水工程施工复习提纲解答

12009级《水工程施工》课程复习提纲第一章土石方工程1．土的组成。答：土是由岩石风化生成的松散沉积物，是由颗粒（固相）、水（液相）和气（气相）所组成的三相体系。土体中颗粒大小和矿物成分差别很大，各组成部分的数量比例也不相同，土料与其周围的水又发生复杂的作用，从而形成了土的组成的复杂性。2．土的天然含水量，干容重，孔隙比。P7答：（1）土的含水量w：土中水的质量与土料质量之比（百分数表示）称为土的含水，并以w表示：w=mw÷ms×100%含水量的数值和土中水的重力与土粒重力之比（用百分数表示）相同，即：w=Gw÷Gs×100%含水量是表示土的温度一个指标。天然土的含水量变化范围很大。含水量小，土较干；反之土很湿式饱和。土的含水量对黏性土，粉土的性质影响较大，对粉砂，细砂稍有影响，而对碎石土等没有影响。（2）干容重γd：土的单位体积内土粒所受的重力称为土的干重度，并以γd表示：γd＝GS/v=(ms/v)g=ρd×g（3）孔隙比e：土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比，并以e表示：e=Vv/Vs本指标采用小数表示。孔隙比是表示土的密度的一个重要指标。一般来说，e0.6的土是压缩性小；e1.0的土是疏松的，压缩性高。3．塑性指数和液性指数的作用。P10答：（1）塑性指数：液限和塑限是土处于可塑状态的上限和下限含水量。省去％符号后的液限和塑限的差值称为塑性指数，用符号Ip表示，即：Ip=wL—wP。Ip值越大，土的可塑范围越宽，表明土吸附的水量多、土的颗粒越细、矿物成分的吸水能力越强。因此，塑性指数全面反映了影响黏性土特征的各种因素，故规范按塑性指数对黏性土进行分类。——课本版(可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。一般用塑性指数Ip来表示。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。塑性指数综合反映了土的颗粒大小、矿物成分，在工程中常用于细粒土的分类，如黏土Ip17，粉质黏土10Ip≤17——百度版)（2）液性指数：判别黏性土软硬状态的指标，是黏性土的天然含水量和塑限的差值（省去％符号）与塑性指数之比，用IL表示，即：IL=（w-wp）/(wL-wp)=（w-wp）/Ip根据液性指数IL,可将黏性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑五种状态。其划分标准：IL≤0为坚硬；0IL≤0.25为硬塑；0.25IL≤0.75为可塑；0.75IL≤1为软塑；IL1为流塑（液性指数IL是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标。可塑状态的土的液性指数在0到l之间，液性指数越大，表示土越软；液性指数大于1的土处于流动状态；小于0的土则处于固体状态或半固体状态。——百度版）24．土的可松性的应用。P16答：自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，称为土的最初可松性。以后虽经回填压实，仍不能回复到原来的体积，称为土的最终可松性。土的最初可松性系数K1是用于计算挖方工程量的主要参数；最终可松性系数K2是计算填方工程量的主要参数。5．粗颗粒土和细颗粒土是怎样分类的？P10答：我国《建筑地基基础设计规范》规定：粗土粒按颗粒级配分类，细粒土按塑性指数分类。6．碎石（砂土）土按颗粒大小分为几个种类？P10~11答：碎石土按颗粒大小分为：漂石或块石、卵石或碎石、圆砾或角砾。砂土按颗粒大小分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。7．施工土的分类依据是什么？P11~12答：在土石方工程施工中，常按土的坚硬程度、开挖易难，将土分为8类16级。（详见课本P12）8．管沟土方量的计算。P21答：根据选定的断面及两相邻断面间的距离,按其几何体积计算出区段间沟槽土方量,将各区段计算结果汇总,求得沟槽开挖的总土方量.9．管沟断面形状的确定和堆土要求，沟底宽度的确定。答：（1）合理地选择沟槽开挖断面，可以为管道工程施工创造方便条件，保证工程质量和施工安全，减少开挖和回填土方量，节省建设资金。