地基基础工程第2版肖乾泉课后参考答案

第一章1.1土的结构按其颗粒的排列和联结形成可分为单粒结构、蜂窝状结构、絮状结构三种。①单粒结构。单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。其特点是土粒之间没有联结存在，或联结非常微弱。单粒结构的紧密程度取决于矿物成分、颗粒形状、粒度成分和级配的均匀程度。②蜂窝状结构。蜂窝状结构是以粉粒为主的结构，粒径为0.002-0.02mm的土粒在水中沉积时，基本上是单个颗粒下沉，在下沉过程中碰上已沉积的土粒时，土粒的引力相对自重足够大，则颗粒停留在最初的接触位置上不再下沉，形成大空隙的蜂窝状结构。③絮状结构。絮状结构是黏性土颗粒特有的结构，悬浮在水中的黏土颗粒当介质发生变化时，土粒互相聚合，形成絮状物下沉，沉积为大孔隙的絮状结构。以上三种结构中，以密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝状结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度降低，压缩性提高，不可用作天然地基。1.2塑限是指黏性土处于可塑状态与半固体状态之间的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。当土的含水率减小到低于塑限时，土就由可塑状态转为半固体(坚硬)状态，失去可塑性。液限是指黏性土处于可塑状态与流动状态之间的界限含水率，也就是可塑状态的上限含水率。当土的含水率增加到超过液限时，土就由可塑状态转为流动状态，土粒之间几乎没有联结力。塑性指数是液限和塑限的差值，实际上反映了土在可塑状态范围内的含水量变化。液性指数又称稠度指标，是表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标。1.3判别方法：相对密实度、标准贯入锤击数等。1.4一种是地下水本身各种盐类可能会对路基填料造成侵蚀，另一种是仅发生在北方冻融交替循环地区，夏季毛细水上升并停留在路床内，冬季冻胀，一旦春季发生冻融，融化的水来不及下降，降低了路基承载力，车辆反复碾压作用下，车轮碾压处路面局部弯曲变形，逐渐开裂，融水喷出路面，导致翻浆，是路基较为致命的病害。1.5级配不良。1.6密度1.75g/cm3，含水率6.06%，孔隙比0.618，饱和度26.2%。1.7松散状态。1.8黏性土，可塑状态。3.习题提示A、B、D第二章2.1自重应力指由土体因自重而在某个位置产生的应力。附加应力是指由外荷载引起的土体内部或边缘的比自重应力多出的那部分的应力。自重应力沿深度呈线性分布（折线分布），地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度。附加应力土特点：①在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同，沿力的作用线上的附加应力最大，向两边则逐渐减小；②距地面愈深，应力分布范围愈大，在同一铅直线上的附加应力不同，愈深则愈小。2.2饱和土受到应力作用（总应力），由土颗粒之间的接触应力（有效应力）和土颗粒间孔隙水承担的应力（孔隙水压力）两部分共同承担。或者说，饱和土颗粒之间的有效应力等于总应力减去孔隙水压力。2.3参照地基承载力计算公式，地基承载力同地基土的重度、粘聚力和内摩擦角以及基础的埋深、宽度等参数有关，这些参数增加，都将增加地基的承载力。2.4有三种：一是整体剪切破坏，二是局部剪切破坏，三是冲剪破坏（又称刺入剪切破坏）。①地基破坏的模式整体剪切破坏：三角压密区，形成连续滑动面，两侧挤出并隆起，有明显的两个拐点。浅基下密砂硬土坚实地基。②地基破坏的模式局部剪切破坏：基础下塑性区到地基某一范围，滑动面不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显的裂缝。常发生于中等密实砂土中。③地基破坏的模式刺入剪切破坏（冲剪破坏）：基础下土层发生压缩变形，基础下沉，当荷载继续增加，附近土体发生竖向剪切破坏。2.5土压力可分为以下三种类型：(1)静止土压力：在土压力的侧向作用下，挡土墙并不向任何方向运动(移动或转动)。土体处于弹性极限平衡状态，此时的土压力称为静止土压力。(2)主动土压力：在土压力的侧向作用下，挡土墙向背离土体的方向运动(移动或转动)。土压力大小将随着位移的增大而减小。当位移达某一数值时，土体达到主动极限平衡状态，此时的土压力称为主动土压力。(3)被动土压力：在外力的作用下，挡土墙向土体的方向推挤土体(移动或转动)。土压力大小将随着位移的增大而增大。当位移达某一数值时，土体达到被动极限平衡状态，此时的土压力称为被动土压力。2.6降低土坡的坡度、坡顶卸载、坡脚堆载、坡面加固、坡体用轻质材料回填、阻止水流进人坡体、加强坡体排水、自上而下开挖土坡、改用台阶形坡面、坡顶设置截水沟.坡脚设置排水沟、修筑挡土墙等。2.7由土的击实曲线得出，在曲线最高处即土的最大干密度，对应的含水率，称为最优含水率。影响土的击实因素有含水率、击实功、每层铺土厚度等。土中含水率对击实效果的影响比较显著。回填土含水率过大、过小，都难以夯压密实。分层厚度适宜，容易击实，效率也高。