土石方工程試題

第一章土石方丄程習(xí)題一、選擇題（一）單選題1.土方工程施工不具有的特點是（C）。A.土方量大 B.勞動繁重C.工期短D.施工條件復(fù)雜2.開挖咼度大于2m的干燥基坑，宜選用（D）。A.抓鏟挖土機 B.拉鏟挖土機 C.反鏟挖土機 D.正鏟挖土機3?當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m,且降水深度不超過5m,可采用的布置是（ A）。A?單排井點B?雙排井點 C?環(huán)形井點 D.U型井點4?集水坑深度應(yīng)隨挖土深度的加深而加深，要經(jīng)常保持低于挖土面（ B）。D.1.5~2.0m5.在基坑開挖過程中，保持基坑土體穩(wěn)定的主要是靠（D.1.5~2.0m5.在基坑開挖過程中，保持基坑土體穩(wěn)定的主要是靠（: D)A.土體自重 B.內(nèi)摩擦力C.粘聚力D.B和C（二）多選題1.影響基坑邊坡大小的因素有（ABCDE )。A.開挖深度 B.土質(zhì)條件C.地下水位D.施工方法A.0.5~0.7mB.0.7~1.0m C.1.0~1.5m2.下列各種情況中受土的可松性影響的是（ AB）。E.坡頂荷載A.填方所需挖土體積計算 B.確定運土機具數(shù)量 C.計算土方機械生產(chǎn)率D.土方平衡調(diào)配 E.場地平整在輕型井點系統(tǒng)中，平面布置的方式有（ ABCE）。A.單排井點B.雙排井點C.環(huán)狀井點 D.四排布置 E.二級井點影響填土壓實質(zhì)量的因素（ BCD）。A.土料的種類和顆粒級配 B.壓實功 C.土的含水量 D.每層鋪土厚度E.壓實遍數(shù)正鏟挖土機的作業(yè)特點有（ BCDE）。A.能開挖停機面以上1~4類土B.挖掘力大 C.挖土?xí)r，直上直下自重切土D.生產(chǎn)效率高 E.宜于開挖高度大于2m的干燥基坑二、簡答題土方工程施工中，根據(jù)土體開挖的難易程度土體如何分類？在土方工程施工中，根據(jù)土體開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石八類。前四類屬于一般土 ，后四類屬于巖石，其分類和鑒別方法，表 1-1所示。土的可松性對土方施工有何影響？土的最初可松性系數(shù)Ks,是計算車輛裝運土方體積及挖土機械的主要參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)Ks',是計算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)見表 1-1所示?；蛹盎弁练搅咳绾斡嬎悖炕油练搅炕邮侵搁L寬比小于或等于3的矩形土體?；油练搅靠砂戳Ⅲw幾何中擬柱體（由兩個平行的平面作底的一種多面體）體積公式計算，如圖1.1所示。即：HV （A14AoA2） （1-6）6式中H--基坑深度，m；A’、A2--基坑上、下底的面積,

Ao-基坑中截面的面積，m2。基槽土方量基槽土方量計算可沿長度方向分段后，按照上述同樣的方法計算，如圖Ao-基坑中截面的面積，m2?；弁练搅炕弁练搅坑嬎憧裳亻L度方向分段后，按照上述同樣的方法計算，如圖1.2所示。即:Vi=Ll(Ai4AoA)6式中Vi--第一段的土方量，m3；Li--第一段的長度，m。將各段土方量相加，即得總土方量：(1-7)(1-8)式中Vi，V2，…，Vn--各段土方量，m3。4?試述方格網(wǎng)法計算場地平整土方量的步驟和方法 ？1.方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法計算場地平整土方量步驟為：繪制方格網(wǎng)圖由設(shè)計單位根據(jù)地形圖(一般在I/500的地形圖上)，將建筑場地劃分為若干個方格網(wǎng)，方格邊長主要取決于地形變化復(fù)雜程度，一般取 a=I0m、20m、30m、40m等，通常采用20m。方格網(wǎng)與測量的縱橫坐(H)和設(shè)計標(biāo)高(H)和設(shè)計標(biāo)高(Hn)，如圖i.3所示。、-咖4S.35/1I43.651、1+032+0.02 3￡194■053543,2443,6343^743啻 4394\43754434434480+D6.00\■1750\-117.QG^270.006+0657H2S90 \+0.30 \8-0.059443.5?43.3.57J441745.7744.67\?3、29+26300+142.71J>黑<56.07L1+0.9712+071 門7.4415-0.3StO.07-0.934^.87■[>R4438?42.9045.61 4S23 47.67 43&7/4375 4417社旳圖1.3方格帆法訃算上方「賊圖計算場地各方格角點的施工高度各方格角點的施工高度為角點的設(shè)計地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點設(shè)計標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度。各方格角點的施工高度按下式計算：項目 圖式 計算公式項目 圖式 計算公式hhn=Hn-H (1-9)式中hn--角點的施工高度，即填挖高度 （以“+為填，為挖），m；Hn--角點的設(shè)計標(biāo)高，m；H--角點的自然地面標(biāo)高， m；n--方格的角點編號（自然數(shù)列1，2，3，…，n）。3）計算零點”位置，確定零線當(dāng)同一方格的四個角點的施工高度同號時，該方格內(nèi)的土方則全部為挖方或填方，如果同一方格中一部分角點的施工高度為 “+；而另一部分為“”，則此方格中的土方一部分為填方，另一部分為挖方，沿其所示。邊線必然有一不挖不填的點，即為 零點”，如圖1.4所示。土Q,土Q,(1-10)ahi ah(1-10)x1；x2:h|+h2 g+h2式中 X2--角點至零點的距離， m；m；m、h2--m；a--方格網(wǎng)的邊長，m。在實際工作中，為省略計算，確定零點的辦法也可以用圖解法，如圖 1.5所示。方法是用尺在各角點上標(biāo)出挖填施工高度相應(yīng)比例，用尺相連，與方格相交點即為零點位置。此法甚為方便，同時可避免計算或查表出錯。將相鄰的零點連接起來，即為零線。它是確定方格中挖方與填方的分界線。4）計算方格土方工程量按方格底面積圖形和表1-3所列計算公式，計算每個方格內(nèi)的挖方量或填方量。表1-3常用方格網(wǎng)點計算公式

