地基处理课后答案

一、绪论

1、一般建筑物地基所面临的有哪些问题

强度及稳定性问题、变形问题、渗漏问题、液化问题

2、根据地基的概念,地基处理的范围应该如何确定

地基是指工程直接影响的这一部分范围很小的场地,若天然地基很软弱效果,不能满足地基强度和变形等要求,则事先通过人工处理后再建造基础,这种地基加固方式叫做地基处理。对于某一工程来讲,在选择处理时要考虑综合地质条件,上部结构要求,周围环境条件,材料来源,施工工期,设备状况和经济指标等

3、何谓”软土”“软弱土””软弱地基”

软土:是淤泥和淤泥质土的总称,他是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,经过生物化学作用形成的

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

软弱地基:是指主要由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压性土层构成的地基

4、软弱地基主要包括哪些地基,具有何种工程特性

软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大,承载力低,在荷载作用下易产生滑动或固结沉降。

5、特殊土地基主要包括哪几类,具有何种工程特性

特殊土地基大部分带有地区特点,它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、冻土和岩溶。

软土地基:抗剪强度低、透水性低、不均匀性、高压缩性

湿陷性黄土地基:颗粒,矿物组成,含水量低,孔隙比大,欠压密,容易引起不均匀沉降

膨胀土地基:吸水膨胀失水收缩,具有较大的张缩变形性能且是变形往复的高黏性土

6、试论述地基处理的目的和其方法分类

目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性,提高地基土的抗剪强度,降低地基土的压缩性,改善地基的透水特性,改善地基的动力特性,改善特殊土的不良地基特性

分类方法:按时间可分为临时处理和永久处理,按处理深度可分为浅层处理和深层处理,按土性对象可分为砂性土处理和黏性土处理,饱和土处理和非饱和土处理,也可按地基处理的作用机理分物理处理、化学处理

7、选用地基处理方法时应考虑哪些因素

地基处理受上部结构、地基条件、环境影响和施工条件、设备状况和经济指标等

8、对湿陷性黄土地基,一般可采用哪几种地基处理方法

土工聚合物法、砂桩挤密法、振动水冲法、石灰桩挤密法、砂井、真空预压法、降水预压法、电渗排水法、高压喷射注浆法

9、对防止地基土液化,一般可采用哪几种地基处理方法

换土垫层法、强夯法、振动挤密法、排水固结法

10、对软土地基,一般可采用哪几种地基处理方法

堆载预压法、真空预压法、水泥土搅拌桩法、换填垫层法、强夯法

11、试论述地基处理的施工质量控制的重要性以及主要措施

地基处理工程与其它建筑工程不同,一方面,大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能全部发挥和体现的,另一方面每一项地基处理工程都有它的特殊性,同一种方法在不同地区应用其施工工艺也不尽相同,对每一个工程都有它的特殊要求,而且地基处理往往是隐蔽工程,很难直接检测质量,因此必须在施工中和施工后加强管理和检测。

具体检测方法:钻孔取样、静力触探试验、标准贯入试验、载荷试验、取芯试验、波速试验、注水试验、拉拔试验等

二、换填

1、试论述土的压实机理以及利用室内击实实验资料以求得现场施工参数的方法

当黏性土的土样含水量较小时,其粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,如还不能有效的克

服引力而使土粒相对移动,这是压实效果就比较差。当增大土样含水量时,结合水膜逐渐增厚,减小了引力,土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果好。当土样含水量增大到一定程度后,孔隙中就出现了自由水,结合水膜的扩大作用就不大了,因而引力的减少就显著,此时自由水填充在孔隙中,从而产生了阻止土粒移动的作用,所以压实效果又趋下降,因而设计时要选择一个“最优含水量”。这就是土的压实机理。

击实试验采用击实仪器进行,主要包括实筒,击锤和导筒。在标准的击实仪器,土样大小和击实能量的条件下,对于不同含水量的土样,可击实得到不同干密度,从而绘制干密度和制备含水两之间的关系曲线,从而求得最大干密度和与之对应的制备含水量,即最优含水量

2、何谓”虚铺厚度””最大干密度”“最优含水量””压实系数”

虚铺厚度:虚铺厚度,没有经过碾压的回填土,呈现表面松散压实前的摊铺厚度称虚铺厚度。

最大干密度:击实或压实试验所得的干密度与含水率关系曲线上峰值点对应的干密度。

最优含水量:是指在一定功能的压实作用下,能使填土达到最大干密度时相应的含水率。

压实系数:土的控制干密度与最大干密度之比

3、土和灰土垫层的设计方法与砂垫层的设计方法相比有何异同

砂垫层:砂垫层与灰土垫层均属于换填法,当软弱土地基承载力和变形不能满足要求时,厚度又不很大时,常采用砂垫层提高地基承载力,施工简单,可有效提高承载力,加速软弱土层排水固结,防止冻胀,消除膨胀土

