土木施工课后习题答案

第一章

1、土方工程施工的特点及组织施工的要求有哪些？

特点：（1）量大面广；（2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；

（3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。

要求：（1）土体必须有足够的承载力。（2）断面、标高尺寸准确。

2、什么是土的可松性？可松性系数的意义如何？用途如何？

自然状态下的土，经过开挖以后，其体积因松散而增加后虽然回填压实，仍不能恢复到原来的体积，这种性质称为土的可松性

土的可松性程度用可松性系数表示。

最初可松性系数KS=V2 /V1

最后可松性系数KS’=V3 /V1

V1 ——土在自然状态下的体积。

V2 ——土经开挖后松散状态下的体积。

V3 ——土经回填压实后的体积。

意义：土的可松性对土方量得平衡调配，确定运土机具的数量及弃土坑的容积，以及计算填方所需的挖土体积、确定预留回填土的体积和堆积面积等均有很大影响。

3、基坑排水、降水的方法各有那几种？各自的适用范围如何？

基坑排水常用明沟和暗沟（盲沟）排水法，原理是通过沟槽降水引入集水井，再用水泵排出。

明沟集水井法可用于基坑排水，也可用于降低水位。

明沟集水井法设备简单、排水方便，费用较低；易用于粗粒土层和渗水量小的黏性土。当土层为细砂和粉砂时，地下水渗流会带走细粒，易导致边坡坍塌或流砂现象。当地下水位较高且基底为粘土层时，易引起坑底隆起。

降水：明沟集水井法，井点降水法

井点降水法特点

效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；

可能引起周围地面和建筑物沉降。

4、试述流沙现象产生的原因及其主要防治方法。

原因：处于基坑底部的颗粒，土不仅受到水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力大于或等于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂。土粒被水流带到基坑内。

流砂的防治

减小动水压力；减小或平衡动水压力或改变动水压力的方向。具体措施：

抢挖法：及组织分段抢挖，挖到标高后立即铺席并抛大石以平衡动水压力，压住流砂。此法仅解决轻微流砂现象。

水下挖土法：采用不排水施工，使坑内水压与坑外地下水压相平衡，抵消动水压力。

沿坑周做挡墙法：通过其进入坑底以下一定深度，增加地下水流入坑内的渗流路程，从而减小了动水压力。

井点降水法：通过降低地下水位改变动水压力的方向，这是防止流砂的最有效措施。

5、轻型井点及管井井点的组成与布置要求有哪些？

轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：井点管（由井管和滤管连接而成）、弯联管及总管。抽水设备常用的有真空泵、射流泵、隔膜泵井点设备。

平面布置

•单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽≮B。

–用于沟槽宽度B≤6m，降水深度≤5m。

•双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽≮B。

–用于沟槽宽度B＞6m，或土质不良。

•环状：在坑槽四周布置。

–用于面积较大的基坑。

高程布置

•井管埋深：H埋≥H1＋h＋iL。

–H1――埋设面至坑底距离；

–h――降水后水位线至坑底最小距离（一般可取0.5～1m）；

–i――地下水降落坡度，环状1/10，线状1/5；

–L――井管至基坑中心（环状）或另侧（线状）的距离。

•当H埋>6m时：降低埋设面；

•采用二级井点；

•改用其它井点。

管井井点的设备主要是由管井、吸水管、水泵组成。

6、单斗挖土机按工作装置分为哪几个类型？其各自特点及适用范围如何？（1）正铲挖土机：前进向上、强制切土挖土、装车效率高，易与汽车配合。

停机面以上的一～四类土，宜用于开挖掌子面高度大于2米，含水量27％以下的较干燥基坑，但需设置坡度不大于1:6的坡道。

（2）反铲挖土机：后退向下、强制切土。适于开挖停机面以下的一~三类土的基坑、基槽或管沟。开挖深度和宽度较大。

（3）拉铲挖土机：后退向下，自重切土；适用于停机面以下、一～二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。

（4）抓产挖土机：直上直下，自重切土。停机面以下、一～二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。

7、试述影响填土压实质量的主要因素及保证质量的主要方法。

影响填土压实的因素：

•压实功－－吨位或冲击力，压实遍数

•铺土厚度－－不同机械有效影响深度不同

•含水量－－小则不粘结、摩阻大，大则橡皮土；应为最佳含水量

填土压实方法：

•碾压法－－大面积填筑工程。滚轮压力。压路机、平碾、羊足碾……

•夯实法－－小面积填筑工程。冲击力。蛙式夯、柴油夯、人工夯……

•振动法－－非粘性土填筑。颗粒失重、排列填充。振动夯、平板振捣器8、掌握土方工程分类，土的工程分类方法和工程性质。

土方工程分类主要：场地平整；坑、槽开挖；土方填筑。辅助：施工排、降水；土壁支撑。

在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。

土的工程性质：

土的质量密度天然密度ρ干密度ρd：是检测填土密实程度的指标

土的含水量天然含水量W=（G湿-G干）/G干最佳含水量——可使填土获得最大密实度的含水量

土的渗透性用渗透系数K表示用途：降低水位方法，回填。

土的可松性

9、掌握土方工程量的计算方法。

1）基坑、基槽、路堤土方量计算

V=(F下+4F中+F上)H/6 （基坑上口与下底两个面平行）

V=(F下+4F中+F上)L/6 （基槽和路堤沿长度方向断面呈连续性变化）2）、场地平整标高与土方量

确定场地设计标高

1、初步标高（按挖填平衡）

场地中心标高H0=（∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4）/4M

•H1－－一个方格所仅有角点的标高；

•H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。

2、场地设计标高的调整

单向排水时，各方格角点设计标高为: Hn = H0 ±L• i

双向排水时，各方格角点设计标高为Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y 该点若比Ho高用“+”，反之用“—”

场地土方量计算

1、计算各方格角点的施工高度hn ：hn= Hn－Hn’

即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m）

正值为填方高度。负值为挖方高度

2、确定零线（挖填分界线）

插入法、比例法找零点

3、场地土方量的计算：

先按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量

四角棱柱体法

•全挖、全填格：V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4

•h1~ h4 —方格角点施工高度绝对值

•V挖（填）—挖方或填方的体积。

•部分挖、部分填格：V挖（填）= a2[∑ h挖（填）] 2 / 4∑ h

•∑ h挖（填）—方格角点挖或填施工高度绝对值之和；

•∑h —方格四个角点施工高度绝对值总和。

10、掌握常用挖土机械施工特点、适用范围。

土方机械的类型

1.挖掘机械：正铲、反铲、拉铲、抓铲

2.挖运机械：推土机、装载机、铲运机

推土机：

工作特点：操作灵活，运输方便，所需工作面较小，行驶速度较快，易于转移，用途多

适用于：

（1）平整场地－－运距在100m内，一～三类土的挖运，压实；

（2）坑槽开挖－－深度在1.5m内、一～三类土。