巖土工程復習內(nèi)容

1、巖土工程復習重點1、巖土工程基本概念、包括內(nèi)容、特點等；巖土工程包括巖體工程和土體工程，巖土工程是土木工程最廣泛的邊緣學科。巖土工程（GeotechnicalEngineering）以土力學、巖體力學和工程地質(zhì)學為理論基礎(chǔ)，來解決在建設(shè)過程中出現(xiàn)的與巖體和土體有關(guān)的工程技術(shù)問題，是地質(zhì)與工程緊密結(jié)合的學科。巖土是一種復雜的材料，巖石的裂隙性和土的孔隙性決定了巖土工程的特點。巖石發(fā)育有裂隙是其區(qū)別于混凝土的主要特點，裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”，巖石和結(jié)構(gòu)面統(tǒng)稱為巖體，巖石、結(jié)構(gòu)面和巖體力學性能差異很大。同樣，土是一種散粒材料，存在孔隙，土的三相決定了土的物理力學特質(zhì)，孔隙的存在導致土壓力分為有效壓力和

2、孔隙壓力2、巖土工程勘察的定義、任務、內(nèi)容、程序、階段等；巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程要求，查明，分析，評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察文件的活動。巖土工程助察的內(nèi)容主要有：工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探與巖土取樣、原位測試、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測，最終根據(jù)以上幾種或全部手段，對場地工程地質(zhì)條件進形定性或定量分析評價、編制所需的成果報告文件。程序：（1）通過調(diào)查、收集資料、現(xiàn)場踏勘或工程地質(zhì)測繪，初步了解場地的工程地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象及其他主要問題。（2）針對工程的特點，結(jié)合場地的工程地質(zhì)條件，明確工程可能出現(xiàn)的具體巖土工程問題以及提供所需的巖土技術(shù)參數(shù)。（3）有針對性的制定

3、巖土工程勘察綱要，選擇有效地勘探測試手段，獲得所需的巖土技術(shù)參數(shù)。（4）確定巖土參數(shù)的最佳估值（5）根據(jù)所建議的巖土設(shè)計參數(shù)和工程經(jīng)驗的判斷，對待定的巖土工程問題做出分析評價，對設(shè)計施工的主要技術(shù)提出建議，并提出改良和防治措施方案。（6）對重要的工程進行巖土施工的監(jiān)測和監(jiān)理，檢查和監(jiān)督施工質(zhì)量，根據(jù)實際情況的變化，對設(shè)計提出修改意見。（7）巖土工程運營使用期限內(nèi)進行長期觀測。巖土工程勘察階段：可行性研究勘察階段主要任務是選定建筑場址（或線路方案）。通過勘察對其穩(wěn)定性和適宜性作出評價，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證選擇最優(yōu)方案。初步勘察階段主要任務是確定建筑物的具體位置、選擇建筑物地基基礎(chǔ)方案、對不良地質(zhì)現(xiàn)象

4、的防治措施進行論證。需詳細查明建筑場地工程地質(zhì)條件。詳細勘察階段配合技術(shù)設(shè)計或施工圖設(shè)計，按不同建筑物提出詳細的工程地質(zhì)資料和設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)。3、原位試驗基本定義、優(yōu)缺點、載荷試驗、動力觸探試驗等；原位測試指的是在土（巖）體的本來位置，對處于天然狀態(tài)下的土（巖）體所進行的工程性質(zhì)的測試。它具有直接性、真實性和實用性的特點。對土巖體工程性質(zhì)的判斷起著十分重要的作用。載荷試驗指通過一定垂直壓力測定土在天然產(chǎn)狀條件下的變形模量、土的變形隨時間的延續(xù)性及在載荷板接近于實際基礎(chǔ)條件下估計地基承載2第三章原位測試技術(shù)例題某建筑槽寬5m,長20m，開挖深度為6111,基底以下為粉質(zhì)粘土，在基槽底面中

5、間進行平板載荷試驗，采用直徑為800mm的圓形承壓板。載荷試驗結(jié)杲顯示，在P弋曲線線性段對應1OQKpa壓力的沉降為6mmt試計算基底土層的變形模量E0值為（）（A）6.3Mpa（B）9.0Mpa（C）12.3Mpa（D）l4.1Mpa解；如0.475x1（）（lx（）8-633Mpas6=0.785x（1-03爐）J*=8.96門$”巴=人（1-口動力觸探（DPT）:利用一定落錘的能量，將一定尺寸，一定形狀的探頭打入土中，根據(jù)打入的難易程度（可用貫入度；錘擊數(shù)或探頭單位面積貫入阻力）來判斷土層性質(zhì)的一種原位測試方法。將探頭換為標準貫入器，則稱為標準貫入試驗。4、邊坡（滑坡）工程的定義、基本要