灰土垫层:通过处理基底下的部分湿陷性土层,可达到减小地基的总湿陷量,并控制未处理土层湿陷量的处理效果。但灰土垫层仅适用于不受地下水浸泡的基土地面上进行。

4、试论述粉煤灰的工程特性,作为垫层材料使用时对环境的影响

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5、试论述砂垫层,粉煤灰垫层,干渣垫层,土及灰土垫层的适用范围及其选用条件

砂垫层:要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要求有足够大的宽度以防止砂垫层向两侧挤出

粉煤灰垫层:适用于厂房、机场、港区陆域和维场等工程大面积填筑

干渣垫层:适用于中、小型建筑工程,尤其适用于地坪和维场等工程大面积地基处理和场地平整。对易受酸碱废水影响的地基不得用矿渣垫层材料

土及灰土垫层:常用于湿陷性黄土地区,但是灰土垫层仅适用于不受地下水浸泡的基土地面上进行6、各种垫层施工控制的关键指标是什么

砂垫层:干密度为砂垫层施工质量控制的技术标准,其中中砂1.6t/m3,粗砂1.7,碎石2.0~2.2

素土(灰土)垫层:压实系数要求1)当垫层厚度不大于3m时,λc>=0.93。2)当垫层厚度大于3m 时,λc>=0.95

粉煤灰垫层:粉煤灰应沥干运装,含水量15%-25%,压实系数取0.9~0.95,施工压实含水量控制在±4%干渣垫层:松散度不小于1.1t/m3,泥土与有机质含量不大于5%,对于一般场地平整不受其限制

7、如何区别换土垫层和排水垫层

8、相对于常规碾压法,冲击碾压法有什么优点

冲击碾压法具有填方量大,行进速度高和功效高的特点

9、阐述聚苯乙烯板块(EPS)的工程特性及适用范围

特点:超轻质,强度和模量较高,应力应变特性,回弹模量高,摩擦特性,耐水性,吸水膨胀率小,耐腐蚀,耐热性,自立性,耐久性

广泛应用于软土地基中地基承载力不足,沉降量过大,地基不均匀沉降,需要快速施工的路堤,人造山体及地下管道保护的换填工程

三、强夯和强夯置换

1、叙述强夯法的适用范围以及对于不同土性的加固机理

适用范围:处理碎石土,砂土,低饱和度的粉土与黏性土,湿陷性黄土,素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软一流塑的黏性土等地基上对变形控制要求不严的工程

加固机理:动力密实,动力固结,动力置换

2、阐述强夯法的动力密实机理

采用强夯加固多孔隙,粗颗粒,非饱和土是基于动力密实机理,即用冲击型动力荷载,使土体中孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度

3、阐述动力固节理论以及在强夯法中的应用

用强夯法处理细颗粒饱和土时,则是借助于动力固结理论,即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏了土体原有的结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水得以顺利逸出,待超孔隙水压力消失后,土体固结。

4、阐述强夯法有效加固深度的影响因素

影响因素有很多,除了锤重和落距,还有地基土的性质,不同土层的厚度和埋藏顺序,地下水位以及其他强夯设计参数等

5、阐述“触变恢复”“时间效应”“平均夯击能”“饱和能”“间歇时间”的含义

触变恢复:是土体强度在动荷载作用下强度会暂时降低,但随时间的增长会逐渐恢复的现象

时间效应:

平均夯击能(单位夯击能):整个加固场地的总夯击能量除以加固面积称为单位夯击能

饱和能:土体产生液化的临界状态时的能量级别称为饱和能

间歇时间:所谓间歇时间,是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。

6、阐述现场试夯确定强夯夯击击数和间歇时间的方法

击数确定:常以夯坑的压缩量最大,夯坑周围隆起量最小为原则,根据试夯得到的强夯击数和夯沉量,隆起量的监测曲线来确定

间歇时间:各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间来决定

7、阐述强夯施工过程中夯击点分遍施工的含义

强夯需要分遍进行,所有夯点不是一定夯完,而是分几遍,这样做的好处是1)大的间距可避免强夯过程中浅层硬壳的形成,从而加大处理深度2)对饱和细粒土,由于存在单遍饱和能,每遍夯后需要孔压消散后才可进行第二次3)对于饱和粗颗粒土,夯坑深度大时,或积水,为方便操作采取的措施8、为减少强夯施工对邻近建筑物的振动影响,在夯区周围常采用何种措施

