岩土工程复习资料

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1、岩土工程复习资料1.1 水井概述水井定义用于开发利用地下水的工程建筑物分类按用途：供水井、降水井、地热井、排污井、排渗井、水文地质勘察、勘探、观测孔按深度：浅井（VlOOm）、中深井（1OO3OOm）、深井（3OOm）按地下水类型：潜水井、承压水井按井身结构形式：直井、压向井、扩底井、集水井井身结构特征井深：以含水层的层位埋深决立，多层含水以最下层确世井径：开孔直径、中间变径、终孔直径1.2 水井井身施工冲击钻进原理：借助一泄重量的钻头，在一泄高度，周期性冲击破碎井底岩石，每冲击一次后，钻头回转一左角度，使钻孔呈圆柱形钻进过程中利用泥浆悬浮钻渣岩屑，每进尺0.5-lm提出钻头，下入抽筒捞取岩屑

2、工艺参数：钻具重力、冲击高度、冲击次数、泥浆密度回转钻进原理：用钻机回转器或孔底动力机具转动钻头来破碎孔底岩石的钻进方法分类：钻头：硬质合金、金刚石、牙轮、钢粒、刮刀动力位置：地而动力、孔底动力破碎岩石：取芯、扩孔、全面工艺参数：钻压、转速、泵压、泵疑、泥浆密度水井施工主要问题核心：大直径钻探1 ）排渣问题：过流断面大一流速慢一携渣效率低2 ）取芯问题：岩芯直径大一超过钻机提升负载3 ）扩孔问题：钻孔尺寸大一钻具钻头加工复杂、钻进效率低、成本高，容易造成钻进事故4 ）软岩问题：容易糊钻（钻头打滑）、缩径（地层坍塌）、扩径（掉钻）13水井成井工艺安装井取水装置的技术工作，保证成井水质/量使含水层

3、（目的层）的水自由流入井封闭或隔离非目的层的水，防止地下含水层的水相互串通或污染主要工作容：1?选择井管2.下井管3.填砾4?止水5?洗井6.抽水试验（1）选择井管井管类型井壁管：安装在非取水层，起隔水护壁作用滤水管：安装在开采含水层，起滤水挡砂和护壁作用沉砂管：安装在井底部，沉积水中泥沙，防止淤塞过滤管（2）选择井管滤水管缠丝（2）下井管准备工作；强度校核、探井（井深、井斜、井径）、破壁（清除泥皮）、换浆（更换井泥浆）下管方法：直接提吊法：直接用卷扬机将井管提吊下入井托盘提吊下管法：钻杆/钢绳托盘下管法二次下管法：将井管分两次下入井，井对接浮力塞提吊下管法：利用井液体对封底的井管产生浮力综合

4、提吊法填砾定义：在滤水管和井壁之间囤填砾料目的：在滤水管周围形成人工过滤层，滤水挡砂砾料选择：质量、直径、均匀性、填砾厚度、砾料量估算填砾方法：静水填砾法抽水填砾法送水填砾法钻杆泵入法止水定义：封闭井孔中非开采目的层段的工作目的：隔离有害地下水，防止各含水层的相互串通止水方法：粘上止水：粘土搓成小球投入井中，用工具压实水泥止水：水泥搅拌成水泥浆，泵送至井壁和井管之间检查方法：水位差检查法、泵压检查法、试验扩散检查法（5洗井立义：清除井壁泥皮，抽出渗入含水层的泥浆，恢复含水层孔隙，抽出细砂颗粒方法：活塞洗井抽水洗井空压机焉荡洗井CO2洗井盐酸洗井焦硫酸钠洗井（6）抽水试验意义：获得水井的实际出水

5、量、水位下降与涌水量的变化关系求得含水层渗透系数，查明水质、水温和单孔影响半径等资料检查止水质量和洗井效果方法：潜水泵、离心泵、深井泵、空压机2.1 基本概念基础VS地基基础：承担上部结构物荷载并将荷载传递到地层，起承上启下作用，属于结构物的一部分地基：承受基础传来的建筑物荷载的那一部分地层地基处理地基处理是指为提高地基承载力，改变其变形性质或渗透性质而采用的人工处理地基的方法处理对象软弱地基、特殊上地基2.2 地基检测方法(1) 平板载荷试验通过一左而积的刚性承压板向地基逐级施加荷载，测启地基的沉降随荷载的变化，以确定地基土的承载能力和变性特征的现场试验(2) 螺旋板载荷试验将一螺旋形承压板

