长沙理工大学桥梁工程复习重点

一、概念1浅基础：将埋置深度较浅（一般在数米以内），且施工相对简单的基础，它包括刚性扩大基础和柔性扩大基础。2刚性基础：当基础圬工具有足够的界面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时墩台边缘处断面不会出现裂缝，这时基础内不需要配置受力钢筋的基础。3桩基础：由多根桩组成的群桩基础或单根桩的基础，具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、在深基础具有耗材少、施工简便等特点。按承台位置可分为低桩柱承台基础和高桩柱承台基础；按施工方法可分为沉降桩（预制桩）、灌注桩、管柱基础和钻埋空心柱；按柱的设置效应分类可以分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩；按承载性状分类可以分为竖向受荷桩、横向受荷桩和桩墩；按桩身材料可分为钢桩、混凝土桩。护筒的作用：1.固定桩位，并作钻孔导向；2.保护孔口防止孔口土层崩塌；3.隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位已稳固孔壁。护筒埋设有下埋式、上埋式和下沉埋设。泥浆的作用：1.在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔；2.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；3.泥浆相对密度大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出；4.冷却机器和切土润滑的作用。桥台后土压力：台背填土及填土车辆荷载所产生的附加侧压力（被动土压力、主动土压力、静止土压力的考察）。围堰：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁基础时开挖前需在基坑周围先修筑一道防水围堰，把围堰内水排干后再开挖基坑修筑基础。分为土围堰、草（麻）袋围堰、钢板围堰、桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰。地基：将承受建筑物各种作用的地层；可以分为天然地基和人工地基；它具有足够的强度、稳定性和耐久性。斜拉桥布置：斜拉桥的孔跨布局有双塔三跨式、独塔双跨式、三塔四跨式和多塔多跨式；辅助墩和边引跨索塔布置：中索塔的形式有A字形、到十字形、独柱式等纵向布置方式；横向布置方式有独柱形、双柱形、门形或H形、A形、宝石形或倒Y形；拉索布置中索面位置有单索面、竖向双索面、斜向双索面；索面形状有辐射形、竖琴形和扇形。沉井：是一种筒状空腔结构物，式在预制好的井筒内挖土，依靠井筒自重或借助外力客服井壁与地层的摩擦阻力逐步沉入地下至设计高程，最终形成桥梁墩台或其他建筑物基础的一种浅基础形式。墩台：是桥梁的重要结构之一，支撑着桥梁上部结构的荷载，并使它传给地基基础。它具有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等也都提出一定的要求。软弱下卧层：承载力容许值小于持力层承载力容许值的土层。持力层：直接与基底相接触的土层。地基验槽：基坑挖至基底设计高程应立即对基底土质及坑底情况进行检验。地基承载力确定方法：地基单位面积上所能承受的最大压力就成为地基容许承载力，确定方法有容许承载力设计方法、极限状态设计法、可靠度设计法。二、简答1、简述钻孔桩灌注水下混凝土施工要点？P88答：（1）混凝土拌和必须均匀，尽可能缩短运输距离和减少颠簸，防止混凝土离析而发生卡管事故；（2）灌注混凝土必须连续作业，一气呵成避免任何原因的中断，阴齿混凝土的搅拌和运输设备应满足连续作业的要求，孔内混凝土上升到墩台钢筋笼架底处时应防止钢筋笼架被混凝土顶起；（3）在灌注过程中要及时测量和记录孔内混凝土灌注高程和导管入孔长度，提管时要控制和保证导管埋入混凝土面内3~5m深度；（4）灌注的桩顶高程应比设计值预加一定高度，此范围的浮浆和混凝土应凿除以确保桩顶混凝土的质量。2、简述水中沉井施工要点？P188答：根据水深与流速不同，采用不同的方式筑岛。