作业2第3、4章
一、填空题
1．锚杆由 锚头 、 钢索 、 塑料套管 以及 水泥砂浆 等组成。
2．土层锚杆设计要考虑的问题包括 锚杆布置 、 锚杆承载力 、 锚杆的整体稳定性 和 锚杆尺寸 等。
3．锚杆布置包括 埋置深度 、 层数 、 垂直间距 、 水平间距 、 倾斜角 和 长度 等。
4．桩基施工机械设备应视 土的性质 、 工程大小 、 桩种特性 、 施工期限 、 动力和机械供应 和 现场情况 等条件来选择。
5、钻孔沉桩机按破碎岩石土方法的不同，分为 冲击式 、 旋转式 、 冲抓锥式 以及 振动螺旋冲抓综合式 等类。
6、振动沉桩机主要由 桩架 、 振动箱 、 卷扬机 、 加压装置 和 砼下料斗 等组成。
7．锤击沉桩沉桩过程包括： 桩架移动和定位 、 定桩 、 打桩 和 截桩和接桩 等。
8．灌注桩的施工方法，常用的有 钻孔灌注桩 、 挖孔灌注桩 、 套管成孔 和 爆扩成孔灌注桩 等多种。
9．湿作业成孔港灌注桩的施工机具有 潜水电钻 、 回转式钻杆 、 冲击锥 、 冲抓锥 和 工程水文回转钻 等。
二、选择题
1．锚杆的基本类型有（D）
A．圆柱形、扩大圆柱形、缩小圆柱形B、圆柱形、扩大圆柱形、圆锥形
C、圆柱形、缩小圆柱形、圆锥形D、圆柱形、扩大圆柱形、圆锥形扩大
2．第一层锚杆的上层覆盖厚度一般不上于（C）。
A、2m B、3m C、4m D、5m
3．为了受力和便于灌浆操作，锚杆倾角不宜小于（C）。
A、50～100 Ｂ、100～150 C、150～250 Ｄ、250以上
4、单根锚杆的长度一般为（C）。
A、5m～10m B、10m～15m C、15m～25m D、25m以上
５、土层锚杆施工中，压力灌浆的作用是（Ｂ）。
A、形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、充填孔隙和裂缝、防止塌孔
B、形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、充填孔隙和裂缝
C、形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、防止塌孔
D、防止钢拉杆腐蚀、充填孔隙和裂缝、防止塌孔
6、锚杆钻孔采用（D），可以把成孔过程中的钻进、出压水钻进法渣和清孔等工序一次完成。
A、螺旋钻孔干作业法B、潜水钻孔法C、冲击钻孔法D、压水钻进法
7、在桩基础施工中，（D）的质量控制原则是以控制贯放度为主，以控制尖标高作参考。
A、预制桩B、灌注桩C、摩擦桩D、端承桩
8、锤击沉桩施工中，桩就过密、打桩顺序欠合理，容易引起的质量事故是（B）。
A、桩打不下去B、桩位偏移C、桩身打坏D、邻桩浮起
9、湿作业成孔灌注桩施工中，护筒内的泥浆密度太小，可能引起的质量事故是（B）
A、桩孔偏斜B、孔壁坍落C、缩孔D、断桩
10、湿作业成孔灌注桩施工中，由于塑性土膨胀造成（C）质量事故。
A、桩孔偏斜B、孔壁坍落C、缩孔D、断桩
11、湿作业成孔灌注桩施工中，如果混凝土坍落度太小，可能引起的质量事故是（D）
A、桩孔偏斜B、孔壁坍落C、缩孔D、断桩
三、判断题
1、土层锚杆仅能用于临时支撑结构。（×）
2、土层锚杆的各个部分的锚杆都必须密接。（×）
3、土层锚杆在允许情况下，尽量采用群锚，避免用单根锚杆。（√）
4、土层锚杆钻时，常使用膨泣润土循环泥浆进行护壁。（×）
5、土层锚杆施工包括钻孔、泥浆护壁、安放拉杆、灌浆和张拉锚固等过程。（×）
6、土层锚杆极限搞拔试验的目的是确定锚杆的荷载—变位曲线。（×）
7、摩擦桩的荷载主要由桩壁摩阻力和桩端阻力共同承担，施工时主要控制入土深度和标高。（√ ）
8、端承桩的荷载主要由桩端阴力承担，施工时主要控制入土深度和标高。（× ）
9、锤击沉桩的施工过程包括：桩架移动与就位—吊桩与定桩—打桩—截桩与接桩等。（√ ）
10、灌注桩与预制桩相比，具有施工方便、节约材料、成本低，施工不受地层变化限制，无需截桩接桩等。（√ ）
四、简答题