2.8自重应力分别为：第一层土顶面，0.0kPa；地下水位顶面，32.0kPa；第一层土（按透水性土考虑）底面，40.0kPa；第二层土底面，75.0kPa；第三层土底面，115.0kPa2.9基底压力为:(1200+4×2×20×1)/(4×2)=170kPa，基底附加压力为：170-16×1=154kPa。附加应力分布曲线略。2.10能。2.11高压缩性。2.1257.1mm2.1383.3kN/m2.14242.88kN/m3.习题提示B、D、A、A、B、AE、ACE3.1勘探的方法主要有：①物探。物探即地球物理勘探，是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。②钻探。钻探是指利用一定的钻探机械设备和工艺取得地表以下岩土芯样，为建筑、地质和矿产等工程提出可靠地质评价参数的一项勘探工作。③坑探。坑探是指在覆盖层较薄的地区，用人工方法开挖出探槽、探井或探巷等，揭露土层、岩层、煤层或者其他矿体(即地质构造)，并取得岩土样本的一种勘察活动。3.2岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示，称为岩层产状三要素。岩层的倾角对岩层的稳定具有显著影响。当岩层的倾角较大，并与山坡的倾斜方向一致时，则易发生滑坡、崩塌事故,影响局部岩土体的稳定。3.3不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等。3.4节理的存在破坏了岩体的整体性，对于土木工程具有下述影响：①岩体中节理的数量与规模降低了岩体的稳定性和承载能力，对于在岩体上施工的建筑不利。②岩体中裂隙成为大气和水分进人的通道，加速了岩石的风化和破坏。③裂隙的存在易诱发边坡崩塌和滑坡，造成地下洞室围岩冒落。④裂隙的存在降低了挖方和采石的难度，提高了工作效率。断层是一种岩层间发生位移的地质构造，严重破坏了岩体的整体性，常常伴随有大量的裂隙，导致岩石破碎、风化严重、地下水发育，降低了岩体的强度，对工程建设带来不利影响。其主要体现在：①跨越断层的建筑物,由于断层两侧岩体的位移不-致，易导致不均匀沉降。②隧道通过断层时,断层破碎带不稳定的岩石易于坍塌，水的侵人增加了这种危害。③断层在新的地壳运动影响下可能发生新的移动，影响附近建筑物的安全。④断层对附近的边坡、坝基、桥基等的稳定造成十分不利的影响。3.5滑坡的前兆有滑坡体前缘土石零星滚落，坡脚附近碎石挤紧，并出现大量鼓胀裂缝；滑坡前缘出现泉水复活或泉水突然干涸等现象；山坡上树木歪斜、倾倒等。公路通过滑坡区，应力求不恶化滑坡体，并增强其稳定性。一般路线通过滑坡的上缘或下缘。通过滑坡上缘，一般以挖方路基为宜；通过滑坡下缘，以路堤为宜。桥梁通过滑坡区时，桥位应绕避大型滑坡地带。当路线必须通过滑坡区时，桥位应选择在边坡、沟床稳定而对桥梁无危害的地段。隧道处于滑坡地段时，首先应尽量绕避，当无法绕避时，应使洞身埋置在滑动面以下的稳固地层内。当隧道处于陡岸斜坡严重张裂段时，隧道位置应尽量往里靠，直至稳固地层内。3.6泥石流发生必须同时具备下列条件：①陡峻且便于集水、集物的沟壑，丰富的松散物质如泥沙、碎石、破碎带，短时间内大量水源如暴雨、积雪急剧消融、水库溃决等。②人为因素,如乱垦滥伐、破坏植被造成水土流失，修建公路、铁路、水渠等不合理的开挖、弃土弃渣等，都是泥石流发生的诱因。3.7可行性研究阶段勘察的主要任务是为编制可行性研究提供关于建设项目的地形、地质、地震、水文以及筑路材料、供水来源等方面的概略性资料。3.8桥梁工程初步勘察阶段的勘察要点是：①查明河谷的地质及地貌特征，覆盖土层的性质、结构和厚度，基岩的地质构造、性质和埋藏深度。②确定桥梁基础范围内的基岩类型，获取其强度参数和变形参数。③查明桥址内土及基岩中含水层状况、水头高度以及地下水的侵蚀性，确定岩石的透水性。④分析滑坡及岸边冲刷对桥址区内岸坡稳定性的影响,查明河床下岩溶发育情况及区域地震基本列度等问题。3.9隧道工程详细勘察阶段的勘察要点是：①在初步岩土工程勘察的基础上，对隧道有影响的大构造和复杂地质地段，适当扩大勘探范围。②调查隧道所处位置的不良地质条件。③对初步勘察遗漏或不完整的地段，补测完善。4.1何谓刚性基础？刚性基础有什么特点？答：\o"返回词典"刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的刚性材料制作的基础（受刚性角的限制）。这种基础抵抗变形的能力较小，容易产生裂缝，用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形桥梁和民用建筑中。其特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。4.2浅基础按构造形式分为有哪几种类型？答：刚性扩大基础、独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础。4.3确定基础埋置深度应考虑哪些因素？答：确定基础的埋置深度时，必须综合考虑地基的地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式，以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。4.4地基承载力如何确定？答：地基承载力基本容许值应首先考虑由现场荷载试验或其他原位测试取得，其值不应大于地基极限承载力的1/2；对中小桥、涵洞，当受到现场条件限制，或载荷试验和原位测试确定确有困难时，可根据岩土类别、状态及物理力学特征指标，查表确定。