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    、   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. 锤击沉桩过程包括：  桩架移动和定位      、    定桩    、   打桩     、    截桩和接桩    等。

8. 灌注桩的施工方法，常用的由    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. 湿作业成孔灌注桩的施工机具有：  潜水电钻      、  回转式钻杆      、  冲击锥     、  冲抓锥      、    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（D）。

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

二、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

答:水坝、电视塔、悬索桥、公路边坡、水池、栈桥、房屋建筑、高架电缆铁塔、烟囱、飞机库大型结构、隧道孔壁。

2、锚杆由哪几部分组成？P52

答:锚杆由锚头、钢拉杆(钢索)、塑料套管定位分隔器(钢铰线用)以及水泥砂浆等组成

3、土层锚杆设计包括哪几部分内容？P53

答:土层锚杆设计要考虑的问题包括：锚杆布置；锚杆承载能力；锚杆的整体稳定性；锚杆尺寸确定等。

 

4、锚杆施工包括哪几部分内容？P63

答:土层锚杆施工，包括钻孔、安放拉杆、灌浆和张拉锚固。

5、土层锚杆施工前，一般需要进行哪些准备工作？P63

答:在土层锚杆正式施工之前，一般需进行下列准备工作：

    (1)土层锚杆施工必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理力学特性。

    (2)要查明土层锚杆施工地区的地下管线、构筑物等的位置和情况，慎重研究土层锚杆施工对它们产生的影响。

    (3)要研究土层锚杆施工对邻近建筑物等的影响。

    (4)要编制土层锚杆施工组织设计。

6、对土层锚杆钻孔用钻机的具体要求是什么？P64

答: 　(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(或冲击频率)及一定的调节范围，以便有效的破碎土体或岩石。

　　(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，使钻头能有效地切人或压碎土体或岩石。

　　(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技术经济指标钻进设计规定的直径和深度的钻孔，这一点对用工程地质钻机改装的锚杆钻机尤为重要。

　　(5)能完成升降钻具的工作，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

答: (1)锚杆的锚固层应尽量设置在良好的土层内。

    (2)在允许情况下尽量采用群锚，避免用单根锚杆；

    (3)各个部分的锚杆都不得密接或交叉设置；

    (4)锚杆要避开邻近的地下构筑物和管道；

    (5)土层锚杆非锚固段部分，要保证不与周围土体粘结，以便当土滑动时，能够自由伸长，而不影响锚杆的承载能力；

    (6)在有腐蚀性介质作用的土层内，锚杆应进行防腐。

8、试述锚杆试验项目的内容。P67

答:极限抗拔试验应在有代表性的土层中进行，荷载加到锚杆破坏为止，以求得极限承载能力。抗拔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。验收试验是检验现场施工的锚杆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。

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

答:桩锤有落锤、汽锤(分单作用和双作用)、柴油锤、振动桩锤等

1落锤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、含有砾石的土层均可使用

2单动汽锤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

3振动汽锤①适宜于打各种桩，可用于打斜桩②使用压缩空气时，可用于水下打桩③可用于拔桩、吊锤打桩

4柴油桩锤①最适宜于打钢板桩、木桩②在软弱地基打12m 以下的混凝土桩

5振动桩锤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、黄土和软士，不宜用于岩石、砾石和密实的黏性土地基

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、砂砾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 

10、打桩设备包括哪些部分？P69-72

答:包括桩锤、桩架和动力装置

11、打桩的控制原则是什么？P73

答:打桩的控制原则有以下几点：

    a.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，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；

    b.贯入度巳达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯人度不应大于规定的数值；

    c.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；

    d.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；

    e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

答: 预制桩的沉桩方法有以下几种：

    1.锤击沉桩

    2振动沉桩

3静力压桩

4水冲沉桩

 

13、预制桩施工中常遇到的问题是什么？如何处理？P74

答:  ①桩顶、桩身被打坏。预防方法：合理设置桩头钢筋设置、保持桩顶与桩轴线垂直、保证混凝土强度、及时发现桩尖可能通过的硬土层、采用重锤低击。

 ②桩位偏斜。因此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措施．保证施工质量。

 ③桩打不下。方法：施工时，及时发现土层中夹有较厚砂层或其他硬土层以及钢渣、孤石等障碍物。有时因特殊原因，停歇一段时间后再打，则由于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。