6、旋入地下试验深度，通过传力杆对螺旋板施加载荷，观测螺旋板的沉降，以获得荷载?沉降-时间关系(3) 动力触探利用一左的落锤能量，将一立尺寸一左形状的探头打入土中，根拯打入的难易程度(贯入度)来确定土体物理力学性质的现场试验方法(4) 标准贯入试验用63.5kg的锤，自76cm的高度自由落下，将长度51cm、外径51mm、径34.9mm的贯入器击入上中，根据贯入器在赏入30cm得到的锤击数来判泄土层的性质(5) 静力触探通过一左的机械装备，将一沱规格的金属探头用静力以恒左速率压入土层中，同时测量上层对探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质(6) 旁压试验将一个圆柱形的旁压器放到钻

7、孔设il标高，加压使得旁压器横向膨胀，根据试验的读数可以得到钻孔横向扩的体积?压力关系曲线，据此可用来估计地基物理力学性质(7) 十字板剪切试验将十字板头压入孔底软上中以均匀的速度转动，测量得到将上体剪切破坏所需力矩，从而计算出土的抗剪强度(8) 扁铲侧胀试验利用静力或锤击动力将一扁平铲形测头贯入上中，达到预立深度利用气压将扁铲测头上的刚膜片向外膨胀，分别使膜片中心向外膨胀不同距离(0.05mm和时读取气压值，用以计算地基土参数的原位试验2.3 挤密桩定义以振动、冲击或带套管等方法成孔，向孔填入砂、石、上(灰上、二灰、水泥土)、石灰或其他材料，再加以振实而成为直径较大的密实桩体，并和原桩周上组

8、成复合地基分类土桩/灰土桩、碎石桩(干冲、振冲、干振)、CFG桩土桩/灰土桩分类：土桩、灰桩、灰上桩、二灰桩加固机理：挤密作用、物化作用、桩体作用施工顺序：排孔法、帷幕法、跳打法施工工艺：管成桩法、管外成桩法碎石桩立义：利用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再投入砂、砾石、卵石、碎石等材料并将其挤压至已成的孔中，形成砂石构成的密实桩体，与原桩周上组成复合地基的地基处理方法成桩工艺：干冲碎石桩、振冲碎石桩、干振碎石桩CFG桩在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少疑水泥，加水拌和后制成具有强度的桩体相比传统碎石桩不易产生鼓胀变形，能大大提高承载力施工方法：沉管法、螺旋成孔法2.4 注浆技术定

9、义通常是在地层中钻成一注浆孔，利用注浆泵将具有填充、胶结、固化性能的浆液，通过注浆孔注入到岩土层中的孔隙、裂缝或空洞中，经一左时间后，浆液凝结硬化，以减少岩土层的渗透性和增加英强度及稳泄性，从而达到岩土加固、防渗的目的分类施工方式：静压注浆、高压旋喷注浆、深层搅拌注浆注浆材料：粒状浆材、化学浆材、混合浆材用途：加固、防渗、基础托换静压注浆法定义：借助于压力（气、液、电），通过注浆管将浆液注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位垃，经一泄时间后，浆液凝结充填孔隙或裂缝，将原来松散的颗粒胶结成一个结构强度大、防渗性能好的整体材料类型：粒状浆材VS化学

10、浆材材料选择：根据注浆目的和岩土层导浆通道选择材料性能：渗透、流动、析水、防渗、时间、无毒、成本、其他静压注浆法加理：充填、渗透、压密、劈裂、电化学注浆参数：扩散半径、注浆孔孔距、注浆压力、注浆量、注浆顺序、凝结时间静压注浆法材料混合方式：单溶液单管线：凝结时间较长双溶液单管线：孔口混合，凝结时间较短双溶液双管线：孔混合，凝结时间极短施工方法：钻杆注浆法：打管入土注浆法、钻孔钻杆注浆法套管注浆法：套管护壁注浆法、单过滤管注浆法、预埋花管注浆法高压喷射注浆法施工概述：钻孔一插入注浆管一高压喷射一旋转/摆动/固立提升、成桩分类：根据喷射射流移动方向划分喷射方向旋转一旋喷，形成圆柱形桩体喷射方向小幅

