《地基与基础工程施工》课件-答案

项目一综合练习题答案一、填空题二、选择题三、简答题拟建场地位置及拟建建筑物概况，勘察目的和任务，勘察方案制定依据，拟建区内的地形地貌、气象、水文，拟建区内的地质构造等内容。勘察工作量的布置以及完成的实际工作量。场地岩土工程条件场地岩土工程条件地层岩性、场地水文地质条件、地震效应等内容。场地稳定性评价、场地岩土工程条件评价、水文地质条件评价以及基础方案建议等内容。项目二综合练习题答案一、填空题减小或平衡动水压力、截住地下水流、改变动水压力的方向边坡坡度、坡顶堆载、含水量、振动影响、边坡高度墙式支护结构、桩式支护结构、锚拉支护结构、内撑支护结构二、选择题三、简答题1．答：（1）排水沟和集水井的设置排水沟和集水井应设置在基础边线0.4m以外，地下水流的上游。排水沟深度一般为0.4～0.6m，底宽不小于0.3m，纵向排水坡度不小于3%。根据地下水量、基坑平面形状及水泵抽水能力，每隔20～40m设置一个集水井。集水井的直径或宽度一般为0.7～0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.8～1.0m。（2）排水沟和集水井的施工施工时，排水沟底应始终保持比挖土面低0.3～0.5m，集水井底应比排水沟底低0.5m以上，随着基坑开挖逐步加深，沟底和井底均应保持这一高度差。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m厚碎石滤水层，水泵抽水龙头应包以滤网，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。坑壁可用竹笼、木枋或砌筑等做简易加固。抽水工作应连续进行，保证地下水位始终低于基坑底0.5m，直至基础施工完毕。集水井降水法设备简单，排水方便，应用较广，可用于各种施工场合和除细砂土以外的各种土质。2．答：（1）打板桩将板桩沿基坑周围打入不透水层，便可起到截住水流的作用；或者打入坑底下面一定深度，这样可将地下水引至坑底以下，不仅增加了地下水从坑外流入坑内的渗流长度，而且改变了动水压力方向，从而达到减小动水压力的目的。（2）水中挖土不排水施工，使坑内外的水压相平衡，不致形成动水压力。（3）人工降低地下水位截住水流，不让地下水流入基坑，这样不仅可防治流砂和土壁塌方，还可改善施工条件。这种方法效果好，实用性较强。（4）地下连续墙法沿基坑的周围浇筑一道钢筋混凝土的地下连续墙，以支撑土壁和截水，防止流砂现象的发生。（5）抛大石块，抢速度施工如在施工过程中发生局部的轻微流砂现象，可组织人力分段抢挖，挖至标高后，立即铺设芦席并抛大石块，增加土的压力，以平衡动水压力，力争在产生流砂现象之前将基础分段施工完毕。（6）枯水期施工枯水期因地下水位低，坑内外水位差下降，动水压力减小，从而可预防和减轻流砂现象。3．答：轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及集水总管等。轻型井点降水法的施工工艺如下。（1）井点管埋设程序放线定位→铺设集水总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填黏土密封→用弯联管将井点管与集水总管接通→安装抽水设备并与集水总管接通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气，再开动离心水泵抽水→测量观测井中地下水位的变化。（2）井点管埋设井点管埋设一般采用水冲法，包括冲孔和埋管两个过程。冲孔：先用起重设备将直径50～70mm的冲管吊起，并插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松。冲孔时，冲管应垂直插入土中，并做上、下、左、右摆动，以加剧土体松动，边冲边沉，冲孔直径应不小于300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层。冲孔深度应比滤管底深0.5～1m，以防冲管拔出时部分土颗粒沉于坑底而触及滤管底部。