一點填方或挖方（三角當(dāng)b=a=c時,a*二點填方或挖方（梯形）+T詣(bc)? h3)V_2寺 e)(h2Z三點填方或

挖方（五角形一點填方或挖方（三角當(dāng)b=a=c時,a*二點填方或挖方（梯形）+T詣(bc)? h3)V_2寺 e)(h2Z三點填方或

挖方（五角形）bc「/2behih2h3=(a-三)V=(a2四點填方或

挖方（正方形）hkh.2h=a(h|h2-h3h4)4注：1.a--方格網(wǎng)的邊長，m；b、c--零點到一角的邊長，m；帕、h?、h3、h4--方格網(wǎng)四角點的施工高度，用絕對值代入,m；□--填方或挖方施工高度總和，用絕對值代入， m；V--填方或挖方的體積，m3。2.本表計算公式是按各計算圖形底面積乘以平均施工高度而得岀的。5）邊坡土方量的計算場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡，以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角棱錐體，另一種為三角棱柱體。（1）三角棱錐體邊坡體積三角棱錐體邊坡體積，如圖 1.6中①?③、⑤?⑦所示，計算公式如下：1V A1l1 （1-11）3TOC\o"1-5"\h\z式中 I—三角棱錐體邊坡的長度， m；A1--三角棱錐體邊坡的端面積， m2；h2■-角點的挖土高度，m；m--邊坡的坡度系數(shù)，m=寬/高。（2）三角棱柱體邊坡體積三角棱柱體邊坡體積，如圖1.6中④所示，計算公式如下：A'A2V4=2142(1-12)當(dāng)兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積按下式計算:TOC\o"1-5"\h\zV4=S（A4A0A2） （1-13）6式中G-三角棱柱體邊坡的長度， m；A1、A?、Ao--三角棱柱體邊坡兩端及中部橫斷面面積。6）計算土方總量將挖方區(qū)（或填方區(qū)）所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。5?試述斷面法計算場地平整土方量的步驟和方法2.斷面法將所取的每個斷面（包括邊坡斷面）沿場地取若干個相互平行的斷面， 可利用地形圖或?qū)嶋H測量定出,將所取的每個斷面（包括邊坡斷面）劃分為若干個三角形和梯形，如圖 1.7所示，則面積為h1h1d1/ (gh2)d2，A2二2某一斷面面積為Ai=A/某一斷面面積為Ai=A/1+A/2+-+A/n右d1=d2=???=dn=d，貝UAi=d（h1+h2+…+hn-1）設(shè)各斷面面積分別為 A1，A2，…，Am，相鄰兩斷面間的距離依次為體積為L1，L2，…，Lm，則所求的土方V=A_^LV=A_^L1A^L2 A^Lm_1(1-14)用斷面法計算土方量，邊坡土方量已包括在內(nèi)。圖1.7斷面法示意圖6?土方調(diào)配應(yīng)遵循哪些原則 ？調(diào)配區(qū)如何劃分？1.土方調(diào)配原則（1） 力求達到挖方與填方基本平衡和運距最短。使挖方量與運距的乘積之和最小，即土方運輸量或費用最小，降低工程成本。（2） 近期施工與后期利用相結(jié)合。當(dāng)工程分期分批施工時，先期工程有土方余額應(yīng)結(jié)合后期工程的需求來考慮其利用量與堆放位置，以便就近調(diào)配，以避免重復(fù)挖運和場地混亂。（3） 應(yīng)分區(qū)與全場相結(jié)合。分區(qū)土方的余額或欠額的調(diào)配，必須考慮全場土方的調(diào)配，不可只顧局部平衡而妨礙全局。（4） 盡可能與大型建筑物的施工相結(jié)合。大型建筑物位于填土區(qū)時，應(yīng)將開挖的部分土體予以保留，待基礎(chǔ)施工后再進行填土，以避免土方重復(fù)挖、填和運輸。（5） 選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向，運輸路線，使土方機械和運輸車輛的功效得到充分發(fā)揮。土方調(diào)配方案的編制，應(yīng)根據(jù)施工場地地形及地理條件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調(diào)配區(qū)，計算各調(diào)配區(qū)的土方量，并計算每對挖、填方區(qū)之間的平均運距 （即挖方區(qū)重心至填方區(qū)重心的距離 ），然后確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案。