土木工程施工第三版课后习题答案.docx

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土木工程施工第三版课后习题答案

第1篇专业工种工程施工技术

第1章土方工程

1、1某矩形基坑,其底部尺寸为4mx2m,开挖深度2、0m,坡度系数m=0、50,

试计算其开挖量,若将土方用容量为2m3的运输车全部运走,需运多少车次？

（Ks=1、20,K′s=1、05）

解答:

由m=0、5,H=2m,得B=m*H=0、5*2=1、0m,

基坑的上底面积F1=（4+2B）（2+2B）=6*4=24m2

基坑的下底面积F2=2*4=8m2

中截面面积Fo=（4+B）（2+B）=5*3=15m2

天然状态下土方量V1=H/6（F1+4Fo+F2）=2/6*（24+60+8）=30、67m3

V2=KsV1=1、2*30、67=36、8m3

则需要运送车次n=V2/q=36、8/2=18、4=19次

1、2试推导出土的可松性对场地平整设计标高的影响公式,H’o=Ho+△h

△h=Vw（K′s-1）/（Ft+Fw*K′s）

解答:

在不考虑可松性时Vw=Vt

由于土的可松性有多余的土:

Vw-Vt/K′s

调整后挖方多了Fw*△h

则填方所需的土:

Vw-Vt/K’s=Fw*△h+Ft*△h/K’s

所以△h=（Vw*K′s-Vt）/（Fw*K′s+Ft）=Vw（K′s-1）/（Ft+Fw*K′s）

1、3如下图所示的管沟中心线AC,其中AB相距30m,BC相距20m,A点管沟底部标高240、0m,沟底纵向坡度自A至C为4‰,沟底宽2m,试绘制管沟纵坡面图,并计算AC段的挖方量。

（可不考虑放坡）

解答:

Fa=2*1、5=3、0m2,Fb=1、12*2=2、24m2,

Fc=2、2*2=4、4m2

则Vac=Vab+Vbc=Hab/6*（Fa+4Fo+Fb）+Hbc/6*（Fb+4F1+Fc）

=30/6*（3+4*1、31*2+2、24）+20/6*（2、24+4*1、66*2+4、4）

=145m3

1、4某工程场地平整,方格网（20m*20m）如图所示,不考虑泄水坡度、土的可松性及边坡的影响试求场地设计标高Ho,定性标出零线位置。

（按挖填平衡的原则）

解答:

Zo=1/4n（∑Z1+2∑Z2+3∑Z3+4∑Z4）=1/4*6[63、24+64、34+62、58+63、67+2*63、37+63、94+62、94+64、17+62、90+63、23）+4*（63、35+63、76）]

=63、34m

1、5某土方工程,其各调配区的土方量与平均运距如下所示,试求其土方的最优化调配方案。

T1

T2

T3

挖方量

W1

500

50

X

130

X

60

500

50

70

140

W2

X

-40

500

40

X

-30

500

70

40

80

W3

3

00

70

500

60

140

70

W4

X

30

X

110

400

40

400

100

120

40

填方量

8

0

初始方案如上,对其进行判别,有

12=70-130=-60﹤0则说明上述初始方案不就是最优方案,需调整。

T1

T2

T3

挖方量

W1

400

50

100

70

X

60

500

50

70

140

W2

X

20

500

40

X

30

500

70

40

80

W3

400

60

X

80

100

70

500

60

140

70

W4

X

30

X

50

400

40

400

100

120

40

填方量

8

0

T1T2

W1500X12

500

W2300100

调整后如图,

均为正,所以为最优方案。

Z=400*50+100*70+500*40+400*60+100*70+400*40=94000mm3

1、6某基坑底面积为20m*30m,基坑深4m,其地下水位在地面以下1m,不透水层在地面以下10m,地下水为无压水,土层渗透系数为15m/d,基坑边坡为1:

0、5,

拟采用轻型井点降水,试进行井点系统的布置与计算。

解答:

因基坑面积较大,井点平面布置采用环形布置形式。

高程布置为:

因该井为无压非完整井,取△h=0、8m,i=1/10,l=1、0m

所以有L=10+4*0、5+1=13m,

井点管埋深h′≥4+0、8+1/10*13=6、1m

取h′=6、1m,则s=h′-1=5、1m

则s/（s+l）=0、84

所以有Ho=1、84*（5、1+1）=11、224>H=9m,取Ho=9m

所以Xo=

=

=17、27m

R=2S

=2*5、1*

=118、51m

则Q=1、366K（2Ho-s）S/[㏒（R+Xo）-㏒Xo]

=1、366*15*（2*9-5、1）*5、1/（㏒135、78-㏒17、27）

=1505、27m3/d

滤管与井点管均用d=38mm,则单根井点管的最大出水量

q=65π*d*l

=65*3、14*0、038

=19、13m3/d

所以井点管数量n′=Q/q=1505、27/19、13=79根

间距D′=L′/n′=2*（36+26）/79=1、57m

1、7某基坑地面尺寸为30m*50m,深3m,边坡为1:

0、5,地下水位在地面以下8m厚的细砂含水层。

细砂含水层以下为不透水层。

拟采用一级轻型井点降低地下水位,环状布置,井点管埋置面不下沉（为自然地面）,现有6m长井点管,1m长滤管,试:

（1）验算井点管的埋置深度能否满足要求;

（2）判断该井点类型;

