岩土工程施工技术复习资料.

《岩土工程施工技术》复习资料第一章：承压水井：凡抽水前井中水位在含水层顶板以上的水井。自流井：地下水能自动喷出地表的承压水井。潜水水井：凡抽水前井中水位等于或低于地下水位的高度的水井。完整井：完全钻传含水层，井底在隔水层的水井。非完整井：没有钻传含水层，井底仍在含水层内的水井。水井钻进方法：冲击钻进、回转钻进、反循环钻进、空气钻进和潜孔锤钻进等。冲击钻进应用范围：1.钻凿大直径水井、水文地质勘探钻孔等2.钻凿露天矿山爆破孔3.一般口径的桩基孔钻进以及其他工程孔钻进等。钢丝绳冲击钻进：钢丝绳冲击钻进借助一定重量的钻头，在一定的高度内周期地冲击井底，使岩石破碎而获得进尺。在每次冲击之后，钻头在钢丝绳带动下，回转一定角度，从而使钻孔得到规则的圆形断面。钢丝绳冲击钻进适用地层：冲击碎岩对硬盐和非固结的不均质岩层破碎效率高，特别适用于松散的卵砾石层等复杂地层大口径钻进。（大卵石、大漂石等地层钻进；粘土层钻进；砂层钻进；裂隙发育的岩石层钻进）钢丝绳冲击钻具包括：冲击钻头、冲击钻杆、钢丝绳接头、钢丝绳接头、抽筒等。岩粉浆的密度直接影响钻进效率的原因：1.岩浆粉的密度影响钻具的下降加速度，它会使钻具的下降和压轮的上升不能很好的吻合2.如果岩粉浆密度不适，会在井底形成一层岩粉垫，这将减弱钻头在孔底的冲击作用。控制岩粉浆密度的操作办法：1.控制回次间隔2.控制淘沙时的淘沙量。在冲击钻进操作规程中有“勤掏少掏”的规定。大直径水井钻进的基本方法：取芯钻进、全面钻进、扩孔钻进。反循环钻进：冲洗介质由钻具外流向钻具内的循环方式的钻进方法。按形成上升液流的方式可分为以下三种：1.泵吸反循环钻进：利用离心泵或轴流泵的吸抽力量，使钻杆内流体上升的一种管路布置方式。2.射流反循环（喷射反循环）钻进：利用安装在循环管路上的射流泵来驱动循环管路中介质流动的。射流反循环只适用于井径较小的浅井。3.气举反循环钻进：以压缩空气注入钻杆内空一定深度与冲洗液混合形成低密度的气液混合液，使钻杆内外液体密度产生差异，其压力差造成冲洗液反向循环的钻进。空气钻进：以压缩空气替代冲洗液作为循环介质的钻进方法。干空气钻进存在问题：粉尘大、润滑性差、钻具磨损大，对于操作工人健康损害和周围环境的污染都很大。唱采取以下技术措施：1.燥化钻进2.雾化钻进3.泡沫钻进4.泡沫泥浆和充气泥浆钻进潜孔锤钻进：压缩空气既作为循还介质又作为驱动孔底冲击器的能源而进行的冲击回转钻进。成井工艺主要是：1.将含水层（目的层）的水经过疏通而使其能自由流入井内2.封闭或隔离非目的层，以防止地下含水层的水互相串通或污染含水层。成井工艺内容：选择井管（井管包括：井壁管、过滤管、沉沙管）、井（孔）准备、下井管、填粒、止水（在填粒是应分层填粒，分层隔离止水）、洗井、抽水试验。滤水管结构类型：1.骨架式滤水管（圆孔滤水管、条缝滤水管、筋条滤水管、桥式缺口滤水管、）2.缠丝滤水管3.网状滤水管4.玻璃钢滤水管5.塑料滤水管6.砾石滤水管计算题公式P57P63填粒的目的：使其在滤水管周围形成一个人工过滤层，以增大滤水管及其四周的有效孔隙率和透水性；同时，还可以起到滤水挡沙的作用，以防止含水层中的细小沙粒封堵滤水管的进水孔隙，从而减少进水时水头损失和稳定过滤层结构，增大水井的出水量和延长水井的使用年限。止水：隔离封闭井孔中非开采目的层段的工作。止水的目的：隔离有害含水层和地表水，以保证井水不受污染。有时，为了合理利用地下水，需要分层开发，为防止个含水层之间互相串通，亦需进行止水工作。止水方法：大多采用将水泥搅拌成水泥浆，利用泥浆泵泵入井管与孔壁之间。地热井或其他井要求长时期全部封闭上不含水层时，可用压力灌浆止水法：先下入止水套管，用稀泥浆洗井，再泵入适量的清水，然后泵入所需数量的水泥浆。洗井：清除井壁上的泥浆，并把深入到含水层中的泥浆抽吸出来，恢复含水层的孔隙，进而抽洗出含水层中的一部分细粒颗粒，扩大含水层的孔隙而形成一个高渗透率的人工过滤层的过程。洗井目的：“保水控沙”，1.清除钻井造成的“泥皮影响”2.洗去含水层中的细沙3.密实填粒，在滤水管周围形成渗透性由高变低的自然圆环带。洗井方法：1.活塞洗井2.抽水洗井3.空压机震荡洗井4.液态二氧化碳洗井5.焦磷酸钠洗井6.盐酸洗井7.综合洗井构成地热田的基本条件：一个有大量热输出的天然热源，有足够的补给水源，有一个含水层或是渗透性良好的热储岩体，有一个盖层。地热田可分为：湿蒸汽田、干蒸汽田、热水田。湿蒸汽田：含有温度超过100℃的承压热水储存的地热田。