水工程施工-期末复习

★1-1土的常用物理、力学性质指标有哪些？试述各指标含义及其他们之间的关系。答：（1）质量密度ρ：单位体积土的质量；（2）重度γ：单位体积土所受的重力；（3）相对密度ds：土粒密度（单位体积土粒的质量）与4℃时纯水密度ρw1之比；（4）含水量w：土中水的质量与土粒质量之比；（5）干密度ρd：单位体积土中土粒的质量；（6）干重度γd：土的单位体积土粒所受的重力；（7）饱和重度γsat：土中孔隙完全被水充满时土的重度；（8）孔隙比e：土中孔隙体积与土粒体积之比；（9）孔隙率n：土中孔隙体积与总体积之比；（10）饱和度Sr：土中水的体积与孔隙体积之比。1-2简述土的工程分类方法及内容。答：（1）工程分类方法：粗粒土按颗粒级配分类；细粒土按塑性指数分类；（2）内容：碎石土：粒径大于2mm的颗粒超过总重50%的土；砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土；粉土：塑性指数Ip小于或等于10，而粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土；黏性土：塑性指数大于10的土。1-3回填土材料的选择有哪些要求？简述回填土压实的方法及其适用条件。答：（1）要求：含水量大的黏土，不宜作填土用；碎石类土、砂土和爆破石渣等，可用于表层以下的填料；碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方区；（2）回填土压实的方法：碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实。适用条件：碾压法用于大面积的填土；夯实法适用于粘性土和粉土；振动压实法适用于砂土杂填土。1-4常用的土方工程施工机械的特点和适用范围如何？答：（1）推土机：操作灵活，运行方便，所需工作面较小，用于平整场地等。适用范围：适于开挖Ⅰ~Ⅲ类土。（2）铲运机：操作灵活，运转方便，对行驶道路要求较低，能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作。适用范围：适合开挖Ⅰ~Ⅲ类土。（3）挖土机：1）正铲挖土机特点是开挖停机面以上的土壤，其挖掘力大，生产率高适用于无地下水，开挖高度在2m以上，Ⅰ~Ⅳ类土的基坑，但需设下坡通道；2）反铲挖土机：特点是开挖停机面以下的土壤，不需设下坡通道。适用于开挖管沟和基槽，也可开挖小型基坑。尤其适用于开挖地下水位较高或泥泞的土壤；3）拉铲挖土机：特点是与反铲挖土机一致。可用于挖掘面积小，深度较大的沟槽、沉井或独立柱基，最适宜与水下挖土；4）多斗挖土机：特点是挖土作业连续，生产效率高，能量消耗低，开挖沟槽的底和壁较整齐。1-5沟槽断面形式有哪几种？影响边坡大小的因素有哪些？边坡稳定方式如何？答：（1）断面形式：直槽、梯形槽、混合槽、联合槽。（2）因素：坡度：高/宽；边坡率：宽/高。（3）稳定方式：挖填方的边沿，应作成一定坡度的变频。1-6沟槽支撑类型及其应用范围。答：（1）类型：横撑、竖撑、板桩撑。（2）范围：断续式横撑适用于开挖湿度小的黏性土及挖土深度小于3m。连续式横撑用于潮湿的或散粒土及深不大于5m的沟槽。竖撑用于松散的和湿度高的土，挖土深度可以不限。1-7地基处理的方式和方法有哪些？答：换土垫层（灰土垫层和砂垫层）、挤密振实（挤密桩和振冲法）、碾压夯实（机械碾压、振动夯实法和重锤夯实法）、排水固结（堆载预压法、排水纸板法）、浆液加固（硅化法、旋喷发、水泥罐浆法等）。★1-8何为土的可松性？可松性系数的意义和用途如何？答：可松性：土体破坏后（挖或填）体积膨胀的程度，用可松性系数KP表示。可松性系数的意义及用途：土的最初可松性系数用于计算挖方工程量，土的最终可松性系数是计算填方工程量的主要参数。1-9砂性土和粘性土的状态指标分别如何表示？砂性土：密实度，可分为密实、中密、稍密。粘性土：液性系数，可将黏性土分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。2-1施工排水的方法有哪些？各适用于什么条件？答：方法：明沟排水和人工降低地下水位。适用条件：明沟排水适用于地面截水（地表水和雨水）和坑内排水（开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑）。