自考桥梁工程考试重点_桥梁工程考试重点

2020-02-26 其他范文 下载本文

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第一章桥梁的结构:下部结构,基础,桥墩,桥台,上部结构地基分类:a天然地基:未经人工加工就能满足设计要求的地基。B人工基础:经过人工加固或处理后的地基。3 基础的分类:浅基础,深基础,深水基础 浅基础分为刚性扩大基础与柔性扩大基础

深基础分为桩基础、沉箱基础、沉井基础和地下连续墙 4深浅基础定义及区别

浅基础:埋置深度较浅(一般在数米以内),且施工相对简单。深基础:埋置深度较深

区别:浅基础再设计预算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响,而深基础不可以。5地基:承载建筑物各种作用的底层

基础:将建筑物的各种作用传递至地基的结构物。6桥梁各部分名称及功能作用

A:桥跨上部结构1)桥跨结构:行车走人跨越障碍的结构物。2)支座系统:支撑上部结构并将上部结构产生的各种作用传递至桥梁墩台。

B:桥墩下部结构1)桥墩:设在河中、岸上或地面上支撑两侧桥墩上部结构的建筑物。2)桥台设在桥的两端,之尘上部结构并与路基衔接承受台后土压力的建筑物。3)墩台基础:保证桥梁墩台安全并将各种作用传至地基的桥梁墩台的最下部。

C:附属结构

引道、锥坡、导流护岸等调治构造物。

第二章

1浅基础常用类型:

按受力条件:刚性基础、柔性基础。按材料:砖基础、片石基础、水泥混凝土及片石水泥混凝土基础、钢筋水泥混凝土基础,灰土三合土。按构造分:刚性扩大、单独、联合、条形、片筏和箱型

2地基土容许承载力的方法:1)根据现场荷载试验的p-s曲线确定2)按地基承载力理论公式计算3)按线性规范提供的经验公式计算

3确定基础埋置深度考虑因素:1)地址和地形条件2)河流的冲刷程度3)当地的冻结深度4)上部结构形式5)保证持力层稳定所需的最小埋度6)施工技术条件7)造价 3论述:

地基地质条件

1)对于岩石地基,把基础放到单一的地质上尽量放在新鲜的岩层上 2)对于非岩石地基,原则上应放在强度较高的地基上

3)多层土:上软下硬埋深;上硬下软埋深且必须验算软土地基强度 河流冲刷程度:

在有冲刷的河流中,为了防止桥梁墩台基础四周和基地下土层被水流抱空冲走以致倒塌基础必须埋置再设计洪水的最大冲刷线以下不少于1m。当地冻结深度:

上部为超静定结构的桥涵基础,其地基为冻胀土层时,应当将基地埋入冻结线以下不少于0.25m。地基地形条件:

打地基为倾斜土坡时,应结合实际情况予以适当折减并采取以下措施:如基础位于较陡的岩体上,可将基础做成台阶形,但要注意岩体的稳定性。上部结构形式

保证持力层稳定所需的最小埋深:基础的埋置深度应在天然地面或无冲刷河床以下不小于1m。4.地基应力计算

5.刚性扩大基础的验算项目:1)地基承载力验算2)基底合力偏心距验算3)基础稳定性和地基稳定性验算(基础稳定性验算包括:倾覆稳定性验算和基础滑动验算)4)基础沉降验算(沉降量,相邻基础沉降差,基础由于地基不均匀沉降而发生的倾斜等)

