第一章 土方工程 思考题
1.1土方工程按施工内容与方法不同一般分为哪几类？
答：土方工程按施工内容和方法的不同，一般包括以下四项： 1.场地平整
2.基坑（槽）及管沟开挖 3.地下大型土方开挖 4.土方填筑
1.2 土的工程性质有哪些？指出土的可松性对土方施工有何影响？
答：土的工程性质有：土的质量密度、可松性、含水量和渗透性。
土的可松性对土方施工的影响：土的可松性程度用可松性系数表示，可松性系数对土方的调配，计算土方运输量、填方量及运输工具都有影响，尤其是大型挖方工程，必须考虑土的可松性系数。
1.3 试述场地平整土方量计算步骤及方法？
答：计算步骤及方法： 1.场地设计标高的确定
（1） 初步确定场地设计标高 （2） 场地设计标高的调整 1)土的可松性影响 2)借土与弃土的影响 3)泄水坡度的影响 2.场地平整土方量计算 （3） 方格网法
1)计算场地各方格角点的施工高度 2)确定零线
3)计算场地方格挖填土方量 4)计算场地边坡土方量 （4） 断面法
沿场地取若干个相互平行的断面（当精度要求不高时，可利用地形图定出，若精度要求较高，应实地测量定出），将所取得每个断面（包括边坡断面）划分为若干个三角形和梯形，如图所示， 则面积为 f1=h1d1/2
f2=(h1+h2)d2/2 某一断面面积为 Fi=f1+f2+f3+…+fn 若d1=d2=…=d3=d,则
Fi=d(h1+h2+…+hn-1)
设各断面面积分别为 F1,F2,…,Fm.,相邻量断面间的距离依次为L1,L2,…,Lm,则所求土方量体积为
V=(F1+F2)*L1/2+(F2+F3)*L2/2+…+(FM-1+FM)*LM-1/2
1.4场地平整和土方开挖施工机械有哪几类？
答：场地平整施工中常用的施工机械有推土机和铲运机。 单斗挖土机是基坑开挖中最常用的一种机械。按其行走装置的不同可分为履带式和轮胎式两类，按其传动方式可分为机械传动及液压传动两种。根据工作的需要，单斗挖土机可更换其工作装置，按其工作装置的不同，又可分正铲，反铲，拉铲和抓铲等。
1.5基坑降水方法有哪些?指出其适用范围。
答：对于地面水（雨水，生活污水），一般采取在基坑四周或流水的上游设排水沟，截水沟或挡水土堤等办法解决。
对于地下水则常采用集水井明排降水和井点降水的方法，使地下水位降至所需开挖的深度以下。
（1）集水井明排法： 仅适用于土质较好且地下水位不高的基坑开挖。 （2）井点降水法： 适用于土质一般的基坑开挖条件下。
1.6基坑土壁支护的方法包括哪几类？说明它们适用范围及特点。
答：（1）横撑式支撑： 开挖狭窄的基坑（槽）或管沟时，可采用横撑式钢木支撑。贴附于土壁上的挡土板，可水平铺设或垂直铺设，可断续铺设或连续铺设。断续式水平挡土板支撑，在湿度小的黏性土及挖土深度小于3m时采用。连续式水平挡土板支撑用于挖土深度不大于5m较潮湿或松散的土。连续垂直挡土板支撑则常用于湿度很高和松散的土，挖土深度不限。 （2）锚碇式支撑： 当基坑宽度较大时，横撑会因自由长度过大而稳定性差，或者采用机械挖土不允许基坑内有水平支撑妨碍工作，此时，可设置锚碇式支撑。
（3）板桩支护： 当开挖深而大的基坑或地下水位高，土质较差时，常采用板桩作为土壁的支护结构。它既可挡土又可挡水，还可避免开挖基坑过程中出现流砂，防止邻近的建筑物下沉。
1.7试述轻型井点降水设备的组成和布置
（1） 轻型井点的组成
轻型井点主要由管路系统和抽水设备两个部分组成
1） 管路系统。主要包括滤管、井点管、弯联管及总管。
2） 抽水设备。抽水装置常用的有干式真空泵井点设备和射流泵井点设备两类。前者主要由真空泵、离心泵和水气分离器组成，后者则主要由离心泵、射流器和循环水箱组成。 （2） 轻型井点的布置
1） 平面布置。当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可用单排井点。对于面积较大的基坑宜采用环形井点布置。
