土木工程施工学习指导――自考

土木工程施工学习指导内部资料注意保存武汉工程大学职业技术学院西北校区2010年8月1第1章土方工程一、学习重点（一）基本知识与基本理论1.土的工程分类：在工程中常根据土方施工时土(石)的开挖难易程度，将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类，称为土的工程分类。前四类属一般土，后四类属岩石。2.土的可松性：土的可松性指的是在自然状态下的土经开挖后组织被破坏，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复为原来状态时的体积。土的可松性程度，一般用最初可松性系数Ks和最后可松性系数'sK来表示，见下式。12VVKs；13'VVKs式中V1——土在天然状态下的体积；V2——土经开挖后的松散体积；V3——土经回填压实后的体积。3.集水井降水法：集水井降水也称基坑排水，是指在基坑开挖过程中，在基坑底设置集水井，并在基坑底四周或中央开挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽走的一种施工方法。4.井点降水法：井点降水法是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从开挖前和开挖过程中不断地抽水，使地下水位降低到坑底以下，直至基础工程施工完毕。5.流砂现象：当基坑挖土到达地下水位以下，而土质是细砂或粉砂，又采用集水井降水时，基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。发生流砂现象时，土完全丧失承载力，工人难以立足，施工条件恶化，土边挖边冒，难挖到设计深度。流砂严重时，会引起基坑边坡塌方，如果附近有建筑物，就会因地基被掏空而使建筑物下沉、倾斜，甚至倒塌。6.最优含水量：土在这一含水量条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的密度最大。（二）本章学习的内容和重点21.学习内容（1）了解土方工程施工特点；掌握场地平整施工中的竖向规划设计、土方量计算、土方调配和施工；2）掌握基坑开挖施工中的降低地下水位方法，边坡稳定及支护结构设计方法的基本原理；掌握防治流砂的基本方法。3）熟悉常用土方机械的性能和使用范围；（4）掌握填土压实和路基填筑的要求和方法。2.本章重点和难点本章重点：场地平整施工中的竖向规划设计、土方调配和施工、降低下水位、边坡稳定、土方的填筑与压实。本章难点：场地平整施工中的竖向规划设计、土方调配、降低地下水位和支护结构设计。二、自测练习题（一）填空题1.在土方施工中，根据土的工程分类和开挖难易程度将土分为松软土、普通土等八类。2.场地平整中初步计算场地设计标高的原则是挖填平衡，调配土方量最小。3.土方调配，就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理，好的土方调配方案应该使土方运输量达到最小，而且又能挖填平衡。4.在基坑开挖中防治流砂的途径有：一是减少或平衡动水压力；二是使动水压力的方向向下。5轻型井点设备主要有井点管、滤管、集水总管及抽水机等组成。6.基坑边坡的的坡度是以H和B之比来表示，即1：m，m=B/H称为坡度系数。7.填土压实的影响因素有铺土厚度、压实功、含水量，其压实质量的检验指标是压实系数。8.在使用同样的压实功进行压实的条件下，使填土压实获得最大密度时土的含水量称为土的最佳含水量。(二)判断改错题1、土方调配当挖填总量不平衡时，可通过设置一个虚拟的挖方区或填方区予以解决。（Y）32、土方调配当挖方总量大于填方总量时，可通过设置一个虚拟的挖方区或填方区予以解决。（N）3、土方调配当挖方总量小于填方总量时，可通过设置一个虚拟的挖方区或填方区予以解决。（N）4、土方调配按照最小元素法确定出的初始方案不一定是最优方案。（Y）5、在性质和含水量相同的土中降水，无压完整井比无压非完整井井点系统的涌水量大。（N）6、当采用集水坑降水时，可能会在粉土、砂土中产生流砂现象（Y）。7、当采用井点降水时，可能会导致周围的建筑物和构筑物产生不均匀沉降，因此，可以利用回灌井点进行补水（Y）。8、为防止产生不均匀沉降，填方的实测干密度ρ0应该大于或等于规定的控制干密度ρd。（Y）（三）单项选择题1.