选择沟槽断面应综合考虑土质类别、地下水情况、挖槽方法（人工开挖、机械开挖、人工机械混合开挖）、管体结构、管道埋深、支撑条件以及施工环境等。断面形状：常用的断面形状有直槽梯形槽混合槽等。当有两条或者多条管道共同埋设时,还须采用联合槽。土质差、有地下水或排水条件差可以采用支撑槽。（2）堆土要求（百度版）：（1）堆土坡脚距槽边1m以外（2）留出运输道路，井点干管位置及排管的足够宽度。（3）适当距离要留出运输交通路口。（4）堆土高度不宜超过2m（5）堆土坡度不陡于自然安息角。堆土要求（规范版）：（1）不得影响建（构）筑物、各种管线和其他设施的安全。（2）不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口测量标志以及各种地下管道的井盖，且不得妨碍其正常使用。（3）堆土距沟槽边缘不小于0.8m，且高度不应超过1.5m，沟槽边堆置土方不得超过设计堆置高度。（3）沟槽底宽（课本版）：W=B+2b，B——管道基础宽（m）；b——工作宽度（m）；工作宽度根据管径大小确定，一般不大于0.8m；沟槽底宽（规范版）：B=D1+2(b1+b2+b3)B——管道沟槽底部的开挖宽度，mmD1——管道结构的外缘宽度，mmb1——管道一侧的工作面宽度，mmb2——管道一侧的支撑厚度，可取150~200mmb3——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度，mm310．什么是流砂现象？在什么条件下会产生流砂现象？防治流砂现象的措施有哪些？（笔记版）答：（1）当基坑挖土达到地下水位以下，而土是细砂或粉砂，又采用集水坑降水时，在一定的动水压力作用下，坑底下的土就会形成流动状态，随地下水一起流动涌进坑内，这种现象称为流砂现象。（2）易发生在粉土、细砂、粉砂以及淤泥土中。一般工程经验，在可能发生流砂现象的土质处，当基坑挖深超过地下水位线0.5m左右，易发生流砂现象。（3）流砂防治：①减少或平衡动力水压力；②设法使动力水压力方向向下；③截止地下水。具体措施：①抢挖法；②打钢板桩法；③地下连续墙；④水下挖土法；⑤枯水期施工法；⑥人工降低地下水位法（井点降水）11．沟槽开挖的注意事项。P39~40答：边坡塌方；流砂的防治；滑坡体的施工。.12．土方开挖的施工机械及应用条件答：①推土机施工：应用条件：经济运距为100米以内，运距为60米时效率最高，用于平整场地，即可挖土也可作短距离运土，移挖作填等，可开挖深度1.5m内的基坑及回填基坑土方，配合挖土机从事平整与集中土方；清理石块或树木等障碍物及修筑道路。②铲运机施工：应用条件：能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实工作。适合于开挖一~三类土。适合运距为600~1500米。常用于地形起伏不大，坡度在20度以内的大面积场地平整，开挖大型基坑，沟槽，以及填筑路基，堤坝。不适用于砾石层和冻土层地带，以及土壤含水率超过27%和沼泽工作。③挖土机施工：应用条件：适用于开挖场地为一~四类、含水量不大于27%得丘陵地带土壤。多使用在挖土高度一般在3米以上，运输距离超过1km，且土方量大而集中的工程。一般需配合自卸汽车运土，并在卸土去配合推土机平整土堆。13．沟槽开挖支撑的作用、形式和适用条件。P43~44答：（1）支撑的作用：支撑是防止沟槽土壁坍塌的一种临时性挡土结构。设置支撑可以减少挖方量和施工占地面积。（2）沟槽支撑形式有横撑、竖撑和板桩撑，开挖较大基坑时还采用锚碇式支撑等。（3）适用条件：①横撑：分水平撑板断续式和连续式。断续式适用于开挖湿度小的黏性土及深度小于3m时。连续式用于较潮湿的或散粒土及挖深不大于5m的沟槽。②竖撑：用于松散的和湿度高的土，挖土深度可以不限。③板桩撑：在开挖深度较大的沟槽和基坑，当地下水很多且有带走土粒的危险时，如未用降低地下水位法，可采用打设钢板桩撑法。④锚碇式支撑：用于在开挖较大基坑或使用机械挖土，而不能安装撑杠时。14．沟槽开挖的施工方案内容是什么？答：①沟槽施工平面布置图及开挖断面图；②沟槽形式，开挖方法及堆土要素；③无支撑沟槽的边坡要求、有支撑沟槽的形式、结构、支拆方法及安全措施；④施工机具设备的型号、数量及作业要求；4⑤不良土质段沟槽开挖时采取的护坡和防止沟槽坍塌的安全技术措施；⑥施工安全、文明施工、沿线管线及构筑物保护要求。