土木施工复习思考题.doc
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1、模块一 土方工程 一、复习思考题1.试述土的组成。 答:按土开挖的难易限度将土分为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。2.试述土的可松性及其对土方施工的影响。 答:土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增长,虽经振动夯实,仍然不能完全复原,土的这种性质称为土的可松性。土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的重要参数。土的最终可松性系数KS是计算填方所需挖土工程量的重要参数。3.试述基坑及基槽土方量的计算方法。 答:基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算,即: V =(F下+ 4F中+ F上)H/6式中
2、:H 基坑深度,m; F上、F下基坑上、下底的面积,m2; F中基坑中截面的面积,m2. 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算: 沿长度方向分段计算Vi,再 V = Vi 断面尺寸不变的槽段:Vi =FiLi断面尺寸变化的槽段:Vi =(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6 4.试述场地平整土方量计算的环节和方法。 答: (1)读识方格网图(2)拟定场地设计标高(3)计算场地各个角点的施工高度(4)计算“零点”位置,拟定零线(5)计算方格土方工程量(6)边坡土方量计算(7)计算土方总量. 5.为什么对场地设计标高 要进行调整? 答:场地初步设计标高是按挖填平衡原则计数得出的,还应考虑泄水坡度、土的
3、可松性、就近借弃土等等因素进行调整。6.土方调配应遵循哪些原则?调配区如何划分? 答:(1)土方调配的原则:力求达成挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后期运用的原则.进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期规定、土方施工方法与运送方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案. (2)调配区的划分应与房屋或建筑物得位置想协调,满足工程施工顺序和分期分批施工得规定,使近期施工与后期运用相结合;调配区得大小应使机械和车辆得功效得到充足的发挥;当土方运距较大或场内土方不平衡时,可根据附近地形,考虑就近借土或弃土,作为一个独立得调配区。7.试述土方边坡的表达方法及影响边
4、坡的因素。 答:土方边坡的坡度是以土方挖方深度H和底宽B之比表达,即H/B=1:m。 边坡稳定重要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌方.即T CT土体下滑力。下滑土体的分力,受坡上荷载、雨水、静水压力影响。C土体抗剪力。由土质决定,受气候、含水量及动水压力影响。 8.分析流砂形成的因素以及防治流砂的途径和方法。 答: (1)流砂因素:当动水压力大于或等于土的浸水重度(GD)时,土粒被水流带到基坑内。重要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。 (2)流砂的防治 减小动水压力(板桩等增长L); 平衡动水压力(抛石块、水下开挖、泥浆护壁); 改变动水压力的方向(井点降水)。 9
5、.试述单斗挖土机有哪几种类型?其工作特点和合用范围,正铲、反铲挖土机开挖方式有哪几种?如何选择? 答:单斗挖土机按工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。 正铲挖土机的工作特点是前进行驶,铲斗由下向上强制切土,挖掘力大,生产效率高;合用于开挖含水量不大于27%的一至三类土,且与自卸汽车配合完毕整个挖掘运送作业;可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式,根据开挖路线与运送车辆的相对位置的不同,挖土和卸土的方式有以下两种:正向挖土,侧向卸土和正向挖土,反向卸土。 反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶,铲斗由上而下强制切土,用于开挖停机面以下的一至三类土,合用于挖掘深度不大于4m的基