设置垫层,在夯区周围设置隔振沟。

9、阐述降水联合低能级强夯法加固饱和黏性土地基的机理

在夯击过程中,同时结合降排水体系降低地下水位,以提高地基处理效果

10、叙述强夯置换法质量检测的主要项目和方法

四、碎(砂)石桩法

1、叙述碎石桩和砂桩处理砂土液化的机理

作用机理主要有下列三方面作用:挤密作用、排水减压作用、砂基预震效应

2、叙述碎石桩和砂桩对黏性土加固的机理

对于黏性土地基主要作用是置换,以性能良好的碎石来替换不良地基土,在地基中形成具有密室度高而直径大的桩体,它与原黏性土构成复合地基而共同工作。加固作用主要有挤密,置换,排水,垫层和加筋

3、叙述碎石桩和砂桩的承载力影响因素及桩体破坏模式

破坏形式:鼓出破坏、刺入破坏、剪切破坏

承载力主要取决于桩间土的侧向约束能力

4、阐述“桩土应力比”“置换率”的概念

桩土应力比:对一复合土体单元,在荷载作用下,桩顶应力和桩间土表面应力之比为桩土应力比

置换率(面积置换率):桩的截面积与其影响面积之比

5、砂桩和碎石桩在黏性土和砂性土中,其设计长度主要取决于哪些因素

当相对硬层的埋藏深度不大时,应按相对硬层埋藏深度确定

当相对硬层埋藏深度较大时,按变形控制的工程,加固深度应满足碎石桩或砂桩复合地形变形不超过建筑物地基容许值并满足软弱下卧层承载力要求

对按稳定性控制的工程,加固深度应不小于最危险滑动面以下2m

在可液化的地基中,加固深度应按要求的抗震处理深度确定

桩长不宜短于4m

6、阐述振冲法碎石桩施工过程

清理平整施工场地,布置桩位

施工机具就位,使振冲器对准桩位

启动供水泵和振冲器

造孔后边提升振冲器边冲水直至孔口,再放至孔底,重复两三次扩大孔径并使孔内泥浆变稀,开始填料制桩

重复以上步骤

关闭振冲器和水泵

7、阐述沉管法碎石桩施工过程

桩靴闭合,桩管垂直就位

将桩管沉入土层中到设计值

将料斗插入桩管,向桩管内灌碎石

边振边拔出桩管地面

8、试述振冲施工质量控制的三要素

施工质量控制的关键是填料量,密实电流和留振时间,这三者实际上是相互联系和保证的。只有一定的填料量的情况下,才能把填料挤密振密。

五、石灰桩

1阐述石灰桩的对桩间土的加固作用

1)成孔挤密2)膨胀挤密3)脱水挤密4)胶凝作用

施工过程中应采用哪些措施以保证石灰桩成桩质量

1)控制灌灰量2)静探测定桩身阻力,并建立Ps与Es关系3)挖桩检验与桩身抽取试样,这是最为直观的检验方法4)载荷试验,是比较可靠的检验桩身质量的方法,如再配合桩间土小面积载荷试验,可推算复合地基的承载力和变形模量

2、施工过程中应该采取哪些措施以保证石灰桩成桩质量

3、阐述石灰桩的成桩方法

1)灰块灌入法(石灰桩法):块灰灌入法是采用钢套管成孔,然后在孔中灌入新鲜生石灰块,或在生石灰块中掺入适量的水硬性掺合料和火山灰,一般的经验配合比为8:2或7:3。在拔管的同时进行振密或捣密。利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应,此时生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用,使桩四周的土体含水量降低,孔隙比减小,使土体挤密和桩体硬化。桩和桩间土共同承受荷载,成为一种复合地基

2)粉灰搅拌法(石灰柱法):粉灰搅拌法是粉体喷射搅拌法的一种,所用的原料是石灰粉,通过特制的搅拌机将石灰粉加固料与原位软土搅拌均匀,促使软土硬结,形成石灰柱

阐述石灰桩的施工顺序

石灰柱一般在加固范围内施工时,先外排后内排,先周边后中间,单排桩应施工两端后中间,并按每间隔1~2孔的施工顺序进行,不允许由一边向另一边平行推移。如对原建筑物地基加固,其施工顺序应由外及里的进行,如邻近建筑物或紧贴水源边,可先施工部分隔断桩将其与施工区隔开,对很软的黏性土地基,应先在较大距离打石灰桩,过四个星期后再按设计间距补桩

六、土(或灰土)桩

1、土桩和石灰桩在应用范围上有何不同

石灰桩适用于处理饱和黏性土,淤泥,淤泥质土,素填土和杂填土等地基,用于地下水位以上的土层时,宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量,或采用土层浸水等措施