1、土层锚杆广泛应用于土木工程中哪几种类型？P51
① 锚杆由圆柱形注浆体和钢筋或钢索构成，孔内注水泥浆、水泥砂浆或其他化学注液；
② 锚杆为扩大的圆柱体，经注入压力浆液二形成；
③ 锚杆是采用特殊的扩孔装置在孔眼内长度方向扩1各或几个扩孔圆柱体。
2、锚杆由哪几部分组成？P52
①锚头；②钢拉杆（钢索）；③塑料套管；④定位分隔器；⑤水泥砂浆等
3、土层锚杆设计包括哪几部分内容？P53
①锚杆布置；②锚杆承载能力；③锚杆的整体稳定性；④锚杆尺寸确定。
锚杆布置包括:锚杆的埋置深度、锚杆层数、锚杆的垂直间距和水平间距、锚杆的倾斜角以及锚杆的长度。
4、锚杆施工包括哪几部分内容？P63
1）施工准备工作；2）钻孔：孔壁要求平直，以便安放钢拉杆和灌注水泥浆；孔壁不得坍陷和松动，否则影响钢拉杆安放和土层锚杆的承载能力；钻孔时不得使用膨润土循环泥浆护壁，以免在孔壁上形成泥皮降低锚固体与土壁间的摩阻力；土层锚杆的钻孔多数有一定的倾角，因此孔壁的稳定性较差；由于锚杆的长细比很大，孔洞很长，保证钻孔的准确方向和直线性很困难容易偏斜和弯曲。3）安放拉杆；4）压力灌浆；5）张拉和锚固。
5、土层锚杆施工前，一般需要进行哪些准备工作？P63
①必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理化学特性；
②要查明土层锚杆施工地区的地下管线、构筑物等的布置，慎重研究土层锚杆施工对他们产生的影响；③要研究锚杆施工对临近建筑物的影响；④要编制土层锚杆施工组织设计，确定土层锚杆的施工顺序，保证供水、排水和动力的需要，制定钻孔机械的进场、正常使用和保养维修制度，安排好施工进度和劳动组织，在施工之前还要安排设计单位进行技术交底，已全面了解设计的意图。
6、对土层锚杆钻孔用钻机的具体要求是什么？P64
① 通过回转、冲击钻具等钻进方式将动力传给钻头，使钻头具有适宜的转速及一定的调节范围，以便有效的破碎土体和岩石；②能通过钻具向钻头传递足够的轴向压力，并有相当的调节范围，使钻头能有效的切入或压碎土体和岩石；③能调整和控制钻头的给进速度，保证连续钻进；④能变换钻进角度和按一定的经济治标钻出设计规定的直径和深度的钻孔；⑤能完成钻具的升降工作，具备完成纠斜、处理孔内事故等的技术性能。
7、锚杆设置时应注意哪些问题？P65
1）使用前除锈；2）锚杆安置于钻孔的中心，防止非锚固段产生过大的挠度和插入孔时不搅动孔壁，并保证锚杆有足够厚度的水泥砂浆保护层，通常在锚杆表面设置定位器，定位器的间距，在锚固段为2m左右，在非锚固段多为4~5m；3）为保证非锚固段锚杆可以自由伸长，
8、试述锚杆试验项目的内容。P67
① 极限抗拔实验：说明——极限抗拔实验应在有代表性的土层中进行，所有锚杆的材料、几何尺寸、施工工艺、土的条件等应与工程实际使用的锚杆条件相同。荷载加到锚杆破坏为止，以求得极限承载能力。
② 性能试验：说明——性能又称抗拉试验，目的是求出锚杆的荷载—变位曲线，以确定锚杆验收的标准。试验一般在锚杆验收之前进行，试验数量一般为3根，所用锚杆的材料、几何尺寸、构造、施工工艺与施工的锚杆相同，但荷载不加到锚杆破坏，锚杆的加荷方式，依次为设计荷载的0.25、0.50、0.75，1.00，1.20和1.33倍。
③验收试验：验收试验是检验现场施工的承载能力是否达到设计要求，并对锚杆的拉杆施加一定的预应力。加荷设备宜用穿心式千斤顶顶在原位进行。检验时的加荷方式，对临时性锚杆，依次为设计荷载的0.25、0.50、0.75，1.00，1.20倍（对永久性锚杆加到1.5倍），然后卸截至某一荷载值，接着对锚头的螺帽紧固，此时即对锚杆施加了预应力。每次加荷后要测量锚头的变位值，将结果绘成荷载—变位图，依此与性能试验结果对照。若果验收试验的锚杆的总变位量不超过性能试验的总变位量，即认为该锚杆合格，否则为不合格。
9、桩锤的种类有哪些？其使用条件和适用范围是什么？P70表4-10
| 项次 | 桩垂种类 | 适用范围 | 使用原理 | 优缺点 |