干蒸汽田：在井口产出超过大气压的干蒸汽或过热蒸汽的地热田。热水田：温度为60℃~100℃的热水的地热田。桩的作用1将荷载传至硬土层，或分配到较大的深度范围，以提高承载力2减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要求时亦用。3抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等4有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩5抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。桩的主要优点:1竖向承载力高2,沉降量小3抗震性能好，可穿过液化层4承受抗拔(抗滑桩)及水平力(如风载荷)5与其他深基础比较,施工造价桩的分类按照受力情况分类1抗压桩1.1摩擦桩主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深1.2端承桩主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬2抗拔桩：由桩周围的摩擦阻力或扩大桩头的阻力构成抗拔力3岩土挡桩：以承受荷载力或力矩形式沿与桩身垂直的方向作用于桩体根据施工方法分类1预制桩挤土桩(沉管灌注桩)预制桩优点：桩身质量易于保证，单桩承载力较高；缺点:（1）桩身规格、长度受限，接桩影响桩质量和承载力发挥；（2）打入或压入式沉桩存在挤土效应问题；（3）噪音污染、接、截桩麻烦。2现场灌注桩非挤土桩反循环回转转进循环介质从钻杆与孔壁之间的环状间隙中进入孔底,经由钻头并携带钻渣再从钻杆内返回孔口的的一种钻进方法.回转钻井参数(钻压,转速,泵量)钻孔扩孔工艺1人工挖空2爆破法3钻扩法清孔目的1清除空地沉渣,提高桩端承载力2清除孔壁泥皮,提高桩身承载力3减少孔内泥浆相对密度,为灌注水下混凝土的顺利进行创造良好的条件清孔方法1抽浆法正循环清空,泵吸反循环清空,气举反循环清空2换浆法3掏渣法4灰浆置换法灌注事故处理1导管漏水2钢筋笼被导管挂起3粗集料卡管4断桩主要是桩中心距过近，打邻近桩时受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力作用所造成。故施工时为消除临近沉桩的相互影响，避免引起土体竖向或横向位移，最好控制桩的中心距不小于4倍桩的直径。如不能满足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时间后再打邻近的桩锤击沉管灌注桩施工工艺桩靴、钢管就位→沉管→检查管内有无砂、水→放入钢筋骨架→浇灌混凝土、提管。沉管灌注桩提高桩承载力的方法单打法——即一次拔管法。复打法——单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩提高桩承载力的方法单振法——灌满混凝土后，每原位振动5～10s，再上拔0.5～1m。复振法——同复打法；反插法——单振法拔管时，每上拔0.5～1m，向下反插0.3～0.5m。桩的吊运(1)混凝土强度：起吊移位――≮70％设计强度运输、起吊就位――≮100％设计强度(2)合理吊点：吊点=3时,正负弯矩值相等吊点3时,反力相等（3）打桩顺序当桩中心距4倍桩径时，①自中间向四周环绕或放射打；②由中心向两侧对称打；③分段对称打；当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打；当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；当桩尖设计标高不同时，先深后浅。桩的施打原则重锤低击注意贯入度变化，做好打桩记录水下混凝土浇筑常用导管法护筒的作用:固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。。(关键字:护孔,提高水头)泥浆的作用:使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。(关键字:护壁,携渣排土,冷却钻头,)地基处理的目的：1.提高地基的抗剪强度，增加其稳定性;2.降低地基土的压缩性，减少地基的沉降变形;3.改善地基土的渗透特性，减少地基渗漏或加强其渗透稳定;4.改善地基土的动力特性，提高地基的抗振性能;5.