土桩适用于处理5~15m,地下水位以上,含水量14%~23%的湿陷性黄土,素填土,杂填土和其他非饱和黏性土,粉土等土层。当以消除地基的湿陷性黄土为主要目的时,宜采用土桩,当以提高地基承载力或水稳性为主要目的时,宜采用灰土桩或双灰桩,当地基含水量大于24%,饱和度大于0.65,由于无法挤密成孔,故不宜采用该方法

2、阐述土桩(灰土桩)的加固机理

1)挤密作用2)灰土性质作用3)桩体作用

3、阐述土桩(灰土桩)设计中桩间距的确定原则

桩孔宜按等边三角形布置,桩孔之间的中心距离,可按桩孔直径的2~2.5倍,也可按公式计算,对于重要工程或缺乏经验的地区,在桩间距正式设计之前,应通过现场成孔挤密试验,按照不同桩距实测挤密效果再正式确定桩孔间距

4、阐述土桩(灰土桩)施工的桩身质量控制标准

1)成孔施工时,地基土宜接近最优含水量,当含水量低于12%时,宜对拟处理范围内的土层进行增湿2)成孔和孔内回填夯实应符合下列要求1成孔和孔内回填夯试的施工顺序,当整片处理时,宜从里向外间隔1~2孔进行,对大型工程可采用分段施工,当局部处理时,宜从外向里间隔1~2孔进行2向孔内填料前,孔底应夯实,并应抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度3桩孔的垂直度偏差不大于1.5%5经检验合格后,应按照设计要求,向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料并应分层夯实至设计标高3)对沉管法,其直径和深度应与设计值相同,对冲击法和爆破法,桩孔直径不得超过设计值的±70mm,桩孔深度不应小于设计深度的0.5m4)向孔内填料前,孔底必须夯实,然后用素土或灰土在最优含水量状态下分层回填夯实。

七、水泥粉煤灰碎石桩

1、阐述水泥粉煤灰碎石桩与碎石桩的区别,水泥粉煤灰碎石桩的特点

水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩的基础上加进一些石屑,粉煤灰和少量水泥,加水拌合制成的一种具有一定粘结强度的桩,相比碎石桩水泥粉煤灰碎石桩适用于高层建筑物地基处理,应力应变呈直线关系,围压对应力应变曲线没多大影响,增加桩长可有效减少变形,总变形量小,承载力提高幅度有较大的可调节性

特点:1)施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样,工艺简单,与振冲碎石桩相比,无场地污染,震动影响也小2)所用材料仅需少量水泥,便于就地取材,基础工程不会与上部结构争“三材”3)受力特性与水泥搅拌桩类似

2、阐述褥垫层在水泥粉煤灰碎石桩复合地基的主要作用

1)保证桩、土共同承担荷载2)减少基础底面的应力集中3)褥垫层厚度可以调整桩土荷载分担比4)褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分担比

3、阐述水泥粉煤灰碎石桩的承载力计算方法,分析其与碎石桩承载力计算方法不同的原因

当CFG桩体标号较高时,具有刚性桩的性状,但在承担水平荷载方面与传统的桩基有明显区别。桩在桩基中可承受垂直荷载也可承受水平荷载,他传递水平荷载的能力远远小于传递垂直荷载的能力。而CFG桩复合地基通过褥垫层把桩和承台断开,改变了过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统思想。其承载力计算方法按规范公式计算。

4、阐述水泥粉煤灰碎石桩的施工方法及适用地质条件

1)长螺旋钻孔关注成桩,属于非挤土成桩法,适用于地下水位以上的黏性土,粉土,素填土,中等密实以上的砂土

2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩,属于非挤土成桩法,适用于黏性土、粉土、砂土、以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地

3)振动沉管灌注成桩,属于挤土成桩法,适用于粉土、黏性土和素填土地基

长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工序:钻机久违、混合料搅拌、钻进成孔、灌注及拔管、移机

振动沉管灌注成桩法施工工序:设备组装、桩基就位、沉管到预定标高、停机后管内投料、留振、拔管和封顶

八、排水固结

1、排水固结法中的排水系统有哪些类型

竖向排水体(普通砂井、袋装砂井、塑料排水带)水平排水体(砂垫层)

2、排水固结法中的加压系统有哪些类型

加压系统(堆载法、真空法、降低地下水位法、电渗法、联合法)