4.5什么是刚性角？请说明刚性基础的厚度与基底宽度之间应满足什么关系？答：自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角amax，称为刚性角。基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式。4.6水中基坑开挖的围堰形式有哪几种？它们各自的适用条件和特点是什么？答：水中围堰的种类有很多，有土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等。在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础，可采用土围堰或草袋围堰；当水较深时，可采用钢板桩围堰。钢板桩围堰一般适用于河床为砂土、碎石土和半干硬性黏土，并可嵌入风化岩层。围堰内抽水深度最大可达20m左右。在深水中修建桥梁基础还可以采用双壁钢围堰。双壁钢围堰一般做成圆形结构，它本身实际上是个浮式钢沉井。井壁钢壳是由有加劲肋的内外壁板和若干层水平钢桁架组成，中空的井壁提供的浮力可使围堰在水中自浮，使双壁钢围堰在漂浮状态下分层接高下沉。在两壁之间设数道竖向隔舱板将圆形井壁等分为若干个互不连通的密封隔舱，向隔舱不等高灌水，来控制双壁围堰下沉及调整下沉时的倾斜。井壁底部设置刃脚，以利切土下沉。4.8有一桥墩墩底为矩形2m×8m，刚性扩大基础（C20混凝土）顶面设在河床下1m，作用于基础顶面荷载：轴心垂直力N=5200kN，弯矩M=840kN·m，水平力H=96kN。地基土为一般黏性土，第一层厚2m（自河床算起）第二层厚5m，低水位在河床1m（第二层下为泥质页岩），请确定基础埋置深度及尺寸，并经过验算说明其合理性。答：（1）初定基底面积以第二层为持力层，两级台阶，每级台阶0.5m高，襟边和台阶均选0.4m宽，因此，初定基底面积为3.6m×9.6m，经地基强度验算不满足要求时在调整尺寸。基础用C15混凝土浇注，混凝土的刚性角αmax=40°，基础的扩散角为=arctan0.8/1.0=38.66°＜max=40°（满足要求）（2）持力层强度验算基础重量：W=3.6×9.6×2×10=691.2kN将荷载简化到基底分别为:ΣP=5200+691.2=5891.2kNΣM=840+96×1=936kN.m基底应力分别为：第一层粘性土，一般粘性土，e=0.9，IL=0.8，查表得[01]=160kPa，因此不宜作为持力层。第二层为持力层，属一般粘性土，e=0.45，IL=0.35，查表得[02]=410kPa，因基础埋深为原地面下2.0m（＜3.0m），不考虑深度修正；虽宽度b=3.6m＞2m，但对粘性土地基，宽度修正系数k1=0，不需进行宽度修正。k[]=k[02]=1.25×410kPa=512.5kPa＞pmax=215.6kPa（满足强度要求）（3）合力偏心距验算荷载组合Ⅱ，非岩石地基偏心距应满足e0＜ρρ=W/A=b/6=0.6me0=936/5891.2=0.16m＜ρ=0.6m（满足要求）（4）基础稳定性验算1）抗滑动稳定验算基底处为硬塑状态粘土，查表得摩擦系数f=0.3。kc=0.35891.2/96=18.4＞1.3（满足要求）2）倾覆稳定性验算y=b/2=1.8，e0=0.15mk0=y/e0=1.8/0.15=12＞1.3（满足要求）施工员、建造师考试习题4.1C4.2A4.3B4.4C4.5C4.6D4.7D4.8D4.9ABC4.10ABD4.11AD4.12ACDE4.13ACDE4.14错误4.15正确4.16错误4.17正确桩基础知识检验5.1根据施工方法的不同，桩基础有哪些类型？分别具有什么特点？答案：可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩指的是在工厂或施工现场制作，而后用锤击打入、振动沉入、静力压入、水冲送入或旋入等方式沉桩。其具有以下特点：①不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施），只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚实持力层不大的深度。②沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必须加以考虑。③沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物、道路、管线等的损坏。④一般说来预制桩的施工质量容易得到保证。⑤预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土受到挤密，使桩侧表面法向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也相应提高。⑥由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计标高而截桩，造成浪费。⑦预制桩由于承受了运输、起吊、打击产生的应力，需要配置较多钢筋，混凝土强度等级也要相应提高，因此其桩身造价往往高于灌注桩。灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再灌注桩身混凝土而成的桩。