6.柔性基础:在基础中配置足够数量的钢筋

刚性基础:在基础中不许配置受力钢筋

判断标准:是否有足够negligence抵抗拉弯应力:有----刚性;无----柔性 7.地基承载力容许值的确定

[fa]=[fa0]+k1r1(b-a)+k2r2(h-3)[fa]—地基承载力容许值

b—基础底面的最小边宽(m)当b10m时;h=4b K1k2—基地宽度,深度修正系数,R1—基地持力层土的天然重度。若持力层在水面以下且为透水者,应取消浮重度

R2—基地以上图层的加权平均重度,换算时如持力层在水面以下且不透水者时,不论基地以上的透水性质如何一律取饱和重度;当透水时,水中部分土层则应取浮重度。

8.刚性角:自墩台边缘处的垂线与基地边缘的过线间的最大夹角。特点:数值与基础所用的土方工程材料强度有关。9.地基承载力验算

中心荷载作用下:p=n/a

偏心荷载作用下:p=n/a+-m/w

M:各外力对基地形心轴的力矩 W:基地截面模量

第三章

1.钻孔灌注桩的施工步骤:1)准备场地2)埋置护筒3)制备泥浆4)安装钻机平台5)钻孔6)清空7)吊装钢筋笼8)灌注水下混凝土9)去桩头

2.护筒作用:1)固定桩位,并作钻孔导向2)保护孔口防止孔口土层坍塌3)隔离孔内外表层水,并保持钻孔内水位高出施工水位,以稳固孔壁

3.泥浆的作用:1)在孔内产生较大的静水压力,可防止塌孔2)泥浆向孔外土层渗透,在钻进过程中,由于钻头活动,孔壁表层形成一层胶泥,具有护壁作用,同时切断孔内外水流,能稳定孔内水位。3)具有挟带钻渣作用,冷却机具和切土润滑作用 4.泥浆循环程序

1)正循环:在钻进过程中泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头,通过钻杆中心,从钻头喷入钻孔内,泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护壁顶部排出至沉淀池,钻渣在此沉淀,而泥浆仍进入泥浆池循环使用。

2)反循环:泥浆从钻杆和孔壁间的环状间隙流入孔内,来冷却钻头并携带沉渣由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。5.钻孔过程中容易发生的质量问题及处理方法

1)塌孔:探明塌孔位置,将少量砂土和粘土的混合物回填到塌孔处1-2m。踏空严重,应全部回填沉积物密实后重新钻孔

2)缩孔:可以重复扫孔以扩大孔径

3)斜孔:在偏斜处吊放钻头,上下反复扫孔,直至把空位矫直;或在偏斜处回填砂粘土,待沉积密实后重钻。4)断桩,卡钻,卡管 6.钻孔注意事项

1)在钻孔过程中,始终要保持钻孔内水位高出筒外水位1-1.5m的水位差和护壁泥浆的要求,以起到护壁固壁的作用,防止塌孔。

2)在钻孔过程中应根据土质的因素,控制钻进速度和泥浆稠度 3)钻孔应一气呵成,避免中途停钻以免塌孔

4)钻孔过程中应加强对桩位成孔情况的检查工作 7.清空的目的:出去孔壁沉淀的钻渣和泥浆

方法:抽浆清孔,掏浆清孔,换浆清孔

8.孔壁支撑方法:现浇筑水泥混凝土,沉井护圈,钢套管支护 9.桩基础的组成特点

1)桩基础可以是单根桩,单排桩或者多排桩

2)对于双柱式桥墩单排桩基础,当桩基础外漏在地面上较高时,桩间以横系梁相连,以加强各桩的横向联系。多数情况下桩是由多根桩组成的裙装基础,基础可全部埋入地基土中。

3)群桩基础中所有桩的顶部有承台联合成一体,在承台上再修筑墩身或台身及上部结构。

4)特点:承载力高,稳定性好,沉降量小而均匀,在深基础中具有耗材小施工快速简单,在深水河道中,可避免或减少水下工程,简化施工设备和技术要求,加快施工速度,改善施工条件。10.桩基础适用条件

1)荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的地基持力层位置较深,采用浅基础或人工基础在技术上和经济上不合理时 2)河床冲刷较大,河道不稳定或冲刷深度不易正确计算,位于基础或结构物下面的土层有可能被冲刷侵蚀,如采用浅基础不能保证基础的安全。