埋管：井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管和孔壁间迅速填灌砂滤层，以防孔壁坍塌。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利工作的关键，一般应采用洁净的粗砂，均匀填灌到滤管顶上1～1.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，井点管上口须采用黏土封口，以防漏气影响抽水效果。（3）连接集水总管集水总管设在井点管外侧。集水总管与井点水管之间的连接一般采用橡胶软管，两头用铁丝拧紧，外涂抹黄泥，以防漏气。井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无堵塞现象。若有不良情况，则应及时检修，检修合格后方可使用。正常的出水现象是“先大后小，先混后清”，应使抽排水保持均匀，做到细水长流。（4）轻型井点管的拆除。4．答：地下连续墙是基础工程在地面上采用挖槽机械，沿着开挖基坑的周边轴线，采用泥浆护壁方式开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土，筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。地下连续墙维护呈封闭状，在基坑开挖后，加上支撑或锚杆系统，即可挡土和止水，有利于深基础的施工。如将地下连续墙作为建筑的承重结构，则经济效益更好。地下连续墙施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下。5．答：锚拉式支护结构由支护墙体和锚固体系两部分组成。支护墙体同内支撑式支护结构，锚固体系可分为拉锚式、土层锚杆、土钉式等形式。（1）拉锚式拉锚式需要有足够的场地设置锚桩和其他锚固物。（2）土层锚杆式土层锚杆式需要地基土能提供较大的锚固力，适用于砂土地基或黏土地基，由于软黏土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。随基坑深度不同，土层锚杆可分为单层锚杆和多层锚杆（3）土钉墙式土钉墙是将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，土钉与周围土体接触，依靠接触界面上的黏结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层混凝土，通过土钉受拉对土体进行加固的一种基坑支护结构。为了严格控制支护变形和在不良地层（如夹有局部软黏土层）中施工，土钉支护可以和预应力锚杆联合使用，这种复合土钉支护适用于深、大且使用期较长的基坑。项目三综合练习题答案一、填空题1．机械碾压法、重锤夯实法、平板振动法、水撼法2．2：8、3：73．动力固结、动力密实4．橡皮土二、选择题1．C2．A三、简答题1．答：换填垫层法的作用表现在以下几个方面。提高浅基础下地基的承载力：因地基中的剪切破坏是从基础底面开始，随应力增大逐渐向纵深发展的，故以抗剪强度较大的砂或其他回填材料置换掉可能产生剪切破坏的软弱土层就可提高地基承载力，避免地基的破坏。减少沉降量：一般来说，浅层土的侧向变形引起的地基竖向沉降量占地基总沉降量的比例较大，因此，用密实砂或经夯实振密的回填材料替代浅层软弱土后，就可减少大部分沉降量；同时，垫层对应力的扩散可减小作用在下卧土层上的压力，使下卧土层的沉降也相应减少。加速软弱土层的排水固结：砂、砂石或碎石等垫层材料的透水性大，垫层下土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下的孔隙水压力迅速消散，加速了垫层下土层的排水固结和强度的提高。此外，采用砂、碎石或砂石垫层时，因材料颗粒较粗，土中孔隙大，不易产生毛细现象，可以防止季节性冻土的冻胀；在膨胀土地基上，采用砂、砂石等垫层置换后，还可消除其涨缩性；采用灰土或素土垫层还可消除湿陷性黄土的湿陷性。2．换填垫层的施工方法一般有机械碾压法、重锤夯实法、平板振动法、水撼法等，施工的关键是将砂石等填料振实到设计要求的密实度。施工方法可根据砂石填料、地质条件、施工设备等参照下表所示选用。压实

