问答题1. 压实功和压实质量之间的关系是什么?
填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的密度和压实功的关系如下图所示。当土的含水量一定,在开始压实时,土的密度急剧增加,尽管在接近土的最大密度时压实功大量增加,但土的密度变化甚小。在实际施工中,碾压或夯击遍数有所不同:对砂土只需2~3遍,对粉土只需3~4遍,对粉质黏土或黏土只需5~6遍。
土的密度和压实功的关系
2. 填土含水量对压实质量有哪些影响?
在同一压实功的作用下,填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土,由于土颗粒之间的摩擦阻力较大,因而不易压实。当土具有适当的含水量时,水起到了润滑作用,土颗粒之间的摩擦阻力减小,从而更容易压实。土在最佳含水量的条件下,使用同样的压实功进行压实,所得到的密度最大,如下图所示。土的最佳含水量和最大干密度可参考下表。
土的干密度和含水量的关系 土的最佳含水量和最大干密度 为了保证填土在压实过程中处于最佳含水量状态,当土过湿时,应翻松晾干,也可掺入同类干土或吸水性土料;当土过干时,则应预先洒水润湿。
3. 铺土厚度对压实质量的影响是什么?
土在压实功的作用下,其应力随深度的增加而逐渐减小,如下图所示,其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。若铺得过厚,相应的压实遍数也会增加,这样才能达到规定的密实度;若铺得过薄,则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械功耗最少。填方每层的铺土厚度和压实遍数可按照下表选用。
填方每层的铺土厚度和压实遍数 压实作用的影响深度
4. 碾压法的适用范围是什么?
碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。一切拖动和自动的碾压机具,如平滚碾、羊足碾和气胎碾等的工作都属于这一原理。
碾压法主要用于大面积的填土,如场地平整、大型车间的室内填土等工程。平滚碾适用于碾压黏性和非黏性土;羊足碾只能用来压实黏性土;气胎碾对土壤碾压较为均匀,故其填土质量较好。
5. 采用碾压法时施工员应注意什么?
用碾压法压实填土时,铺土应均匀一致,碾压遍数要一样,碾压方向应从填土区的两边逐渐向中心,每次碾压的重叠部分宽度应有150~200mm。
6. 夯实法的适用范围是什么?
夯实法主要用于小面积的回填土。夯实机具类型较多,有木夯、石硪、蛙式打夯机、汽油冲击夯,以及利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等。其中蛙式打夯机轻巧灵活,构造简单,在小型土方工程中应用最广泛。
夯实法最大的优点是可以夯实较厚的土层。采用重型夯土机(如1t以上的重锤)时,其夯实厚度可达1~1.5m。但对木夯、石硪或蛙式打夯机等夯土工具,其夯实厚度则较小,一般均在200mm以内。
8. 振动平碾、振动凸块碾的适用范围是什么?
振动平碾适用于填料为爆破碎石渣、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方。
振动凸块碾适用于粉质黏土或黏土的大型填方。
9. 土方填筑与压实过程中施工员应注意哪些问题?