人工降低地下水位适用于基坑开挖深度较大，地下水较高，土质较差的情况。方法：轻井井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点。2-2试述轻型井点系统的组成、工作原理及其布置要求。答：（1）组成：滤管、井点管、弯联管、集水总管和抽水设备。（2）工作原理：利用真空原理提升地下水。真空灌——真空泵——气地下水——汽水分离器——水泵（电机）——排出水（3）布置要求：①单排线状井点：基坑宽度小于6m，降水深度小于5m；双排现状井点：基坑或沟槽宽度大于6m。轻型井点的降水深度不宜超过6m，或者土质不良、渗透系数较大时。②井点管距离基坑或沟槽上口宽不应小于1.0m，以防局部漏气，一般取1.0~1.5m③在降水范围内设置若干观测井。④轻型井点的降水深度以不超过6m为宜。⑤井点露出地面高度一般取0.2~0.3m。3-1热轧钢筋的级别及机械性能有哪些？答：热轧钢筋是经热轧并自然冷却的成品钢筋，按强度等级分为HPB235、HRB335、HRB400和HRB500四级；机械性能有：①强度，是指材料抵抗变形或断裂的能力。有二种：屈服强度σb、抗拉强度σs。强度指标是衡量结构钢的重要指标，强度越高说明钢材承受的力（也叫载荷）越大；②硬度，是指材料表面抵抗硬物压入的能力。硬度是衡量钢材表面变形能力的指标，硬度越高，说明钢的耐磨性越好；即不容易磨损；③塑性，是指材料产生变形而不断裂的能力。有两种表示方法：伸长率δ、断面收缩率ψ。塑性是衡量钢材成型能力的指标，塑性越高，说明钢材的延展性越好，即容易拉丝或轧板；④韧性也叫冲击韧性，是指材料抵抗冲击变形的能力。冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标，数值越高，说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。3-2钢筋（钢丝）中化学成分有哪些？它们各起什么作用？答：钢筋中化学成分有：碳、硅、锰、铅、矾、钛、磷、硫等；各起的作用：C:提高硬度和强度，塑性和韧性降低；Si--提高硬度和强度；Mn:塑性和韧性降低；Nb:改善焊接性能；V:改善焊接性能；Ti:改善焊接性能；P:冷脆并恶化焊接性能；S:使出现热裂纹，塑性和韧性降低。3-3试述钢筋冷处理的原理和方法。冷拉钢筋的控制方法及其机械性能如何？答：钢筋冷处理的原理：①将钢筋拉伸，超过屈服点k，达到塑性变形阶段；②当卸去荷载后，则不能沿原曲线回到O点．而沿着直线ko1，回到o1点；③在此基点上重新加荷，应力—应变曲线将沿着o1kd’e’变化；④在k点上部出现新屈服点k’，该屈服点高于原屈服点，因此而产生抗拉强度和硬度的提高现象。★控制方法：①单控：控制拉长率；②双控：控制冷拉应力及拉长率；机械性能：钢筋冷拉后强度提高，塑性降低，但仍有一定的塑性，其屈服强度与抗拉强度应保持一定的比值，即使钢筋有一定的强度储备和保持软钢特性。3-4试述钢筋施工（调直、除锈、下料、弯曲、连接）中的质量要点。答：调直：冷拉率可采用0.7-1%，或拉到钢筋表面的氧化铁皮开始剥落时为止；除锈：除锈必须彻底，可采用钢丝刷或机动钢丝刷、砂堆中往复拉擦、喷砂除锈、酸洗除锈等；下料：按下料长度剪切；弯曲：进行划线弯曲，弯曲可采用弯曲机；搭接钢筋应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致；3-5何为量度差值？下料时如何计算？答：量度差值：钢筋弯曲后轴线长度不变，而在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸，因此弯曲钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为量度差值；计算：直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度；箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值；弯曲钢筋的下料长度=直段长度+斜长度-弯曲调整值+弯钩增加长度。3-8盖板断面宽0.5m，保护层15mm，粗骨料最大粒径5cm，若由6φ12代换成φ10，可行否？