方法每层铺筑

厚度/mm施工时最优

含水量/%施工说明备注碾压法250～3508～122～6t压路机往复碾压适用于大面积施工的砂和砂石垫层夯实法150～2008～12①用木夯或机械夯②木夯重40kg，落距为400～500mm③一夯压半夯，全面夯实平振法200～25015～20用平板式振捣器往复振捣不宜使用干细砂或含泥量较大的砂水撼法250饱和①②用叉摇撼捣实，插入点间距为100mm③注水高度应超过每次铺筑面层湿陷性黄土、膨胀土地区不得使用3．①加固效果好，抗剪强度提高，改善土的变形性质。②能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8～10倍的大直径固结体，可通过调节喷嘴的旋喷速度、提升速度、喷射压力和喷浆量等，旋喷成各种形状柱体，如均匀圆柱体、异形圆柱体、扇状、板墙状等。③既可垂直喷射，也可倾斜或水平喷射。根据需要可制成垂直桩、斜桩和连续墙，并获得需要的强度。④可用于对已有建筑物地基加固而不扰动附近土体，施工过程中噪声小，振动小。⑤可用于任何软弱土层，易控制加固范围。⑥设备较简单、轻便，机械化程度高，材料来源广。⑦施工方便，操作简单，速度快，效率高，用途广泛，成本低。4．水泥土搅拌法施工顺序为：搅拌机械就位、调平→预搅下沉至设计加固深度→边喷浆（粉）、边搅拌提升至预定的停浆（灰）面→重复搅拌下沉至设计加固深度→根据设计要求，浆喷（粉）或仅搅拌提升至预定的停浆（灰）面→关闭搅拌机械、清洗→移至下一根桩。项目四综合练习题答案一、填空题1．间隔式、等高式2．独立基础、条形基础、筏形基础、箱形基础3．1/24．C30二、选择题1．B2．B三、简答题1．浅基础的类型主要分为以下几种。按所用材料分类：浅基础可分为砖基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、混凝土基础、毛石混凝土基础和钢筋混凝土基础等。按受力分类：浅基础可分为无筋扩展基础和钢筋凝土扩展基础两大类。无筋扩展基础也称为“刚性基础”，具有较好的抗压性能，但抗拉、抗弯、抗剪强度较低，如砖、毛石、灰土、混凝土和三合土等基础均属于刚性基础。这些基础具有就地取材、价格低、施工方便等优点，广泛适用于层数不多的民用建筑和轻型厂房。钢筋混凝土扩展基础是钢筋受拉、混凝土受压的基础，又称为“柔性基础”。这种基础的整体性、耐久性、抗冻性较好，抗弯、抗剪性能好，适用于上部结构荷载大、地基土质较软弱、基底面积大而必须浅埋的情况。按构造形式分类：浅基础可分为独立基础、条形基础、筏形基础和箱形基础。2．（1）砂浆配合比不准砌筑所用砂浆应经过严格检测，并按试验室所确定的配合比进行配置，散装水泥和砂配置时，要计量准确。（2）砖基础轴线移位在建筑物定位放线时，纵、横墙及隔墙基础砌筑应设置龙门板，并有相应的保护措施。横墙轴线不宜采用基槽内排尺方法控制，应设置中心桩。在横墙基础拉中线时，应复核相邻轴线距离，以验证中心桩是否有移位情况。在基础收分部分砌完后，拉通线重新核对，并以新定出的轴线为准，砌筑基础直墙部分。（3）砖基础标高误差较大砌筑基础前，应将基土垫平。对基层局部低凹处，可用细石混凝土垫平。在砌筑宽大基础大放脚时，应采用双面挂线保持横向水平。严格控制灰缝厚度，顶面不得高于外侧跟线砖的高度。（4）基础防潮层失效防潮层应作为独立的隐蔽工程项目，在整个建筑基础工程完工后进行操作，基础防潮层的作法应按设计要求完成。3．（1）工艺流程验槽并（2）施工过程及注意事项①首先验槽，确保基坑尺寸符合设计要求，然后清理基槽底部。按设计要求打好垫层，垫层的强度等级不宜低于C15，垫层混凝土必须振捣密实。②在基础垫层上放出基础轴线及边线，钢筋工按设计要求绑扎好基础底板和基础梁钢筋。钢筋上的泥土、油污应及时清理干净。③钢筋绑扎检验合格后，按放好的线支设预先制好的模板。模板可采用钢模或木模。先将下阶模板支好，再支设上阶模板，模板支设要求牢固，避免浇筑混凝土时变形、跑浆。