11、度摆动一摆喷，形成扇形桩截面体喷射方向固定不变一定喷，形成壁状桩体高压喷射注浆法加固机理：喷射破坏作用、旋喷成桩作用、固结作用工艺类型：单管法、二重管法、三重管法、多重管法工艺参数：旋转和提升速度2.5 深层搅拌定义利用水泥、右灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部将软上和固化剂强制拌合，使软上硬结形成加固体，提高地基的强度和增大变形模量，加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物荷载分类固化剂材料种类：水泥土VS石灰粉固化剂材料形态：浆液喷射VS粉体喷射工艺流程及对比水泥浆搅拌法：固化材料在施工现场全程储存于密闭系统中，中途不会发生粉尘外溢、污染环境的现象水泥配比直观，

12、材料量化较易，有利于质量控制粉体喷射搅拌法：可以吸收软土地基中的水分，加固含水量高的上层效果更显著固化剂均布在土中，不会产生不均匀散乱现象固化材料量少，无浆液排出，地面无拱起2.6 强夯定义通过830（的重锤（最大可达200t）和820m的落距（最高可达40m）反复对地基上施加很大的冲击能，在地基上中产生冲击波和动应力，可提高地基土强度、降低上的压缩性、改善沙上的抗液化条件、消除湿陷性黄上的湿陷性等，还可以提高上层的均匀程度，减少未来可能出现的差异性沉降加固机理动力密实一减小土体孔隙动力固结一排出土体水分动力置换一碎石挤入土体中（整式置换/桩式置换）施工工艺2.7 排水固结定义先在地基中设苣砂

13、井等竖向排水体，在场地分级逐渐加载预压，使上体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法分类排水系统：竖向排水体：普通沙井、袋装沙井、塑料排水管水平排水体：砂垫层加载系统：堆载、真空、降水、电渗、联合加压1.1 概述定义垂直或稍倾斜的布垃于地基中，横截而相对长度较小的杆状构件功能通过杆件的侧摩阻力和端阻力将上部结构的纵向荷载传递到深部地基中通过桩身将横向荷载传递给侧向土体根据承台分类：高承台桩VS低承台桩根据受力分类：抗压桩VS抗拔桩VS岩上挡桩根据施工方法分类：灌注桩VS预制桩沉管灌注桩钻(冲、磨)孔灌注桩人工挖孔桩爆扩灌注桩1.2 灌注桩施工工艺1施工前准备2成孔3清孔

14、4下放钢筋笼5浇灌混凝上施工工艺(1) 施工前准备：收集技术资料、编写施工组织设讣、场地准备(三通一平、复测基线基点、埋设护筒)(2) 成孔：回转成孔法：利用地表钻机带动地下钻头回转实现成孔螺旋成孔法：利用螺旋钻具切削、输送钻渣的成孔方法旋挖成孔法：利用钻斗自重和回转，耙齿压入并切削上层，收集切削下来的上块进入斗，装满后提出孔外冲击成孔法：借助于一庄重量的钻头，在一泄高度周期地冲击井底岩石，使岩石受动载破碎而获得进尺冲抓锥成孔法：用具有冲击功能并由锥瓣直接抓取，石的冲抓锥来凿岩成孔人工挖掘成孔法：人工在孔底挖掘取上，每挖一段，浇筑一段混凝上护壁圈，直至设计深度的成孔方法桩孔扩底工艺：人工挖扩、

