1、目录第一部分课后习题第一章土方工程第二章地基处理与桩基工程第三章砌体结构工程第四章混凝土结构工程第五章预应力混凝土结构工程第六章结构安装工程第七章升滑法施工第八章防水工程第九章装饰工程第十章桥梁结构工程第十一章道路工程第十二章施工组织概论第十三章流水施工原理第十四章网络计划技术第十五章施工组织总设计第十六章单位工程施工组织设计第二部分章节题库（含考研真题）第一章土方工程第二章地基处理与桩基工程第三章砌体结构工程第四章混凝土结构工程第五章预应力混凝土结构工程第六章结构安装工程第七章升滑法施工第八章防水工程第九章装饰工程第十章桥梁结构工程第十一章道路工程第十二章施工组织概论第十三章流水施工原理第十
2、四章网络计划技术第十五章施工组织总设计第十六章单位工程施工组织设计第三部分模拟试题毛鹤琴土木工程施工（第4版）配套模拟试题及详解（一）毛鹤琴土木工程施工（第4版）配套模拟试题及详解（二）第一部分课后习题第一章土方工程（一）思考题1试述土方工程的特点。进行土方规划时应考虑什么原则？答：（1）土方工程施工的特点：面广量大，劳动繁重，施工条件复杂等。（2）土方规划的原则：应力求挖填平衡、运距最短、费用最省；便于改土造田、支援农业；考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。2试述土的可松性及其对土方规划的影响。答：（1）土的可松性土的可松性是指自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经
3、回填压实，仍不能恢复其原来的体积的性质。（2）土的可松性对土方规划的影响土的可松性对土方量的平衡调配，确定运土机具的数量及弃土坑的容积，以及计算填方所需的挖方体积等均有很大的影响。由于土具有可松性，一般填土会有多余，需相应地提高设计标高。设为土的可松性引起设计标高的增加值，则设计标高调整后的总挖方体积应为：总填方体积：此时，填方区的标高也应与挖方区一样，提高，即：移项整理简化得（当VTVW）：故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：式中，VW、VT为按理论设计标高计算的总挖方、总填方体积；FW、FT为按理论设计标高计算的挖方区、填方区总面积；为土的最后可松性系数。3试述土壁边坡的作用、表示方法
4、、留设原则及影响边坡的因素。答：（1）留设土壁边坡的是减少土方量，保证土体稳定、施工安全，避免土壁塌方的有效措施。（2）边坡的表示方法如图1 -1所示，为1m，即：图1 -1 土方边坡（a）直线边坡；（b）不同土层折线边坡；（c）相同土层折线边坡（3）边坡留设原则边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的性质及工程的特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。临时性挖方边坡应按表1 -1规定；挖方中有不同的土层，或深度超过1 0 m时，其边坡可作成折线形（见图1 -1（b）、（c）或台阶形，以减少土方量。表1 -1 临时性挖方边坡值当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑、沟槽底面标高时，挖
5、方深度在5 m以内，不加支撑的边坡留设应符合表1 -2的规定。表1 -2 深度在5 m内的基坑（槽）、管沟边坡坡度（不加支撑） 对于使用时间在一年以上的临时性填方边坡坡度，则为：当填方高度在1 0 m以内，可采用11 .5；高度超过1 0 m，可作成折线形，上部采用11 .5，下部采用11 .7 5。至于永久性挖方或填方边坡，则均应按设计要求施工。4土方量计算的基本方法有哪几种？答：土方量计算的基本方法主要有：平均高度法和平均断面法两种。（1）平面高度法包括四方棱柱体法和三角棱柱体法；四方棱柱体法是将施工区域划分为若干个边长等于a的方格网，每个方格网的土方体积V等于底面积a2乘四个角点高度的平
6、均值，即三角棱柱体法是将每一个方格顺地形的等高线沿对角线划分成两个三角形，然后分别计算每一个三角棱柱体的土方量。当三角形为全挖或全填时：（2）平均断面法可按近似公式和较精确的公式进行计算：近似计算较精确计算式中，V为土方体积，m3；F1、F2为两端的断面面积，m2；F0为L2处的断面面积，m2。5确定场地计划标高H0时应考虑哪些因素？答：确定场地计划标高H0时应考虑：应满足生产工艺和运输的要求；充分利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高；使挖填平衡，土方量最少；要有一定泄水坡度（2 ），使能满足排水要求；要考虑最高洪水位的影响；土的可松性的影响；场内挖方和填方的影响；场地泄水坡度的
