土木工程施工课后习题答案 (2)

1-1 土的工程性质有：可松性、含水量、透水性

含水量影响：含水量越大，土就越湿，对施工越不利。含水量对挖土的难易、施工时的放坡、回填土的夯实等均有影响。

地下水的流动以及土中渗透速度都与土的透水性有关。

1-2 土的可松性：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和最后可松性系数来表示。

1-3 确定场地平整设计标高时应考虑哪些因素？

满足生产工艺和运输的要求；满足设计时考虑的最高洪水位的影响；充分利用地形，尽量使挖填平衡（如土的可松性的影响），以减少土方运输量。

1-4试述按填、挖平衡时，确定场地平整设计标高的步骤与方法？

1、初步确定场地设计标高（H0）(1)将场地划分为区隔（正方形），确定各方格角点标高（平坦，则地形图+插入法；起伏，则现场木桩方格网，测量）。（2）挖填平衡，算体积列方程，

2、计算设计标高的调整值：考虑土的可松性影响，考虑泄水坡度。

1-5 在什么情况下对场地设计标高要进行调整？如何调整？

1、土的可松性的影响：由于土具有可松性，回填压实回复不了原来状态，要相应提高设计标高。

2、考虑泄水坡度对设计标高的影响。

1-8 流砂的主要成因是什么？防治流砂的途径是什么？有哪些有效措施？

由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向（与水流方向一致）与土的重力方向相反，土不仅受到水的浮力，而且受到动水压力的作用，有向上举的趋势。当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起涌入基坑，即发生流砂现象。

防治途径：减小或平衡动水压力；设法使动水压力的方向向下；截断地下水流。

有效措施：①在枯水期施工，减少动水压力；②抛大石块，以平衡动水压力；③打板桩，增加水流途径，减少动水压力；④水下挖土，平衡或减少动水压力；⑤井点降低地下水位，使动水压力向下；⑥搅拌桩或地下连续墙，截水，支承土水压力。

1-9 基坑降水有哪几种方法？各自的适用范围？

降低地下水位的方法主要有：集水井降水法、井点降水法等。

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。主要适应于土质情况较好，地下水不很旺的情况。

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。

1-10 如何进行轻型井点系统的平面布置与高程布置？

平面布置：基坑宽度小于6m，降水深度不大于5m，单排井点布置在地下水流上游；基坑宽度大于6m或土质不良，双排线状井点，布置在地下水流上游；基础面积较大，环形井点，并在四角加密；井点管距井壁边缘保持在0.7～1m，间距一般为0.8～1.6m。

高程布置：轻型井点的降水深度，在井点管底部(不包括滤管)处，一般不超过6m。对井点系统进行高程布置时，应考虑井点管的标准长度，井点管露出地面的长度(约0.2～0.3m)，以及滤管必须在透水层内。

1-11 水井的类型是怎样划分的？涌水量的计算步骤？

水井根据其井底是否到达不透水层，分为完整井与非完整井。井底到达不透水层的称为完整井；否则为非完整井。根据地下水有无压力，分为承压井与无压井。凡水井布置在两层不透水层之间的充满水的含水层内，称为承压井；若布置在浅水层内称为无压井。

1-13影响土方边坡大小的因数有哪些？

一是土质（土的颗粒、类别），二是挖填高度，三是外界因素，尤其是含水率，还有边坡留置的时间，排水情况，土方施工方案，边坡上是否有堆土等。

1-15 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？

碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位同意)和爆破石碴，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；碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方；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使含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。

压实方法：碾压法、夯实法、振动法

1-16 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？

1.压实功的影响：开始压实，土的密度急剧增加，接近最大密度时，压实功增加，土的密度无变化。

2.含水量的影响：同一压实功条件下，填土含水量对压实质量有直接的影响。土干燥，摩阻力大，不易被压实；土有适当含水量，水起润滑作用，容易被压实；使用同样压实功，得到密度最大，称作最佳含水量。

3.土的厚度的影响：土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小，影响深度与压实机械，土的性质和含水量有关，铺土厚度应小于压实机械作用深度。