(1)填土前应将基坑(槽)、管沟底的杂物清理干净;基槽回填时,将回落的松散土、砂浆、石子等清理干净,并清理到基础底面标高。
(2)检验回填土的含水量是否在控制范围内,如含水量偏高,采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施;如遇回填土的含水量偏低,可采用预先洒水润湿等措施。
(3)分层铺土、耙平
1)回填土应分层铺摊和夯实。每层铺土厚度应根据土质、密实度要求和机具性能确定。一般蛙式打夯机的每层铺土厚度为200~250mm;人工打夯不超过150mm。每层铺摊后,立即耙平。
2)基坑回填应在相对两侧或四周同时进行。基础墙两侧回填土的标高不可相差太多,以免把墙挤歪;较长的管沟墙,应采用内部加支撑的措施,然后再在外侧回填土方。
3)深、浅基坑相连时,应先填深坑。分段填筑时,交接处应做成1:2的阶梯状,且将分层交接处铺开,上下层错缝的距离不应小于1m,夯打重叠的宽度应为0.5~1m。在基础、墙角、柱墩等重要部位不得接缝。
4)回填土每层夯实后,应按规范规定进行环刀取样,实测回填土的最大干密度,达到要求后再铺上一层的土。
5)非同时进行的回填段之间的搭接处不得形成陡坎,应将夯实层留成阶梯状,阶梯的宽度应大于高度的2倍。
(4)夯打密实
1)回填土每层至少夯打三遍。打夯应一夯压半夯,夯夯连接,纵横交叉。并且严禁采用浇水使土下沉的水夯法。
2)深、浅两基坑(槽)相连时,应先填夯深基坑;填至浅基坑标高时,再与浅基坑一起填夯。若必须分段夯实时,交接处应呈阶梯形,且不得漏夯。上下层错缝的距离不小于1.0m。
3)回填房心及管沟时,为防止管道中心线移位或损坏管道,应用人工先在管子两侧填土夯实,并由管道两边同时进行;直至管顶500mm以上时,在不损坏管道的情况下,方可采用蛙式打夯机夯实。在抹带的接口处、防腐绝缘层或电缆周围,应回填细粒料。
4)一般情况下,蛙式打夯机每层的夯实遍数为3~4遍,木夯每层的夯实遍数为3~4遍,手扶式压路机每层的夯实遍数为6~8遍。若经检验,密实度仍达不到要求,应继续夯(压),直到达到要求为止。基坑及地坪应由四周开始,然后再夯向中间。
10. 如何进行排水沟和集水井的施工?
施工时,排水沟底应始终保持比挖土面低0.3~0.5m,集水井底应比排水沟底低0.5m以上,随着基坑开挖逐步加深,沟底和井底均应保持这一高度差。当基坑挖至设计标高后,井底需低于坑底1~2m,并敷设0.3m厚的碎石滤水层。水泵的抽水龙头应包以滤网,以免在抽水时将泥沙抽出,从而防止井底的土被搅动。坑壁可用竹、木或钢筋笼等进行简易加固。
抽水工作应连续进行,保证地下水位始终低于基坑底0.5m,直至基础施工完毕。
集水井降水法设备简单,排水方便,应用较广泛。但当土为细砂或粉砂时,地下水渗出时会产生流沙现象,使边坡塌方,坑底冒沙,工作条件恶化,并有引起附近建筑物下沉的危险,此时常用井点降水的方法进行施工。
11. 基坑挖好后如何预防地基土表层出现松动和浸泡?
(1)基坑挖好后,应立即浇筑混凝土垫层以保护地基。不能立即进行下道工序施工时,应预留一层150~200mm厚的土层不挖,待下道工序开始时再挖至设计标高。
(2)机械开挖应由深至浅,基底预留一层200~300mm厚的土层由人工清理找平,以免超挖和扰动基底土层。
(3)基坑挖好后,应避免在基土上行驶施工机械、车辆或大量堆放材料。必要时,应铺路基箱或垫道木进行保护。
(4)基坑四周应做好排水降水措施,降水工作应持续到基坑回填土完毕。
(5)雨期施工时,基坑应分段开挖,挖好一段浇筑一段垫层,并在基坑周围筑土堤或挖排水沟,以防地面雨水流入基坑而浸泡地基。
(6)冬期施工时,如基坑不能立即浇筑垫层,应在表面适当覆盖保温,防止受冻。
(7)已被扰动的地基土,可根据具体情况采取原土碾压夯实,或填碎石、小块石夯实。
(8)对扰动较严重的地基土,可采用换填土法夯实,即用3:7的灰土或砂砾回填夯实,或换去松散土层以加深基础。
(9)局部扰动的地基土可挖去松散土,并用砂石填补夯实。
12. 如何处理轻型井点抽水真空度失常的问题?
当真空度失常而又一时不易找到出现问题的具体部位时,可先将集水总管和抽水机组之间的阀门关闭。若真空度仍然很小,则属于抽水机组故障;若真空度突然变大,则属于抽水机组以外的管路漏气。集水总管漏气可根据漏气声音逐段检查,在漏气点根据情况拧紧螺栓,或用白漆加麻丝填堵缝隙或管道螺扣的漏气部位。
13. 粉煤灰地基在施工中应注意哪些问题?