| 1 | 落 垂 | ①适宜于打木桩及细长尺寸的混凝土桩； ②在一般土层及黏土、含有石的土层均可使用 | 用人力或卷扬机拉起桩垂，然后自由下落，利用垂重夯击桩顶，使桩入土。 | 构造简单，使用方便，冲击力大，能随意调整落距，但锤击速度慢，效率较低。 |
| 2 | 单动汽垂 | ①适宜于打各种桩。 ②最适宜于套管法打就地灌注混凝土桩。 | 利用蒸汽或压缩空气的压力将垂头上举，然后自由下落，冲击桩顶。 | 构造简单，落距小，设备和桩头不宜损坏，打桩速度及冲击力较落锤大，效率价高 |
| 3 | 振动汽垂 | ①适宜于打各种桩，可用于打斜桩。 ②利用压缩空气时，可用于水下打桩。 ③可用于拔桩、吊垂打桩 | 利用蒸汽或压缩空气的压力将垂头上举及落下。 | 冲击次数多，冲击力大，工作效率高，但设备笨重，移动较困难。 |
| 4 | 柴油桩垂 | ①适宜于打钢板桩、木桩 ②在软弱地基打12m以下的混凝土桩 | 利用燃油爆炸，推动活塞，引起垂头跳动夯击桩顶 | 附有桩架、动力等设备，不需要外部能源，机架轻、移动方便，打桩快，燃料消耗小，但桩架高度低，遇硬土或软土不宜使用。 |
| 5 | 振动桩垂 | ①适宜于打钢板桩、钢管桩，长度在15m以内的打入式灌注桩。 ②适用于亚黏土、松散砂土、黄土和软土，不宜用于岩石和密实的粘性土地基。 | 利用偏心轮引起激振，通过刚性联结的桩帽传到桩上 | 沉桩速度快，适用性强，施工操作简易安全，能打各种桩，但不事宜打斜桩 |
| 6 | 射水沉桩 | ①常与锤击法联合使用，适宜于打大断面混凝土和空心管桩。 ②可用于多种土层，而以砂土或其他坚硬的土层最适宜。 ③不能用于粗卵石、极坚硬的黏土层或厚度超过0.5m的泥炭层 | 利用水压力冲刷桩尖处土层，再配以锤击沉桩 | 能用于坚硬土层，打桩效率高，桩不宜损坏，但设备较多，当附近有建筑物时，水容易使建筑物沉陷，不能用于打斜桩。 |
10、打桩设备包括哪些部分？P69-72
①桩垂；②桩架；③动力装置；
11、打桩的控制原则是什么？P73
①桩尖位于坚硬、硬塑的黏性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖打入持力层深度或桩尖标高时可作参考；②贯入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值；③桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考；④打桩时，如控制指标已符合要求，而其他的指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理；⑤贯入度应通过试桩确定，或作打桩试验与有关单位确定。
12、试述预制桩的沉桩方法。P74
1）锤击沉桩：桩机就位时桩架要垂直，导杆中心线与打桩方向一致校核无误后将其固定，然后将桩锤与桩帽吊升起来，其高度超过桩顶，再吊起桩身，送至导杆内，对准桩位调整垂直偏差。合格后，将桩帽在桩顶固定，并将桩锤缓落到桩顶上，在桩锤的重量作用下桩沉入土中一定深度达稳定位置，再校正桩位及垂直度，此为定桩，然后才能进行打桩。打桩开始时，用短落距轻击数锤至桩入土一定深度后，观察桩身与桩架、桩锤是否在同一垂直线上，然后再以全落距施打，这样可以保证桩位准确、桩身垂直；2）振动沉桩。其原理是借助于固定在桩头上的振动箱所产生的振动力，减少桩
13、预制桩施工中常遇到的问题是什么？如何处理？P74
1）桩顶、桩身被打坏，这与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过过硬土层、捶的落距过大、桩捶过轻有关；2）桩位偏斜。当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物时，都容易发生桩位倾斜，在施工时应严格检查桩的质量并按施工规范的要求采取适当的措施，保证施工质量；3）桩打不下。施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变小，这可能与土质中夹有较厚的砂层或其他硬土层以及钢渣等障碍物有关，所以在施工时要做好各方面准备保证施打的连续进行；4）一桩打下邻桩上升。桩贯入土中，使土体受到急剧挤压和扰动，其靠近地面的部分将在地表隆起和水平移动，当桩较密，打桩顺序欠合理时，土体被压缩到极限就会发生一桩打下邻桩上升的现象。