检查：填土压实后要达到一定的密实度要求。土的最大干密度求出后，乘以压实系数，即可求得时土的控制干密度ρd，作为检查施工质量的依据。压实后土的实际干密度ρ0 应大于或等于土控制干密度ρd

2-3 打桩时为什么宜用重锤低击？

桩锤过重，所需动力设备也大，不经济；桩锤过轻，必将加大落距，锤击功能很大部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易被打坏，保护层可能震掉。轻锤高击所产生的应力，还会促使距桩顶1/3桩长范围内的薄弱处产生水平裂缝，甚至使桩身断裂。

2-4 试述打桩顺序有几种？打桩顺序与哪些因素有关？如何确定合理的打桩顺序？

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。

影响因素：桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便

桩较密集时（即桩的中心距小于4倍桩的直径时），采用自中间向边缘打和分段打。

2-6打桩过程中会出现哪些情况，该如何处理？

当桩的规格、埋深、长度不同时，宜先大后小，先深后浅，先长后短打设；当一层毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向打设；当基坑较大时，应将基坑分成数段，而后在各段内分别进行打设；当桩头高出地面时，桩机宜采用往后退打，否则采用往前顶打。

2-9 灌注桩与预制桩相比有何优缺点？

有点：节约材料，成本低，施工无振动、无挤压，噪音小；缺点：需要一定的养护期，不能立即承受荷载，工期长，在软土地基中易出现缩颈、断裂等质量事故。

2-10 灌注桩成孔方法有哪几种？各自适用条件？

钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩。

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，对周围建筑物影响小等特点。

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。

人工挖孔灌注桩适用于地质条件较好、地下水位深、孔径较大的条件。

2-11 泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺：1、埋设护筒2、泥浆护壁3、钻孔4、放入钢筋、浇混凝土

2-12 套管成孔灌注桩拔桩方法有几种？如何进行施工？

1、振动沉管灌注桩：根据承载力的不同要求分为：（1）单打法，即一次拔管法，拔管时

先振动5~10秒，再开始拔管桩，拔管时应边振边拔，每提升0.5m~1.0m，振动5~10秒，在拔管0.5m，再振动5~10秒，如此反复进行直至地面。（2）复打法：即在以桩孔内进行两次单打，或根据需要进行局部复打。（3）反插法：先振动再拔管，每提升0.5m~1.0m，先下插0.3~0.5m，此种方法在淤泥中可消除缩颈，但在坚硬土会损坏桩尖，不宜采用。

2-13 套管成孔灌注桩施工中常遇问题及处理方法

（1）断桩：控制桩的中心距不小于3.5D；如不满足，采用跳打法或间隔一定技术间歇时间。（2）缩颈：采取复打或反插方法；控制拔管速度；检查混凝土下落情况。

(3)桩靴进水进泥：将桩管拔出，修复改正桩尖缝隙后，用砂回填桩孔重打；地下水位大时，沉到地下水位时，用水泥砂浆灌入沉管内0.5m做封底，并再灌1m高混凝土，然后打下；（4）有隔层：混凝土的坍落度≮5～7cm，骨料粒径≯3cm；拔管速度≯1m／min。

（5）吊脚桩：防止活瓣不张开，采用密振慢拔的方法，开始时先反插几下，然后再正常开始拔管。

2-14 人工挖孔桩的施工过程及安全措施

施工顺序：场地平整→防、排水措施→放线、定桩位、复核、验收→人工挖孔、绑扎护壁钢筋、支护模板、浇捣护壁混凝土（按节循环作业，直至设计深度）→桩底扩孔→全面终孔验收→清理桩底虚土、沉渣及积水→放置钢筋笼→浇筑桩身混凝土→检测和验收。

安全措施：施工人员进入孔内必须戴安全帽；孔内有人时，孔上必须有人监督防护；护壁要高出地面150～200mm，1.0m范围内不得堆土；孔周围设置0.8m高的安全防护栏杆，每孔要设置安全绳及安全软梯；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并有保险装置，不得使用麻绳；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵，而且必须有防漏电装置；每日开工前应检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施；

