长安大学岩土工程考研必看

1.基础工程设计和施工所需的资料：1桥位（包括桥头引道）平面图及拟建上部结构及墩台形式、总体构造及有关设计资料2桥位工程地质勘测报告及桥位地质纵剖面图3地基土质调查试验报告4河流水文调查资料2*有围护基坑：板桩墙支护、喷射砼护壁、砼围圈护壁.3. 板桩墙计算内容应包括：1板桩墙侧向压力计算；2确定板桩插入土中深度的计算，以确保板桩墙有足够的稳定性；3计算板桩墙截面内力，验算板桩墙材料强度，确定板桩截面尺寸；4板桩支撑（锚撑）的计算；5基坑稳定性验算；6水下混凝土封底计算。3*围堰的概念：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁基础时，开挖基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰，把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。如排水较因难，也可在围堰内进行水下挖土，挖至预定标高后先灌注水下封底混凝土，然后再抽干水继续修筑基础。在围堰内不但可以修筑浅基础，也可以修筑桩基础等。地基容许承载力的确定步骤和方法 ：1．确定土的分类名称：对于一般地基土，通常根据塑性指数、粒径、工程地质特性等分为六类，即粘性土、砂类土、碎卵石类土、黄土、冻土及岩石。2．确定土的状态：土的状态是指土层所处的天然松密和稠度状况。粘性土的天然状态是按液性指数IL分为坚硬、半坚硬状态、硬塑、软塑和流塑状态；砂类土根据相对密度分为稍松、中等密实、密实状态；碎卵石类土则按密实度分为密实、中等密实及松散状态 。3．确定土的容许承载力：当基础最小边宽超过2m或基础埋深超过3m，且h/b4时，上述一般地基上（除冻土和岩石外）的容许承载力[s]可按下式计算：（打入桩是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩打入地基内达到所需要的深度。这种施工方法适应于桩径较小（一般直径在0.60m以下），地基土质为砂性土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况。振动法沉桩是将大功率的振动打桩机安装在桩顶，利用振动力以减少土对桩的阻力，使桩沉入土中。它对于较大桩径，土的抗剪强度受振动时有较大降低的砂土等地基效果更为明显。静力压桩：在软塑粘性土中也可以用重力将桩压入土中。这种压桩施工方法免除了锤击的振动影响，是在软土地区，特别是在不允许有强烈振动的条件下桩基础的一种有效施工方法。钻孔灌注桩系指用钻（冲）孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔内放入钢筋骨架，灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩，需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。钻孔灌注桩的特点是施工设备简单、操作方便，适应于各种砂性土、粘性土，也适应于碎、卵石类土层和岩层。但对淤泥及可能发生流沙或承压水的地基，施工较困难，施工前应做试桩以取得经验。挖孔灌注桩：依靠人工（用部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土而成的桩称为挖孔灌注桩。它的特点是不受设备限制，施工简单；桩径较大，一般大于1.4m。适应于无水或渗水量小的地层；对可能发生流沙或含较厚的软粘土层地基施工较困难（需要加强孔壁支撑）；在地形狭窄、山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础。沉管灌注桩系指采用锤击或振动的方法把带有钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩尖（沉桩时桩尖闭合，拔管时活瓣张开）的钢套管沉入土层中成孔，然后在套管内放置钢筋笼，并边灌混凝土边拔套管而形成的灌注桩，也可将钢套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出套管成桩。特点：适用于粘性土、砂性土、砂土地基，可以避免钻孔灌注桩施工中可能产生的流砂、坍孔 的危害和由泥浆护壁所带来的排渣等弊病；桩的直径较小在软粘土中易出现混凝土桩缩颈现象。管柱基础：将预制的大直径（直径1~5m左右）钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土或钢管柱用大型的振动沉桩锤沿导向结构将其振动下沉到基岩（一般以高压射水和吸泥机配合帮助下沉），然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋笼骨架，灌注混凝土。沉桩预制桩的特点（1）不易穿透较厚的砂土等硬夹层，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、管线等的损失。（4）一般说来预制桩的施工质量较稳定。（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）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配置较多钢筋，混凝土标号也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。灌注桩的特点（1）施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注桩除外）。（2）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，即在受弯矩较大的上部采用较大的断面。（3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层和嵌入基岩，还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载力。）摩擦桩：穿过并支承在各种压缩性土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以侧摩阻力为主时，统称为摩擦桩。钢桩型式：主要的有钢管型和H型钢桩，常用的是钢管桩。优点：强度高，能承受强大的冲击力和获得较高的承载力；其设计的灵活性大，壁厚、桩径的选择范围大，便于割接，桩长容易调节；轻便，易于搬运，沉桩时贯入能力强、速度较快，可缩短工期，且排挤土量小，对邻近建筑影响小，也便于小面积内密集的打桩施工。缺点：用钢量大，成本昂贵，在大气和水土中钢材具有腐蚀性。7. 旋转钻进成孔利用钻具的旋转切削土体钻进，并同时采用循环泥浆的方法护壁排渣。我国现用旋转钻机按泥浆循环的程序不同分为正循环和反循环两种。 正循环：即在钻进的同时，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆仍进入泥浆池循环使用。正循环的特点：正循环成孔设备简单，操作方便，工艺成熟，当孔深不太深，孔径小于800cm时钻进效率高。当桩径较大时，钻杆与孔壁间的环形断面较大，泥浆循环时返流速度低，排渣能力弱。如使泥浆返流速度增大到0.20m/s~0.35 m/s，则泥浆泵的排出量需很大，有时难以达到，此时不得不提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆密度过大，稠度大，则难以排出钻渣，孔壁泥皮厚度大，影响成桩和清孔。反循环：泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔内，来冷却钻头并携带沉渣由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。反循环的特点：由于钻杆内腔断面积比钻杆与孔壁间的环状断面积小得多，因此，泥浆的上返速度大，一般可达2 m/s ~3 m/s多，是正循环工艺泥浆上返速度的数十倍，因而可以提高排渣能力，减少钻渣在孔底重复破碎的机会，能大大提高成孔效率。但在接长钻杆时装卸较麻烦，如钻渣粒径超过钻杆内径（一般为120mm）易堵塞管路，则不宜采用。10. 挖孔桩的优点：（1）施工工艺和设备比较简单 （2）质量好 不卡钻，不断桩，不塌孔，绝大多数情况下无须浇注水下混凝土，桩底无沉淀浮泥；易于扩大桩尖，提高桩身支承力；（3）速度快 无须重大设备如钻机等，容易多孔平行施工，加快全桥进度；（4）成本低 比灌钻孔可降低30%～40%。11. 沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法1)颈缩①颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。②当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。③当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。④处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。2)断桩①断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。②原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。③处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。3)吊脚桩①吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。②原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。③处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。4)混凝土灌注过量：如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。12. 单桩轴向荷载传递机理和特点：当竖向荷载逐步施加于单桩桩顶，桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移，与此同时桩侧表面就会受到土的向上摩阻力。桩顶荷载通过所发挥出来的桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩身轴力和桩身压缩变形随深度递减。在桩土相对位移等于零处，其摩阻力尚未开始发挥作用而等于零。随着荷载增加，桩身压缩量和位移量增大，桩身下部的摩阻力随之逐步调动起来，桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力。桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥到极限值，13. 单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式轴向受压荷载作用下，单桩