其具有以下特点：①可根据土层分布情况任意变化桩长；根据同一建筑物的荷载分布与土层情况可采用不同桩径；对于承受侧向荷载的桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还可设计成变截面桩，在受弯矩较大的上部采用较大的断面。②可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层或嵌入基岩，还可扩大桩端以充分发挥桩身强度和持力层的承载力。③桩身钢筋可根据荷载及其性质以及荷载沿深度的传递特征、土层的变化来配置。无需象预制桩那样配置起吊、运输、打击应力筋。其配筋率低于预制桩，桩身造价约为预制桩的40～60%。5.2竖向荷载作用下桩基础的承载力是如何发挥的？答案：主要经历摩擦力、摩擦力+端承力、端承力三个阶段。5.3请简述负摩阻力产生的原因及其危害。答案：桩的负摩阻力产生的原因有：在桩附近地面大量堆载，引起地面沉降；土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉；桩穿过欠压密土层（如填土）进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，相当于增加了外荷载，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大。5.4水平荷载作用下桩基础承载力发挥过程中桩与土是怎样相互作用的？答案：桩-土相互作用通常有下列两种典型情况:第一种情况，当桩径较大，入土深度较小或周围土层较松软，即桩的刚度远大于土层刚度时，受横向力作用后桩身挠曲变形不明显，如同刚体一样围绕桩轴某一点转动。第二种情况，当桩径较小，入土深度较大或周围土层较坚实，即桩的相对刚度较小时，由于桩侧土有足够大的抗力，桩身发生挠曲变形，其侧向位移随着入土深度增大而逐渐减小，以至达到一定深度后，几乎不受荷载影响。形成一端嵌固的地基梁。5.5钻孔灌注桩施工，泥浆有哪些作用？如何保证泥浆的质量？水下混凝土灌注过程中，应注意哪些问题？答案：泥浆在钻孔中的作用是：=1\*GB3①在孔内产生较大的静水压力，防止坍孔。②泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的转动，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，稳定孔内水位；③泥浆比重大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣排出。④此外，还有冷却机具和切土润滑作用，降低钻具磨损和发热程度。因此在钻孔过程中孔内应保持一定稠度的泥浆，一般比重以1.1～1.3为宜，在冲击钻进大卵石层时可用1.4以上，粘度为20s，含砂率小于6%。在较好的粘性土层中钻孔，也可灌入清水，使钻孔内自造泥浆，达到固壁效果。调制泥浆的粘土塑性指数不宜小于15。灌注水下混凝土注意事项①混凝土拌合必须均匀，尽可能缩短运输距离和减小颠簸，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。③在灌注过程中，要随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，孔内混凝土上升到接近钢筋骨架底处时，应防止钢筋笼架被混凝土顶起。④灌注的桩顶标高应比设计值高出0.5m，此范围的浮浆和混凝土待混凝土养护完成应凿除。待桩身混凝土达到设计强度，按规定检验合格后方可灌注系梁、盖梁或承台。5.6桩基竖向承载力有哪些检测方法？分别简述其检测原理答案：主要有静载试验法、静力触探法、动测试桩法。静载试验法即在桩顶逐级施加竖向荷载，直至桩达到破坏状态为止，并在试验过程中测量每级荷载下不同时间的桩顶沉降，根据沉降与荷载及时间的关系，分析确定单桩轴向容许承载力。静力触探法是借触探仪的探头贯入土中时的贯入阻力与受压单桩在土中的工作状况相似的特点，将探头压入土中测得探头的贯入阻力，并与试桩结果进行比较，建立经验公式。动测法是指给桩顶施加一动荷载（用冲击、振动等方式施加），记录桩-土系统的响应信号，然后分析计算桩的性能和承载力。5.7桩身完整性有哪些检测方法？分别简述其检测原理。答案：成孔后的钻孔灌注桩桩身结构完整性检测方法很多，常用的有低应变动测法、钻芯检测法等。低应变动测法施加于桩顶的瞬时冲击荷载，在桩身产生应力波，反射回桩顶，接收记录反射信号，根据反射信号分析，探测桩身质量。钻芯检测法就是利用专用钻机，从桩身混凝土结构中钻取芯样，以检测桩身混凝土完整性和强度的方法。5.8某钻孔灌注桩基础，桩径800mm，桩长10m。施工结束后一个月，需要检测桩身是否有夹泥、裂缝、断桩、缩颈等问题，请分析给出检测方法，写出简要的检测步骤。答案：可采用钻芯检测法。简要的检测步骤如下：（1）确定检测开始时间（2）选择主要仪器设备；（3）现场钻芯；（4）现场记录；（5）芯样试件截取；（6）芯样试件加工；（7）芯样试件几何尺寸测量；（8）芯样抗压强度试验；（9）混凝土芯样试件抗压强度代表值确定；（10）成粧质量评价；（11）室内分析；（12）出具检测报告5.9群桩基础的承载力是否等于各单桩承载力之和？并分析其原因。答案：群桩基础由于桩侧土摩阻力的扩散作用，桩底应力相互叠加，使得桩群的工作性状与单桩显著不同的现象称为群桩效应。