7、影响。6试述按挖、填平衡定H0的步骤和方法。答：根据填挖土方量平衡的原则确定H0，其步骤和方法如下：（1）在地形图上将施工区域划分为边长a为1 05 0 m（一般取a2 0 m）若干个方格网。（2）确定各小方格角点的高程，其方法：可用水准仪测量；或根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法求得；也可用一条透明纸带，在上面画6根等距离的平行线，把该透明纸带放到标有方格网的地形图上，将6根平行线的最外两根分别对准A点和B点，这时6根等距离的平行线将A、B之间的0 .5 m或1 m（等高线的高差）分成5等分，于是便可直接读得H1 3点的地面标高。（3）按填挖方平衡确定设计标高H0，即H1 1是一个方格
8、的角点标高，H1 2和H2 1均系两个方格公共的角点标高，H2 2则是四个方格公共的角点标高，它们分别在上式中要加一次、二次、四次。因此，上式直接可改写成下列形式：式中，N为方格网数；H1为一个方格仅有的角点标高；H2为两个方格共有的角点标高；H4为四个方格共有的角点标高。7为什么对计划标高H0要进行调整？如何调整？答：（1）对计划标高H0进行调整的原因是：原计划所得的场地设计标高H0仅为一理论值，实际上，还需考虑土的可松性的影响、场内挖方和填方的影响和场地泄水坡度的影响。（2）调整方法土的可松性影响。由于土具有可松性，一般填土会有多余，需相应地提高设计标高。设为土的可松性引起设计标高的增加值
9、，故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：式中，VW、VT为按理论设计标高计算的总挖方、总填方体积；FW、FT为按理论设计标高计算的挖方区、填方区总面积；为土的最后可松性系数。场内挖方和填方的影响。更多各类考试资料 v：344647 公众号：顺通考试资料 由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及从经济观点出发，将部分挖方就近弃于场外，将部分填方就近取土于场外等，均会引起挖填土方量的变化。必要时，亦需调整设计标高。为了简化计算，场地设计标高的调整值可按下列近似公式确定，即：式中，Q为场地根据H0平整后多余或不足的土方量。场地泄水坡度的影响。根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水
10、），计算出场地内各方格角点实际施工所用的设计标高。a场地具有单向泄水坡度时的设计标高场地具有单向泄水坡度时设计标高的确定方法，是将已调整的设计标高作为场地中心线的标高，场地内任意点的设计标高则为：式中，Hn为场地内任一点的设计标高；l为该点至设计标高的距离；i为场地泄水坡度（不小于2 ）。b场地具有双向泄水坡度时的设计标高场地具有双向泄水坡度时设计标高的确定方法，同样是将已调整的设计标高作为场地纵横方向的中心线标高，场地内任一点的设计标高为：式中，lx、ly为该点沿X-X、Y-Y方向距场地中心线的距离；ix、iy为场地沿X-X、Y-Y方向的泄水坡度。8试述场地有单向、双向泄水坡度土方量和边坡土
11、方量的计算方法。答：（1）场地设计标高H0的确定场地具有单向泄水坡度时的设计标高场地具有单向泄水坡度时设计标高的确定方法，是将已调整的设计标高作为场地中心线的标高，场地内任意点的设计标高则为：式中，Hn为场地内任一点的设计标高；l为该点至设计标高的距离；i为场地泄水坡度（不小于2 ）。场地具有双向泄水坡度时的设计标高场地具有双向泄水坡度时设计标高的确定方法，同样是将已调整的设计标高作为场地纵横方向的中心线标高，场地内任一点的设计标高为：式中，lx、ly为该点沿X-X、Y-Y方向距场地中心线的距离；ix、iy为场地沿X-X、Y-Y方向的泄水坡度。（2）场地土方量计算场地土方量计算步骤如下：求各方
12、格角点的施工高度h n式中，h n为角点的施工高度，以“”为填，“”为挖；Hn为角点的设计标高（若无泄水坡度时，即为场地设计标高）；H为角点的自然地面标高。绘出“零线”“零线”位置的确定方法是，先求出方格网中边线两端施工高度有“”、“”中的“零点”，将相邻两“零点”连接起来，即为“零线”。计算场地挖、填土方量零线求出后，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平均高度法分别计算出挖、填区各方格的挖、填土方量。（3）场地边坡土方量计算场地平整时，还要计算边坡土方量，其计算步骤如下：标出场地四个角点A、B、C、D填、挖高度和零线位置；根据土质确定填、挖边坡的边坡率m1、m2；算出四个角点的放坡宽度，