3、试论述采用排水固结法提高地基强度和压缩模量的原理

排水固结法就是通过不同加压方式进行预压,使原来正常固结黏土层变为处于超固结土,而超固结土

与正常固结土相比具有压缩性小和强度高的特点,从而达到减小沉降和提高承载力的目的

4、对比真空预压法与堆载预压法的原理

1)堆载预压法:是用填土等加荷对地基进行预压,是通过增加总应力,并使孔隙水压力消散来增加有效应力的方法。堆载预压法是在地基中形成超静水压力的条件下排水固结,称为正压固结

2)真空预压法:是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层内设的吸水管道,用真空装置进行抽气,使其形成真空,增加地基的有效应力。真空预压法过程中地基土中应力不变,是负压固结

3)对比1)加载方式:堆载预压法采用堆重,真空预压法则通过真空泵,真空管,密封膜来提供稳定负压2)地基土中总应力:堆载预压过程中,总应力是增加的,是正压固结。真空预压法过程中地基土中应力不变,是负压固结3)排水系统中水压力:堆载预压过程中排水系统中的水压力接近静水压力,真空预压过程中排水系统中的水压力小于静水压力4)地基土中水压力:堆载预压过程中地基土中水压力由超孔压逐渐消散至静水压力,真空预压过程中地基土中水压力是由静水压力逐渐消散至一稳定负压5)地基土水流特征:堆载预压过程中地基土中水由加固区向四周流动,相当于挤水过程,真空预压过程中地基土中水由四周向固区流动,相当于吸水过程6)加载速度:堆载预压法需要严格控制加载,地基可能失稳,真空预压法不需要控制加载速率

5、阐述砂井固结理论的假设条件

1)每个砂井的有效影响范围一直是直径为de的圆柱体,圆柱体内的土体中水向该砂井渗流,圆柱体边界处无渗流,即处理为非排水边界

2)砂井地基表面受均部荷载作用,地基中附加应力分布不随深度而变化,故地基土仅产生竖向的压密变形

3)荷载是一次施加上去的,加荷开始时,外荷载全部由孔隙水压力承担

4)在整个压密过程中,地基土的渗透系数保持不变

5)井壁上面受砂井施工所引起的涂抹作用的影响不计

6、阐述“涂沫作用”“井阻”的含义,在何种情况下要考虑砂井的井阻和涂沫作用

涂沫作用:地基设置砂井时,施工操作将不可避免地扰动井壁周围的土体,使其渗透性降低,这是涂抹效应

井阻效应:砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力,使砂井内不同深度的孔压不全等于大气压,这是井阻效应

7、在真空预压法中,密封系统该如何设计保证稳定的真空度

真空预压的面积不得小于基础外缘所包围的面积,真空预压区边缘比建筑基础外缘每边增加量不得小于3m,另外每块预压的面积应尽可能大,根据加固要求彼此间可搭接或有一定间距,加固面积越大,加固面积与周边长度之比越大,气密性就越好,真空度就越高

8、堆载预压法中如何通过现场监测来控制加载速率

1)根据沉降s和侧向位移δh判别2)根据侧向位移速率判别3)根据侧向位移系数判别4)根据土中孔隙水压力判别

9、应用实测沉降—时间曲线推测最终沉降量的方法

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九、灌浆法

1、阐述灌浆法所具有的广泛用途

1)增加地基土的不透水性,防止流砂、钢板桩渗水、坝基漏水和隧道开挖时涌水,以及改善地下工程开挖条件2)防止桥墩和边坡护岸的冲刷3)整治坍方滑坡,处理路基病害4)提高地基土承载力,减少地基的沉降和不均匀沉降5)进行托换技术,对古建筑的地基加固

2、阐述灌浆材料的“分散度”“沉淀析水性”“凝结性”的意义

分散度:分散度是影响可灌性的主要因素,一般分散度越高,可灌性越好

沉淀析水性:在浆液搅拌过程中,水泥颗粒处于分散和悬浮于水中的状态,但当浆液制成和停止搅拌时,除非浆液极为浓稠,否则水泥颗粒将在重力的作用下沉淀,并使水向浆液顶端上升

凝结性:浆液的凝结过程分为两个阶段:1浆液的流动性减少到不可泵送的程度2凝结后浆液随时间而逐渐硬化

3、阐述工程中使用的浆液材料应该具有的特性

分散度、沉淀析水性、凝结性、热学性、收缩性、结石强度、渗透性和耐久性

4、阐述浆液材料的种类和主要特点

灌浆法按浆液材料可分为粒状浆材(悬浮液)和化学浆材(真溶液),其中粒状浆液又分为不稳定粒状浆材和稳定粒状浆材,化学浆材可分为无机浆材和有机浆材

粒状浆材特性:他是一种悬浊液,能形成强度较高和渗透性较小的结石体。即适用于岩土加固,也适用于地下防渗

化学浆液特性:能够灌入裂隙较小的岩石,孔隙小的土层及有地下水活动的场合。

5、阐述水泥类浆液材料的主要优缺点以及各类添加剂的作用

水泥浆材属于悬浊液,其主要问题是析水性大,稳定性差,纯水泥浆的凝结时间较长,在地下水流速较大的条件下灌浆时浆液易受冲刷和稀释等。为了改善其性质,常在水泥浆中掺入各种附加剂。速凝剂(加速凝结和硬化)缓凝剂(增加流动性)流动剂、加气剂(产生空气)、膨胀剂(产生膨胀)防析水剂(产生空气)