④在浇筑前，应清除模板内的杂物，封堵模板的缝隙和孔洞，如为木模板，则应浇水润湿，基坑内严禁积水。⑤混凝土的浇筑高度在2m以内时，可直接将混凝土卸入模板；当混凝土的浇筑高度超过2m时，应采用漏斗、串筒将混凝土溜入模板，以免混凝土产生离析分层现象。⑥混凝土宜分段分层浇筑，各段各层之间应相互衔接，每层厚度宜为200～250mm，每段长度宜为2～3m，逐段逐层呈阶梯形推进。先确保混凝土充满模板边角，然后再浇筑中间部分，振捣要密实不要漏振。⑦混凝土要连续浇筑不宜间断，如若间断，其间隔时间不应超过规范规定的时间。当需要间歇的时间超过规范规定时，应设置施工缝。待施工缝混凝土强度到达1.2以上时，方可再次进行浇筑。浇筑前进行施工缝处理，应将施工缝混凝土上松动的石子清除，用水清洗干净，充分湿润并浇一层水泥浆后，再继续浇筑，接槎部位要振捣密实。⑧混凝土浇筑完成后，应覆盖洒水养护，达到一定强度后，拆模、验收。4．（1）工艺流程（2）施工过程及注意事项①首先进行验槽，然后清除基坑底部的积水和杂物，确保在无水情况下进行基础施工。特别注意筏形基础基坑施工的土方量较大，当采用机械开挖时，不要挖到基底标高，应保留200mm左右最后人工清槽，以防止基底持力层被扰动。②验槽后应立即进行垫层施工，垫层的厚度一般为100mm，混凝土强度等级不低于C15，垫层混凝土应振捣密实。③当垫层混凝土达到一定强度后，使用引桩和龙门架在垫层上进行基础放线，然后绑扎钢筋、固定柱或墙的插筋、支设模板。筏形基础施工有两种方法。a．在垫层上先绑扎底板梁的钢筋和上部柱钢筋，浇筑混凝土底板，待混凝土达到一定强度后，再在底板上支梁侧模板，浇筑梁部分的混凝土。b．可将底板和梁的钢筋和模板同时支设完成，混凝土一次连续浇筑完成。施工中要确保梁的位置和柱插筋的位置正确，如有偏差，应立即停止施工，并马上调整，待满足要求后，继续施工。④混凝土浇筑方向应平行于次梁方向；对于平板式筏形基础，则应平行于基础的长边方向。筏形基础混凝土浇筑应连续施工，若不能整体浇筑完成，应设置竖直施工缝。施工缝的预留位置，当平行于次梁长度方向浇筑时，应在次梁1/3跨度范围内。对于平板式筏形基础的施工缝，可在平行于短边方向的任何位置设置。⑤当继续开始浇筑时应进行施工缝处理，将施工缝处活动的石子清除，用水清洗干净，浇撒一层水泥浆，再继续浇筑混凝土。⑥基础浇筑完毕后，基础表面应覆盖并洒水养护。当混凝土强度达到设计强度的25%以上时，即可拆模。待基础验收合格后即可进行回填土施工。项目五综合练习答案一、填空题1．端承桩和摩擦桩2．70%3．焊接接桩、法兰接桩、硫磺胶泥锚接桩4．钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩二、选择题1．D三、简答题1．（1）桩基础的作用桩基础是一种常用的基础形式，它由若干沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。桩基础有许多独特的作用，其主要表现在以下几个方面。①可将上部建筑物的荷载传递到承载力较大的深处土层；②使软弱土层挤密，提高地基土的密实度和承载力；③桩基础具有很大的竖向刚度和水平刚度，可以减少建筑物的沉降，同时可以抵抗巨大的水平外力作用，从而确保建筑物的稳定；④强度较高的桩基础与土体摩擦的作用，使桩基础具有较高的抗倾覆能力；⑤桩基础可提高地基的自振频率，减小振幅，减轻地震对建筑的损害。⑥在土质较差和有地下水的地区进行大开槽施工时，可打桩作为临时土壁支撑，以防止塌方，也可以起防水、防流砂的作用。（2）桩基础的分类按受力情况的不同，桩可分为端承桩和摩擦桩两种按施工方法不同，桩可分为预制桩和灌注桩。按桩身材料不同，桩可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩。2．（1）施工工艺流程桩机就位→沉入套管→浇筑混凝土→边锤击边拔管边浇筑混凝土→下钢筋骨架，继续浇筑混凝土→成桩。（2）施工要点1）桩机就位利用桩机提起桩管，对准预先埋设在桩位的预制桩尖，在预制桩尖与钢管的接口处垫好草绳或麻绳，以作缓冲和防止地下水进入桩管。