作者：圣才电子书
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应惠清《土木工程施工（上册）》（第2版）配套题库【课后习题＋章节题库（含考研真题）＋模拟试题】试读：
第一部分 课后习题
第一章 土方工程
（一）思考题1．土的可松性在工程中有哪些应用？
答：土的可松性是指自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复的性质。土的可松性在工程中应用于土方调配、计算土方机械生产率及运输工具数量等地方。
2．场地设计标高的确定方法有哪两种？它们有何区别？
答：（1）场地设计标高的确定方法有两种：①原地形标高可利用等高线用插入法或在实地测量求得；②最小二乘法原理。（2）两者区别：场地比较平缓，对场地设计标高无特殊要求时可使用等高线用插入法。
当需同时满足挖方量与填方量平衡，总的土方量最小，地形比较复杂，一般需设计成多平面场地时应用最小二乘法原理。
3．何谓“最佳设计平面”？最佳设计平面如何设计？
答：（1）最佳设计平面是指满足建筑规划、生产工艺和运输要求以及场地排水等前提下，使场内挖方量和填方量平衡，并使总的土方工程量最小的场地设计平面。（2）设定要求：①与已有建筑物的标高相适应。满足生产工艺和运输的要求；②尽量利用地形，以减少填挖方的数量；③根据具体条件，争取场内挖同填相平衡，以降低土方运输费用；④要有一定的泄水坡度。以满足排水要求。
4．试述土方调配“表上作业法”的计算步骤。
答：表上作业法”的计算步骤为：①编制初始调配方案；②最优方案判别；③方案的调整
5．影响边坡稳定的主要因素有哪些？
答：影响边坡稳定的主要因素如下：
①土质，土质粘聚力越大边坡越稳定，边坡可陡些；
②挖土深度，深度越大，产生滑移土体越重，边坡越不稳定；
③施工期边坡上的荷载，动荷载静荷载增加了边坡的剪应力；
④土的含水率及排水情况，土的含水率越大，土体自重增加，土体抗剪强度下降；
⑤边坡留置时间，留置时间越长边坡越稳定。
6．土壁支护有哪些形式？
答：土壁支护主要包括基坑支护和基槽支护，基坑（槽）支护结构的形式有多种，根据受力状态可分为横撑式支撑、板桩式支护结构、重力式支护结构，其中，板桩式支护结构又分为悬臂式和支撑式。
7．试述水泥土重力式支护结构的设计要点。
答：水泥土重力式支护结构的设计主要包括整体稳定、抗倾覆稳定、抗滑移稳定、位移等，有时还应验算抗渗、墙体应力、地基强度等。水泥土墙设计应考虑因素有墙背填土的粘聚力和内摩擦角大小、活荷载分布及大小、挡土墙的基底应力大小、挡土墙的结构形式和断面尺寸等。
8．试述“相当梁法”的计算原理。
答：用“相当梁法”求解嵌固支承单支点板桩，首先要找出板桩的反弯点C。反弯点位置与土的内摩擦角、粘聚力有关，并受板桩后的地下水位及地面荷载等因素影响。通过对不同长度和不同入土深度的板桩弯矩与挠曲线的研究，发现板桩的反弯点C与土压力强度等于零的位置较接近，计算中可取该点作为反弯点，由此引起的误差不大，但使计算大大简化。
9．降水方法有哪些？其适用范围如何？
答：（1）降水方法可分为重力降水（如积水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井泵、电渗井点等）。土方工程中采用较多的是集水井降水和轻型井点降水。（2）适用范围：①重力降水，方法比较简单、经济，对周围影响小，应用较广，主要用于涌水量较小，水位差不大的情况。②强制降水，主要用于涌水量较大，水位差较大或土质为细砂或粉砂，易产生流砂、边坡塌方及管涌等情况。
10．试述流砂形成的原因及其防治措施。
答：（1）流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。（2）防治流砂的方法主要有：水下挖土法、冻结法、枯水期施工、抢挖法、加设支护结构及井点降水等，其中井点降水法是根除流砂的有效方法之一。
11．轻型井点的设备包括哪些？
答：轻型井点的设备包括两种：①管路系统：滤管、井点管、弯连管及总水管等；②抽水设备：真空泵、射流泵、隔膜泵井点设备。
12．轻型井点的设计包括哪些内容？其设计步骤如何？
答：（1）轻型井点的设计包括高程布置与平面布置。平面布置即确定井点布置形式、总管长度、井点管数量、水泵数量及位置等。高程布置则确定井点管的埋设深度。（2）设计的步骤是：确定平面布置→高程布置→计算井点管数量等→调整设计。
13．试述主要土方机械的性能及其适用性。
答：（1）推土机操纵灵活，运转方便，行驶速度快，易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用范围较广。推土机适于开挖一至三类土，多用于平整场地，开挖深度不大的基坑。（2）铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序（挖土、装土、运土、卸土和平土）的机械。铲运机操纵简单，不受地形限制，行驶速度快，生产效率高。铲运机适于开挖一至三类土，常用于坡度为20°以内的大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等。（3）挖掘机
①正铲挖掘机适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一至四类土和经爆破的岩石及冻土。