（3）计算群井涌水量Q时,可否直接取用含水层厚度H,应取为多少？

为什么？

解答:

（1）由题意有总管埋设面至基底h1=3m,i=1/10

L=15+1、5+1=17、5m,△h=1m

则△h+h1+i*L=3+1、75+1=5、75﹤h=6m

所以埋深能满足要求。

（2）因水井底部未达到不透水层,则为非完整井,且地下水为无压水,则该井点属于无压非完整井。

（3）因为S=h-1、5=6=1、5=4、5m

s/（s+l）=4、5/5、5=0、82,则

Ho=1、84（s+l）=1、84*5、5=10、12m﹥H=7、5m

所以直接取含水层厚度H=7、5m

第4章混凝土结构工程

4、1某建筑物有5根L1梁,每根梁配筋如下图所示,试编制5根L1梁钢筋配料单。

解钢筋配料单

名称

钢筋

编号

钢筋简图

符号

直径

mm

平均长度mm

数量

五根L1梁

2Ф20

20

6350

10

2Ф10

10

6105

10

1Ф20

20

6638

5

1Ф20

20

6638

5

31Ф6

6

1248

155

号钢筋下料长度5980+2×100+2×6、25×20-2×2×20=6350mm

号钢筋下料长度5980+2×6、25×10=6105mm

号钢筋下料长度4400+2×（390+564+100）+2×6、25×20-4×0、5×20-2×2×20=6638mm

号钢筋下料长度3400+2×（890+564+100）+2×6、25×20-4×0、5×20-2×2×20=6638mm

号钢筋下料长度（412+162）×2+100=1248mm

4、2某主梁筋设计5根φ25的钢筋,现在无此钢筋,仅有φ28与φ20的钢筋,已知梁宽为300mm,应如何替换？

解:

根据等截面积代换,初选2φ28与3φ20

As2=2×

×282+3×

×202

×252

则改用3φ28与2φ20

As2=3×

×282+2×

×202

×252满足要求

且构造能满足需用故选用2φ28与3φ20代替5φ25钢筋

4、3某梁采用C30混泥土,原设计纵筋为6根φ20（fy=310N/mm2）,已知梁断面b*h=300mm*300mm,试用HPB235级钢筋（fy=210N/mm2）进行代换。

解:

采用等强度代换假设6根φ20为一排配制

as=35mmAs=1885mm2

h0=300-35=265mm受压区高度

=136、2mm

Mu=Asfy（h0-

）=1885×310×（265-

）=115kn、m

用HPB235级钢φ25代换αs’=25+12、5=37、5mmh0‘=h0-αs‘=262、5mm

αs=

=

=0、389

ξ=1

=0、528

rs=

=0、736As’=

=

=2834mm2

若选用6φ25As=3217>2834但构造不满足要求

选用φ32号钢筋as’’=25+16=41h0’’=h0-as’’=259mm

αs=

=

=0、4

rs=

=0、724As’’=

=

=2920mm2

选用4φ32As=3127满足代换要求

4、4某剪力墙长、高分别为5700 mm与2900mm,施工气温250C,混泥土浇筑速度为6m/h,采用组合式钢模板,试选用内、外钢楞。

解:

1）模板选用:

将钢模板以其短边沿2、9m的方向排列

12P6015+3P5015+4P6012+P5012

2）模板结构布置（包括内、外钢楞布置）

内、外钢楞均采用φ51X35钢管,布置如图所示:

3）荷载设计值:

混凝土自重:

rc=24KN/m2

（1）混凝土侧压力坍落度为7cm

侧压力标准值t0=200/（25+15）=5

F1=0、22rct0β1β2γ1/2

=0、22X24X5X1、0X1、0X61/2

=64、67KN/m2

F2=rcH=24X2、9=69、6KN/m2

取两者中小值,即F1=64、67KN/m2KN/m2

混凝土的侧压力设计值F=64、67X1、2X0、85=66KN/m2

（2）倾倒混凝土时产生的水平荷载为4KN/m2

荷载设计值为:

4X1、4X0、85=4、76KN/m2

（3）荷载组合:

F’=66+4、76=70、46KN/m2

4）内钢楞验算:

2根φ51X3、6钢管I=2X14、81X104mm4W=2X5、81X103mm3

（1）计算简图、本来为7跨连续梁,但由于等跨,直接以五跨连续梁计算,

q1=F’X0、6=70、76X0、6=42、46KN/m（承载力）

q2=FX0、6=66X0、6=39、6KN/m（挠度）

（2）抗弯强度验算:

内钢楞两端伸臂长度为基本跨度之比较小,故可简化为5跨连续梁计算挠度

Mmax=1/11q1l2=1/11X42、46X0、752=2、17KN·m

抗弯承载力:

σ=

=

=186、9N/mm2<215N/mm2

（3）挠度验算:

W=0、677Xq2l4/100EI=

=1、39mm<3mm

综上:

内外钢楞均选用2φ51X3、6钢管,能满足要求。

4、5设混泥土的水灰比为0、6,已知设计配合比为水泥:

砂:

石子=260kg:

650kg:

1380kg,现测得工地砂含水率为3%,石子含水率为1%,试计算施工配合比,若搅拌机的装料容积为400L,每次搅拌所需的材料又就是多少？

解由于w/c=0、6水泥:

砂:

石子=260kg:

650kg:

1380kg