6、坑、基槽、管沟,也合用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种 10.试述选择土方机械的要点。如何拟定土方机械和运送工具的数量? 答:(1)土方机械选择的原则:施工机械的选择应与施工内容相适应;土方施工机械的选择与工程实际情况相结合;主导施工机械拟定后,要合理配备完毕其他辅助施工过程的机械;选择土方施工机械要考虑其他施工方法,辅助土方机械化施工。 (2)自卸汽车与挖土机的配套计算 原则:保证挖土机连续工作:汽车载重量:以装35斗土为宜;汽车数量:N 汽车每一工作循环的延续时间T每次装车时间t; 或:N (挖土机台班产量汽车台班产量)+1 11.填
7、土压实有哪几种方法?各有什么特点?影响填土压实的重要因素有哪些?如何检查填土压实的质量? 答:(1)填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的,合用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压,宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。夯实方法是运用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土,合用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。(2)填土压实与许多因素有关,其中重要影响因素为:压实功、土的含水量、每层铺土厚度 (3)填土压实后必须要达成密实度规定,填土密实度以设计规定的控制干密度
8、d(或规定的压实系数)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的最大干密度乘以规范规定或设计规定的压实系数,即可计算出填土控制干密度d的值。土的实际干密度可用“环刀法”测定。 12.试述土的最佳含水量的概念,土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响? 答:填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土,由于摩阻力较大,而不易压实;当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小,在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称做最佳含水量。 13.试述爆破原理及土建工程中常用炸药的种类、性能。 答:(1)炸药引爆后,由本来体积很小的炸药,通
9、过化学变化,在极短的时间内,由固体状态转变为气体状态,体积增长数百倍甚至数千倍,同时产生很高的温度和巨大的冲击力,使周边的介质受到限度不同的破坏,这就叫做爆破。 (2)炸药工程中常用的炸药有以下几种: 1)硝铵炸药它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的2号岩石硝铵炸药,其配合比例为85114,其受潮和结块后,爆破性能会减少。 2)梯恩梯(三硝基甲苯)它呈结晶粉末状,淡黄色,压制后呈黄色,熔铸块呈褐色,不吸湿,爆炸威力大。但自身含氧局限性,爆炸时产生有毒的一氧化碳气体,不宜用于地下作业及通风不良的环境下。当掺有砂石粉类固体杂质时,对撞击和摩擦有较高的敏感度。 3)胶质炸药它是由硝化甘
10、油和硝酸铵(有时用硝酸钾或硝酸钠)的混合物,另加入一些木屑和稳定剂制成的。它的爆炸威力大,不吸湿,有较高密度和可塑性,合用于水下和坚硬岩石爆破。 4)铵油炸药它是硝酸铵和柴油(或加木粉)的混合物,通常两者的比例为94.55.5,当加木粉时,其比例为9244(称为1号铵油炸药)。铵油炸药取材方便,成本低廉,使用安全,但具有吸湿结块性,不能久存,最佳现拌现用。 5)黑火药用硝酸钾、硫磺和木炭按一定比例(最佳为751015)混合而成。好的黑火药为深灰色的颗粒,不沾手。对火星和撞击极敏感,吸湿性强,威力低,合用于开采石料。 14.试述建筑工程爆破安全措施。 答:1)装药必须用木棒把炸药轻轻压入炮眼,严
11、禁使用金属棒。2)眼深度超过4m时,须用两个雷管起爆;如深度超过10m,则不得用火花起爆。3)在雷雨天气,严禁装药、安装电雷管。工作人员应立即离开装药地点。4)爆破警戒范围,裸露药包、深眼法、洞室法不小于400m;炮眼法、药壶法不小于200m。警戒范围立好标志,并有专人警戒。 5)如遇瞎炮 (1)可用木制或竹制工具将堵塞物轻轻掏出,另装入雷管或起爆药卷重新起爆。绝对严禁拉动导火线或雷管脚线,以及掏动炸药内的雷管。(2)如系硝铵炸药,可在清除部分堵塞物后,向炮眼内灌水,使炸药溶解。(3)距炮眼近旁600mm处打一平行于原炮眼的炮眼,装药爆破。 6)爆破器材的安全运送与储存雷管和炸药必须分开运送,
12、运送汽车,相距不小于50m,半途停车地点须离开民房、桥梁、铁路200m以上。搬运人员须彼此相距10m以上,严禁把雷管放在口袋内。 7)爆破器材仓库须远离(800m以上)生产和生活区,要有专人保卫。库内必须干燥、通风、备有消防设备、温度保持在1830之间。仓库周边清除一切树木和干草。 8)炸药和雷管须分开存放。 二、习题 某基坑底长60m,宽25m,深5m,四边放坡,边坡坡度1:0.5。已知Ks=1.20,Ks,=1.05。 (1) 试计算土方开挖工程量。 (2) 若砼基础和地下室占有体积为3000m3,则应预留多少松土回填? 解:加宽b = 50.5 = 2.5m S1 = (60+2.52)