对于端承桩基和桩数不超过3根的非端承桩基，由于桩群、土、承台的相互作用甚微，基桩承载力可不考虑群桩效应，即群桩承载力等于各基桩相应单桩承载力之和。桩数超过3根的非端承桩基的基桩承载力往往不等于各基桩相应单桩承载力之和。5.10某预制桩截面尺寸为450mm×450mm，桩长14.5m，依次穿越：厚度h1=4m、液性指数Il=0.75的粘土层；厚度h2=5m、孔隙比e=0.85的粉土层和厚度h3=4m、中密的粉细砂层，进入密实的中砂层3m，假定承台埋深1.5m。试确定该预制桩的极限承载力标准值。答案：因为所以施工员、建造师习题（单项选择题、不定项选择题、判断题）沉入桩桩架的选择，主要根据桩锤种类、（）、施工条件而定。A锤长B锤重C人数D桩长参考答案：D水下混凝土灌注施工应符合下列要求，其中说法错误的是（）A混凝土灌注应连续，中途停顿时间不宜大于30minB在灌注混凝土过程中，导管的埋置深度宜控制在1～3mC灌注混凝土时应采取防止钢筋骨架上浮的措施D灌注的桩顶标高应比设计高出0.5～1m参考答案：B灌注桩钻孔中采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标有（）A密度B黏度C稠度D含砂率E含泥量参考答案：ABD清孔后的沉渣厚度应符合设计要求。设计未规定时，摩擦桩的沉渣厚度不应大于（）mm，端承桩的沉渣厚度不应低于（）mm。A500,200B400,200C400,100D300,100参考答案：D确保灌注桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，一般不宜小于（）。0.5mC.0.3mB.0.4mD.0.2m参考答案：A在钻孔灌注桩钻孔过程中，护筒内的泥浆面应高出地下水位（）以上。O.5mC.0.8mB.0.6mD.1.Om参考答案：D泥浆制备根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计，宜选用（）。A高塑性黏土B.膨润土C粉质黏土D.黏性土E粉土参考答案：A、B关于钻孔灌注桩水下混凝土灌注的说法，正确的有（）。A.导管安装固定后开始吊装钢筋笼B.开始灌注混凝土时，导管底部应与孔底保持密贴C.混凝土混合料须具有良好的和易性，坍落度可为200mmD.灌注首盘混凝土时应使用隔水球E.灌注必须连续进行，避免将导管提出混凝土灌注面参考答案：C、D桥梁浅基础埋深一般在3m以内，最常见的是天然地基上的扩大基础。（）参考答案：×II类桩桩身存在轻微缺陷，对桩身结构完整性有一定影响，不影响桩身结构承载力的正常发挥。（）参考答案：√桩基础的作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力层去。（）参考答案：√桩基础按施工方法不同分为摩擦桩和端承桩两种。（）参考答案：×桩基础是由桩和承接上部结构的承台组成。（）参考答案：√管桩施工结束后，应对承载力及桩体质量做检验。（）参考答案：√知识检验6.1什么是沉井基础？适用于哪些工程？答：沉井基础是一个井筒状的结构物，它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后采用混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。沉井基础适用于以下情况：①上部结构荷载较大，表层地基土的容许承载力不足，在一定深度下有硬土层；②山区河流中，冲刷大，或河中有较大卵石不便于桩基础施工。③河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难时。6.2沉井基础的主要构成有哪几部分？各部分具体有什么作用？答：沉井主要构造包括：井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底、顶盖。井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉。刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力。隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，同时，又把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。凹槽：设置在刃脚上方井壁内侧，其作用是使封底混凝土和底板与井壁间有更好的联结，以传递基底反力。封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内。顶盖：井顶浇筑钢筋混凝土顶盖，待顶盖达到设计强度后方可砌筑墩、台。6.3沉井在施工中会遇到哪些问题？通常怎么处理这些问题？答：主要有偏斜、难沉、突沉、流砂等问题。偏斜处理措施：纠正偏斜，通常可采用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法处理。难沉处理措施：增加压重和减少井壁摩阻力。突沉处理措施：①在设计沉井时增大刃脚踏面宽度，并使刃脚斜面的水平倾角不大于60°，必要时增设底梁以提高刃脚阻力；②在软土地基上进行沉井施工时，控制井内排水、均匀挖土，控制刃脚附近挖土深度，或刃脚下暂时不挖土，让刃脚切土下滑。