 ④一桩打下邻桩上升。方法：确证打桩顺序合理时。

14、试述钻孔灌注桩湿作业成孔施工工艺。P75-76

答: 钻孔灌注桩的施工工艺不论是干式成孔或湿式成孔，都是先成孔，然后吊置钢筋笼、灌注混凝土而成。但由于现场的地质条件与采用的施工机具不同，相应有各自的操作规程。

斗式钻机成孔的施工工艺流程

 

或答: 回转钻机成孔的施工工艺流程

 

15、钻孔灌注桩常见的质量总是及其处理方法是什么？P78（湿

作业和干作业）

答: 本题处理方法可简略答

干作业成孔灌注桩的常见质量问题及处理方法

1 孔底虚土厚超过10cm

•         处理方法：

•         ①可能避开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

•         ②对钻杆、钻头经常进行检查，及时更换不符合要求的钻杆或钻头。钻头的形式也应根据土质条件而合理选择

•         ③钻出的土及时清理掉，不留在孔口边上

•         ④尽可能防止人或车辆在孔口盖板上行走，以避免扰动孔口土体

•         ⑤钢筋笼或混凝土漏斗应竖直放入孔中，以避免碰撞孔壁土体

•         ⑥力求当天成孔当天浇灌完混凝土

•         ⑦一次钻到设计标高后，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

•         ⑧虚土是砂或砂卵石时，可先以水泥浆将其拌合，然后灌注混凝土

•         ⑨可采用孔底压力灌浆方法确保成桩质量

2桩身混凝土质量差（表面有 蜂 窝、空洞、桩 身 夹土）

•         处理方法：

•         ①严格按照混凝土操作规程施工

•         ②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

•         ③严格按配合比数量拌制混凝土

•         ④为了保证混凝土的和易性，可掺入外加剂

•         ⑤严格按照规范要求，把好材料关，不用不符合要求的材料，并严格按设计配合比拌制混凝土

3 钻进困难，甚至钻不进

处理方法：

     遇障碍物时，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，可换用合金钢钻头将石块或混凝土块体磨碎取出，再重新钻进。对硬土层应采用慢速高扭矩钻机，并配伞形钻头进行钻孔，也可适当在孔中加水，防止钻头过热，又可润滑和软化土壤，加快钻进速度

4有塌孔现象

•         处理方法：

•         ①避免在砂卵石、卵石或流塑状淤泥质土夹层土，因其不能直立而塌落等地区采用钻孔灌注桩方案

•         ②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（砂或级配卵石）使上层滞水渗到地下去

•         ③对已发生塌孔的孔，填灌入低强度等级的混凝土（C6～C10），待初凝后再重钻桩孔倾斜

5桩孔倾斜

处理方法：

①清除地下障碍物后再重钻
②排除地下障碍物很困难时，可同设计人员协商更改桩位，原孔填土处理
③不符合要求的钻杆、钻头不应使用

④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：

•         ①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
②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，一次扩孔达不到设计要求时，可进行两次或多次扩孔
③每次提出扩孔器清理储土筒时，应仔细清理扩孔器连杆机构部位的土，并检查扩孔刀的动力源是否安全可靠
④扩孔器刀架收不拢时，可多做几次张开收拢的动作，尽可能把刀架中的土挤实，然后再提出扩孔器

湿作业成孔灌注桩的常见质量问题及其处理方法

1 孔壁坍落

•         处理方法：

•         ①根据土质条件合理配置泥浆，当在松散砂土或流砂层中钻进时，应控制钻进速度，并应选用比重、黏度、胶体率等均合适的优质泥浆

 

②如地下水位变化过大，应采取升高护筒、增大水头，或用虹吸管连接等措施
    ③采用冲击锥或冲抓锥成孔时，严格控制冲程高度
    ④发生孔壁坍塌时，应探明位置，将砂和黏土（或砂砾和黄土）混合物回填到坍孔位置以上 1 ～ 2 m处，如坍孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再重新钻孔