13、如A点m1 h a，D点m2 h d；绘出边坡图；计算边坡土方量。9如何计算沟槽和基坑的土方量？答：（1）调整设计标高计算沟槽和基坑的土方量的方法：由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及从经济观点出发，将部分挖方就近弃于场外，将部分填方就近取土于场外等，均会引起挖填土方量的变化。必要时，亦需调整设计标高。为了简化计算，场地设计标高的调整值可按下列近似公式确定，即：式中，Q为场地根据H0平整后多余或不足的土方量。（2）场地土方量计算场地土方量计算步骤如下：求各方格角点的施工高度h n式中，h n为角点的施工高度，以“”为填，“”为挖；Hn为角点的设计标高（若无泄水坡度时，即为场地
14、设计标高）；H为角点的自然地面标高。绘出“零线”“零线”位置的确定方法是，先求出方格网中边线两端施工高度有“”、“”中的“零点”，将相邻两“零点”连接起来，即为“零线”。计算场地挖、填土方量零线求出后，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平均高度法分别计算出挖、填区各方格的挖、填土方量。1 0土方调配应遵循哪些原则，调配区如何划分，如何确定平均运距？答：（1）土方调配的原则为：应力求挖填平衡、运距最短、费用最省；便于改土造田、支援农业；考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。（2）调配区划分方式调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调，满足工程施工顺序和分期施工的要求，使近期施工和后期利
15、用相结合。调配区的大小，应考虑土方及运输机械的技术性能，使其功能得到充分发挥。例如，调配区的长度应大于或等于机械的铲土长度；调配区的面积最好与施工段的大小相适应。调配区的范围应与计算土方量用的方格网相协调，通常可由若干个方格网组成一个调配区。从经济效益出发，考虑就近借土或就近弃土。这时，一个借土区或一个弃土区均可作为一个独立的调配区。调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，避免土方重复开挖。（3）平均运距的确定方法取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别求出各区土方的重心位置，即：式中，X0、Y0为挖或填方调配区的重心坐标；V为每个方格的土方量；x、y为每个方格的重心坐标。当地形复杂
16、时，亦可用作图法近似地求出形心位置以代替重心的位置。重心求出后，则标于相应的调配区图上，然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：式中，L为挖、填方区之间的平均运距；XOT、YOT为填方区的重心坐标；XOW、YOW为挖方区的重心坐标。1 1试述用“表上作业法”确定土方最优调配方案的步骤和方法。答：用“表上作业法”确定土方最优调配方案的步骤：（1）用“最小元素法”编制初始调配方案。即先在运距表（小方格）中找一个最小数值，先确定其值，使其尽可能地大。由于A4挖方区的土方全部调到B3填方区，所以X4 1和X4 2都等于零。此时，将4 0 0填入X4 3格内，同时将X4 1、X4 2格内
17、画上一个“”号，然后在没有填上数字和“”号的方格内再选一个运距最小的方格，即C2 24 0，便可确定X2 25 0 0，同时使X2 1X2 30。此时，又将5 0 0填入X2 2格内，并在X2 1、X2 3格内画上“”号。重复上述步骤，依次确定其余Xj的数值，最后得出初始调配方案。（2）用“闭回路法”和“位势法”确定该初始方案是不是最优方案，如不是，需要对方案进行调整。（3）方案的调整在所有负检验数中选一个（一般可选最小的一个，本例中为C1 2），把它所对应的变量X1 2作为调整的对象。找出X1 2的闭回路：从X1 2出发，沿水平或竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作9 0 转弯，然后依次继
18、续前进再回到出发点，形成一条闭回路。从空格X1 2出发，沿着闭回路（方向任意）一直前进，在各奇数次转角点的数字中，挑出一个最小的（本表即为5 0 0、1 0 0中选1 0 0），将它由X3 2调到X1 2方格中（即空格中）。将1 0 0填入X1 2方格中，被挑出的X3 2为0（变为空格）；同时将闭回路上其他奇数次转角上的数字都减去1 0 0，偶数次转角上数字都增加1 0 0，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整后，便可得到新的调配方案。对新调配方案，仍用“位势法”进行检验，看其是否最优方案。若检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整，直到求得最优方案为止。（4）土方调配图最后将调配方案