改善特殊土地基的不良特性，满足工程设计要求.地基处理方法按时间可分为临时处理和永久处理；按处理深度分为浅层处理和深层处理；按处理土性对象分为砂性土处理和粘性土处理，饱和土处理和非饱和土处理；按地基处理的加固机理进行分类地基处理分类（加固机理）定义作用方法置换法物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部松软土或不良土，形成双层地基提高承载力，减少沉降换土垫层法、褥垫法强夯，石灰桩，挤淤，EPS超轻质料EPS即发泡聚苯乙烯排水固结法基土体在一定荷载作用下排水固结，使土体孔隙比减小，抗剪强度提高提高承载力，减少工程后期沉降堆载预压、砂井堆载预压、真空预压、井点降水预压凝结法向地基中灌入（或拌入）水泥或石灰或其它具有凝硬反应的化学固化材料，在地基中形成复合土体，以达到对地基处理的目的提高承载力，减少沉降深层搅拌、静压注浆、高压喷射注浆挤密法采用振动，冲击，或爆破方式使地基土体进一步密实提高承载力，减少沉降原位压实、强夯法、挤密砂桩、挤密碎石桩加筋法在地基中设置强度高，模量大的筋材提高承载力，减少沉降土工聚合物加筋、锚杆、树根桩土钉墙低强度桩复合地基（如CFG桩复合地基）冷热处理对地基土冻结或加热改变土体物理力学性质，以达到对地基处理的目的提高承载力，减少沉降冻结法、烧结法地基处理方法选用原则安全可靠施工方便经济合理高压喷射注浆的目的1。加固地基，提高地基的抗剪强度2。改善土的变形性质，使其在上部荷载直接作用下，不产生破坏或过大的变形3。组成闭合的帷幕，用于载阻地下水流和治理流沙。天然地基：凡是基础直接建造在未经改造的天然土层上的地基。人工地基：凡是天然地基不能满足地基强度要球，要事先经过人工处理后再建造的基础的地基。挤密桩施工法土（灰土）桩干冲碎石桩振动水冲法干振碎石桩水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工技术一．土（灰土）桩（消除地基土的湿陷性为主，提高地基承载力和变形模量）优点a土（灰土)桩挤密法是横向挤密，但同样可以达到所要求处理后的最大干密度的指标；b与土垫层相比，无需开挖回填，节约了开挖和回填的工作量，比换填法缩短工期约一半。c由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度可达12～15m，最小深度一般要求大于5m;d填料一般是就地取材，比其它处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价为低，尤其利用粉煤灰可以变废为宝，取得好的效益；加固原理1.挤密作用：通过挤密作用提高桩间土的密实度。2．物化作用：石灰与土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的桩体具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电Ca离子与带负电粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，土体强度逐渐增加。在力学性能上，可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降减小。3．桩体作用：在灰土桩挤密地基中，灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量（灰土的变形模量E0=29-36MPa，相当于夯实素土的2～10倍）降低了基础底面以下一定深度内的土中的应力，消除了持力层内产生较大压缩变形和湿陷性的不利因素，形成的桩体作用，降低了原来地基土持力层的应力。设计桩径设计时如果桩径d过小，则桩数增加，并增加了打桩和回填的工作量；如果桩径过大，则桩间土挤密不够，消除湿陷性的效果不够理想，且对成孔机械的要求也提高。桩孔间距设计桩孔间距一般为桩孔直径的2.0～2.5倍,一般土桩不少于2排,灰土桩不少于3排.承载力对于灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的2.0倍，并不宜大于250MPa施工工艺分类:1.管内成桩法:桩管就位,成孔挤密,桩孔形成,填料待冲,夯实挤密,成桩封顶.2.管外成桩法：堆放桩料，成上段孔，堆填桩料，成下段孔，填料，夯实成下段桩身，填料，夯实成上段桩身，粘土封顶。PS:管