流砂处理措施：①排水下沉时发生流砂可向井内灌水，采取不排水除土，减小水头梯度；②采用井点，或深井和深井泵降水，降低井外水位，改变水头梯度方向使土层稳定，防止流砂发生。6.4沉井作为整体深基础，稳定分析应考虑哪些内容？答：浮运沉井在浮运过程中和就位接高下沉过程中均为浮体，要有一定的吃水深度，使重心低而不易倾覆，保证浮运时稳定；同时还必须具有足够的高出水面高度，使沉井不因风浪等而沉默。因此，还应考虑沉井浮云过程中的受力情况，进行浮体稳定性（沉井重心、浮体和定倾半径分析确定与比较）和井壁露出水面高度等的验算。6.5沉井在施工过程中应进行哪些验算？答：主要有沉井下沉分析、第一节（底节）沉井竖向挠曲分析、沉井刃脚受力分析、封底混凝土受力分析、钢筋混凝土顶板受力分析、浮运沉井稳定性分析等。6.6简述沉井刃脚内力分析的主要内容。答：沉井在下沉过程中，刃脚受力较为复杂，刃脚切入土中时受到井底内侧土体向外产生的弯曲应力；挖空刃脚下的土时，刃脚又受到外部土、水压力作用而向内弯曲。从结构上来分析，可以认为刃脚把一部分力通过本身作为悬臂梁传到刃脚根部，另一部分由本身作为一个水平的闭合框架所负担，因此，可以把刃脚看成在平面上是一个水平闭合框架，在竖向是一个固定在井壁上的悬臂梁。6.7什么是地连墙？其主要优缺点有哪些？答：地下连续墙是指在地下挖槽然后使用钢筋水泥制造而成的具有一定围护作用的墙体。优点：墙体硬度、刚度较大，能承受较大的重力，并耐久性长。地下设施影响较小，能使地下部分和地上部分结构同时操作，可以很大程度的缩短工期。缺点：施工操作比较复杂，对工人技术要求较高，并且对施工质量要求也较高，对可使用的地质条件要求较严格。6.8地连墙主要施工工序有哪些？答：修筑导墙—泥浆制备与处理—深槽挖掘—钢筋笼制备与吊装—浇筑混凝土。6.9地连墙计算分析时，周围受到哪些力的作用？答：主要有土压力和水压力，当地连墙用作主体结构的一部分货结构物基础时，还必须考虑作用在墙体上的各种其他荷载。施工员、建造师习题6.1沉井刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木方案时，以下说法错位的是（）。A.砂垫层分布在刃脚中心线两侧，应考虑方便抽出垫木B.砂垫层宜采用中粗砂，并应分层铺设、分层夯实C.垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上，并符合设计起沉标高的要求。D.定位垫木的布置应使沉井呈三点着力状态参考答案：D6.2沉井下沉时，工人6h换班一次，沉井的标高、轴线位移至少（）测量一次。A.1hB.2hC.4hD.6h参考答案：D6.3关于沉井下沉及封底质量验收主控项目的说法，错误的是（）。A.封底所用工程材料应符合国家有关标准规定和设计要求B.封底混凝土强度以及抗渗、抗冻性能应符合设计要求C.封底钱坑底标高应符合设计要求，封底后混凝土底板厚度不得小于设计要求D.沉井结构、底板无渗水现象参考答案：D6.4沉井下沉出现倾斜偏差时，可采用（）措施进行纠偏。A.高压射水B.调整开挖顺序C.抽水减浮D.炮震参考答案：B6.5宜用于郊区距居民点较远的地铁基坑施工中的围护结构是（）。A.地下连续墙B.工字钢桩C.SMW工法桩D.灌注桩参考答案：B6.6地下连续墙施工时，应对泥浆的主要技术性能指标（）进行检验和控制。A.相对密度B.黏度C.含砂率D.pH值E.膨润土含量参考答案：ABCD6.7沉井垫层的结构厚度和宽度应根据（）经计算确定。A.土体地基承载力B.垫木的长度和宽度C.沉井下沉结构高度D.垫木的数量E.沉井结构形式参考答案：ACE7.1什么是软弱土？软弱土通常包括哪几种类型的土？答：物理指标符合软土指标标准，但力学指标尚有部分达不到软土指标标准，称其为软弱土。软弱土指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。7.2什么是人工地基？地基处理的目的是什么？答：人工地基：天然土层的土质过于软弱或不良的地质条件，需要人工加固或处理后才能修建的地基。地基处理的目的主要有：提高地基土的抗剪强度，增加地基土的稳定性；降低地基土的压缩性，减少沉降和不均匀沉降；改善软弱土的渗透性，加速固结沉降过程；改善土的动力特性，提高其抗震性能；消除或减少特殊土的不良工程特性，如黄土的湿陷性，膨胀土的膨胀性等。7.3常用的软弱土的地基处理方法有哪几种？答：软弱地基处理的方法很多，包括换土垫层法、预压法、振密法、化学加固法、加筋法等。7.4换土垫层法中垫层的主要作用表现在哪些方面？答：作用主要表现在以下几个方面：①提高浅层地基承载力，减少沉降量。②加速软弱或不良土层的排水固结。③防止冻胀。④消除膨胀土的胀缩作用。7.5砂桩挤密法的作用原理是什么？答：砂桩挤密法是用振动、冲击或打入套管等方法在地基中成孔，孔径一般为300～600mm，然后向孔中填入含泥量小于5%的中、粗砂，再夯挤密实形成桩体，从而加固地基。其作用是：①对于松散的砂质土层，砂桩的主要作用是挤密地基土，减小孔隙比，增加容重，从而提高地基土抗剪强度，减少沉降。②对于松软粘性土，砂桩挤密效果不如在砂土中明显，但由于砂桩与土体组成复合地基，共同承担荷载，从而提高地基的承载力和稳定性。③对于砂质土与粘性土互层的地基及冲填土，砂桩也能起到一定的挤密加固作用。7.6砂桩的设计、计算主要解决什么问题？