14、试述钻孔灌注桩湿作业成孔施工工艺。P75-76
| 桩机就位 |
| 埋设护筒 |
| 钻孔取土、土外运 |
| 检查孔形、垂直度 |
| 泥浆处理及排放 |
| 泥浆池 |
| 拌制护壁泥浆 |
| 钢筋笼制作 |
| 清 孔 |
| 吊放导管 |
| 吊放钢筋笼 |
| 灌注水下混凝土 |
| 测量放线定位桩 |
| 拌制水下混凝土 |
15、钻孔灌注桩常见的质量问题及其处理方法是什么？P78（湿作业和干作业）
1）孔底虚土厚超过10cm。处理方法：尽可能避免可能引起大量塌孔的地点，对地表不深处有砖块、垃圾等杂物区域可埋置一段护筒，以防碰撞而掉落；对钻杆、钻头经常进行检查，及时更换不符合要求的钻杆、钻头，钻头的形式也应根据土质条件而合理选择；钻出的土及时清理掉，不留在孔口边上；尽可能防止人或车在孔口盖板上行走，以避免孔口土体；钢筋笼或混凝土斗竖直放入孔中，以避免碰撞孔壁土体，力求当天成孔当天浇筑完砼；每次钻到设计标高后，在原位旋转片刻，停转后拔出钻杆，并可视情况而重复多次，以取出孔底虚土；可采用孔底压力灌浆方法确保成桩质量。
2）桩身砼质量差。处理方法：严格按照砼操作规程施工，灌注混凝土前必须先吊放好钢筋笼，浇灌过程中不碰撞孔壁土体；严格按配合比数量拌制砼，为了保证砼的和易性，可惨入外加剂；严格按规范要求，把好材料关，不用不符合要求的材料，并严格按设计配比拌制砼。3）钻进困难，甚至钻不进。处理方法：遇到障碍物时，提出钻杆，尽可能清理掉障碍物，然后重新钻进，若障碍物过深不易挖出时，可在原孔内填进砂土或素土，另商议补钻位置，若无法改变桩位，可换用合金钢钻头；对硬土层应采用慢速高扭矩钻机，并配伞形钻头进行钻孔，也可在孔中适当加水，防止钻头过热，又可润滑和软化土壤，加快钻进速速。4）有塌孔现象。处理方法：避免在砂卵石、卵石或流塑状淤泥质土夹层等地区采用钻孔灌注桩方案；事先应了解上层土中是否滞水，若可能造成塌孔时，应在该区域内采用电渗法降水或提前一周在该滞水区域处钻若干个孔，深度为穿透隔水层到砂层，孔中填入滤水材料，使上层滞水渗到地下去。5）桩孔倾斜。处理方法：清除地下障碍物后再重钻，当排除地下障碍物很困难时，可同设计人员协调更改桩位，原孔填土处理，同时不符合要求的钻杆、钻头不应使用，场地要平整，钻架要垫正，确保导向杆垂直；6）孔形不符合设计要求。处理方法：钻孔必须直，有扩孔要求时，直孔的孔径应略大于扩孔器的直径，扩孔器就位工作时，刀架应缓缓张开，每次扩孔切削的土量以储土筒填满为限，一次扩孔达不到要求时，可进行多次扩孔，而每次提出扩孔器清理储土筒时，应仔细清理，并检查扩孔刀的动力源是否安全可靠。
16、桩基工程验收时，应提交哪些资料？P73
①桩位测量放线图；②工程地质勘察报告；③制作桩的材料试验记录；④桩的制作和打入记录；⑤桩位的竣工平面图（基坑开挖至设计标高的桩位图）；⑥桩的静荷载和动荷载试验资料和确定桩贯入度的记录。
五、计算题（选作）
1、某大厦高24层，地下室2-3层，基础挖土深度13m，土质为砂土和卵石，桩基采用直径800mm的人工挖孔的灌注桩，桩距1.5m。工程施工场地狭窄，两面临街，一面紧靠民房，基础挖土不可能放坡大开挖，需要支护结构挡土，垂直开挖，但挡土板桩不能在地面进行拉结，如作为悬臂桩则截面不满足要求，且变形较大，因此决定采用一道土层锚杆拉结板桩。
土层参数如下图所示。试对土层锚杆进行计算。（包括：锚杆受力，锚杆抗拔，锚杆稳定） （P61-63）
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