3)当地基沉降量过大,或者建筑物对不均匀沉降敏感时,采用桩基础穿过松软土层,将荷载传递到较坚实的土层以减少沉降量使其沉降均匀。

4)当建筑物受较大的水平荷载,为减少建筑物的水平位移和倾斜

5)当施工水位或地下水位过高,采用其他深基础施工不便经济不合理时

6)地震区,可液化的地基中,采用桩基础可增加建筑物的抗震性,桩基础穿越可液化的土层,并伸入下部密实稳定土层消除减轻地震对建筑物的影响。11.桩基础的分类

1)按承台分:高桩承台基础,低桩承台基础

2)按施工方法:沉桩,灌注桩,管柱桩,钻埋空心桩 3)按桩的设置效应分:挤土桩,部分挤土桩,排挤土桩

4)按承载性分:竖向受何桩(摩擦桩,端乘桩)横向受何桩(主动桩,被动桩,竖直桩,斜桩)5)按材料分:钢桩,钢筋混凝土桩 12.桩的构造

1)钻孔桩:实心断面设计直径>0.8m水泥混凝土等级>C25;桩内钢筋应按桩身内力和抗裂性的要求布设,长摩擦桩应根据桩身弯矩分布情况分段配筋;短摩擦桩也可以按桩身最大弯矩通长均匀配筋;按桩内力计算桩身不需要配筋时,应在桩顶3-5m内设置构造钢筋

2)主筋直径≥16mm,数量≥8根,净距不小于80mm不应大于350mm。配筋较多时可以采用束筋。3)箍筋直径≥干主筋直径切不小于8mm 4)对于较大的桩或较长的钢筋骨架,可每隔2-2.5m设一道加劲箍筋直径在16mm-32mm 5)主筋保护层厚度≥60mm 6)钻孔灌注桩合筋率0.2%-0.6% 13.承台和横系梁构造

1)承台平面尺寸和形状应根据上部结构底截面尺寸和形状以及底桩的平面布置而定,一般采用矩形和圆端型 2)刚性承台厚度宜为桩径的1.0倍以上不小于1.5m 3)桩与承台的连接:钻孔灌注桩顶部主筋宜伸入承台,桩身嵌入承台的深度采用100mm

第四章

一、桩的负摩阻力:

产生原因:①在桩附近地面大量堆载,引起地面沉降

②土层中抽取地下水或其他原因,地下水位下降,是土层产生自重固结下沉 ③桩穿过欠压密土层进入硬持力层,土层产生自重固结下沉

④桩数很多的密集群桩打桩时,使桩周土中产生很大的超孔隙水压力,打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉 ⑤在黄土、冻土中的桩,因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉

位置:产生桩身负摩阻力的范围就是桩侧土层对桩产生相对下沉的范围。桩侧下沉量有可能在某一深度与桩身的位移量相等,此处桩侧摩阻力为零,而在此深度以上桩侧土下沉大于桩的位移,桩侧摩阻力为负,即中性点以上位置 后果:桩的承载力相对降低,桩基沉降加大

措施:预制桩表面涂沥青层,来降低或消除负摩阻力

二、基本概念: 1温克尔地基:该模型假定地基土表面上任一点处的变形Si与该点所承受的压力强度Pi成正比,而与其他点上的压力无关

2弹性地基梁:在桩顶收到轴向力、横轴向力和弯矩作用时,如果忽略主轴向力的影响,桩就可以看做一个设置在弹性

地基中的竖梁,称为弹性地基梁 3土的弹性抗力及分布规律:

定义:由于桩基础在荷载作用下要产生位移,桩的竖向位移引起桩侧土的摩阻力和桩底土的抵抗力;桩身的水平位移及转动挤压桩身侧向土体,侧向土体必然对桩产生一横向土抗力Pzx,他起抵抗外力和稳定桩基础的作用,土的这种作用力称为土的弹性抗力

分布规律:①认为地基系数C随深度成正比例增加 ②认为地基系数C自地面延伸度呈曲线增加 ③认为地基系数C随深度呈抛物线规律增加

④认为地基系数C随深度为均匀分布,不随深度变化

4单桩、单排桩:指在与水平外力H作用面相垂直的平面上,由单根或多根桩组成的单根(排)桩的桩基础,对于单桩来说,上部荷载全由他承担

5计算宽度:为了将空间受力简化为平面受力,并综合考虑桩的截面形状及多排桩桩间的互相遮蔽作用,将桩的设计宽度(直径)换算成相当实际工作条件下,矩形截面桩的宽度b1成为桩的计算宽度