砂桩的计算主要解决：一是砂桩的加固范围；二是加固范围内需要砂桩的总截面积；三是砂桩桩数及桩的排列。7.7什么是砂井堆载预压法？有何特点？其适用范围是什么？答：砂井堆载预压法系在软弱地基中通过采用钢管打孔、灌砂、设置砂井作为竖向排水通道，并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道，形成排水系统；在砂垫层上部堆载，以增加软弱土中附加应力；使土体中孔隙水在较短的时间内通过竖向砂井和水平砂垫层排出，以加速土体固结，提高软弱地基土承载力。砂井堆载预压法的特点：①提高软弱土地基的抗剪强度和地基承载力。②加速饱和软粘土的排水固结速率（沉降速度可加快2～2.5倍）。③施工机具和方法简单，施工速度快、造价低。该法适用于厚度较大、渗透系数很低的饱和软粘土。主要用于路基、路堤、土坝、机场跑道、工业建筑、油罐、码头、岸坡等工程的地基处理，对于泥炭等有机沉积地基则不适用。7.8某小桥的桥台采用刚性扩大基础，基底宽×长×高为2m×8m×1m，基础埋深1.2m。地基土为流塑粘性土，液性指数IL=1.1，孔隙比e=0.8，重度γ=18kN/m3，基底平均附加压应力为170kPa，拟采用砂垫层处理。请确定砂垫层厚度及平面尺寸，并简要说明施工质量控制方法。解：（1）砂垫层厚度的确定，假定砂垫层厚度为h=2m则垫层地面处的附加应力为：满足设计要求，故砂垫层厚度确定为2m。砂垫层平面尺寸的确定砂垫层平面尺寸应为：7.9某路堤建在较深的细砂土地基上，细砂的天然干重度γd=14kN/m3，土粒重度为γs=26kN/m3，最大干重度为γmax=17kN/m3，最小干重度为γmin=13kN/m3。拟采用砂桩加固地基，选用砂桩直径为d0=600mm，梅花形布置。按地区抗震要求，加固后细砂土的相对密实度为Dr≥0.75。请计算砂桩的中心距，并简要说明施工质量控制要点。解：7.10某公路工程，对软土地基进行强夯法处理，拟采用圆底夯锤，质量10t，落距10m，已知修正系数为0.5。试值算此强夯处理加固深度。解：施工员、建造师考试习题7.1A7.2B7.3B7.4A7.5C7.6A7.7ABCD7.8ACD7.9ACDE7.10错误7.11正确知识检验8-1.如何划分湿陷性黄土的类型和等级？答案：建筑场地的湿陷类型按自重湿陷量大小来判定。当自重湿陷量不超过7cm时，为非自重湿陷性黄土；当自重湿陷量超过7cm时，为自重湿陷性黄土。湿陷性黄土地基的湿陷等级根据自重湿陷量和累计总湿陷量划分为轻微、中等、严重和很严重四个等级。湿陷性黄土地基的湿陷等级，根据基底下各土层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小因素按下表判定。8-2.湿陷性黄土地基如何处理？答案：主要采取以地基处理为主、结构措施、防水措施为辅的综合措施。地基处理措施主要有换填垫层法、强夯法、挤密法、预浸水法、桩基础单液硅化或碱液加固法；结构措施主要要求建筑平面力求简单、加强上部结构的整体刚度、预留沉降净空等来减小建筑物不均匀沉降，或使结构物能适应地基的湿陷性变形；防水措施其目的是消除黄土发生湿陷变形的外在条件，基本防水措施要求在建筑布置、场地排水、地面排水、散水等方面，防止雨水或生产生活用水渗入浸湿地基。8-3.怎样进行冻土分类？冻土对构筑物和建筑物可能产生哪些危害？答案：冻土按其冻结时间长短可分为三类：瞬时冻土、季节性冻土、多年冻土。瞬时冻土的冻结时间小于一个月，一般为数天或几小时（夜间冻结）；季节性冻土的冻结时间等于或大于一个月，冬季冻结，夏季融化，冻结时间一般不超过一个季节；多年冻土，是指冻结时间连续两年或两年以上的冻土。季节性冻土地基冻融对结构物产生的破坏现象有：①因基础产生不均匀的上抬，致使结构物开裂或倾斜。②桥墩、电塔等结构物逐年上拔。③路基土冻融后，在车辆的多次碾压下，路面变软，出现弹簧现象，甚至于路面开裂，翻冒泥浆。多年冻土的突出问题是热融沉陷，凡是接近地表有厚层地下冰的地段，包括路基、桥涵、房屋的地基，都容易因冻土热融而发生沉陷；此外，多年冻层构成广泛的隔水层,使表土层难以下渗而过湿，在低地、缓坡等处形成沼泽，道路通过冻土沼泽容易产生冻胀、翻浆、热融沉陷等病害。8-4.如何避免冻土的对构筑物和建筑物带来的危害？答案：一般工程防止地基冻胀融沉，可以采用类似于季节性冻土的处理措施，还可以采用以下处理措施：在多年冻土地区修建道路，根据冻土温度、冻土类型、道路等级、路面要求以及施工期限等情况，可以采用保护冻土或破坏冻土的不同措施。一般说来，路基应有足够的填土高度，以避免冻胀、翻浆和热融沉陷等病害。取土坑应远离路堤坡脚，并作好取土、排水的设计与施工，以避免路肩陷裂、热融滑坍和冰丘、冰椎等病害。在白色路面下稳定的路基，铺筑黑色路面会因黑色路面吸热而产生新的热融沉陷，也应采取必要的措施。在有厚层地下冰的地段，应尽量避免挖方、低填和不填不挖断面，否则应采取专门的隔热防融和基底换填等措施。8-5.膨胀土有哪些特点？膨胀土地基的工程措施有哪些？答案：膨胀土主要有膨胀性，吸水体积膨胀、失水体积收缩；崩解性、多裂隙性、超固结性、强度衰减性、易风化性等。膨胀土对建筑工程处理措施主要有：一、采取设计措施，对建筑场地的选择、建筑体型、建筑结构、地基进行优化设计；二、采取合理的施工措施；三、采取合理的维护措施。膨胀土对公路工程处理措施主要有：填方路基，膨胀土填料处理及路堤边坡防护；挖方路基，路床稳定和路堑边坡防护；排水措施。