19、绘成土方调配图。在土方调配图上应注明挖填调配区、调配方向、土方数量以及每对挖填调配区之间平均运距。1 2试分析土壁塌方的原因和预防塌方的措施。答：（1）土壁塌方的原因：边坡过陡，使土体的稳定性不够，而引起塌方现象。尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常会遇到这种情况。雨水、地下水渗入基坑，使土体泡软、重量增大及抗剪能力降低，这是造成塌方的主要原因。基坑上边边缘附近大量堆土或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体中的剪应力超过土体的抗剪强度。土方开挖顺序、方法未遵守“从上往下，分层开挖；开槽支撑，先撑后挖”的原则。（2）预防措施：放足边坡；设置支撑；应做好施工排水和防止产生流砂现象；应尽量避
20、免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备；坑槽开挖后不宜久露，应立即进行基础或地下结构的施工；对滑坡地段的挖方，不宜在雨期施工，并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序，严禁先切除坡脚或在滑坡体上弃土；如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时，应先做妥善的处理。1 3进行明排水和人工降水时应注意什么问题？答：明排水是采用截、疏、抽的方法。截，是截住水流；疏，是疏干积水；抽，是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围开挖排水沟，使水流入集水井中，然后用水泵抽走。人工降低地下水位是指在基坑开挖前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井），再利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至
21、基础工程施工完毕为止。进行明排水和人工降水时应注意的问题是：降水前，应考虑在降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移，从而引起开裂、倾斜和倒塌，或引起地面塌陷，必要时应事先采取有效的防护措施。1 4试述管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井点的构造及适用范围。答：（1）轻型井点轻型井点设备主要包括：井点管（下端为滤管）、集水总管、弯联管及抽水设备。适用于土壤的渗透系数K0 .15 0 md的土层中，降水深度为：单级轻型井点36 m，多级轻型井点61 2 m。（2）喷射井点喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水、排水管路组成。喷射井管由内管和外管组成，在内管下端装有喷射扬水器与滤管
22、相连，当高压水经内外管之间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入而压出地面当基坑开挖较深，采用多级轻型井点不经济时，宜采用喷射井点，其降水深度可达82 0 m。（3）电渗井点电渗井点适用于土壤渗透系数小于0 .1 md，用一般井点不可能降低地下水位的含水层中，尤其宜用于淤泥排水。（4）管井井点管井井点沿基坑每隔2 05 0 m距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。此法适用于土壤的渗透系数大（K2 02 0 0 md），地下水量大的土层中。1 5试述水井的类型及涌水量计算方法。在哪种情况下容易产生“管涌冒砂”，如何防治？答：（1）水井的类型：水井一般有管井井点、轻型井点
23、、喷射井点和电渗井点。（2）涌水量计算方法对于无压完整井的环状井点系统，涌水量计算公式为：式中，Q为井点系统的涌水量，m3d；K为土壤的渗透系数，md；H为含水层厚度，m；S为降水深度，m；R为抽水影响半径，m；x 0为环状井点系统的假想圆半径，m。承压完整环状井点涌水量计算式中，M为承压含水层的厚度，m。（3）当基坑位于不透水层内，而不透水层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，基坑底部即可能发生管涌冒砂现象式中，H为压力水头，m；h为坑底不透水层厚度，m；W为水的重度k Nm3；为土的重度k Nm3。（4）防治方法设置反滤围井。在冒水孔周围垒土袋，筑成图井。养