某基坑开挖土方量为V1，基础在坑内占体积为V2，土的最初可松性系数和最终可松性系数分别为Ks和K’s。则该基坑除留下回填用土后的多余土方外运量为（D）。A、（V1-V2）KsB、（V1-V2）Ks/K’sC、V1Ks-V2Ks/K’sD、[V1-(V1-V2)/K’s]Ks2、土方边坡坡度为（A）A、边坡高度/底宽B、底宽/边坡高度C、边坡高度/基槽底宽D、基槽底宽/边坡高度3、当基坑宽度小于6m，且降水深度不超过5m，可采用的布置是（A）A、单排井点B、双排井点C、环形井点D、U型井点4、地下水无压力且井底又未达到不透水层的水井属于（B）。A、无压完整井B、无压非完整井C、承压完整井D、承压非完整井5、在开挖大型基坑、填筑堤坝和路基等土方工程施工中，宜首先选择的土方机械是（D）。A、单斗挖土机B、多斗挖土机C、推土机D、铲运机6、轻型井点降水系统计算引入假象半径X0的条件之一是基坑的长宽比（A）A、不大于5B、不小于5C、不大于6D、小于77、一般不能用作填料的土是（D）。4A、粘性土B、碎石类土C、碎块草皮D、淤泥8、各种压实机械的影响深度与（D）有关。A、土的性质B、土的含水量C、压实遍数D、综合考虑A和B9、轻型井点高程布置时，要求井管距井壁边缘一般保持在（A）。A、0.7～1mB、1~2mC、0.5~1.2mD、0.5~1.5m10、轻型井点管埋设深度H≥H1+h+iL，式中L取值为环型井点的（B）。A、长边B、短边C、周长D、边长（四）多项选择题1、按土的颗粒级配或塑性指数可将土分为（ABC）。A、碎石类土B、砂土C、粘性土D、特殊土2、确定场地设计标高H0时,应考虑（ABD）。A、挖填平衡B、泄水坡度C、就近借（弃）土D、可松性3、影响土压实的因素主要与下列因素有关（ABC）。A、压实功的影响B、含水量的影响C、铺土厚度的影响D、土的可松性影响4、流砂的防治措施主要有（ABCD）。A、枯水期施工B、抛大石块C、打板桩D、井点降低地下水位5、井点降水的方法有轻型井点、（ABCD）等。A、喷射井点B、电渗井点C、管井井点D、深井井点6、将矩形井点系统换算成一个假想半径为x0的圆形井点系统计算，其必须满足（AB）。A、基坑长宽比小于或等于5B、宽度小于或等于2倍抽水影响半径C、基坑长宽比大于或等于5D、宽度大于或等于2倍抽水影响半径7、土的填压方法通常有（ABC）。A、碾压法B、振动法C、夯实法D、振冲法8、提高铲运机生产效率的措施有（ABC）。A、下坡铲土B、跨铲法C、推土机助铲D、分批集中，一次推送（五）名词解释1、土的可松性；2、流砂；3、水力坡度；4、土的最优含水量；5、承压完整井（六）简答题51、什么是土的可松性？土的最初可松性系数和最终可松性系数如何确定？2、试述按填、挖平衡时确定场地平整设计标高的步骤与方法。3、流砂的主要成因是什么？防治流砂的途径怎样？有哪些有效措施？4、如何进行轻型井点系统的平面布置与高程布置?5、水井的类型是怎样划分的?涌水量计算的步骤有哪些?6、土方回填时对土料的选择有何要求?压实方法有哪几种?各有什么特点?7、影响填土压实质量的主要因素有哪些?怎样检查填土压实质量?（七）计算题1.基础平面尺寸为30m×10m，埋设深度为标高－3.5m,自然地面标高为－0.5m，四面放坡1：0.33，并要求每边留出0.5m的工作宽度，试求：1）基坑放灰线的尺寸（保留1位小数）；2）基坑的挖土工程量（按实土计算）；3）当基础体积为153方时，则弃土量为多少（ks=1.24，ks’=1.04）2.某建筑场地方格网(a＝20m)及各方格顶点地面标高如图1所示。土质为亚粘土(普通土)，Ks’=1.05，地面设计双向泄水，泄水坡度ix=iy=3‰，按挖平衡要求，试求：图1建筑场地方格网及顶点标高图1）场地各方格顶点设计标高；2）计算各角点施工高度并标出零线位置；3）计算填、挖土方量(不考虑边坡土方量)；4）考虑上的可松性影响调整后的设计标高。3.某工程基坑开挖，坑底平面尺寸为18×36m2，基坑底标高为-5m，自然地面标高为6-0.2m，地下水位标高为-1.6m。土质为：地面至－2.5m为杂填土，-2.5m至-9m为细砂层，土的渗透系数尺k=5m／d，-9m以下为不透水层。土方边坡坡度为1：0.5，采用轻型井点降低地下水位。试求：1）轻型井点的平面布置与高程布置；2）计算涌水量、井点管数量和间距。已知：现有井点管长为6m，直径φ50，滤管长为1m。4.