2-15 地下连续墙施工的优缺点及施工过程

优点：1.墙体刚度大，强度高，可承重、挡土、截水、抗渗，耐久性能好；2. 建造深基础，对相邻建筑物、地下设施影响较小，与原有建筑物的最小距离可达0.2m左右；对附近地面交通影响较小；3.可用于逆作法施工，使地下部分与上部结构同时施工，大大缩短工期；4.比常规方法挖槽施工可节省大量土石方，且无须降低地下水位；5.施工机械化程度高，劳动强度低，挖掘工效高；6.施工振动小，噪音低，有利于保护城市环境；7.在地面作业，无须放坡、支模，施工操作安全。

缺点：1、一次性投资较高，施工工艺较为复杂；2、技术要求高，质量要求严，如施工操作不易出现塌孔、混凝土夹层、超挖、表面粗糙、渗漏等问题；3、要有适用于不同地质条件的泥浆护壁的方法；4、制定发生故障时所需采取的各项措施。

施工过程：1、导墙施工2、挖槽与清槽3、泥浆制备与管理4、地下连续墙墙段接头施工5、钢筋笼的制作与吊装6、混凝土施工。

3-7何谓砌块排列图？绘制砌块排列图的作用是什么？

砌块排列图是以主规格砌块为主，参照建筑施工图的平面图、立面图、以及剖面图上的门窗大小、楼层标高和构造要求绘制的用来有效组织砌块建筑施工的图。

作用：可以计算工程所需各种砌块的数量，保证砌块的订货数量标准，工地可根据砌块排列图和施工进度，组织各种砌块的进场时间，减少砌块在施工现场的堆放场地，根据每个轴线墙体的砌块排列图，组织各种砌块的垂直和水平运输，提高人工的劳动效率。

3-8试叙述混凝土大小型空心砌块墙体砌筑的施工工艺？

超平防线—干排第一皮、第二皮砌块—立皮树杆—砌块砌筑—清缝—原浆勾缝—自检

3-9试叙述混凝土大小型空心砌块建筑芯柱的施工工艺？

芯柱砌块的砌筑—芯孔的清理—芯柱钢筋的绑扎—用水冲洗芯孔—隐检—封闭芯柱清扫孔—孔底灌适量素水泥浆—浇筑灌孔混凝土—振捣—芯柱质量检查。

4-4新浇筑混凝土对模板的侧压力是什么分布的？如何确定侧压力的最大值？

梯形分布的，F=γ c H 或F=0.22γc t0β1β2V1/2的较小值为侧压力最大值。

4-10如何将混凝土的理论配合比换算成施工配合比？如何进行施工配料？

如混凝土论配合比为水泥：砂：石=1：s：g，水灰比为w/c，施工现场测出的砂的含水率为W s，石的含水率为W g，则换算后的施工配合比为水泥：砂：石=1：（1+W s）:g(1+W g)，水灰比为w/c保持不变，即用水量要减去砂中的含水量。

4-11混凝土的配置强度如何确定？

为了保证混凝土的实际强度基本不低于结构设计要求的强度等级，混凝土的施工配制强度应比设计的混凝土的强度标准值提高一个数值，以达到95%的保证率，即f cu,0>=f cu,k+1.645σ。4-12 如何才能使混凝土搅拌均匀？为什么要控制搅拌机的转速和搅拌时间？

使用搅拌机对混凝土进行搅拌。（自落式搅拌机：重力机理，其搅拌机理为交流掺合机理，用于搅拌塑性混凝土、低流动性混凝土。强制式搅拌机：剪切搅拌机理，其搅拌机理为剪切掺合机理，用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土）。

速度太快不能充分搅拌。搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌筒时起，到开始卸料时为止所经历的时间。时间过短，混凝土不均匀，和易性强度降低；搅拌时间过长，石子破碎，增加砂浆的包裹面积，和易性降低，影响生产率。

4-13 搅拌机为什么不宜超载？其出料容量和装料容量如何换算？

出料系数=出料容量/进料容量，一般为0.60~0.70，一般取0.65。

一般搅拌机不能任意超载，进料容量超过10%以上，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行拌合，影响混凝土拌合物的均匀性。反之，如装料过少，则又不能充分发挥搅拌机的效能。因此，投料量应控制在搅拌机的额定进料容量内。