24、水盆。在管涌周围用土袋垒成围井，井中不填反滤料，井壁须水漏水，如险情面积较大险口附近地基良好时，可筑成土堤，形成一个蓄水池（即养水盆）。滤水压浸台。在大片管涌面上分层铺填粗沙、石屑、碎石，下细上粗，每层厚2 0 cm左方，最后压块石或土袋。1 6试述轻型井点的布置方案和设计步骤。答：（1）轻型井点的布置方案：轻型井点系统的布置，应根据基坑平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位及流向、降水深度要求等确定。（2）设计步骤轻型井点平面布置a单排井点。当基坑或沟槽宽度小于6 m，降水深度不超过5 m时，可采用单排井点，将井点管布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度。b双排井点。位于地
25、下水流上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时，则应采用环形井点。井点管距离基坑壁不应小于1 .O1 .5 m，间距一般为0 .81 .6 m。轻型井点高程布置轻型井点的降水深度，从理论上讲可达1 0 .3 m，但由于管路系统的水头损失，其实际降水深度一般不大于6 m。井点管埋置深度H（不包括滤管），可按下式计算：式中，H1为井点管埋设面至坑底面的距离，m；h为降低后的地下水位至基坑中心底面的距离，一般为0 .51 m；i为水力坡度，环形井点为11 0，单排井点为14；L为井点管至基坑中心的水平距离，m。如H值小于降水深度6 m时，则可用一级井点；H值稍大于6
26、m时，如降低井点管的埋置面后，可满足降水深度要求时，仍可采用一级井点；当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点或喷射井点。1 7试分析产生流砂的外因和内因及防治流砂的途径和方法。答：（1）产生流砂原因内因土壤的性质，当土的孔隙度大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。因此，流砂现象经常发生在细砂、粉砂和亚砂土中，但会不会发生流砂现象。外因地下水及其产生动水压力的大小。动水压力G：式中，I为水力坡度（I（h 1h 2）L）；h 1h 2为水位差；L为地下水渗流长度；W为水的重度。当地下水位较高，基坑内排水所造成的水位差较大时，动水压力也愈大；当GD（
27、浮土重度）时，就会推动土壤失去稳定，形成流砂现象。（2）防治流砂的途径和方法防治流砂总的原则是“治砂必治水”。其途径有三：一是减小或平衡动水压力；二是截住地下水流；三是改变动水压力的方向。具体措施有：枯水期施工。因地下水位低，坑内外水位差小，动水压力减小，从而可预防和减轻流砂现象。打板桩。将板桩沿基坑周围打入不透水层，便可起到截住水流的作用；或者打入坑底面一定深度，这样将地下水引至坑底以下流入基坑，不仅增加了渗流长度，而且改变了动水压力方向，从而可达到减小动水压力的目的。水中挖土。即不排水施工，使坑内外的水压相平衡，不致形成动水压力。如沉井施工，不排水下沉，进行水中挖土，水下浇筑混凝土，这些都
28、是防治流砂的有效措施。人工降低地下水位。这是截住水流，不让地下水流入基坑，从而不仅可防治流砂和土壁塌方，还可改善施工条件。地下连续墙法。此法是沿基坑的周围先浇筑一道钢筋混凝土的地下连续墙，从而起到承重、截水和防流砂的作用，它又是深基础施工的可靠支护结构。抛大石块，抢速度施工如在施工过程中发生局部的或轻微的流砂现象，可组织人力分段抢挖，挖至标高后，立即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力，力争在未产生流砂现象之前，将基础分段施工完毕。此外，在含有大量地下水土层中或沼泽地区施工时，还可以采取土壤冻结法；对位于流砂地区的基础工程，应尽可能用桩基或沉井施工，以节约防治流砂所增加的费用。1
29、8影响填土压实的主要因素有哪些？如何检查填土压实的质量？答：（1）影响填土压实的主要因素有：土中含水率的影响。回填土含水量过大、过小都难以夯压密实。为此，要求回填土应有最佳的含水量，也就是当土壤在这种含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度，而且所需的夯击能最小。所以，当回填土过湿时，应先晒干或掺入干土及其他吸水材料；过干时，则应洒水进行湿润，尽可能使土壤保持在最佳含水量的范围内。分层铺土的厚度。根据压实机具的性能确定：羊足碾每层铺土厚度为2 0 03 5 0 mm，每层压实遍数为81 5遍；平碾为2 0 03 0 0 mm，压68遍；蛙式打夯机为2 0 02 5 0 mm，压34遍；人工打夯
30、不大于2 0 0 mm，压34遍。压实功的影响。（2）检查填土压实质量的方法每层土压实后，必要时均应取土壤检验其干密度。常采用环刀法取样测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每2 05 0 m3取一组（每个基坑不小于1组）；基槽或管沟回填每层按长度每2 05 0 m取一组；室内填土每层按1 0 05 0 0 m2取一组；场地平整填土每层按4 0 09 0 0 m2取一组。取样部位应在每层压实后的下半部。取样后先称出土的湿密度并测定含水量，然后按下式计算土的实际干密度：式中，为土的湿密度，gcm3；W为土的含水量，。检验标准：填土密实度以设计规定的控制于密度d作为检验标准。式中，c为填土的压