已知场地的挖方区为W1、W2、W3；填方区为T1、T2、T3。填、挖方量及每调配区的平均运距如图2及表1－1所示。1）用表上作业法求最优土方调配方案；2）绘出土方调配图。题4表挖填方量及平衡运距表填方挖方区T1T2T3挖方量W1508040350W21007060550W3904080700填方量2508005501600图2填、挖方量及每调配区的平均运距图7第2章深基础施工一、学习重点（一）基本知识与基本理论1、按按桩的承载性状不同，桩可分为端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土层的一种桩，在极限承载力状态下，桩顶上部结构荷载主要由桩端阻力来承担；摩擦桩是深厚软土层中的桩或穿过软弱土层而支撑于下部稍密土层中的桩，在极限承载力状态下，桩顶上部结构荷载由桩端阻力和桩身侧面与土之间的摩阻力共同来承担。2、按桩身材料不同，桩可分为木桩、混凝土桩（包括钢筋混凝土和预应力混凝土）、钢桩（如钢管桩、型钢桩）、砂石桩、灰土桩、水泥土桩等。3、按桩的使用功能不同，桩可分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩（主要承受水平荷载）、复合受荷载桩（竖向、水平荷载均较大）。4、按桩径大小不同，桩可分为小桩（指桩径d≤250mm的桩）、中等直径桩（指桩径在250mm＜d＜800mm的桩、大直径桩（指直径d≥800mm的桩）。5、按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩。预制桩按沉桩方法有打入法、水冲法、振动法、旋入法和静力压桩法等。灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注混凝土或加入钢筋后再灌注混凝土而形成的桩。根据成孔方法的不同，可分为钻孔灌注桩、钻扩灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩灌注桩等。6、打桩顺序：为了保证打桩工程质量，防止周围建筑物受挤压土体的影响，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。打桩顺序一般有逐排打、自中央向边缘打、自边缘向中央打和分段打等四种。7、打桩质量控制：摩擦桩以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；端承桩以贯入度控制为主，桩端标高可作参考；贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的平均贯入度不大于设计规定的数值加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。8、钻孔灌注桩：钻孔灌注桩是利用钻孔机在桩位上先成孔，然后在桩孔内放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而形成。它能在各种土层条件下施工，具有无振动、无挤土影响、无噪音，8对周围建筑物影响小等特点。9、套管成孔灌注桩：套管成孔灌注桩又称沉管灌注桩，根据使用桩锤和成桩工艺的不同，分为振动沉管灌注桩和锤击沉管灌注桩。振动沉管灌注桩是用振动沉桩机将带有活瓣式桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的桩管振动沉入土中，然后边浇混凝土，边振边拔出桩管而成桩。适于在一般粘性土、淤泥、淤泥质土，粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土及回填土中使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。锤击沉管灌注桩是用锤击打桩机，将带活瓣的桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的钢管锤击沉入土中，然后边浇筑混凝土边拔桩管成桩。适于粘性土、淤泥、淤泥质土、稍密的砂土及杂填土层中使用；但不能在密实的砂砾石、漂石层中使用。10、套管沉管灌注桩常见质量事故：断桩、缩径、桩靴进水进泥、吊脚桩等。（二）本章学习重点和难点1、学习内容（1）了解钢筋混凝土预制桩的预制、起吊、运输及堆放方法；（2）掌握锤击法施