2） 高程布置
如H值小于降水深度6m时，可用一级井点，H值稍大于6m时，若降低井点管的埋设面后，能满足降水深度要求时，仍可采用一级井点，当一级井点达不到降水深度要求时，可采用二级井点或多级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在其底部埋设第二级井点。
1.8填土压实的方法主要有哪些？影响填土压实的主要因素有哪些？
1. 碾压法
碾压法适用于平整场地、室内填土等大面积填土工程。它是利用机械滚轮的压力压实土壤。 2 夯实法
夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤。
3 振动压实法
振动压实法是利用振动机械作用的振动力，使土颗粒发生相对位移而趋向密实的稳定状态。 影响填土压实的因素
影响填土压实的因素很多，主要有填土的种类、压实功、土的含水量，以及每层铺土厚度与压实遍数.。
1.9如何检查填土压实的质量？
对碎石类土、砂土和爆破石渣，可用作表层以下的填料，含水量符合压实要求的黏性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压要求的填方；淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位。对碎石类土或爆破石渣用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3，铺填时大块料不应集中，且不得填在分段接头处。填土料含水量大小直接影响到压实质量，应先试验，以得到符合密实度要求的最优含水量和最小压实遍数。 填土压实的质量检验：
1） 填土施工过程中应检查排水措施，每层填筑厚度、含水量控制和压实程序。 2） 填土经夯实后，要对每层回填土的质量进行检验，一般采用环刀法取样测定土的干密度，符合要求才能填筑上层。
3） 按填筑对象不同，规范规定了不同的抽取标准，基坑回填，每20—50m3取样一组；基槽或管沟；每层按长度20-50m取样一组；室内填土，每层按100-500 m2取样一组；场地平整填方每层按400-900 m2取样一组。取样部位在每层压实后的下半部，用灌砂法取样应为每层压实后的全部深度。
4） 每项抽检之实际干密度应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不得大于0.08t/ m3,且应分散，不得集中。
5） 填土施工结束后应检查标高、边坡坡高、压实程度。
第一章 土方工程 练习题
1．某多层建筑外墙基础断面形式如图所示，地基土为硬塑的黏土，土方边坡坡度为1:0.33，已知土的可松性系数Kp=1.30; Kp’=1.04。试计算55m长基坑施工时的土方挖方量。若留下回填土后，余土要求外运，试计算预留回填土量及弃土量。
解：
v1=[1500+（495×2）]+1500×750×10-6×55=164.5875(m3) V2= v1×Kp=164.5875×1.30=213.96375(m3)
V3=V1×Kp’ =164.5875×1.04=171.171(m3) V基=0.52×55+0.3626×55+0.0588×55=51.777（m3） V填实=V1-V基=164.5875-51.777=112.8105（m3） V剩=V3-(V1-V基)=171.171-112.8105=58.3605（m3）
V2’=V1’ ×Kp=V3’ ×Kp÷Kp’=112.8105 ×1.30÷1.04=141.013(m3) V外运×V3=V剩×V2 V外运=72.951(m3)
答：基坑的挖方量为164.6m3，预留回填土量为141.031m3,弃土量为72.951m3.