31、实系数；d max为填土的最大干密度。1 9试解释土的最佳含水量和最大干密度，它们与填土压实的质量有何关系？答：（1）土的最佳的含水量，是指土壤在一定压实条件下，能获得最大的密实度；最大干密度是指某种土在一定压力功条件下，干密度的最大值。（2）严格控制含水量在最佳含水量的2 %的范围内。土在此状态下，土粒间引力较小，保持有一定厚度的水膜，起着润滑作用，外部压实功较易使土粒相对移动，压实效果最佳。2 0常用的土方机械有哪些？试述其工作特点及适用范围。答：（1）土方工程施工机械的种类繁多，有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机和各种碾压、夯实机械等。而在土木工程施工中，尤以推土机
32、、铲运机和单斗挖土机应用最广，也具有代表性。（2）其工作特点及适用范围：推土机推土机适用于挖土深度不大的场地平整，铲除腐植土并运送到附近的弃土区；开挖深度不大于1 .5 m的基坑；回填基坑和沟槽；堆筑高度在1 .5 m以内的路基、堤坝；平整其他机械卸置的土堆；推送松散的硬土、岩石和冻土；配合铲运机进行助铲；配合挖土机施工，为挖土机清理余土和创造工作面。此外，将铲刀卸下后，还能牵引其他无动力的土方施工机械，如拖式铲运机、松土机、羊足碾等，进行土方其他施工过程的施工。推土机的运距宜在1 0 0 m以内，当推运距离为4 06 0 m时，最能发挥其工作效能。铲运机铲运机适用于大面积场地平整，开挖大型基
33、坑、沟槽，以及填筑路基、堤坝等工程。铲运机可铲含水量不大于2 7的松土和普通土，但不适于在砾石层、冻土地带和沼泽区工作。当铲运较坚硬的土壤时，宜先用松土机把土翻松0 .20 .4 m，以减少机械磨损，提高生产率。单斗挖土机单斗挖土机有正铲、反铲、拉铲和抓铲等数种，用以挖掘基坑、沟槽、清理和平整场地；更换工作装置后，还可进行装卸、起重、打桩等其他作业，是工程建设中常用的机械设备。2 1如何提高推土机、铲运机和单斗挖土机的生产率？如何组织土方工程综合机械化施工？答：（1）提高推土机、铲运机和单斗挖土机的生产率，需要组织土方工程综合机械化施工。（2）土方工程综合机械化施工是指以土方工程中某一施工过程
34、为主导，按其工程量大小、土质条件及工期要求，适量选择完成该施工过程的土方机械；并以此为依据，合理地配备完成其他辅助施工过程的机械，做到土方工程各施工过程均实现机械化施工。主导机械与辅助机械所配备的数量及生产率，应尽可能协调一致，以充分发挥施工机械的效能。2 2试述爆破原理和作用，炸药种类及性能。答：（1）爆破是指炸药产生剧烈的化学反应，在瞬间释放出大量的高温、高压气体，冲击和压缩周围的介质，使其受到不同程度的破坏。（2）工程中常用炸药的种类及性能如下：岩石硝铵炸药有1号和2号两种，是一种低威力的炸药，适用于爆破中等硬度或软质岩石。这种炸药对冲击、摩擦，不敏感，长时间加热后慢慢燃烧，离火即熄灭，
35、因此非常安全。但易溶于水，吸湿后固结硬化，不能充分爆炸或拒爆，故要注意防潮。露天硝铵炸药有1号和2号两种。这种炸药因爆炸后产生有毒气体较多，只能在露天爆破工程中使用。铵萘炸药也属硝铵炸药，具有良好的抗水性，可用于一般岩石爆破工程。铵油炸药是以硝酸铵为氧化剂，以柴油为可燃剂与木粉混合而成的低威钝感炸药，其原料及炸药的贮存和运输都较安全，配制工艺简单，成本低，适用范围广。但不防水，吸湿结块性强。胶质炸药又名硝化甘油炸药，是粉碎性较大的烈性炸药，爆速高，威力大，适用于爆破坚硬的岩石。此种炸药较敏感，在81 0时冻结，且在半冻结时敏感性极高，稍有摩擦即爆炸，因此适用于1 0以上地区。胶质炸药不吸水，可
36、用于水中爆破。梯恩梯（TNT）又称三硝基甲苯，其主要特性是：对撞击和摩擦的敏感度不大，但若掺有砂石粉类固体杂质时，则对撞击和摩擦的敏感度急剧增高；不溶于水，但在水中时间太长，会影响爆炸力；在爆炸时易产生有毒的一氧化碳，黑烟大，不能在通风不良的环境下使用。黑火药为弱性炸药，易溶于水，吸湿性强，受潮后不能使用；对撞击和摩擦的敏感性高，易燃烧，火星即可点燃。适用于内部药包爆破松软岩石和土层，开采料石和制作导火索。在有瓦斯或矿尘危险的工作面不准使用。起爆炸药是一种高级烈性炸药，用以制造雷管。按其敏感度分为正起爆药和副起爆药。正起爆药如雷汞、迭氮铅等对撞击、摩擦或火的敏感性很高，容易引起爆炸；副起爆药，