2桩孔偏斜

处理方法：

①探明地下障碍物情况，并预先清除干净

②在有倾斜状的软硬土层处钻进时，应吊住钻杆，控制进尺速度，以低速钻进，或在斜面位置处填入片石、卵石，以冲击锥将斜面硬层冲平，然后再钻进

③场地要整平，钻架就位后要调整，使转盘与底座水平，钻架顶端的起重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上，并注意经常检查和校正

④钻杆、接头应逐个检查，及时调整，弯曲的钻杆要及时更换

⑤对已偏斜的孔，拔出钻杆，回填砂黏土，待沉积密实后再钻

⑥对已偏斜的孔，将钻杆吊住，对偏斜处上下反复扫孔，使孔校直

3 钻孔漏浆

处理方法：

①加稠泥浆或倒入黏土，慢速转动，或在回填土内掺片石、卵石，反复冲击，增强护壁

②根据土质情况决定护筒的埋置深度

③将护筒外壁同孔洞间的缝隙用土填严实，必要时，可由潜水员用旧棉絮将护筒底端外壁同孔壁间的接缝堵塞

4缩孔

缩孔可采用上下反复扫孔的办法扩大孔径

5梅花孔

处理方法：

①经常检查转向装置是否灵活

②选用适当黏度和密度的泥浆，适时进行掏渣

③用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间

6钢筋笼放置不当

处理方法：

①为了减小或阻止变形，在钢筋笼上每隔2.0～2.5m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔3～4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放入孔中时拆除

②钢筋笼过长时，可根据现场吊机能力将其分段制作，吊放钢筋笼入孔时，再分段焊接

③在钢筋笼周围主筋上，每隔一定距离设置混凝土垫块，其厚度根据设计图中保护层的厚度而定

④孔底沉渣应清理干净，实际孔深应满足设计要求

⑤吊置钢筋笼入孔时，应保持垂直并缓慢放入，防止碰撞孔壁，并在放入后采取措施固定其位置

⑥吊放入孔前，应检查钢筋笼是否变形，发现有变形的应修理后再使用

桩身夹泥或断桩

①混凝土配合比应严格按照设计要求，且粗骨料粒径及坍落度均应满足规范要求

②灌注混凝土前应检查搅拌系统，联系好商品混凝土的可靠连续供应，以保证混凝土的浇灌不中断

③边灌混凝土边适量提导管，灌注时勘测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管提升太快而脱离混凝土面

④钢筋笼中主筋的接头要焊平，导管的法兰连接处罩以圆锥形白铁罩，底部与法兰盘大小一致，并在套管头上卡住，避免提导管时法兰盘挂住钢筋笼

⑤当导管堵塞时，乘混凝土尚未初凝，可吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲开，使混凝土继续浇灌

⑥当发觉导管刚堵塞，混凝土又未初凝，可迅速提出导管，以高压水冲通或其他方法尽快弄通后，重新设隔水球或用类似作用的方法灌注混凝土，当隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能再插入时再少许提升导管，继续灌注混凝土，这样，新灌注的混凝土能与原灌注的混凝土结合良好

 

⑦若混凝土在地下水位以上中断，且桩径较大（一般大于1m），泥浆护壁效果较好，可抽掉孔内水，用钢筋笼（网）保护，对原混凝土面进行凿毛并清洗，然后再继续灌注混凝土

⑧若混凝土在地下水位以下中断，可用比原桩径稍小的钻头，在原桩位上钻孔，至断桩部位以下适当深度时（可由验算确定）重新清孔，在断桩部位增加一节钢筋笼，其下部埋入新钻孔中，然后继续浇灌混凝土

⑨当导管接头法兰挂住钢筋笼时，如果发现钢筋笼埋入混凝土中不深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离，否则，只好放弃导管

 

16、桩基工程验收时，应提交哪些资料？P73

答:

桩基工程验收时，应提交下列资料：

    a桩位测量放线图；

    b.工程地质勘察报告；

    c.制作桩的材料试验记录；

    d.桩的制作和打入记录；

    e桩位的竣工平面图(基坑开挖至设计标高的桩位图)；

    f.桩的静荷载和动荷载试验资料和确定桩贯入度的记录。

 

四、计算题

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，需用支护结构挡土，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，且变形亦大，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）