6、阐述“水灰比”的概念以及对浆液特性的影响

水灰比指的是水的重量与水泥重量之比。水泥浆配比采用水灰比表示,水灰比越大,浆液越稀,一般变化范围为0.6~2.0,常用水灰比为1:1。对于水泥浆材,水灰比越大,其析水性越大,稳定性越差。

7、阐述渗透灌浆,劈裂灌浆和压密灌浆不同灌浆原理以及适用范围

渗透灌浆:是指在压力作用下使浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙,排挤出孔隙中存在的自由水和气体,而基本上不改变原状土的结构和体积,所用灌浆压力相对较小。这类灌浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。

劈裂灌浆:劈裂灌浆是指在压力作用下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石和土体结构的破坏和扰动,使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,形成新的裂隙或孔隙,浆液的可灌性和扩散距离增大,而所用的灌浆压力相对较大

压密灌浆:是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液,在注浆点使土体挤密,在注浆管端部逐渐形成浆泡,使土体挤密。挤密灌浆可用于非饱和土体,以调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固

8、阐述渗透灌浆,劈裂灌浆和压密灌浆方法中,浆液在地基土中的存在形态

浆液在渗透灌浆中呈球形扩散和柱形扩散,劈裂灌浆中顺地层中的裂隙扩散,压密灌浆中在注浆管附近形成浆泡

9、阐述双层管双拴塞注浆施工方法

1)钻孔—通过优质泥浆进行固壁,很少用套管护壁

2)插入袖阀管—为使套壳料的厚度均匀,应设法使袖阀管位于钻孔中心

3)浇注套壳料—用套壳料置换孔内泥浆,浇注时应避免套壳料进入袖阀管内,并严防孔内泥浆混入套壳料中

4)灌浆—待套壳料具有一定强度后,在袖阀管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆

10、阐述在有地下水流动的地基中进行灌浆施工应采取的施工措施

采用水泥水玻璃等快凝材料,必要时在浆液中掺入砂等粗料,在流速特别大的情况下,尚可采取特殊措施,例如在水中预填石块或级配砂石后再灌浆

十、水泥土搅拌法

1、试比较水泥土搅拌桩采用湿法施工和干法施工的优缺点

干法施工特点:1)使用的固化材料可更多的吸收软土地基中的水分,对加固含水量高的软土,极软土以及泥炭土地基效果更为明显2)固化材料全面的被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙中,同时又靠土的水分把他黏附到空隙内部,随着搅拌叶片的搅拌使固化剂均匀的分布在土中,不会产生不均匀的散乱现象,有利于提高地基土的加固强度3)与高压喷射注浆和水泥浆搅拌法相比,输入地基土中的固化材料要少的多,无浆液排除,无地面隆起现象4)粉体喷射搅拌法施工可以加固成群桩,也可以交替搭接加固成壁状、格栅状或块状

2、阐述影响水泥土搅拌桩的强度因素

1)水泥掺入比2)龄期对强度的影响3)水泥强度等级4)土样含水量5)土样中有机质含量6)外掺

挤对强度的影响7)养护环境的湿度和温度

3、阐述“水泥掺入比”的概念以及对水泥土强度的影响

水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大,当<5%时,由于水泥与土的反映过弱,水泥土固化程度低,强度离散性也较大,故水泥搅拌法的实际施工中,选用水泥掺入比必须大于10%。在其他条件相同的前提下,两个不同水泥掺入比的水泥土的无侧限抗压强度之比值随水泥掺入比之比增大而增大4、在水泥土搅拌桩中可掺入哪些外加剂,这些外加剂的作用是什么

为改善水泥土的性能和提高强度,可用木质素磺酸钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫酸钠等外掺挤,结合工业废料处理,还可以掺入不同比例的粉煤灰

5、在水泥土搅拌桩承载力计算公式中,“桩身强度折减系数”含义及取值依据

桩身强度折减系数是一个与工程经验以及拟建工程的性质密切相关的参数。取值与施工时桩端施工质量以及桩端土质条件有关,当桩较短且桩端为硬土层时取高值。,干法可取0.2~0.3,湿法可取0.25~0.33