15．作为填土材料，对碎石土，砂土，粘土，表面耕植土，软土的各自使用条件是什么？P49答：碎石类土、砂土和爆破石渣，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机含量大于3%的土仅用做无压实要求的层土；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理后，可用于填充次要部位；槽底至管顶以上500mm范围内，土中不得含有机物，冻土以及大于50mm的硅石等硬块；在抹带接口处，防腐绝缘层或电缆周围宜采用细粒土回填；回填土含水量宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水率±2%范围内。16．管沟回填时对土料，粒径有什么要求。P52答：在构筑物及管道四周50cm范围内，土中不应含有有机物、冻土以及粒径大于50mm的砖、石块；粒径较小的石子含量不应超过10%；不能采用淤泥土、液化状粉砂、细沙、黏土等回填。17．土方回填采用不同材料时的基本做法是什么？P49答：如采用不同土料时，应按土类分层铺填，并应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下。18．土方回填压实的三个主要影响因素是什么？(笔记版)答：三要素：压实功、铺土厚度和土体的含水量。19．土方回填的虚铺厚度大致是什么？P54回填土每层虚铺厚度表压实工具木夯、铁夯蛙式夯、火力夯压路夯震动压路机虚铺厚度（cm）≦2020-2520-30≦4020．土方的最优含水量是什么意思？在什么情况下应使土体保持在最优含水量？P52答：（1）在一定的压实能量下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量,称为土的最优含水量。（2）高含水量原土可采用晾晒，或加白灰掺拌使其达到最佳含水量；低含水量原土则应洒水，当采取各种措施降低或提高含水量的费用较换土费用高时，则应换土回填。21．管道回填土压实度的基本要求是什么？P51答：基坑回填的压实度要求应由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定。一般压实系数不小于0.9。沟槽回填土的最小压实度由路槽底算cm起的深度范围（）修建道路类别最低压实度（％）重型击实标准轻型击实标准≦80快速路及主干道次干道支路959390989592＞80–150快速路及主干道次干道支路939087959290＞150快速路及主干道次干道支路878787909090522．管道回填土的压实方法有什么要求。答：沟槽和基坑回填压实方法有夯实和振动。(振动法是将重锤放在土层表面或内部，借助振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移到达紧密状态，此法常用于振实非黏性土壤。夯实法是利用夯锤自由下落的冲力来夯实土壤，是沟槽、基沟回填常用的方法。)管道沟槽回填应符合下列规定：（规范版）①沟槽内砖、石、木块等杂物清除干净；②沟槽内不得有积水③保持降排水系统正常运行，不得带水回填。第二章施工排水1．明沟排水的适用条件和基本方法。答：（1）明沟排水基本方法包括：地面截水和坑内排水。（2）地面截水：适用于有天然排水沟道可利用时，或可在场地四周挖排水沟排泄，以拦截附近地面水，但要注意与已有建筑物保持一定安全距离。坑内排水：在开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑时。2．明沟排水所用的有效设备：潜水泵3．产生流砂的土质：粉土、细砂、粉砂、淤泥。4．在容易产生流砂的土质和水文地质条件下，什么情况下会产生流砂？答：在可能发生流砂的土质处，当基坑挖深超过地下水水位线0.5m左右，就会发生流砂现象。5．轻型井点管路系统的构成及材料规格：答：（1）轻型井点管路系统的构成：滤管、井点管、弯联管、集水总管和抽水设备（2）滤管：用直径38~55mm钢管制成，长度一般为0.9~1.7m，呈梅花型布置的孔，外包粗、细两层滤网。井点管：直径同滤管，长度6~9m。弯联管：用塑料光、橡胶管或钢管制成，宜装设阀门。集水总管：一般用直径75~