本文格式為Word版，下載可任意編輯——土木工程施工(第三版)課后習(xí)題答案

第1篇專業(yè)工種工程施工技術(shù)

第1章土方工程

1.1某矩形基坑，其底部尺寸為4mx2m，開挖深度

2.0m，坡度系數(shù)m=0.50，

試計算其開挖量，若將土方用容量為2m3的運輸車全部運走，需運多少車次？（Ks=1.20，K′s=1.05）

解答：由m=0.5，H=2m，得B=m*H=0.5*2=1.0m，

基坑的上底面積F1=（4+2B）（2+2B）=6*4=24m2

基坑的下底面積F2=2*4=8m2

中截面面積Fo=（4+B）(2+B)=5*3=15m2

自然狀態(tài)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

則需要運輸車次n=V2/q=36.8/2=18.4=19次

1.2試推導(dǎo)出土的可松性對場地平整設(shè)計標(biāo)高的影響公式，H’o=Ho+△h

△h=Vw(K′s-1)/（Ft+Fw*K′s）

△

解答：在不考慮可松性時Vw=Vt

由于土的可松性有多余的土：Vw-Vt/K′s

調(diào)整后挖方多了Fw*△h

則填方所需的土：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如下圖所示的管溝中心線AC,其中AB相距30m，BC相距20m，A點管溝底部標(biāo)高240.0m，溝底縱向坡度自A至C為4‰，溝底寬2m，試?yán)L制管溝縱坡面圖，并計算AC段的挖方量。（可不考慮放坡）

解答：Fa=2*1.5=3.0m2，F(xiàn)b=1.12*2=2.24m2，

Fc=2.2*2=4.4m2

則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某工程場地平整，方格網(wǎng)（20m*20m）如下圖，不考慮泄水坡度、土的可松性及邊坡的影響試求場地設(shè)計標(biāo)高Ho，定性標(biāo)出零線位置。（按挖填平衡的原則）

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，其各調(diào)配區(qū)的土方量和平均運距如下所示，試求其土方的最優(yōu)化調(diào)配方案。

T1T2T3挖方量

W150050

X

130

X

605005070140

W2X-40

500

40

X

-30500704080

W330060

100

140

100

705006014070

W4X

30

X

110

400

4040010012040

填方量8006005001900

初始方案如上，對其進(jìn)行判別，有λ12=70-130=-60﹤0則說明上述初始方案不是最優(yōu)方案，需調(diào)整。

T1T2T3挖方量

W140050

100

70

X

605005070140

W2X20

500

40

X

30500704080

W340060

X

80

100

705006014070

W4X

30

X

50

400

4040010012040

填方量8006005001900

T1T2

W1500X12

500

W2300100

調(diào)整后如圖，λ均為正，所以為最優(yōu)方案。

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

1.6某基坑底面積為20m*30m，基坑深4m，其地下水位在地面以下1m，不透水層在地面以下10m，地下水為無壓水，土層滲透系數(shù)為15m/d，基坑邊坡為1:0.5，

擬采用輕型井點降水，試進(jìn)行井點系統(tǒng)的布置和計算。

解答：因基坑面積較大，井點平面布置采用環(huán)形布置形式。

?h

?

高程布置為：因該井為無壓非完整井，取△h=0.8m，i=1/10，l=1.0m

所以有L=10+4*0.5+1=13m，井點管埋深h′≥4+0.8+1/10*13=6.1m

取h′=6.1m，則s=h′-1=5.1m則s/（s+l）=0.84

所以有Ho=1.84*（5.1+1）=11.224H=9m,取Ho=9m

所以Xo=/F=14.3/36*26=17.27m

R=2SHK=2*5.1*15*9=118.51m

則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

濾管和井點管均用d=38mm，則單根井點管的最大出水量

q=65π*d*l3k=65*3.14*0.038315=19.13m3

/d

所以井點管數(shù)量n′=Q/q=1505.27/19.13=79根

間距D′=L′/n′=2*（36+26）/79=1.57m

1.7某基坑地面尺寸為30m*50m，深3m，邊坡為1:0.5，地下水位在地面以下8m厚的細(xì)砂含水層。細(xì)砂含水層以下為不透水層。擬采用一級輕型井點降低地下水位，環(huán)狀布置，井點管埋置面不下沉（為自然地面），現(xiàn)有6m長井點管，1m長濾管，試：（1）驗算井點管的埋置深度能否滿足要求；（2）判斷該井點類型；