施工员、建造师考试习题：1.为保证湿陷性黄土路基的稳定，宜采取的加固措施是（）。A.振密挤密法B.加筋法C.排水固结法D.堆载预压法参考答案：A2膨胀土的地基处理，可以采用（）、砂垫层、土性改良等方法。预浸水B.排水固结C.换土D.堆载预压参考答案：C3季节性冻土地基，防止冻害的工程措施，可以采用较纯净的细砂换填季节性冻土的路基。（）参考答案：×4膨胀土地基的基槽施工宜采取分段快速作业，施工过程中，基槽可以曝晒以降低含水率。（）参考答案：×第九章习题解答9.1我国地震带分布特点有哪些？答：我国地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是：①台湾省及其附近海域；②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；⑤东南沿海的广东、福建等地。我国的主要地震带有两条：①南北地震带：北起贺兰山，向南经六盘山、穿越秦岭沿川西至云南省东北，纵贯南北。地震带宽度各处不一，大致在数十至百余公里左右，分界线是由一系列规模很大的断裂带和断陷盆地组成，构造相当复杂。②东西地震带：主要的东西构造带有两条，北面的一条沿陕西、山西、河北北部向东延伸，直至辽宁北部的千山一带；南面的一条自帕米尔起，经昆仑山、秦岭，直到大别山区。9.2地震的震级和烈度有什么区别？答：地震震级是对地震时震源释放出的能量大小的一种度量。一般都是按里希特（Richter）于1935年建议的方法确定，故称里氏震级。根据震级的大小，可将地震分为微震、有感地震、破坏地震、强烈地震、特大地震等5种类型。地震烈度是指某一区域的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，是衡量地震引起后果的一种度量。对于一次地震来说，只有一个震级，但对不同区域有不同的地震烈度。9.3地震有哪些类型？各有哪些特点？答：地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种类型。构造地震是地壳运动的过程中岩层的薄弱部位发生断裂错动而引发的地震。构造地震分布广、危害大、发生次生灾害多，是主要的地震类型，占全球地震发生总数的90%。火山地震是指由火山爆发，岩浆猛烈冲击地面而引起的地面震动，一般影响较小。这类地震只占全世界地震的7％左右，在我国很少见。陷落地震是指由地表或地下岩层发生大规模陷落和崩塌时所引起的地震。这类地震的震级很小，造成的破坏很少，次数也很少，约占3％。诱发地震是指由水库蓄水、放水引起库区发生地震。地震的发源处称为震源。震源在地表的垂直投影叫震中。震源至地面的垂直距离叫震源深度（图9-1）。按震源深度分为：浅源地震，震源深度小于70km；中源地震，地震深度为70～300km；深源地震，震源深度大于300km。每次大地震发生，在一定时间内，在震区相继发生一系列大小地震，称为地震序列。在一个地震序列中，最大的一次地震称为主震。主震之前发生的地震称为前震。主震之后发生的地震称为余震。9.4地震产生的破坏力，同哪些因素有关？这些因素的地震的破坏作用各有怎样的影响？答：地震灾害影响因素包括震级、震中距、震源深度、发震时间、发震地点、地震类型、地质条件、建筑物抗震性能等自然因素和地区人口密度、经济发展程度和社会文明程度等社会因素。震级越大、震中距越小、震源深度越浅、建筑抗震性能越差，震害越大，震区人口越稠密、经济发展程度和社会文明程度越低，震害越大。地质条件对于震害的影响包括下列方面：孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、陡坡及故河道岸边等，均对建筑物的抗震不利。在发震断层及其邻近地段，地震烈度有明显增高的趋势。地下水位越浅震害越重，地下水位深度在5m以内时，对震害影响最为明显。软弱土层，如粉砂、细砂、淤泥质土等，其影响程度最大，粘性土影响次之，碎石、角砾等影响较小。9.5我国公路抗震设防的原则是什么？公路路基的抗震措施有哪些？答：我国的抗震设防总体原则是：“多遇地震不坏、设防地震可修、罕遇地震不倒”，或简单叙述为“小震不坏，中震可修、大震不倒”。路基填方宜采用碎石土、一般粘性土、卵石土和不易风化的石块等材料填筑，不宜采用砂类土填筑。压实度对于高速公路、一级公路和二级公路的上路堤不低于94%，三四级公路的上路堤不低于93%。当采用砂类土填筑路基时，应将其压实，并对边坡坡面适当加固。高速公路和一级公路的路堤边坡坡度不能太大。一般细粒土和粗粒土路堤边坡上部（坡高H≤8m）的坡度不能大于1：1.5，路堤下部的坡度不大于1:1.75。填筑路堤的地面横坡较陡时，地震荷载作用容易发生沿基底面的坍塌。地面横坡为1:5～1:2.5时，原地面应挖台阶，再填土。在软弱粘性土层和液化土层上填筑的路基，地基加固可有效消除和降低地震危害。可采取措施包括：换土、反压护道、降低填土高度、取土坑和边沟浅挖宽取并远离路基、保护路基与取土坑之间的地表植被和地基加固等。当石质破碎或有倾向路基的软弱面时，应视具体情况进行边坡加固。山坡岩体破碎或上部覆盖层受震易坍塌时，应采取支挡加固措施。在岩体严重风化地段，当基本烈度为9度时，路基挖方不宜采用大爆破施工。公路档土结构，大量采用浆砌挡土墙。当这种挡土墙的高度不超过5m时，8度及以下的地震带来的震害很小。当震级更高时，这种挡土墙主要在接缝处发生开裂。所以对于浆砌挡土墙以及混凝土挡土墙，