6弹性桩:当桩的入土深度h>2.5/a时,桩的相对刚度小,必须考虑桩的实际刚度,按弹性桩来计算。刚性桩:当桩的入土深度h

7群桩效应:摩擦型群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,这种群桩不同于单桩的工作性能所产生的效应,称其为群桩效应 8多排桩的4个刚度系数:

①当第i根桩桩顶处仅产生单位轴向位移(ci=1)时,在桩顶引起的轴向力为ρpp ②当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移(αi=1)时,在桩顶引起的横轴向力为ρHH ③当第i根桩桩顶处仅产生单位横轴向位移(αi=1)时,在桩顶引起的弯矩为ρMH;或当桩顶产生单位转角(βi=1)时,在桩顶引起的横轴向力为ρHM ④当第i根桩桩顶处仅产生单位转角(βi=1)时,在桩顶引起的弯矩为ρMM

三、单桩轴向荷载传递特性

P→相对位移→桩侧摩阻力Pf产生并增大→Pf达到最大→桩底阻力Ps产生并达到最大值 P=Pf+Ps

四、单桩在轴向受压荷载作用下的破坏形式

①纵向挠曲破坏:当桩底支承在很坚硬的地层,桩侧土为软土层其抗剪强度很低时,桩在轴向受压荷载作用下,如同一受压杆件,呈现纵向挠曲破坏

②桩底土整体剪切破坏:当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层而达到强度较高的土层时,桩在轴向受压荷载作用下,由于桩底持力层以上的软弱土层不能阻止滑动土楔的形成,桩底土体将形成滑动面而出现整体剪切破坏

③刺入式破坏:当具有足够强度的桩入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时,桩在轴向受压荷载作用下,将出现刺入式破坏

第五章

1沉井分类

1)按施工方法分:一般沉井、浮运沉井

2)按建筑材料分:砼沉井、钢筋砼沉井、竹筋砼沉井、钢沉井

3)按形状分:1按平面形状:圆形、矩形、圆端形2按立面形状:柱形、阶梯型、锥形 2各部分组成名称及其作用

井壁(施工时为挡土挡水的围壁结构,使用阻膜为基础的一部分承受荷载)、刃脚(利于沉井切土下沉)、内隔墙(增加沉井的整体刚度)、井孔(挖土和排土的通道,可挖空心或实心)、射水管(调节沉井下沉)、封底及顶盖(承受荷载)、凹槽(有利底板和井壁的结合)

☆沉井下沉过程中遇到的问题及处理:

①偏斜:可用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法处理,空气幕沉井也可采用单侧压气纠偏。若沉井倾斜,可在高侧集中出土,加重物,或用高压射水冲松土层;底侧回填砂石,且必要时在井顶施加水平力扶正。若中心偏移则先出土,使井底中心向设计中心倾斜,然后在对侧除土,使沉井回复竖直,如此反复沉井逐步移近设计井位中心 ②下沉困难:增加压重和减少井壁摩阻力 ③突沉:控制均匀挖土,减小刃脚处挖土深度

④流沙:a排水下沉时发生流沙,可采取向井内灌水,或不排水除土下沉时,减少水头梯度b采用井点,或深井和深井泵降水,降低井壁外水位,改变水头梯度方向使土层稳定,防治流沙发生 3沉井作为整体深基础的计算内容: ①非岩石地基上沉井基础计算 ②基底潜入基岩层内的计算 ③墩台顶面的水平位移 ④验算

4沉井的施工方法:(1)旱地上沉井施工:①清整场地②制造第一节沉井③拆模及抽垫④挖土下沉⑤接高沉井⑥设置井顶防水围堰⑦基底检验和处理⑧沉井封底⑨井孔填充和顶板浇筑(2)水中沉井施工:①筑岛法②浮运沉井施工 ☆说出几种地基处理的方法

孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等

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