15、爆扩、钻扩法(3)清孔：清除孔底沉渣、清除孔壁泥皮、降低孔泥浆相对密度，根据不同成孔工艺选择不同施工方法(4) 下放钢筋笼：意义：提高混凝上桩承压能力，增加抗拉和抗剪强度组成：主筋、箍筋、加强筋、保护块吊放：两点起吊法(5) 浇灌混凝土：直接浇灌法VS水下导管灌注法灌注参数：初灌疑、导管埋深、灌注半径、漏斗高度、灌注强度3.3预制桩定义是在工厂或施工现场预先制成的各种材料、各种形式的桩(如木桩、混凝上方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等)，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中分类钢筋混凝土预制桩钢管桩钢筋混凝土预制桩施工程序：预制一吊运一堆放一沉桩/植桩一送桩/接桩/截桩(1) 预制：考虑长度、场地、

16、模板、骨架、材料、强度(2) 吊运：强度、吊点选择、吊装原则、运输原则(3) 堆放：按种类/顺序堆放、地而、垫木钢筋混凝土预制桩施工程序：预制一吊运一堆放一沉桩/植桩一送桩/接桩/截桩(4) 沉桩：锤击沉桩VS静压沉桩锤击沉桩：利用各种桩锤(包括落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等)的反复跳动冲击力和桩体的自重，将桩体沉到设计标高的一种施工方法静压沉桩：借助&用桩架自重以及桩架上的压重，通过液压系统或机械系统将压力施加在桩上，将桩逐渐压入地基中钢筋混凝土预制桩施工程序：预制i吊运f堆放一沉桩/植桩i送桩/接桩/截桩沉桩：施工顺序：需要考虑沉桩对土体的挤密作用以及对周用建筑物的影响(1) 先沉

17、的桩受水平推挤而造成偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩(2) 后打入的桩因上体挤密和产生超孔隙水压力，难以达到设计标高，造成上体隆起混凝土预制桩施工程序：预制一吊运一堆放沉桩/植桩一送桩/接桩/截桩沉桩：锤击沉桩施工过程：桩架就位(控制垂直度)一吊装就位(控制垂直度)一安装桩帽、垫木(保护桩、锤安全)一开始沉桩(重锤低击)一正常沉桩静压沉桩施工过程：采用分段压入、逐节接长的方式钢筋混凝土预制桩施工程序：预制一吊运一堆放一沉桩/植桩一送桩/接桩/截桩(5) 植桩：在沉桩部位，按设汁要求的孔径和孔深先用钻机成孔，再向孔插入预制钢筋混凝桩，利用锤击或振动将桩打入设计标高(6) 送桩：使桩顶沉入土中一定

18、深度(7) 接桩：焊接法VS浆锚法VS法兰连接(8) 截桩：按设汁要求截去桩头多余的部分连续墙定义利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并向其浇筑适当的料而形成的一道具有防渗水、挡上和承重功能的连续的地下墙体工艺原理4.2 施工设计设计容(1) 施工方案(2) 施工组织设计(3) 单元槽段长度：现场地质、作业、机械条件确定4.3 施工工艺修筑导墙一制备泥浆一单元槽段施工一钢筋笼制备一单元槽段连接一清底一混凝，灌注4.4 施工工艺(1) 修筑导墙定义：地下连续墙挖槽之间修筑的临时结构作用：控制连续墙各项指标的基准，连续墙的地而标志挡土作用：防止槽壁顶部坍塌用：支承导管、

19、机械、钢筋笼的荷载维持泥浆液而稳泄：提供高于地而的泥浆液而钢筋支承台作(2) 制备泥浆作用：防止槽壁坍塌：泥浆借助自身密度，在槽对槽壁产生一建的液体压强，形成液体支撑防止地下水渗入：泥浆自由水渗入地层，在槽壁形成泥皮，防止地下水渗入槽，稳定槽壁悬浮上渣：泥浆具有一宦的粘度，能悬浮土渣，随同泥浆一同排出槽外控制参数：相对密度、粘度、pH值、胶体率、含沙量、失水疑、泥皮性质、稳左性(3) 制备泥浆制备：计算加量一试配一膨润土预水化一外加剂一静卷循环：抓斗挖槽一泥浆静1上；钻头切削一泥浆循环泥浆处理：上渣分离处理VS化学处理机械分离：振动筛、除砂器、除泥器沉降分离(4) 单元槽段施工桩排式施工法：是