（3）計算群井涌水量Q時，可否直接取用含水層厚度H，應(yīng)取為多少？為什么？解答：（1）由題意有總管埋設(shè)面至基底h1=3m，i=1/10L=15+1.5+1=17.5m，△h=1m

則△h+h1+i*L=3+1.75+1=5.75﹤h=6m所以埋深能滿足要求。

（2）因水井底部未達(dá)到不透水層，則為非完整井，且地下水為無壓水，則該井點屬于無壓非完整井。

（3）由于S=h-1.5=6=1.5=4.5m

s/（s+l）=4.5/5.5=0.82，則

Ho=1.84（s+l）=1.84*5.5=10.12m﹥H=7.5m

所以直接取含水層厚度H=7.5m

第4章混凝土結(jié)構(gòu)工程

4.1某建筑物有5根L1梁，每根梁配筋如下圖所示，試編制5根L1梁鋼筋配料單。

①號鋼筋下料長度5980+2100+26.2520-2220=6350mm

②號鋼筋下料長度5980+26.2510=6105mm

③號鋼筋下料長度4400+2(390+564+100)+26.2520-40.520-2220=6638mm

④號鋼筋下料長度3400+2(890+564+100)+26.2520-40.520-2220=6638mm

⑤號鋼筋下料長度(412+162)2+100=1248mm

4.2某主梁筋設(shè)計5根φ25的鋼筋，現(xiàn)在無此鋼筋，僅有φ28與φ20的鋼筋，已知梁寬為300mm，應(yīng)如何替換？

解：根據(jù)等截面積代換，初選2φ28和3φ20

As2=2錯誤！未找到引用源。282+3錯誤！未找到引用源。202As1=5錯誤！未找到引用源。252

則改用3φ28和2φ20

As2=3錯誤！未找到引用源。282+2錯誤！未找到引用源。202As1=5錯誤！未找到引用源。252滿足要求

且構(gòu)造能滿足需用應(yīng)選用2φ28和3φ20代替5φ25鋼筋

4.3某梁采用C30混泥土，原設(shè)計縱筋為6根φ20（fy=310N/mm2）,已知梁斷面b*h=300mm*300mm，試用HPB235級鋼筋（fy=210N/mm2）進(jìn)行代換。

解：采用等強(qiáng)度代換假設(shè)6根φ20為一排配制

as=35mmAs=1885mm2

h0=300-35=265mm受壓區(qū)高度錯誤！未找到引用源。=136.2mm

Mu=Asfy（h0-錯誤！未找到引用源。）=1885310（265-錯誤！未找到引用源。）=115kn.m

用HPB235級鋼φ25代換αs’=25+12.5=37.5mmh0‘=h0-αs‘=262.5mm

αs=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=0.389

ξ=1錯誤！未找到引用源。=0.528

rs=錯誤！未找到引用源。=0.736As’=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=2834mm2

若選用6φ25As=32172834但構(gòu)造不滿足要求

選用φ32號鋼筋as’’=25+16=41h0’’=h0-as’’=259mm

αs=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=0.4

rs=錯誤！未找到引用源。=0.724As’’=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=2920mm2

選用4φ32As=3127滿足代換要求

4.4某剪力墻長、高分別為5700mm和2900mm，施工氣溫250C，混泥土澆筑速度為6m/h，采用組合式鋼模板，試選用內(nèi)、外鋼楞。

解：1)模板選用：將鋼模板以其短邊沿2.9m的方向排列

12P6015+3P5015+4P6012+P5012

2)模板結(jié)構(gòu)布置（包括內(nèi)、外鋼楞布置）

內(nèi)、外鋼楞均采用φ51X35鋼管，布置如下圖：

3)荷載設(shè)計值：混凝土自重：rc=24KN/m2

(1)混凝土側(cè)壓力坍落度為7cm

○1側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值t

0=200/（25+15）=5

F1=0.22rct0β1β2γ1/2

=0.22X24X5X1.0X1.0X61/2

=64.67KN/m2

F2=rcH=24X2.9=69.6KN/m2

取兩者中小值，即F1=64.67KN/m2KN/m2

○2混凝土的側(cè)壓力設(shè)計值F=64.67X1.2X0.85=66KN/m2

(2)傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載為4KN/m2

荷載設(shè)計值為：4X1.4X0.85=4.76KN/m2

(3)荷載組合：F’=66+4.76=70.46KN/m2

4)內(nèi)鋼楞驗算：

2根φ51X3.6鋼管I=2X14.81X104mm4W=2X5.81X103mm3

（1）計算簡圖、本來為7跨連續(xù)梁，但由于等跨，直接以五跨連續(xù)梁計算，

q1=F’X0.6=70.76X0.6=42.46KN/m(承載力)

q2=FX0.6=66X0.6=39.6KN/m(撓度)