6、素、計算方案（傳遞系數(shù)法）；邊坡工程：為滿足工程需要而對自然邊坡和人工邊坡進行改造，稱為邊坡工程?；拢菏侵感逼律系耐馏w或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。當滑坡已經(jīng)發(fā)展到了一定的階段并出現(xiàn)明顯的標志時（如滑面已經(jīng)貫通、滑體發(fā)生了明顯位移），都具有一些可以測量的特征，這些特征就是滑坡要素?；乱兀夯麦w（滑體）、滑動面、滑坡壁、滑坡床（滑床）、滑坡周界、滑坡泉、剪出口、滑坡臺階、封閉洼地、扇形裂縫、鼓張裂縫、滑坡壩和滑坡湖、滑坡鼓丘、拉張裂縫、剪切裂縫、滑坡軸（主6滑線）例題工

7、程上常采用滑帔推力法計算抗滑樁上土的推力“已知某一滑坡的滑動面為一折線形狀，滑坡的斷面形狀如圖1所示，其計算參數(shù)已列如表中。滑坡推力的安全系數(shù)取ii,假設(shè)抗滑樁設(shè)計間距為6m,試確定單根抗滑樁上的滑坡推力？表J計算參數(shù)表條塊號條塊長度丄（H1）潸面傾甫條塊重力W（KN）滑帶土C（Kpd滑帶土1842982231229.221369731186.1邊坡概述解：塊-982xsin42-657+UVG1fi二982xcos42二729kN塊=3697xsin21=1324.G2n=3697xcos21=3451.4V第塊剩余下滑力:Ej二KWsin(6)-附cos(込)tan-卩一屮口=Llx657

8、.1-729.8xtan(l5)-23x8=343MN6J邊坡概述逾傳遞系數(shù)：啊=cQs(ar-_j-r-sin(隔丄毎)tan購=cos(42-21)sin(42-21)xtanl8=0.82第塊剩余下滑力廠Ej=KWsi【i(務)一cos()tan夠,-e/f+出&_i=L1x1324.9-3451.4xtan(l8)-31x9,2-0,82x343.3=3323JW/m單根樁總作用力：3323X6=1993.8PPT65頁例題一堆5、錨索定義、作用原理、計算方法錨桿（索）：由桿體、注漿形成的固結(jié)體、錨具、套管、連接器所組成的一端與支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接，另一端錨固在穩(wěn)定巖土體內(nèi)的受拉桿件。桿體

9、采用鋼絞線時，亦可稱為錨索。原理：（1）懸吊作用理論：錨桿支護是通過錨桿將軟弱、松動、不穩(wěn)定的巖土體懸吊在深層穩(wěn)定的巖土體上，以防止其離層滑脫。（2）組合梁作用原理：組合梁作用是把薄層狀巖體看成一種梁（簡支梁或懸臂梁）。螺栓將它們緊固成組合梁，各層板便相互擠壓，層間摩擦阻力大為增加，內(nèi)應力和撓度大為減小，于是增加了組合梁的抗彎強度。（3）擠壓加固作用原理：彈性體上安裝具有預應力的錨桿時，發(fā)現(xiàn)在彈性體內(nèi)便形成以錨桿兩頭為頂點的錐形體壓縮區(qū)，若將錨桿以適當間距排列，使相鄰錨桿的錐形體壓縮區(qū)相重疊，便形成一定厚度的連續(xù)壓縮帶。計算：P1356.2邊坡錨固技術(shù)A1400雖V【案例】如圖所示的巖石工程邊

10、坡中，上部巖體沿著滑動面下滑，剩余下滑力為F=1220KN,為加固邊坡，采用預應力錨索，滑動面傾角及錨索的方向如圖所示，滑動面處的摩擦角為1STt則錨索的最小錨固力為（）b1sootyC16Q0kNF1ZI?=1701kNP=A血GT詢込卄&G十占）（IOXsii站rani即+戊曲?）D1700fcV【案例】某一級邊坡采用錨桿加固，永久性巖層錨桿采用三根熱處理鋼筋，每根鋼筋直徑為rf=10mm,抗拉強度設(shè)計值為/r=1000N/mm錨固體直徑為D=100mm,錨固段長度為440mt錨固體與軟巖的粘結(jié)強度特征值為人尸債3Mp*,鋼筋與錨固砂漿間粘結(jié)強度設(shè)計/；=2,4Mpaf錨固段長度為Omt試