(1)粉煤灰遇水强度降低,选择的地基场地须将含水量控制在一定范围。
(2)地下水位过高时,需降低地下水位。
(3)粉煤灰分段施工时,不得在墙角、柱基础及承重窗间墙下接槎。当粉煤灰垫层的基础标高不同时,应做成阶梯形,上下层的接槎距离不得小于500mm。接槎的槎子应垂直切齐。
(4)冬、雨期施工。冬、雨季不宜做粉煤灰土工程,否则应制订严格的冬、雨期施工措施。
1)基坑(槽)或管沟地基应连续进行,尽快完成。施工中应防止地面水流入槽坑内,以免边坡塌方或地基土遭到破坏。
2)应采取防雨或排水措施,刚夯打完毕或尚未夯实的粉煤灰,若遭雨淋浸泡,应将浸湿的粉煤灰晾干后再夯打密实。
3)原料中不得有冻块,要做到随筛、随拌、随打、随盖,认真执行留槎、接槎和分层夯实的规定。环境温度在0℃以下时不宜施工,否则应采取冬期施工措施。
14. 在振冲地基的流程中施工员需要注意的问题有哪些?
(1)桩机就位时必须保持平稳,不发生倾斜、移位。为准确控制造孔深度,应在桩架上或桩管上做好控制标尺,以便在施工中进行观测、记录。
(2)造孔前应将振冲器对准桩位,偏差应小于50mm。先开启高压水泵,振冲器端口出水后再起动振冲器,待运转正常后开始造孔。造孔过程中振冲器必须处于悬垂状态,振冲器的下放速度不得大于振冲贯入土层的速度。造孔速度取决于地基土质条件、振冲类型及造孔水压等,造孔速度宜为0.5~2.0m/min。造孔水压根据振冲器的贯入速度和地基土冲刷情况确定,一般为0.2~0.8MPa。造孔水压大即水量大,返出泥沙多;水压小,返出泥沙少,在不影响造孔速度的情况下,水压宜小。
(3)造孔深度控制。为防止高压水对处理深度以下地基土的冲击,造孔深度宜小于设计桩深300mm。在此造孔深度填料,振冲器带着填料向下贯入到设计深度,并开始加密,减少水冲对下卧地基土的影响,即成桩深度与设计桩深相一致。对于软淤泥、松散粉砂、砂质粉土、粉煤灰等易被水冲破坏的土,初始造孔深度可小于设计深度300mm以上,但开始加密的深度必须达到设计深度。当造孔时振冲器出现上下颤动或电流大于电动机的额定电流时,可终止造孔,此时若造孔深度未达到设计深度,应与设计部门研究解决。
(4)造孔后应进行清孔,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。振冲孔应顺直通畅,以利填料加密。
(5)一般清孔结束后可将填料倒入孔中。填料方式可采用连续填料、间断填料或强迫填料。
1)连续填料。在制桩过程中振冲器留在孔内,连续向孔内填料直至充满振冲孔。一般适用于机械作业。
2)间断填料。填料时将振冲器提出孔口,倒入一定量的填料,每次填料厚度一般不宜大于500mm,再将振冲器放入孔内振捣填料。一般可适用于8m以内的孔深。
3)强迫填料。利用振冲器的自重和振动力将上部的填料输送到孔下部需填料的位置。一般适用于大功率振冲器施工。
(6)加密过程中按每延米填入填料的数量进行控制。这种控制方法的缺陷在于,由于孔内土质不同、强度不同,相同填料量可能造成沿孔深不同土层存在填料“不足”或“富余”的情况,加密不甚理想。该控制方法可在施工中参考使用或复核填料量使用。
(7)电流控制是指振冲器的电流达到设计确定的加密电流值。设计确定的加密电流是指振冲器空载电流加某一增量电流值。在施工中由于不同振冲器的空载电流有差值,故加密电流应做相应调整。30kW振冲器的加密电流宜为45~60A,75kW振冲器宜为70~100A。
(8)控制留振时间时,采用加密电流、留振时间、加密段长度综合指标作为加密控制标准可使加密质量更具保证。加密效果与加密电流值有关,也与达到该电流值的维持时间有关,留振时间是振冲器电动机维持加密电流所持续的时间。在相同加密电流和留振时间的条件下,加密段长度对加密效果起着关键作用,加密段长度短效果好,加密段长度长效果差。留振时间宜为5~15s,加密段长度宜为200~500mm,加密水压宜为0.1~0.5MPa。
(9)控制加密段长度时,采用加密电流、留振时间、加密段长度作为加密控制标准,填料量作为参考标准。若填料量与设计要求相差较大,应同设计部门共同分析填料量对地基加固质量的影响,当确定影响加固效果时应及时调整加密技术参数,确保施工质量。
(10)桩顶标高控制时,为保证桩头密实,宜在槽底标高以上预留200~500mm厚的土层,碎石桩施工宜达到设计桩顶标高以上200~500mm。
(11)加密结束,应先关闭振冲器,然后关闭高压水泵。
15. 冲振路基在特殊土层中应采取哪些措施?