6、阐述水泥土搅拌桩复合地基承载力计算公式中“桩间土承载力折减系数”的含义及取值措施

桩间土承载力折减系数是反映桩土共同作用的一个参数,他的取值与桩间土的性质、搅拌桩的桩身强度和承载力、养护龄期等因素有关。桩间土较好、桩端土较弱、桩身强度较低,养护龄期较短,则取高值,反之,则取低值

7、阐述水泥土搅拌桩“有效桩长”的概念及计算方法

有效桩长:桩体发挥有效承载作用段的长度

计算方法:计算单桩和复合地基承载力时桩长取有效桩长,有效桩长以桩身强度来控制

8、选用水泥土搅拌桩作支护档墙时,应进行那些设计计算工作

1)土压力计算2)抗倾覆计算3)抗滑移计算4)整体稳定性计算5)抗渗计算6)抗隆起计算

9、阐述对水泥加固土应进行哪些室内外试验以及如何进行这些试验

水泥土的室内配合比试验:按照试验计划,根据配方分别称量土、水泥、水和外掺挤,按不同比例搅拌均匀,装入选定的试摸内,试件成型一天后,编号,拆摸,进行不同方法的养护和物理力学特性试验

十一、高压喷射注浆法

1、阐述高压喷射注浆法的施工工艺

1)钻机就位2)钻孔3)插管4)喷射作业5)冲洗6)移动机具

2、阐述高压射流破坏土体形成水泥土加固体的机理

破坏土体结构强度的最主要因素是喷射动压,需要增加平均射流,这样就使射流像刚体一样,冲击破坏土体,使土与浆液搅拌混合,凝固成圆柱状的固结体。喷射流在终期区域,能量衰减很大,不能直接冲击土体使土颗粒剥落,但能对有效射程边界土产生挤压力,对四周土有挤密作用,并使部分浆液进入土粒之间的空隙里,使固结体与四周土紧密相依,不产生脱离

试对高压喷射注浆法绘出喷射最终固结状况示意图

p182

4、阐述影响高压喷射加固体强度因素

影响固结体形状的主要因素是1)土质2)喷射材料及水灰比3)注浆管类型和提升速度

阐述影响高压喷射加固体几何形状的因素

按喷嘴的运动规律不同而形成均匀圆柱体、非均匀圆柱体、圆盘状、板墙状、扇形壁状等,同时因土质和工艺的不同而有所差异

6、阐述高压喷射注浆法处理基坑工程中坑底软弱土层的布置方法

1)排列布置形式:块状、格栅状、墙状、柱状

2)平面设计形式:满堂式、中空式、格栅式、抽条式、裙边式、墩式、墙式

3)竖向设计形式:平板式、夹层式、满坑式、阶梯式

十二、土工合成材料

1、阐述土工合成材料的分类

四大类:土工织物(机织、非织造)、土工膜、特种土工合成材料、复合型土工合成材料

2、阐述土工合成材料的几种主要功能以及这些作用主要表现在何种类的工程中

1)反滤作用:在渗流出口区铺设土工合成材料作为反滤层,这和传统的砂砾石滤层一样,均可提被保护土的抗渗强度

2)排水作用:具有一定厚度的土工织物具有良好的三维透水性,可使水经过土工合成材料的平面迅速沿水平方向排走,构成水平排水层

3)隔离作用:一般在修筑道路时,路基、路床材料和一般材料都混合在一起,使原设计强度、排水、过滤功能减弱。为防止这种现象,可将土工合成材料设置在两种不同特性的材料间,不使其混杂,但又能保持统一的作用

4)防渗作用:土工膜和复合土工合成材料可以防止液体的渗漏、气体的挥发,保护环境或建筑物的安全,例如水坝和库区的防渗

5)防护作用:对土体或水体起防护作用,防止河岸或海岸被冲刷、防止土体的冻害等

6)加筋作用:给土体提供抗拉强度,加固土坡、堤坝、地基及挡土墙

3、阐述一些常用土工合成材料的工程特性及适用范围

1)非织造型土工织物(无纺织物):这种材料的主要用途是作为排水反滤层,以代替天然粒状率层作用。在这种情况下,无纺织物有时还可以起一定隔离作用。至于加筋加固作用则只有当加固要求不高的情况下,无纺织物能附带的起一定作用