13、(25+2.52)=1950m2 S2= 6025 = 1500 m2 开挖体积V1: V1=1/3HS1+S2+(S1+S2)0.5 = 1/351500+1950+(1500+1950)0.5 =8600m3 需要回填的夯土体V2 V2=V1- 3000 = 5600m3 需要回填的天然土V3 V3=V2/Ks=5600/1.05=5333m3 需要回填的松土 V4 = V3Ks = 53331.20 = 6400m3 模块二 地基与基础工程习题 1地基解决方法一般有哪几种?各有什么特点?答:(1)机械压实法:通过提高其密实度,从而提高其强度,减少其压缩性。(2)强夯法:施工时,振动大,噪
14、声大,对附近建筑物的安全和居民的正常生活有影响。(3)换土垫层法:是将天然弱土层挖去,分层回填强度较高,压缩性较低且无腐蚀性的砂土、素土、灰土、工业废料等材料,压实或夯实后作为地基垫层。(4)排水固结法:合用于淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘土的地基解决。(5)挤密法:重要合用于解决松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等。(6)化学加固法:指的是采用化学浆液灌入或喷人土中,使土体固结以加固地基的解决方法。2试述换土垫层法的合用情况、施工要点与质量检查? 答: 换土垫层法是指把基础或建筑物下一定深度的软弱(性质差)的土层通过挖土置换成性质好的土层或砂石的地基解决方法。垫层的实质是把基础下软弱的土
15、层挖掉换填上物理力学性质好的材料,以减少建筑物的沉降,提高地基强度。在我国软弱地基分布较广的东部沿海地区,这种古老而传统的方法在各类工程建设中得到了广泛的应用,并积累了丰富的经验。目前我国常采用垫层有土垫层、灰土垫层、砂垫层、碎石(卵石)垫层、粉煤灰垫层、高炉渣垫层等。只要化学成分稳定、易于压实、造价便宜的材料都可以作为垫层材料。实践证明,人工换土地基不仅合用于大量的民用建筑,还在交通、能源等领域发挥了积极的作用。垫层材料的选择:垫层材料应当根据工程现场软土种类、地质水文、气象的特点,以“就地取材”为原则,充足运用废料进行选择。3浅埋式钢筋混凝土基础重要有哪几种? 答:浅埋式钢筋混凝土基础重要
16、有条式基础、杯形基础、筏式基础和箱形基础等。4试述桩基的作用和分类? 答:(1)桩的作用在于将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上;或使软弱土层挤压,以提高土壤的承载力和密实度,从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。(2) 桩基的分类:1)按承载性质分:摩擦型桩和端承型桩。2)按桩身材料分:混凝土桩、钢桩、组合材料桩。3)按桩制作工艺分:预制桩和现场灌注桩。5钢筋混凝土预制桩在制作、起吊、运送和堆放过程中各有什么规定? 答: 管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作,较长的方桩在打桩现场制作。 模板可以保证桩的几何尺寸准确,使桩面平整挺直;桩顶面模板应与桩的轴线垂直;桩尖四棱锥面呈正四
17、棱锥体,且桩尖位于桩的轴线上;底模板、侧模板及重叠法生产时,桩面间均应涂刷好隔离层,不得粘结。 钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊;主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%;同一根钢筋两个接头的距离应大于30d并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力,桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊解决。 混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣;浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置对的,桩尖应对准纵轴线,纵向钢筋顶部保护层不宜过厚,钢筋网片的距离应对的,以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时,上层桩和邻桩浇筑,必须在下层和邻桩的混凝土强度达成设计强度的30%以后才干进行。浇筑完毕后,立即