(1)若土层中央有硬层时应适当进行扩孔,即在此硬层中将振冲器多次往复上下,使孔径扩大以便加填料。
(2)在黏性土层中制桩,孔中的泥浆太稠,填料在孔内下降的速度将减慢,且影响施工速度,因此在成孔后必须留有1~2min的清孔时间,以便回水把稠泥浆带出地面,从而降低孔内泥浆密度。
(3)在强度很低的软土地基中施工,则要采用“先护壁、后制桩”的施工方法,即在振冲开孔到达第一层软弱层时,添加填料进行初步挤振,将填料挤到此软弱层周围以加固孔壁;接着再用相同方法处理以下第二层、第三层软弱层,直到加固深度。
16. 水泥土搅拌桩地基质量检验标准是什么?
水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合下表的规定。
水泥土搅拌桩地基质量检验标准
17. 水泥土搅拌桩地基施工时施工员应注意哪些问题?
(1)施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备的提升速度等施工参数,并根据设计要求通过成桩试验,确定搅拌桩的配合比和施工工艺。
(2)施工过程中应随时检查施工记录,并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩,应根据其位置和数量等具体情况,分别采用补桩或加强邻桩等措施。
(3)基槽开挖后,应检验桩位、桩数与桩顶质量,若不符合规定要求,必须采取有效的补救措施。搅拌桩施工时,由于各种因素的影响,均有可能造成桩位偏离,但偏离的程度只有在基槽开挖后才能确定和加以补救,因此搅拌桩的施工验收工作宜在开挖基槽时进行。
1)桩位、桩数检验。基槽开挖后应测放建筑物轴线或基础轮廓线,并记录实际桩数和桩位,从而根据偏位桩的数量、部位和程序进行安全度分析,确定补救措施。
2)桩顶强度检验。可将直径16mm、长度2m的平头钢筋垂直放在桩顶,若用人力能压入100mm(龄期28d),则表明桩顶的施工质量有问题。一般可将桩顶挖去0.5m,再填入C20混凝土或M10砂浆即可。
18. 如何布置强夯基础的夯击点?
夯击点布置一般根据基础布置、地基土性质和要求的加固深度确定,有梅花形布置(等边三角形、等腰三角形)和方形布置。当为加固土层厚、土质差、透水性差、含水量高的黏性土时,夯点间距宜大些;当为加固土层薄、透水性强、含水量低的砂质土时,间距宜小些。一般第一遍夯击点的间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。随后各遍夯击点的间距可与第一遍相同或适当减小夯击点间距。
19. 在灰土地基施工时如何选用土料和石灰?
灰土的土料宜用黏土及塑性指数大于4的粉质黏土,严禁采用冻土、膨胀土和盐渍土等活动性较强的土料。土料中有机物含量不得超过5%,土料必须过筛,且颗粒不得大于15mm。石灰用Ⅲ级以上的新鲜块灰,氧化钙、氧化镁的含量越高越好,待石灰消解后使用,颗粒不应大于5mm。消石灰中不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,也不得含有过多的水分。灰土采用体积配合比,一般为2:8或3:7。
20. 灰土地基如何在雨期施工?