2． 矩形基坑底面积为28m*36m，深4m，边坡系数为0.5，试计算其土方量。
解：∵ H∶B=1∶0.5 H=4m ∴B=2m F1=28*36=1008 F2=(28+4)*(36+4)=1280 F0=(28+2)*(36+2)=1140
V=H/6(F1+4F0+F2)=4/6(1008+4*1140+1280)=4565.33m3
第二章 地基与基础工程
1．试述基础下古墓、坑穴的处理方法。
答：在基槽范围内，当古墓、坑穴的范围较小时，可将坑中松散土挖除，使坑底及四壁均见 天然土为止。然后采用与坑边天然土层压缩性相似的材料回填。天然土为砂土时，可采用砂 或级配砂石回填。回填时应分层夯实或用平板振动器捣实。每层厚度不大于200mm。天然 土为黏性土时，可用3：7的灰土回填，并分层夯实，每层厚度不大于300mm。
在基槽范围内，当古墓、坑穴的范围较大时，可将该部分基础挖深，并做成1：2的踏步。 踏步多少根据坑深而定，但每步高不大于0.5m，长不小于1.0m。
如遇到地下水位较高或坑内积水无法夯实，且解冻后强度会明显降低，造成不均匀沉降。 对于较深的土坑处理后，还可考虑加强上部结构的强度，以抵抗由于可能发生的不均匀 沉降而引起的内力。通常的方法有两种：一是在灰土基础上1~2皮砖处（或混凝土基础内）、 防潮层下1~2皮砖处各配3~4根Φ8~Φ12mm的加强钢筋；二是在上述两位置处的任意一处 增设钢筋混凝土圈梁，视上部荷载大小可加大圈梁纵筋直径和根数或提高圈梁断面等措施。
2．指出换填法的材料要求及施工要点。
答：材料要求：砂石—应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉砂时，应掺25%~35%的碎石或卵石，最大粒径不宜大于50mm。对于湿陷性黄土地基，不得选用砂石等渗水材料。 灰土—体积配合比宜为2：8或2：7。土料宜用黏性土及塑性指数大于4的粉土，不得有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm，石灰宜用新鲜的块灰，使用前1~2天消毒并过筛，其颗粒不得大于5mm，且不应加有未熟化的生石灰块及其他杂质。 施工要求：〈1〉施工前要先验槽，消除松土，并打底夯两遍，要求平整干净，如有积水、淤 泥应晾干。
〈2〉灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。
〈3〉对砂石垫层要求垫层底宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。 〈4〉垫层宽度确定，视材料不同按计算取用。 〈5〉冬期施工，必须在垫层不冻的状态下进行。 〈6〉垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填。
2.3简述灰土挤密桩的构造要求及施工要点。
构造要求：（1）灰土挤密桩处理地基的宽度应大于基础的宽度。
（2）桩孔直径宜为300~600mm，并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定，桩孔宜按等边三角形布置。
（3）灰土的体积配合比宜为2：8或3：7，压实系数λc不应小于0.97。
施工要点：（1）灰土挤密桩的施工，应按设计要求和现场条件选用沉管（振动、锤击）、冲击或爆扩等方法进行成孔，使土向孔的周围挤密。
（2）成孔施工时地基土宜接近最优含水量，当含水量，当含水量低于12%时，宜加水增湿至最优含水量。桩孔中心点的偏差不应超过桩距设计值的5%，桩孔垂直度偏差不应大于1.5%。桩孔的直径和深度，对沉管法，其直径和深度应于设计值相同，对冲
击法或爆扩法，桩孔直径的误差不得超过设计值的70mm，桩孔深度不应小于设计深度0.5m。 （3）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，每层回填厚度为250~400mm，其压实系数及填料质量应符合有关规范要求，成孔和回填夯实的施工顺序，宜间隔进行，对大型工程可采取分段施工。
（4）基础地面以上应预留200~300mm厚的土层，待施工结束后，将表层挤松的土挖除或分层夯实密实。
（5）雨季或冬季施工，应采取防雨、防冻措施，防止灰土受雨水淋湿或冻结。
2.4指出振冲法的分类及适用范围。
分为振冲置换法和振冲密实法两大类。
振冲置换法处理范围应根据建筑物的重要性和场地条件确定，通常都大于基底面积，对一般地基，在基础外缘宜扩大1~2排桩，对可液化地基，在基础外缘应扩大2~4排桩。 振冲密实法处理范围应大于建筑物基础范围，在建筑物基础外缘每边放宽不得少于5m。
2.5指出深层搅拌法的构造要求。
深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用桩状、壁状、格栅状、块状等处理形式，可只在基础范围内布桩，桩状处理可采用正方形或等边三角形布桩形式，其桩数根据设计计算确定。
2.6简述扩展基础的构造要求及施工要点
扩展基础的基本构造要求如表 序号
项目
内容与要求
锥形基础边
边缘宽度h不宜小于200mm 1
缘高度 2
阶梯形基础
宜为300mm~500mm
每阶高度
不宜小于70mm，一般采用100mm
3 垫层高度
底板受力钢
底版受力钢筋的最小10mm间距不宜大于200mm。也不宜小于100mm，
筋最小直径4
墙下钢筋混凝土条基础纵向分布钢筋直径不小于8mm，间距不大于300mm
与间距 5 6 7
钢筋保护层厚度 垫层混凝土强度等级
当有垫层时钢筋保护层不宜小于40mm,无垫层时不宜小于70mm 应为C10
基础混凝土
不低于C20
强度等级
对于现浇柱的基础，如与柱子不同时浇灌时，其插筋的数目和直径与柱内
8 基础插筋