筑岛完成后，制造沉井前，应先在刃脚处对称铺设垫木以支撑第一节沉井的重量，并按垫木定位立模以绑扎钢筋；抽撤垫木应分区、依次、对称、同步地向沉井外抽出；沉井正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称除土，排水下沉时应严格控制设计支承点土的排除并随时注意沉井的正位姿态，保持竖直下沉，无特殊情况下不宜采用爆破施工。接筑沉井前，刃脚不得掏空，并应尽量纠正上节沉井的倾斜凿毛顶面、立模，然后砌筑井上构造物，并随后撤除临时性的井顶围堰；将沉井在岸边做成空体结构，或采用其他措施（如带钢气筒等），使沉井浮于水上，利用在岸边铺成的滑到滑入水中，然后用绳索牵引至设计位置。在悬浮状态下，逐步将水或砼注入空体中，使沉井徐徐下沉至河底。若沉井较高，需分段制造，在悬浮状态选逐节接长沉至河底，但整个过程应保证沉井本身稳定，当刃脚切入河床一定深度后，即可按一般沉井下沉方法施工，应检验基底情况和对地基进行沉井封底，最后进行井孔填充而和顶板浇筑。3、试说明砂桩、振冲桩对不同土质的加固机理，适用情况、施工要点（设备、特点）？p253~p255答：挤密砂桩对于松散的砂土层，其加固及理有挤密作用、排水作用、减压作用和沙土地基预振作用，对于松软黏性地基，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。适用于挤密砂桩松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基土和对变开挖至要求不严的，饱和黏性土液化地基、砂桩施工可采用振动沉管；锤击沉管或冲击成孔等成桩法，振动式是靠振动机的垂直上下振动作用，把带桩草化或底盖的钢套管打入土中成孔，填入砂料振动密实成桩；锤击式是将钢套管打入土中，其他工艺与振动式基本相同，但灌砂成桩和扩大是用内管振冲法对砂性土地基的加固原理振动力除直接将沙层挤压密实外，还向饱和砂土传播加速度，因此在振冲器周围一定范围内砂土产生振动液化，液化后的土颗粒在重力，上覆土压力及外添填料的挤压下重新排列变得密实，孔隙比大为减小，从而提高地基承载力及抗振能力；由于软黏性土透水性很低，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软粘土中，形成粗大密实的桩柱，桩柱与软粘土组成复合地基。振冲法主要的施工机具是振冲器、吊机和水泵。振冲法施工设备较简单，操作方便，施工速度快，造价较低；其缺点是加固地基时要排出大量的泥浆，环污染比较严重。4、挖孔桩和钻孔桩各有什么特点，各自适用情况？答：钻孔桩具有施工设备简单，操作方便的特性，适应于各种砂性土、粘性土、碎卵石类土层和岩层。挖空桩具有不受设备限制，施工简单；桩径较大，一般大于1.4m，适用于无水或渗水量小的地层；对可能发生的流沙或含较厚的软黏土层地基施工较困难，在地形狭窄，山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础5、简述双臂钢围堰施工程序？P99-P100答1、在拼装船山拼装底节钢壳；2将拼装船将导向船拖拽到墩位抛锚定位；3吊起底节钢壳撤出拼装船将底节钢壳吊放下水，漂浮在水中；4逐层接高焊接钢壳，并向中空的钢壳双壁内灌水，使它下沉到河床定位；5在围堰内吸泥使它下沉，围堰重量不足时，可在双臂腔内填充水泥混凝土加重，直到刃脚下沉到设计高程；6潜水工下水将刃脚底空隙用垫块填塞并清理；7在围堰顶部搭设施工平台，安装钻机并下沉埋设钢护筒；8灌注水下封底混凝土；9钻孔灌注桩施工；10围堰内抽水后进行承台及墩身施工；11墩身出水后，在水下切割河床以上部分的钢壳围堰吊走倒用修建下一个桥墩基础重复使用。6、简述拱桥桥墩的特点？（桥梁工程P116）答：拱桥与桥梁的区别有水平推力；单向推力墩比普通墩的尺寸大，拱桥墩帽不同，强度要求高，拱桥桥墩高差达，拱桥桥墩不对称性（不等跨），墩身的不对称性，小跨一侧墩身有变坡点。拱桥桥墩的拱座倾斜，当桥墩两侧的孔径不等，恒载水平推力不平衡时，将拱座设置在不同的起拱线高程上。7、简述柔性墩在梁式桥上的应用？（桥梁工程P438）答：竖直双臂薄壁墩可增加桥墩纵向竖向荷载作用的刚度，同时其水平抗推刚度大，在桥梁纵向允许的变位大，可以见晒主梁附加内力且由于主梁的负弯矩峰值出现在两肢墩的墩顶且较单壁墩小一些，减小主梁在墩顶截面处的尺寸，在大跨径连续钢构桥使用；单薄壁墩特别是箱型截面单薄壁的抗扭性能好，稳定性强能增大通航孔的有效跨径，单其柔性不如双肢薄壁墩答，单随着墩身高度的不断增加，单薄壁墩的柔性逐渐增加，允许的纵向变位增大，适用于墩身很高的大跨径连续刚构或中等跨径的连续刚构；柔性排架桩墩的主要特点是可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平传递到全桥的各个梁性墩台或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减少桩墩截面的目的，柔性排架墩可以将一个长的连续梁转为几个较长的连续梁。