11、判斷錨桿薄弱位置。解析:根據(jù)建鎖邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2013)第822條第824條規(guī)定計算T考慮鋼筋強度At-L/；=3x314次10 xlx1000=23f500(.V)=2孩5(kX)Kp=42爭虔錨桿事，錨固飾石若土層間的桔結(jié)堀匡丄仁辺f*Xx4x31401x03x1=157（TOC o 1-5 h z/k_中A：-1.3x157=KD遇應鋼箭與錨固矽幫闔的咕站強度=丄口）嗽=x4x3x3.14x0.0114xl03=3?6KWK24經(jīng)比較，錨桿(索)錨固體與巖土層間的粘結(jié)強度最小，為最薄弱的環(huán)節(jié)。6、抗滑樁定義、作用原理、包括力系、優(yōu)缺點、計算方法；抗滑樁（anti-sl

12、idepile）是防止滑坡的一種工程結(jié)構(gòu)，設(shè)于滑坡的適當部位，一般完全埋置于地下（有時也露出地面），樁的下段須埋置在滑動面以下穩(wěn)定地層的一定深度。作用原理：抗滑樁是將樁埋入穩(wěn)定滑床（地層）中，依靠樁與樁周巖（土）的相互鉗制作用把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層（巖土體內(nèi)），利用穩(wěn)定地層的錨固作用和被動抗力，使滑（邊）坡得到穩(wěn)定。作用于抗滑樁的外力包括：滑坡推力、受荷段地層（滑體）抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和粘著力以及樁底應力等，這些力均為分布力。抗滑樁的優(yōu)點：（1）抗滑能力強，圬工數(shù)量小，在滑坡推力大、滑動帶深的情況下能夠克服抗滑擋土墻難以克服的困難。（2）樁位靈活，可以設(shè)在滑坡體中最有利于抗滑的

13、部位，可以單獨使用，也可與其他構(gòu)筑物配合使用。（3）可以沿樁長根據(jù)彎矩大小合理地布置鋼筋（優(yōu)于管形狀、打入樁）。（4）施工方便，設(shè)備簡單。采用混凝土或少筋混凝土護壁，安全、可靠。（5）間隔開挖樁孔，不易惡化滑坡狀態(tài)，有利于搶修工程。（6）通過開挖樁孔，可直接揭露校核地質(zhì)情況，修正原設(shè)計方案。（7）施工影響范圍小，對外界干擾小。4抗滑樁設(shè)計與計算（四）剛性樁與弾性樁的區(qū)分試驗表明，當樁埋入穩(wěn)定地層（即滑動面以下）內(nèi)的計算深度（樁的錨固深度島與樁的變形系數(shù)a或“的乘積）為某一臨界值時，不管按剛性樁或按彈性樁計算，其水平承載力及傳遞到地層的壓力圖形均比較接近卩因此，將這個臨界值作為判別剛性樁或彈性樁

14、的標準。臨界值規(guī)定如下：（1）按K法計算當1.0時，抗滑樁屬剛性樁當為/時，抗滑樁屬彈性樁4抗滑樁設(shè)計與計算（四）剛性樁與彈性樁的區(qū)分其中：0為樁的變形系數(shù)，以丹八計，可按下式計算：0=（疋4IS丿式中：K地基系數(shù)（kN/加:片樁的正面計算寬度（皿）;E樁的彈性模量（kPa）;I樁的截面慣性矩（加）O4抗滑樁設(shè)計與計算(四)剛性樁與彈性樁的區(qū)分按m法計算當ah22.5時，抗滑樁屬彈性樁。其中：。為樁的變形系數(shù)，以訐計，可按下式計算:式中：血水平方向地基系數(shù)隨深度而變化的比例系數(shù)kN/Z7、重力式擋土墻定義、類型、穩(wěn)定性計算內(nèi)容及防止措施；重力式擋土墻是以擋土墻的自身重力來維持擋土墻在土壓力作用