土方調(diào)配的最優(yōu)方案，應(yīng)使土方總運輸量最小或土方運輸費用最少，工期短、成本低，而且便于施工。調(diào)配方案確定后，繪制土方調(diào)配圖，如圖 1.11所示。在土方調(diào)配圖上要注明挖填調(diào)配區(qū)、調(diào)配方向、土方數(shù)量和每對挖填之間的平均運距。圖中的土方調(diào)配，僅考慮場內(nèi)挖方和填方的平衡， W表示挖方，T表示填方。7?什么是邊坡系數(shù)？影響邊坡穩(wěn)定的因素有哪些。土方邊坡的坡度以挖方深度（或填方深度）h與底寬b之比表示，如圖1.12所示，即土方邊坡坡度=h/b=1/（b/h）=1:m （1-15）式中m=b/h稱為邊坡系數(shù)。圖1.12土體邊坡（a）直線形邊坡 （b）折線形邊坡土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間長短、邊坡附近各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。8?人工降低地下水位的方法有哪些？適用范圍如何？1.5.1集水井降水法集水井降水法是一種設(shè)備簡單、應(yīng)用普遍的人工降低地水位的方法。在開挖基坑或溝槽過程中，當(dāng)基底挖至地下水位以下時，沿坑底周圍開挖一定坡度的排水溝，設(shè)置集水井，使地下水經(jīng)排水溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外，如圖 1.26所示。圖1.26集水井降水法1-排水溝；2-集水井；3-水泵集水井降水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。1.5.2井點降水法井點降水是在基坑開挖前， 在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管 （井），在基坑開挖前和開挖過程中,利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。井點降水的方法有：輕型井點、電滲井點、噴射井點、管井井點及深井井點等。對不同類型的井點降水可參考表1-7選用。表1-7降水類型及適用條件降水類型土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）單層輕型井點0.1?503?6多層輕型井點0.1?506?12噴射井點0.1?508?20電滲井點V0.1根據(jù)選用井點確定管井井點20?2003?5深井井點10?250>15輕型井點法適用于，土壤的滲透系數(shù)為 0.1?50m/d的土層降水，一級輕型井點水位降低深度 3?6m,二級井點可達6?9m。9.輕型井點系統(tǒng)的布置方案有哪些？輕型井點布置，根據(jù)基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向和降水深度要求等確定。1）平面布置當(dāng)基坑或溝槽寬度小于 6m,且水位降低深度不超過5m時，可采用單排線狀井點， 布置在地下水流的上游一側(cè)，其兩端延伸長度一般不小于基坑（槽）寬度為宜，如圖 1.29所示。如基坑寬度大于 6m或土質(zhì)不良，土的滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排井點。基坑面積較大時，宜采用環(huán)狀井點，如圖 1.30所示，為便于挖土機械和運輸車輛出入基坑，可不封閉，布置為 U形環(huán)狀井點。井點管距離基坑壁一般不宜小于0.7~1.0m，以防局部發(fā)生漏氣，井點管間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度、工程性質(zhì)等決定，一般采用 0.8~1.6m。一套抽水設(shè)備能帶動的總管長度，一般為 100~120m。采用多套抽水設(shè)備時，井點系統(tǒng)要分段，各段長度要大致相等。

圖1.29單排線狀井點布置圖（a）平面布置；（b）高程布置1-總管；2-井點管；3-抽水設(shè)備圖1.30環(huán)形井點布置圖（a）平面布置；（b）高程布置1-總管；2-井點管；3-抽水設(shè)備2）高程布置在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后， 井點降水深度一般不超