再放松卷扬机钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖竖直地压入土中，并保证桩管的垂直度偏差不得大于5%。2）锤击沉管核查桩管与桩锤、桩架等是否在一条垂直线上。检查合格后，用低锤轻击桩管，待桩管进入土中一定深度后，观察桩管垂直度偏差是否在容许范围内。垂直度合格后，再采用正常的落距锤击，直至将桩管沉入至设计标高或要求的贯入度。沉管过程中如果桩尖损坏，则应拔出桩管及时更换，并用土或砂填实桩孔重新沉管。3）浇筑混凝土桩管下沉至设计标高后，检查桩管内是否有泥浆或渗水现象。待满足设计要求后，应立即用吊斗将混凝土通过漏斗灌入桩管内，尽量减少沉桩后与浇筑的时间间隔。所灌注混凝土的坍落度，当有钢筋骨架时，宜为80～100mm；当没有钢筋骨架时，宜为60～80mm。4）边拔管、边锤击、边浇筑混凝土当混凝土灌满桩管后，便可开始拔管，一边拔管一边锤击。拔管速度要均匀，对一般土层以1m/min为宜，在软弱土层和软硬土层交界处宜控制在0.3～0.8m/min。采用倒打拔管的打击次数，单动气锤不得少于50次/min，自由落锤轻击不得少于40次/min；在管底未拔至桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。在拔管过程中应向管桩内继续灌入混凝土，以满足灌注量的要求。5）安放钢筋骨架，继续灌注混凝土当桩身配置钢筋骨架时，第一次混凝土应先灌至笼底标高，然后放置钢筋骨架，再灌混凝土至桩顶标高。拔管时，不宜拔得过高，应控制在能容纳下次需要灌入的混凝土数量为限，并始终保证桩管内混凝土面标高高于地面标高。在拔管过程中应设有专用测锤或浮标，以便检查混凝土面的下降情况。6）成桩成桩后桩身混凝土顶面标高应比设计标至少高500mm。混凝土灌注桩的混凝土充盈系数不得小于1.0。当充盈系数小于1.0时，应重新打桩，重新打桩管入土深度宜接近原桩长；对有可能出现断桩和颈缩桩的情况，应采用局部复打的方法。3．人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘的方法进行成孔，然后安放钢筋骨架，浇筑混凝土而成的桩。其施工特点是设备简单，无噪声，无振动，不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；可按施工进度要求同时开挖较多数量的桩孔；土层情况明确，可直接观察到地基土层的变化；桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。项目六综合练习题答案一、填空题1．翻松耙平防冻法、雪覆盖防冻法、隔热材料防冻法2．外加剂法、暖棚法、冻结法3．突然性、突击性、雨期长二、选择题1．D2．C三、简答题1．外加剂法就是在砌筑砂浆内掺入一定数量的抗冻化学剂，来降低水溶液的冰点，以保证砂浆中有液态水存在，使水化反应在一定负温下不间断进行，使砂浆在负温下强度能够继续缓慢增长。同时，由于降低了砂浆中水的冰点，砖石砌体的表面不会因结冰而形成冰膜，所以砂浆和砖石砌体能够较好地黏结。在砂浆中掺入外加剂时，砂浆的强度在0℃条件下可以持续增长，砌体不会发生沉降变形，且施工工艺简单，因此砌体工程的冬期施工方法应以外加剂法为主。砌体工程中常用的外加剂为氯盐。由于氯盐砂浆吸湿性大，使结构保温性能下降，并且有导电性、盐析现象，氯盐还对钢筋有腐蚀作用，因此不得在下列情况下使用：①对装饰工程有特殊要求的建筑物；②处于潮湿环境的建筑物；③无可靠的防腐处理措施的配筋、钢铁埋件的砌体；④接近高压线的建筑物（如变电所、发电站等）；⑤经常处于地下水位变化范围内以及在地下未设置防水措施的基础。2．混凝土基础浇筑后的养护主要采用蓄热法、掺外加剂法、综合蓄热法和外部加热法等四种方法。蓄热法：将混凝土组成材料（水泥除外）进行加热及水泥水化施放出来的热量，通过保温材料严密覆盖，使混凝土缓慢冷却，保证混凝土在正温条件下逐渐硬化并达到预期强度的方法。蓄热法养护混凝土的关键是需要计算和确定混凝土冷却到0掺外加剂法：综合蓄热法：通过高性能的保温维护结构，使加热拌制的混凝土缓慢冷却，并利用水泥产生的热量和掺入的