37、如特屈儿、黑索金、泰安等，其敏感性稍低，但威力大。它们的共同特点是爆炸速度很快，在瞬时内产生极大的冲击能，因此常用以起爆其他炸药。2 3试述爆破漏斗及参数与爆破效果的关系。答：（1）爆破漏斗参数包括：最小抵抗线W、漏斗半径r、爆破作用半径R和漏斗可见深度h 0。（2）为了说明爆破漏斗的大小和爆破介质的多少，一般用爆破作用指数来表示。不同爆破类型的划分，就是以爆破作用指数n为依据（见表1 -3）而炸药量的计算又是以标准爆破漏斗为理论依据。表1 -3 按n划分的爆破类型2 4试述药包的种类。如何计算各种药包的药量？答：假定用药量的多少是与漏斗内的介质体积成正比，则计算炸药量Q的基本公式为：式中，q
38、为爆破1 m3岩石所需耗药量，k gm3；V为被爆炸岩石的体积，m3；e为炸药换算系数。当标准抛掷爆破时，因rW，又由于所以药包的炸药量为：当加强或减弱抛掷爆破时，其药包的炸药量为：当仅要求松动爆破时，其药包的炸药量为：当为内部爆破时，其药包的炸药量为：式中，（0 .40 .6 n 3）、0 .3 3或0 .2均为实验爆破系数。2 5爆破施工中常用哪几种爆破方法？试比较其优缺点及适用范围。答：（1）在土木工程中，常用的爆破方法主要有裸露药包爆破、浅孔爆破、定向爆破和光面爆破。（2）其优缺点及适用范围裸露药包爆破。此法多用于炸碎岩石和大型爆破中的巨石改炮。此法耗药量大，为一般浅孔法爆破的35倍；
39、爆破效果不易控制，且岩片飞散较远而易造成事故。浅孔爆破。又称炮眼法，一般孔深为0 .55 m，直径为2 85 0 mm。孔眼可用风钻或人工打设，施工操作简便，炸药耗用量少，飞石距离近，岩石破碎较均匀，便于控制开挖面的形状，且可在复杂的地形条件下施工。但其爆破量小，效率低，钻孔工作量大。定向爆破定向爆破就是利用爆破的作用，将大量的土石方，按照指定的方向，搬移到一定的地点。定向爆破的基本原理，就是当爆破时，岩土总是沿最小抵抗线的方向抛掷出去，因此，合理选择临空面和布置炮眼是定向爆破的关键问题，以便把形成最小抵抗线的方向能够指向工程需要的方向，而将爆破的岩石抛向指定的位置。光面爆破。光面爆破就是使爆
40、破工程最终在开挖面上破裂成平整的光面，光面爆破可使岩层不受明显破坏，且岩壁平整；可减少超挖、欠挖工程量和施工费用；可减少和限制地震效应，以及飞石、冲击波的危险作用。2 6起爆材料有哪些？试述其构造及性能。答：（1）常用的起爆材料有导火索、传爆线、导爆管、火雷管和电雷管等。（2）其构造及性能导火索。导火索可在无电源情况下用以起爆火雷管，或引爆黑火药。它由经压缩的黑火药的线芯，外部包有数层涂有防水层的外皮制成。使用时应进行外观、燃速等检查，其长度不得少于1 .2 m，并应有相应的安全措施。传爆线。其构造系采用爆速高的炸药（黑索金、泰安）做药芯，外表有防水的面层。一般药量为81 3 gm，爆速6 0
41、 0 07 2 0 0 ms。传爆线需用雷管引爆，然后再引爆炸药。传爆线的联结可用串联、并联、并簇联等。其优点是防水性好、安全，但成本高。导爆管。导爆管是在半透明的塑料软管内涂有一层高燃混合药的起爆材料。起爆时，以1 7 0 0 ms左右的速度引爆火雷管，但软管不遭破坏。具有抗火、抗电、抗冲击、抗水和传爆安全等特性；适用于无瓦斯、矿尘的露天、井下、深水、杂散电流大和多排炮孔的微差爆破作业中。火雷管（普通雷管）。火雷管由外壳，正、副起爆药和加强帽等组成，雷管封闭端有使能量集中的聚能穴，利用其爆炸的聚能效应以提高起爆能力。由于雷管中常用的正起爆药为雷汞或迭氮铅，副起爆药为黑索金、泰安和特屈儿等，均
42、系敏感的猛烈炸药，因此在运输、保管和使用中应特别注意安全。电雷管。电雷管由普通雷管和电力引火装置组成，电雷管通电后，电阻丝发热，使发火剂点燃，引起正起爆药的爆炸，为即发电雷管；当电力引火装置与正起爆药之间放有缓燃剂时，为迟发雷管（又称延期雷管）。迟发雷管又有毫秒和秒迟发雷管之分，常用的秒迟发雷管有4、6、8、1 0及1 2 s等规格，主要用于多排药包需要间歇起爆的微差爆破中。2 7常用哪几种电爆网路？如何联结、计算？答：常用哪几种电爆网路见表1 -4。表1 -4 电爆网路的联结形式与计算公式2 8爆破施工中应采取哪些安全措施？答：爆破工程，应特别重视施工安全，认真贯彻执行爆破安全方面的有关规定
43、，尤其应注意以下几个方面：爆破器材的领取、运输和贮存，应有严格的规章制度。雷管和炸药不得同车装运、同库贮存。仓库离工厂或住宅区应有一定的安全距离，并严加警卫。爆破施工前，应做好安全爆破的准备工作，划好安全距离，设置警戒哨。闪电鸣雷时，禁止装药、接线，同时应迅速将雷管的脚线、电源线的两端分别绝缘，禁止使用不带绝缘包皮的电线。使用电力线路作起爆电源，必须有闸刀开关装置。区域线与闸刀主线的连接工作，必须是在所有爆破孔均已装药、堵塞完毕，现场作业人员已退至安全地区后方准进行。爆破中若发现拒爆，亦必须查清原因再进行处理。起爆之前应对爆破网路进行一次检查，防止接头与地面、岩石接触，造成短路。同时应用欧姆表