解：96.8101262222221112dRgdRgnn根（因强度相等，故Rg相同，题中应给出）校核：代换后钢筋净距L=（500-2×15-9×10）/8=47.5mm而原设计石子的直径最大为50mm，钢筋净距47.550mm，这样浇灌时石子从钢筋缝中漏不下去，影响施工。故不可行。3-9已知钢筋混凝土板的截面尺寸如图所示，混凝土的强度等级为C20，原设计受力钢筋为Ⅱ级钢筋8φ6，现拟用φ8钢筋代换，试求所需钢筋根数。解：5.48682222221112dRgdRgnn根，取n2为5根3-12模板的支设要求有哪些？答：①尺寸符合设计要求；②具有足够的强度，刚度，稳定性；③构造简单，安拆方便④严密性强，不漏浆液；⑤模板与混凝土接触面应涂隔离剂。3-13模板设计需考虑哪些荷载？如何取值和组合？答：应考虑的荷载：①模板及支架自重；②新浇混凝土重量；③钢筋重量；④施工人员及设备重量；⑤震捣混凝土产生的荷载；⑥新浇混凝土对模板的侧压力；⑦倾倒混凝土时产生的荷载。3-14拆模的依据是什么？答：不承重的侧模：不致损坏表面和棱角，可拆除；承重的模板：达到设计强度的一定比例后，才能拆除。3-17比较五种常用水泥的技术特性。答：硅酸盐水泥：早期及后期强度都较高，在低温下强度增长比其他水泥快，抗冻、耐磨性都好。但水化热较高，抗腐蚀性较差；★0,0,0,cebacuceafaaffacw普通硅酸盐水泥：除早期强度比硅酸盐水泥稍低外，其他性质接近硅酸盐水泥；矿渣硅酸盐水泥：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，但后期强度增长快，水化热较低，抗硫酸盐侵蚀性较好，耐热性较好，但干缩变形较大，析水性较大，抗冻、耐磨性差；火山灰质硅酸盐水泥：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，在高温潮湿环境中（如蒸汽养护）强度增长较快，水化热低，抗硫酸盐侵蚀性较好，但抗冻、耐磨性差，控制混凝土需水量比普通水泥大，干缩变形大；粉煤灰硅酸盐水泥：早期强度较低，水化热比火山灰水泥还低，和易性比火山灰水泥要好，干缩性较小，耐腐蚀性能好，但抗冻、耐磨性较差；3-18普通混凝土的主要性能及影响因素有哪些？答：（1）混凝土拌合物的和易性：指混凝土拌合物能保持其各种成分均匀，不离析及适合于施工操作的性能。影响因素：水泥的性质、骨料的粒形和表面性质，水泥浆与骨料的相对含量，外掺剂的性质和掺量，以及搅拌、运输、浇筑振捣等施工工艺。（2）混凝土硬化后的性能①混凝土的强度及强度等级：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度等影响因素：水泥强度等级和水灰比、温度与湿度、龄期；②混凝土的耐久性：混凝土在使用中能抵抗各种非荷载外界因素作用的性能影响因素：冻融循环作用、环境水作用、风化和碳化作用，其中主要是抗冻性、抗渗性及碳化作用。3-19混凝土的强度等级、抗渗、抗冻标号如何确定？答：强度等级：按标准方法制作和养护的边长为150mm立方体试件，在20±3℃条件下养护28d龄期，用标准方法测得的具有95%保证率的抗压极限强度值，将混凝土划分为C7.5、C10、C15等16级；抗渗标号：抗渗试验是用6个圆柱体试件，经标准养护28天后，置于抗渗仪上，从底部注入高压水，每次升压0.1MPa，恒压8h，直至其中4个试件未发现渗水时的最大压力，即为该组试件的抗渗标号；抗冻标号：抗冻试验是将6块或12块15cm立方体试块标准养护28d后，经受冻融作用，当试块强度损失值和重量损失值分别不大于25%及5%时的冻融循环次数，即为该试块的抗冻标号。3-20普通混凝土配合比设计方法及程序如何？答：程序：（1）计算出要求的试配强度fcu,0，并计算出所要求的水灰比值；（2）选取每立方米混凝土的用水量，并由此计算出每立方米混凝土的水泥用量；（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。方法：（1）混凝土配制强度，fcu,0:混凝土施工配制强度MPa；fcu,k:设计的混凝土立方体抗压强度标准值MPa；σ:施工单位的混凝土强度标准值MPa；σ取值：＜C15，4；C20-C35，5；＞C35，6。水灰比值（＜C60）αα、αβ：回归系数，fce：水泥28d抗压强度实测值；fce=C·γc，γc=1.13（2）每立方米混凝土的用水量：查表每立方米混凝土水泥用量：，最大水泥用量不宜大于550kg/m3。（3）选取含砂率：查表