4-14 混凝土在运输和浇注中如何避免产生分层离析？

1、尽可能使运输线路短直、道路平坦、车辆行驶平稳，避免车辆阻塞

2、泵送间歇延续时间不超过45min

4-16 混凝土长途运输为何会离析？混凝土搅拌运输车运输混凝土为何不会产生离析？

卸出时，若自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落较砂浆快，可能形成混凝土离析。

原因：运输车的搅拌桶可以缓慢的低速的搅动，这样混凝土就可以保证有良好的和易性、流动性，就不会~~~

4-17 活塞式混凝土泵的工作原理如何？泵送混凝土对配合比有何要求？为什么有这些要求原理：活塞泵工作时，利用活塞的往复运动，将混凝土吸入或压出。

泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求：碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于1:3，卵石则不宜大于1:2.5，泵送高度在50~100m时不宜大于1:3~1:4，泵送高度在100m以上时不宜大于1:4~1:5，以免堵塞。

4-18 柱、梁、板的施工缝应如何留置？为什么？

原则：应留在剪力较小，便于施工部位。不同构件：（1）柱子宜留在基础顶面、梁或吊车梁

牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面（2）有主次梁楼盖，宜顺着次梁方向浇筑，应留在次梁跨度中间1/3范围内（3）单向板应留在平行于板短边的任何位置。（4）和板连成整体的大截面梁，应留在板底面以下20～30mm处。当板下有梁托时，留置在梁托下部。（5）楼梯应留在楼梯段跨度中间1/3范围内。（6）圈梁留在非砖墙交接处、墙脚、墙垛及门窗范围内。（7）墙可留在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。（8）双向受力楼盖、大体积混凝土结构、拱、薄壳、多层框架等及其他结构复杂的结构，应按设计要求留置施工缝。

混凝土结构多要求整体浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，且停歇时间超过混凝土允许（表4.3.8）时间，此时先浇筑的混凝土已经凝结，后浇筑的混凝土的振捣将破坏先浇筑混凝土的凝结，这种情况下应留设施工缝。

4-19 混凝土浇注时应注意哪些事项？

1、应注意防止混凝土的分层离析

2、应控制混凝土的均匀性与密实性

3、应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔道的情况，如有变化，应纠正再浇

4、浇注竖向结构混凝土前，底部应先填以50—100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥浆或水泥砂浆

5、混凝土在浇筑及静止过程中，应采取措施防止产生裂缝

6、梁和板应同时浇筑混凝土。

4-21 使用插入式振捣器时，为什么要“快插慢拔”？

“快插”是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；“慢拔”是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。

4-22 大体积混凝土结构浇筑会出现哪些裂缝？为什么？大体积混凝土的三种浇筑方案中，那种方案的单位时间浇筑量最大？

大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m，长度和宽度较大的混凝土结构。

大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大，水化热聚积在内部不易散发，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大造成的拉应力大于混凝土极限抗拉强度则易在混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，与约束接触处会产生裂缝。

大体积混凝土结构的浇筑方案，一般分为全面分层（适用于平面尺寸不大的结构）、分段分层（适用于结构厚度不大而面积或长度较大的结构）和斜面分层（适用于结构长度超过结构厚度三倍）三种。其中斜面分层方案单位时间内浇筑量最大。

5-1 什么叫预应力混凝土？它有何特点？

预应力混凝土是预先在结构或构件的受拉区施加一定的预压应力并产生一定压缩变形，当结构或构件受力后，受拉区混凝土的拉应力和拉伸变形，首先与预压应力和压缩变形相互抵消，然后随着外力的增加，混凝土才产生拉应力和拉伸变形，从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展，提高结构或构件的抗裂性能和刚度。

优点：能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省(要节约钢材20％~40％)，并能扩大预制装配化程度。