8、简述旱地沉井施工要点？（P187~P188）答：1要求施工场地平整、干净；2制造沉井前应先在刃脚处对称铺满垫木，以支承第一节沉井的重量，并按垫木定位立模板以绑扎钢筋；3抽撤垫木应分区、依次、对称、同步地向沉井外抽出；4、沉井正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称除土，排水下沉时应注意沉井正位姿态，保持竖直下沉，无特殊情况不宜采用爆破施工；6当沉井顶面低于地面或水面，应在井顶接筑临时性防水围堰；7沉井沉至设计高程后，应检验基底地质情况是否与设计相符，当基底达设计要求后，应对地基进行必要的处理；8、基底经检验合格后应及时封底；9、封底混凝土达设计强度后再排干孔中的水，填充井内圬工，然后砌筑井上构筑物，并随后拆除临时性的井顶围堰。9、简述拱桥轻型墩构造？（桥梁P447）答：普通墩呈柱式桥墩，其由墩帽、墩身和基础组成。高墩墩身柱之间设系梁来增强桩柱刚性；基础有单排桩，桩顶设系梁和双排桩桩顶设承台大跨径常用；轻型单向墩有带斜撑墩和悬臂单向墩；斜撑墩是普通的墩柱上从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆用来提高抵抗水平推力的能力，具有阻水面积小，并可节约圬工体积使用于旱桥低墩；悬臂单向墩是桩柱式墩和一对悬臂拱脚点支承载悬臂端，易产生附加力，无铰拱不宜使用。10、简述强夯和重锤夯实加固机理有何不同，强夯法注意事项？（P253~P254）答：重锤夯实法是用重锤夯击地基使浅层的地基土体得到夯击而密实，从而提高地基强度；强夯法加固机理有动力密实、动力固结和动力置换，动力密实，对多孔隙，粗颗粒，非饱和土的加固机理是基于动力密实，即在土体在巨大夯击能量作用下，产生孔隙水使土体原结构破坏，是土体局部发生液化并产生裂隙，形成新的排水通天道，渗透性改变，加速孔隙水排出，随着超孔隙水压力的小三，土体逐渐固结；动力置换：在饱和软粘土特别是淤泥及淤泥土中通过强夯将碎石等粒料挤填到饱和软土层中，形成“桩柱”式密实的砂石层没形成复合地基，从而提高地基的承载力；强夯法，应通过试夯来确定夯点的夯击次数（最佳夯击能），夯击遍数，间歇时间，通过公式计算有效加固深度与夯击点不安置注意强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响，应采取隔振和防振措施。11、简述桥梁轻型台分类及特点？（P441~P443）答：桥梁轻型台可以分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、加筋土桥台、埋置式桥台。设有支撑梁的轻型桥台的特点是台身为直立的薄壁墙，台身两侧有翼墙（用于挡土）；钢筋混凝土薄壁桥台的特点是自重轻，但消耗钢材量大；加筋土桥台的特点是有较好的经济性，抗震性能较好，对地形地貌的适应能力也较强；埋置式桥台的特点是将台身埋在锥形护坡中只露出台帽在外以安置支座及上部构造，使桥台所受的塔里大为减小，桥台色体积也就相应的减少。12、简述真空预压法加固原理、特点、适用范围？P249答：真空预压法加固原理，预压固结法，在土中形成负压使地基土体中的孔隙水不断排水，从而使土体排水固结，土体的强度同时也得到增长，达到土体加固的目的；特点是节省工程量和造价；适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏土地基。13、挤密砂桩和排水砂井的作用有何不同？答：挤密砂桩对于松散的砂土层砂桩有挤密作用，排水减压作用和预振作用，对于松软黏性土地基有置换和排水作用；排水砂井改善地基的渗透性能。14、水中钻孔柱施工有何特点？（P96）答：1地基地址条件比较复杂；2护筒埋设难度大，技术要求高；3水面作业自然条件恶劣，施工具有明显的季节性；4在重要的航运水道上，必须兼顾航运和施工两者安全；5考虑上部结构荷载重及基桩自由长度达，为保证基桩有足够的承载力及其安全稳定性，