44、检查电爆网路的电阻和绝缘，如与计算值相差1 0以上时，应查明原因，并消除故障后方可起爆。必要时，爆破前还需事先计算地震、空气冲击波、飞石和毒气对四周环境影响的安全距离，以便采取有效措施予以保护。（二）习题1某场地平整有4 0 0 0 m3的填方量需从附近取土填筑，其土质为密实的砂黏土，试计算：（1）填土的挖方量；（2）已知运输工具的斗容量为2 m3，需运多少车次？解：（1）查表可知砂粘土取为三类土，KS1 .2 41 .3，1 .0 41 .0 7计算时若取大值，则KS取1 .3，取1 .0 7设填土的挖方量为V挖（V1），公式KsV2 /V1，V3 /V1由题意得：V34 0 0 0，则V3
45、 /V11 .0 74 0 0 0 /V1V13 7 3 8 .3 2 m3即挖土量为3 7 3 8 .3 2 m3。（2）土经开挖后的松散体积为V2V1 KS3 7 3 8 .3 2 1 .34 8 5 9 .8 2NV2 /22 4 2 9 .9 1，取n2 4 3 0（辆）2已知场地平整后的地面标高2 2 5 .0 0 m，基槽底的标高为2 2 2 .0 0 m，宽为2 m，土质为硬塑的亚黏土，用人工挖土并将土弃于基槽上边，试确定基槽的上口宽度，并绘出基槽的平面图和横断面图。解：H2 2 52 2 23 m查表1 -5，硬塑的亚粘土，静荷m0 .5，动荷m0 .6 7表1 -5 深度5
46、m内的基坑边坡坡度静荷BmH3 0 .51 .5 m上口宽度2 +1 .5 25 m，示意图如图1 -2。图1 -23某管沟的中心线如图1 -3，AB相距3 0 m，BC相距2 0 m，土质为黏土。A点的沟底设计标高为2 6 0 .0 0 m，沟底纵向坡度自A至C为3 ，沟底宽2 m，现拟用反铲挖土机挖土，试计算AC段的土方量。图1 -3解：A点HA2 6 2 .52 6 02 .5 mB点HB2 6 2 .0（2 6 03 0 0 .0 0 4）2 .1 2 mC点HC2 6 1 .5（2 6 05 0 0 .0 0 4）1 .7 m反铲挖土机动荷载m0 .6 7A点上底宽：2 +2 2 .
47、5 0 .6 75 .3 5 mB点上底宽：2 +2 .1 2 2 0 .6 74 .8 4 mC点上底宽：2 +2 1 .7 0 .6 74 .2 7 8 mA点面积为：0 .5 （2 +5 .3 5）2 .59 .1 9 m2B点面积为：0 .5 （2 +4 .8 4）2 .1 27 .2 5 m2C点面积为：0 .5 （2 +4 .2 7 8）1 .75 .3 4 m2故AC段的土方量为：4某场地如图1 -4。（1）试按挖、填方平衡的原则确定场地平整的计划标高H0，然后算出方格角点的施工高度，绘出零线，分别计算挖方量和填方量；（2）当iy0，ix3 时，试确定方格角点的计划标高；（3）当
48、iy2 ，ix3 时，试确定方格角点的计划标高。图1 -4解：（1）设计标高H0（1 /4 N）（）1 /（4 6）（2 6 22 6 12 6 0 .52 5 9 .5）2 （2 6 1 .52 6 1 .52 6 0 .52 6 02 6 0 +2 6 1 .04（2 6 12 6 0 .5）2 6 0 .7 5 m（2）H1 1H2 1H3 12 6 0 .7 5 +4 5 0 .0 0 32 6 0 .8 8 5 mH1 2H2 2H3 22 6 0 .7 5 +1 5 0 .0 0 32 6 0 .7 9 5 mH1 3H2 3H3 32 6 0 .7 51 5 0 .0 0 32
49、6 0 .7 0 5 mH1 4H2 4H3 42 6 0 .7 54 5 0 .0 0 32 6 0 .6 1 5 m（3）H1 12 6 0 .7 5 +3 0 0 0 .0 2 +4 5 0 .0 0 32 6 0 .9 4 5 mH1 22 6 0 .8 5 5 m；H1 32 6 0 .7 6 5 m；H1 42 6 0 .6 7 5 m；H2 12 6 0 .8 8 5m；H2 22 6 0 .7 9 5 m；H2 32 6 0 .7 0 5 m；H2 42 6 0 .6 1 5 m；H3 12 6 0 .8 2 5m；H3 22 6 0 .7 3 5 m；H3 32 6 0 .6
50、 4 5 m；H3 42 6 0 .5 5 5 m。5已知某场地长、宽尺寸，零线位置和四周的填、挖高度（见图1 -5），挖方边坡为11 .0，填方边坡为11 .5，试绘出场地边坡图，并计算边坡土方量。图1 -5解：设四个角点分别为A、B、C、D，零线上端为O，下端为OVOB（1 /3）（1 /2）0 .8 0 .8 7 58 m3VB1VB2（1 /3）（1 /2）0 .8 0 .8 0 .80 .0 8 5 3 m3VBC（1 /2）（0 .8 0 .8 /2 +1 .6 1 .6 /2）6 04 8 m3VC1VC2（1 /3）（1 /2）1 .6 1 .6 1 .60 .0 6 8 3