雨期施工时,必须采取防雨或排水措施。刚铺完尚未夯实的灰土,若遭遇雨淋浸泡,则应将积水及松软灰土除去,并重新补填新灰土夯实;受浸湿的灰土须在晾干后,再夯打密实。
21. 灰土地基如何在冬期施工?
冬期施工时,必须采取防冻措施,打灰土用的土料应覆盖保温,避免形成冻土块。当日拌和的灰土应当日铺完,要做到随筛、随拌、随铺、随打、随盖,认真执行留槎、接槎和分层夯实的规定。环境温度在-10℃以下时,不宜施工。
22. 当采用砂石作为换填料时应如何选料?
当采用砂石料作为换填材料时,宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑(粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%),应级配良好,不含植物残体或垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉(粒径小于0.075mm的部分不超过总重的9%)时,应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄土地基,不得选用砂石等透水材料。
23. 砂和砂石基础分层铺筑时应如何压实?
砂和砂石地基应分层敷设,分层夯压密实。
铺筑砂石的每层厚度,一般为150~250mm,不宜超过300mm,分层厚度可用样桩控制。如坑底土质较软弱时,第一分层砂石的虚铺厚度可酌情增加,增加厚度不计入垫层设计厚度;如基底土结构性很强时,在垫层最下层宜先敷设150~200mm厚的松砂,用木夯仔细夯实。
砂和砂石地基的底面宜敷设在同一标高上,若深度不同,搭接处的基土面要挖成踏步或斜坡形,施工应按先深后浅的顺序进行。搭接处应注意压实。
分段施工时,接槎处必须做成斜坡,每层接槎处的水平距离要错开0.5~1.0m,并充分压实,酌情增加质量检查点。
铺筑的砂石应级配均匀,最大石子粒径不得大于铺筑厚度的2/3,且不宜大于50mm。若发现砂窝或石子成堆现象,应将该处的砂或石子挖出,分别填入级配良好的砂石。
24. 土工合成材料地基中加筋材料敷设时施工员应注意哪些问题?
(1)加筋材料敷设时,底面应平整、密实。
(2)将土工格栅卷打开,铺放应平顺,松紧适当,并与土面密贴,不得重叠、卷曲、扭结。土工格栅的纵向肋应与坑壁垂直。
(3)加筋材料不得与带有硬质尖锐棱角的填料直接碰撞,若有损坏,必须进行修补或更换。
(4)相邻片(块)可搭接300mm;对可能发生位移处应缝接;不平地、软土上和水下敷设的搭接宽度应适当增大。
(5)加筋材料敷设时,边敷设边用填料固定其敷设位置,先用填料在加筋材料的中后部成若干纵列压住加筋材料,填料的多少和疏密以满足固定加筋材料的位置为宜;再逐根检查,拉直、拉紧。
(6)加筋材料的分层敷设厚度应根据加筋材料的强度和敷设要求经计算确定。
25. 土工合成材料的质量验收标准是什么?
(1)主控项目
1)填料土质必须符合设计要求。
2)填料的压实系数必须符合设计要求。
3)加筋材料的规格必须符合设计要求。
4)复合地基的承载力必须符合设计要求,按设计承载力要求可分别采用载荷试验、贯入试验、环刀检测或其他规定方法确认。
(2)一般项目
1)填料拌和均匀,分层虚铺厚度符合设计要求或有关规定;夯压密实,表面无松散、翘皮和裂缝现象。
2)分层留槎、接槎的位置、方法正确,接槎密实、平整。
3)夯击遍数符合要求。
4)填料粒径、有机质含量符合有关规定。
5)加筋材料每批均应进行检查。首先进行外观检查,主要检查其宽度、厚度、偏斜度、表面花纹、均匀性等;然后进行随机抽检,检测其物理力学性能(包括耐久性)。
6)土工格栅加筋土复合地基的允许偏差见下表。
土工格栅加筋土复合地基的允许偏差