②反铲挖掘机适用于开挖一至三类的砂土或粘土。主要用于开挖停机面以下的土方，一般反铲的最大挖土深度为4～6m，经济合理的挖土深度为3～5m。
③抓铲挖掘机适用于开挖较松软的土。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井，采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥、装卸碎石、矿渣等松散材料。
④拉铲挖掘机适用于一至三类的土，可开挖停机面以下的土方，如较大基坑（槽）和沟渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。其开挖的边坡及坑底平整度较差，需更多的人工修坡（底）。
14．填土的密实度如何评价？
答：密实度要求一般由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定。压实系数（压实度）λ为土的控制干重度ρ与土的最大cd干重度之比ρ。dmax
15．影响填土质量的因素有哪些？
答：填土压实质量主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。
①压实功的影响，填土压实后的重度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。
②含水量的影响，在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。
③铺土厚度的影响，土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。（二）习题
1．某工程场地的方格网如图1-1所示，方格网的边长为20m，双向泄水坡度i=i=0.3％，试按挖填平衡的原则确定其设计标高。xy图1-1
解：根据题意，作图1-1所示的场地泄水坡度图。图1-2 泄水坡度图
设所计算场地的设计标高为Z，得Z=1/4n（∑Z+2∑Z+3∑Z+400123∑Z）=171.004
考虑泄水坡度，以Z作为场地中心的设计标高，根据式1-1-50，则场地方格网各角点的设计标高为：
2．求图1-3所示场地的最佳设计平面。图1-3
解：由题意可得：
由得
式中其他以此类推；
根据最佳设计平面表得出[P]、[Px]、[Py]、[Pz]、[Pxx]、[Pxy]、[Pxz]、[Pyz]、[Pyy]的值代入上述方程得：
得
由公式：
则：
由可求得H。
3．用表上作业法求图1-4所示土方调配的最佳方案，并计算运输工程量、绘制土方调配图。图1-4
解：（1）编制初试调配方案
首先将图1-3的土方数填入计算表中，见表1-1。表1-1 填土挖方TTTT1234量区 挖土区338007000 W201000 5671200000 W702000 428000300 W703000 填方量40304050160
在表1-1中找价格系数最小的方格（c=200），确定它所对应的13调配土方数（40）。由于T填方区的土已全部分配完，所以c、c11112都等于零。则c最多可分配调配土方数30，c、c都为零。再在剩332343下的表中选价格系数最小的方格（c=300），由于W挖方区的挖方211量为20，所以可以确定其对应的调配土方数为20，则c对应的调配22土方数为10，所以c、c都等于零。再根据T填方量和W挖方量可314142知，c对应的调配土方数为50，c对应的调配土方数为10。把上述4232数据列于表1-2。表1-2 填土挖方TTTT1234量区 挖土区3380070002W×××2010000 5671200001150W×702000000 42800030043W××70300000 填方量40304050160（2）最优方案判别
采用“假想价格系数法”求检验数。首先求出表中各个方格的假想价格系数c′，有调配土方的假想价格c′=c；无调配土方的假想价ijijij格系数，利用任一矩形的四个方格内对角线上的假想价格系数之和相等求出。将求出的假想价格系按照公式：，计算出表中无调配土方方格的检验数，列于表1-3中。表1-3 填土挖方TTTT1234量区 挖土区33027080W×××0201000003809040000006501270000000115W×7020006111270000000082030400000043W××7030032030-2000000填方量40304050160
由表1-3可知，、、的检验数均为负数，说明初始方案不是最优方案，需做进一步调整。（3）方案的调整
首先，在所有负检验数中选一个（一般选取最小的），即，把它所对应的变量x作为调整对象。12
然后找到x的闭合回路。作法是：从x出发，沿水平与竖直方1212向前进，遇到适当的有数字的方格作90°转弯（也不一定转弯），然后继续前进，如果路线确当，有限步后便能回到出发点，形成一条以有数字的方格为转角点的、用水平和竖直线连起来的闭回路，见表1-4。表1-4TTTT 填土区 挖土区1234 W1 W10210x12 W 30340×
接着从空格x出发，沿着闭回路（方向任意）一直前进，在各12奇数次转角点（以x出发点为0）的数字中，挑出一个最小的（本题12中便是在x（40）及x（10）中选出“10”），将它由x调到x方31323212
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