15、下的穩(wěn)定重力式擋土可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜、垂直和俯斜三種類型。穩(wěn)定性計算內(nèi)容：抗滑移穩(wěn)定性驗算提高擋土墻抗滑移性能的措施有：增大斷面尺寸，增大墻底逆坡傾角ao,增大基底摩擦系數(shù)u,減小墻背傾角a,在墻底設(shè)凸榫，若基礎(chǔ)地質(zhì)條件好、擋土墻埋深較大時可以部分考慮墻前被動土壓力。（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算EbXj=b-zcotaE存+GxL6氐2/提高擋土墻抗傾覆性能的措施有：增加擋土墻斷面尺寸,增加墻趾臺階深度以增加抗傾覆力矩的力臂,采用仰斜式擋土墻使重心后移并減小土壓力,做卸荷臺。（3）地基壓力及偏心驗算（4）墻身強度驗算（5）其他驗算項目（軟弱下臥層驗算,整體穩(wěn)定性驗算）8、巖體質(zhì)量分級概念、R

16、QD原理及計算方法及運用優(yōu)缺點；巖土質(zhì)量分級：根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標BQ兩者相結(jié)合對巖體進行基本質(zhì)量分級。巖石質(zhì)量指標RQD（RockQualityDesignation）：用75mm的金剛石鉆頭和雙層巖芯管在巖石中鉆進,回次鉆進所取巖芯中，長度大于10cm的巖芯段長度之和與該回次進尺的比值，以百分比表示。RQD(l10cmL(鉆孔總長)、/X100%J總長扌工程巖體分類優(yōu)點：（1）為巖石工程建設(shè)的勘察、設(shè)計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。（2）便于施工方法的總結(jié),交流,推廣。（3）為便于行業(yè)內(nèi)技術(shù)改革和管理。缺點：巖體復雜、理論不完善、靠經(jīng)驗。9、基坑基本概念、支擋

17、結(jié)構(gòu)形式及適用條件、支檔結(jié)構(gòu)選擇影響因素、順作、逆作法定義及優(yōu)缺點；水土分算及水土合算概念及適用條件；土壓力計算（有限范圍荷載與無限范圍荷載）基坑：為進行建（構(gòu)）筑物地下部分的施工由地面向下開挖出的空間；基坑順作法：順作法就是在挖土的時候，先挖土方至設(shè)計標高，再從下往上依次做底板、墻體和頂板等主體設(shè)施；施工特點：順作法具有施工簡單、快捷、經(jīng)濟、安全的優(yōu)點，地下空間工程發(fā)展初期都把它作為首選的開挖技術(shù)。缺點就是對周圍環(huán)境的影響較大，需要對做好地下圍護結(jié)構(gòu)，防止土體坍塌。逆作法：建筑周邊施工支護結(jié)構(gòu)，同時建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置施工中間支承樁和柱（支撐體系）。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連

18、續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。支護結(jié)構(gòu)安全等級應綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復雜程度、基坑深度等因素而確定。（1）基坑的深度；（2）土的性狀及地下水條件；（3）周邊環(huán)境對基坑變形的承受能力及支護結(jié)構(gòu)失效的后果；（4）主體地下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式及其施工方法、基坑平面尺寸及形狀；（5）支護結(jié)構(gòu)施工工藝的可行性；（6）施工場地條件及施工季節(jié)（7）經(jīng)濟指標、環(huán)保性能和施工工期P龍礦瑋不4列匹用笨1十表2各類支護結(jié)枸的適用條件支擋式結(jié)構(gòu)構(gòu)武拉錨水地機水話桁邊城不式適用撐不采支構(gòu)恵用條坑適境扳表2各類支護結(jié)構(gòu)的適用條件重力式水泥土墻二級、三級適用于淤泥質(zhì)土、淤泥

19、基坑，且基坑深度不宜大于7m放坡三級施工場地應滿足放坡條件可與上述支護結(jié)構(gòu)形式結(jié)合水土分算：采用浮重度計算主動（被動）土壓力，再單獨計算靜水壓力，最后兩者疊加作為作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力，適用于無黏性土，如砂、卵石等。水土合算：直接采用飽和重度計算主動（被動）土壓力，適合粘性土。一離性薪七y=IMkN.jn：r=2flkJa.+Jtr.=35-180=215kPa戦后計算作用在支護結(jié)構(gòu)上的主動土壓力強度標準值:(二)支護結(jié)構(gòu)上的土壓力計算解：豎向附加荷載值計算:再計算心深度處由土自重產(chǎn)生的豎向荷載在此基礎(chǔ)上計算岳深度處的土中豎向荷義標準值用血=%瓦-加尺=%tan2(45-/2)-2ctan(45c-卩/2)=215xtan240-2x10 xtan40=134.6kPa贏=18x10=180kPa【例題1】某基坑開挖深度為6m,地層為均質(zhì)一般黏性土，其重度Z-J8.0k