2)织造型徒工织物(有纺织物):这种织物应用很广,主要做成各种土工合成材料,如编织袋、土工摸袋、土工管等,同时也可直接作隔离层或作为加筋材料

3)土工膜或复合土工膜:主要用在防渗或需要密封的部位,因此在水利工程和环保工程中应用广泛4)土工加筋带或土工格栅:用于土加紧和加固。土工格栅因其具有很高的强度和很低的延伸率,以及与土之间高摩擦力和咬合力,常用于要求很高的场合

5)排水带和排水软管:用于土体的排水,促进土体的固结,在公路,水闸和房屋地基中应用广泛

6)土工摸袋:用于岸坡和堤坡的护坡

7)聚苯乙烯板块:应用于软土地基中地基承载力不足,沉降量过大,地基不均匀沉降,需要快速施工的路堤,人造山体

4、阐述加筋土垫层提高地基承载力,减小地基不均匀变形的机理

1)扩散应力:加筋垫层刚度较大,增大了压力扩散角,有利于上部荷载扩散,降低了垫层底面压力2)调整不均匀沉降:由于加筋垫层的作用,加大了压缩层范围内地基的整体刚度,均化传递到下卧土层上的压力,有利于调整基础的不均匀沉降

3)增大地基稳定性:由于加筋垫层的约束,整体上限制了地基土的剪切,侧向挤出和隆起

5、阐述土工合成材料施工中连接的方法

连接时可采用搭接法、缝合法、胶结法和U形钉法

十三、加筋挡土墙

1、阐述加筋土档墙的特点

1)充分利用材料性能以及土与拉筋的共同作用,因而使挡墙结构轻化。构件全部预制,实现了工厂生产化,降低了原材料消耗

2)它可做成很高的垂直填土档墙,大大节省了占地面积,减少土方量

3)由于结构较轻,施工简便,质量易于控制,施工时无噪声

4)适应性好,具有柔性结构,可承受较大的地基变形。

5)面板形式可根据需要进行选择,造型美观

6)工程造价低

7)加筋土档墙这一复合结构的整体性好,有较好的结构稳定性,良好的抗震性

2、阐述通过加筋对土体改良的基本原理

由三轴试验确定,当土的加筋达到一定程度时,加筋产生的抗剪强度得以发挥,随着应变的增大,加筋土内摩擦角基本不变,但黏聚力则随应变的增大而增大

阐述加筋土档墙破坏形式

拉筋拔出破坏、拉筋断裂、面板与拉筋间接头破坏、面板断裂、贯穿回填破坏、沿拉筋表面破坏、土坡整体失稳、滑动破坏、倾覆破坏、承载力破坏

3、阐述加筋土档墙中筋体受力的特点

当土体的主动土压力充分作用时,每根拉筋除了通过摩擦阻止部分填土水平位移外,还能拉紧一定范围的面板,使得土体中的拉筋能和主动土压力保持平衡。因此每根拉筋所受的拉力随深度的增加而增大,最下一根拉筋的拉力最大

5、阐述加筋土档墙的施工工艺流程

p223图

十四、复合地基理论与设计

1、阐述复合地基的概念

天然地基中部分土体得到加强或置换而形成与原地基土共同承担荷载的地基

2、阐述复合地基中桩分类

1)散体材料桩2)柔性桩3)半刚性桩4)刚性桩

3、阐述复合地基作用机理

1)桩体作用2)垫层作用3)加速固结作用4)挤密作用5)加筋作用

4、复合地基中桩体破坏模式

刺入破坏、鼓胀破坏、整体剪切破坏、滑动破坏

5、阐述复合地基中桩土应力分布特点及桩土荷载分担的影响因素

1)基地反力呈马鞍形分布2)附加应力分布不均匀,但仍呈现出随深度增加而明显衰减的特性3)在承受由基础传递的均部荷载时,桩体由于刚度较大而具有比桩间土较大的应力

影响因素:它与荷载水平、桩土模量比、桩土面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间、垫层情况有关

6、阐述复合地基能够提高地基抗液化能力的机理

1)提高地基土的密实度2)改善了地基的排水条件3)地基土受到一定时间的预振动4)由于桩对桩间土的约束作用,使得地基刚度增大

7、阐述复合地基承载力的计算的应力复合法和变形复合法及其适用桩型

应力复合法认为复合地基在达到其承载力的时候,复合地基中的桩与桩间土也同时达到各自的承载力变形复合法复合地基在达到其承载力的时候,复合地基中的桩与桩间土并不同时达到自己承载力,桩的承载力全部发挥而土的承载力并未全部发挥

8、阐述碎石桩复合地基和搅拌桩复合地基固结度的计算方法

碎石桩:巴伦解—固结系数等代法

搅拌桩:太沙基解—复合参数法

9、阐述通过复合地基荷载试验确定复合地基承载力特征值的方法

p234

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