5-2 如何对预应力钢筋进行检查？对预应力钢筋进行检查应包括哪些指标？

1、外观检查：有粘结预应力筋展开后应平顺，不得有弯折，裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等；无粘结预应力筋应光滑、无裂缝、无明显褶皱。

2、力学性能检验：预应力钢筋进场时，应按现行国家标准等的规定抽取试件作力学性能试验。包括：屈服强度、抗拉强度、伸长率、松驰性能和冷弯性能等，其质量必须符合有关标准的规定。

5-5 如何进行千斤顶的标定？有哪几种方法？

施加预应力用的机具设备及仪表，应由专人使用和管理，并应定期进行维护和标定。张拉设备应配套标定，以确定张拉力与压力表读数的关系曲线。张拉设备的标定期限，不宜超过半年。

标定方法：1、用标准测力计标定2、用试验机标定

5-6 先张法和后张法的施工有何不同，各适用什么范围？

先张法是指先张拉钢筋，后浇筑混凝土的方法。在浇筑混凝土前先张拉预应力钢筋，并将其固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土。后张法，就是先制作构件（或块体），并在预应力筋的位置预留出相应的孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋（预埋金属螺旋管可事先穿筋）进行张拉，并加以锚固，张拉力由锚具传给混凝土构件产生预压应力，张拉完毕几小时后在孔道内灌浆。

先张法适用于工厂加工预制构件和后张法不易施工的地方。后张法灵活性较大，适用于现场预制或工厂预制块体，现场拼装的大中型预应力构件、特种结构和构筑物等。

5-7 先张法和后张法的张拉程序有何不同？为什么?

两者都可采用有超张拉法和一次张拉法两种，但是两者的控制应力不一样大，先张法的控制应力较大，因为后张法构件在张拉预应力钢筋的同时，混凝土已经受到弹性压缩，而先张法构件，混凝土在预应力钢筋放松后才受到压缩变形。

5-8 先张法放松预应力筋时，应注意哪些问题？

放松预应力筋时，当设计无规定时，混凝土设计强度标准值不得低于75％。当预应力筋为高强螺旋肋钢丝或刻痕钢丝时，放张强度不宜低于30MPa。预应力筋放张时，宜同时、缓慢放松预应力筋。

预应力筋的放张顺序，应符合设计要求；当设计无专门要求时，应符合下列规定：

①轴心受预压构件（如拉杆、桩等），所有预应力筋同时放张；

②偏心受预压构件（如梁等），应先同时放松预拉区和预压应力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋；

③如不能满足①、②两项要求时，应分阶段、对称、相互交错地进行放张，以防止放张过程中构件发生弯曲、裂纹和预应力筋断裂。

5-9 在台座上生产先张法预应力混凝土构件，蒸汽养护时，为什么要采用“二次升温养护”制度？

当采用蒸汽养护时，应采用二阶段（次）升温法，第一阶段升温的温差控制在20℃以内，这样可以使混凝土和预应力钢筋没有较大的相对变形差，使两者充分粘结在一起，之后再升温就可以保证两者之间有足够的粘结力，就可以减少预应力的损失。

5-10 后张法分批张拉时，如何弥补混凝土弹性压缩应力损失？

可采用在第一批预应力筋中增加后一批张拉时对第一批的损失。或用以下方法：

①采用同一张拉值，逐根复位补足；

②采用同一张拉值，在设计中扣除弹性压缩损失平均值；

③对重要的预应力混凝土结构，为了使结构均匀受力并减少弹性压缩损失，可分两阶段建立预应力，即全部预应力筋先张拉50％以后，再第二次拉至100％。

5-11 简述后张法中超张拉目的：减小由于预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失。

5-12 后张法施工时孔道的留设方法有哪几种？各适用什么范围？

方法有钢管抽芯法（适用于直线管道的留设）、胶管抽芯法（适用于预留直线、曲线或折线孔道）、预埋管法（是将与孔道直径相同的导管埋于构件中，无需抽出）等。

5-14 为什么要进行孔道灌浆？孔道灌浆对原材料有何要求？

目的：保护预应力筋，以免锈蚀，增加结构的耐久性；同时亦使预应力筋与构件混凝土具有