18、加强养护,防止由于混凝土收缩产生裂缝,养护时间不少于7d。 钢筋混凝土预制桩应达成设计强度的70%才可起吊;达成100%设计强度才干运送和打桩。若提前吊运,必须采用措施并通过验算合格方可进行。 桩在起吊搬运时,必须做到平稳,避免冲击和振动,吊点应同时受力,且吊点位置应符合设计规定。如无吊环,设计又未作规定期,绑扎点的数量及位置按桩长而定,应符合起吊弯矩最小的原则。6打桩前要做哪些准备工作?打桩设备如何选用? 答:(1)施工准备 1)场地平整及周边障碍物解决。 2)定桩位及埋设水准点。依据施工图设计规定,把桩基定位轴线的位置在施工现场准确地测定出来,并做出明显的标志。在打桩现场附近设立24个水准
19、点,用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点,应设立在不受打桩影响的地方。 3)桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。 (2) 打桩设备的选用:1)桩锤2)桩架3)动力装置7试述打桩过程及质量控制? 答:打桩机就位时,桩架应垂直平稳,导杆中心线与打桩方向一致。 桩开始打入时,应控制锤的落距,采用短距轻击;待桩入土一定深度(12m)稳定以后,再以规定落距施打。8静力压桩有何特点?合用范围如何?施工时应注意哪些问题? 答:(1)与锤击桩相比,它具有施工无噪声、无振动、节约材料、减少成本、提高施工质量、沉桩速度快等特点。(2)静力压桩法合用于软弱土层。(3)施工时,遇桩身有较大幅度位
20、移倾斜或忽然下沉倾斜等情况皆应停止压桩,研究后再作解决。9现浇混凝土桩的成孔方法有几种?各种方法的特点及合用范围如何? 答:(1)灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。(2)1)泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是运用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,合用于有地下水和无地下水的土层。 泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程:测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。2)沉管灌注桩的成孔顺序 在沉管灌注桩施工过程中,对土体有挤密
21、作用和振动影响, 施工中应结合现场施工条件,考虑成孔的顺序。 间隔一个或两个桩位成孔; 在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔; 一个承台下桩数在5根以上者,中间的桩先成孔,外围的桩后成孔。3)干作业钻孔灌注桩 干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。合用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基,不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇摆,及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔至规定规定深度后,进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。方法
22、是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。 钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定,绑扎牢固,防止变形。用导向钢筋送入孔内,同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后,应立即灌注混凝土,以防塌孔。灌注时,应分层浇筑、分层捣实,每层厚度5060cm。4)人工挖孔大直径灌注桩 大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。10灌注桩常易发生哪些质量问题?如何防止和解决? 答: 沉管灌注桩容易出现的质量问题及解决方法 (1)颈缩1)颈缩:指桩身的局部直径小于
23、设计规定的现象。2)当在淤泥和软土层沉管时,由于受挤压的土壁产生空隙水压,拔管后便挤向新灌注的混凝土,桩局部范围受挤压形成颈缩。3)当拔管过快或混凝土量少,或混凝土拌和物和易性差时,周边淤泥质土趁机填充过来,也会形成颈缩。 4)解决方法:拔管时应保持管内混凝土面高于地面,使之具有足够的扩散压力,混凝土坍落度应控制在5070mm。拔管时应采用复打法,并严格控制拔管的速度。(2)断桩1)断桩:指桩身局部分离或断裂,更为严重的是一段桩没有混凝土。 2)因素:桩距离太近,相邻桩施工时混凝土尚未具有足够的强度,已形成的桩受挤压而断裂。 3)解决方法:施工时,控制中心距离不小于4倍桩径;拟定打桩顺序和行车
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