,形成复体地基,提高地基承载力.排水砂井的作用排水固结。

13．在处理该软弱地基时，除使用预压固结法外，请另推荐2种地基处理方案，并分别对推荐的方案进行评价。

答：换填垫层法 ： 适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

强夯法 : 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。

强夯置换法 ：适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

砂石桩法 ：适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。

振冲法 ：分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用

于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

水泥土搅拌法 ：分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

高压喷射注浆法 ：适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。

预压法 ：适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。