20、密集的单孔灌注桩或注浆的组合槽段式施工法：抓斗式、冲击式、铳槽机、多头式清底沉淀法：土渣基本沉淀到槽底之后再进行清除置换法：挖槽结束后在，渣没有完全沉淀之前用新鲜泥浆(比重v1.15)耙槽悬浮由土渣的泥浆苣换出槽外(5) 单元槽段连接槽段间的接缝是地下连续墙的薄弱部分，接缝数量越少越好；长槽段施工不一左经济，单元槽段长度与经济的挖掘次数相符合分类：纵向接头VS横向接头施工方法：接头管施工接头箱施工隔板和预制接头(6) 钢筋笼制备制作：预留导笛空间、混凝土流动间隙、合理保护层、起吊用高强度钢筋吊装：两点起吊、防止变形、防止碰撞、安放到位(7) 混凝土灌注多管同时灌注灌注参数：导管作用半径、导管出

21、水高度、导管插入深度、导管布置5.1 概述锚固定义受拉杆件一端固定在边坡或地基的岩层或上层中，期一端与工程结构物相连，以达到有效调用和提高岩土自身强度与自稳能力的技术锚理悬挂作用：通过锚杆将松软、不稳左的岩土体悬挂在深层稳左的岩上体上，防止分离层滑脱组合梁作用：在薄层状岩层中，利用锚杆的拉力将层状地层组合起来形成组合梁结构进行支护挤压加固作用：在破碎用岩中，利用多根锚回弹形成的重叠压缩带固定用岩锚杆构造锚头：台座、承压板、紧固器拉杆：中心受拉部分锚固段：可分为灌浆和非灌浆两类锚杆分类预应力锚杆VS非预应力锚杆机械式锚杆：管缝式、胀管式、楔缝/楔管式灌浆式锚杆：圆柱型、端部扩大型、连续球体型锚杆

22、承载机理总目标：锚杆能够承受拉力拉力传递路径：岩体坍塌一构筑物一拉杆一砂浆一地层5.2 锚固施工施工准备一锚杆成孔一锚杆制作与安放一锚杆防腐一注浆一锚杆拉与锁泄一锚杆试验5.3 锚固施工(1) 施工准备技术资料&施工组织设计(2) 锚杆成孔根据锚固所处岩土层的不同性质，选择合适的成孔机械成孔要求：确左锚固位苣是否牢固、保证孔壁稳肚、孔眼清洁、地下水、成孔精度(3) 锚杆制作与安放制备：钢筋锚杆VS钢绞线锚杆存储：防潮、防腐蚀安放：检查钻孔一检查锚杆一均匀推送一保护孔壁(4) 锚杆防腐锚头、自由段、锚固体防腐临时性防腐VS永久性防腐(5) 注浆注浆材料：注意材料成分，防止腐蚀锚杆注浆方法：一次注

23、浆法：一次低压注浆VS次高压注浆两次注浆法：锚固段和非锚固段分别灌浆可重复高压注浆锚杆(6) 锚杆拉与锁定意义:通过拉设备使锚杆杆体自由段产生弹性变形,从而对锚固结构产生所要求的预应力值,以达到加固锚固结构的目的设备：千斤顶、液压油泵(压力表、油管)、测力计、百分表拉方法：直接拉拔(7) 锚杆试验试验目的：确左锚杆极限承载力；验证锚杆设讣参数与施工工艺的合理性：验证锚杆的工程质量能否满足设计要求：掌握锚杆在软弱地层中的变性特征试验类型：基本试验：观测新型锚杆和地层验收试验：检验锚杆设计、安全、极限承载力蠕变试验：确左锚杆在恒立荷载作用下位移随时间变化规律长期观测：超过24h连续观测锚杆应力或位移变化非开挖定义不开挖或少量开挖地表的条件下，进行地下管线的勘测、修复、铺设和更换6.1 管道铺设水平定向钻气动矛气动矛顶管法微型隧道法螺旋钻进法6.2 管道修复衬法原位固化、插管法、缠绕法爆（裂）管法固定裂管工艺、气动裂管工艺机器人现场修复管道扫描和评估闭路电视、雷达、声纳、涡流页脚