（2）抗彎強(qiáng)度驗算：內(nèi)鋼楞兩端伸臂長度為基本跨度之比較小，故可簡化為5跨連續(xù)梁計算撓度

Mmax=1/11q1l2=1/11X42.46X0.752=2.17KNm

抗彎承載力：σ=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=186.9N/mm2215N/mm2

（3）撓度驗算：

W=0.677Xq2l4/100EI=錯誤！未找到引用源。=1.39mm3mm

綜上：內(nèi)外鋼楞均選用2φ51X3.6鋼管，能滿足要求。

4.5設(shè)混泥土的水灰比為0.6，已知設(shè)計協(xié)同比為水泥：砂：石子=260kg:650kg:1380kg，現(xiàn)測得工地砂含水率為3%，石子含水率為1%，試計算施工協(xié)同比，若攪拌機(jī)的裝料容積為400L，每次攪拌所需的材料又是多少？

解由于w/c=0.6水泥：砂：石子=260kg:650kg:1380kg

故：水泥：水：砂：石子=260kg:156kg:650kg:1380kg

施工協(xié)同比為：水泥：砂：石子：水=260:650(1+3%):1380(1+1%)：(156-650X3%-1380X1%)

=260:669.5：1393.8：122.7

砂用量50X669.5/260=129kg

石子用量50X1393.8/260=268kg

水用量50X122.7/260=23.5kg

4.6一設(shè)備基礎(chǔ)長、寬、高分別為20m、8m、3m，要求連續(xù)澆筑混泥土，攪拌站有三臺400L攪拌機(jī)，每臺實際生產(chǎn)率為5m3/h，若混泥土運輸時間為24min，初凝時間為2h，每澆筑層厚度為300mm，試確定：

(1)混泥土的澆筑方案；

(2)每小時混泥土的澆筑量；

(3)完成整個澆筑工作所需的時間。

解(1)由于結(jié)構(gòu)長度超過厚度3倍，故采用斜面分層澆筑方案

(2)V=8LH/(t1-t2)

=8X20X3/(2-24/60)

=300m3/h

(3)總時間t=錯誤！未找到引用源。=32小時

4.7先張法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混泥土空心板，混泥土強(qiáng)度等級為C40，預(yù)應(yīng)力鋼絲采用φ5，其極限抗拉強(qiáng)度fptk=1570N/mm2,單根張拉，若超張拉系數(shù)為1.05：

(1)試確定張拉程序及張拉控制應(yīng)力；

(2)計算張拉力并選擇張拉機(jī)具；

(3)計算預(yù)應(yīng)力筋放張時，混泥土應(yīng)達(dá)到的強(qiáng)度值。

解(1)張拉程序

01.05σcon(持續(xù)2min)σcon錨固

σcon=0.75fptkX0.75X1570=1177N/mm2

(2)張拉力：F=1.05σconA=1.05x1177x錯誤！未找到引用源。x52=24.3KN

選擇臺座式千斤頂：YDT600-150

(3)放張時應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%，即：

Fcu’=0.75*40=30N/mm2

4.8某預(yù)應(yīng)力混泥土屋架，孔道長20800mm，預(yù)應(yīng)力筋采用2ΦL25，fptk=500N/mm2,冷拉率為4%，彈性回縮率為0.5%，每根預(yù)應(yīng)力筋均采用3根鋼筋對焊，每個對焊接頭的壓縮長度為25mm，試計算：

(1)兩端用螺絲端桿錨具時，預(yù)應(yīng)力筋的下料長度（螺絲端桿長320mm，外露長120mm）；

(2)一端螺絲端桿，另一端為幫條錨具的下料長度（幫條長50mm，襯板厚15mm）（提醒：應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力的下料長度與螺絲端桿的對焊接頭）。

解：(1)下料長度：

L1=l+2l2=20800+2*120=21040mm

L0=L1-2l1=21040-2*320=20400mm

L=錯誤！未找到引用源。+nl0

=錯誤！未找到引用源。+3*25

=19785mm

(2)L1=l+l2+15+50=20800+120+65=20985mm

L0=L1-l1=20985-320=20685mm

L=錯誤！未找到引用源。+nl0

=錯誤！未找到引用源。+3*25

=20230mm

4.9某屋架下弦預(yù)應(yīng)力筋為4L25，fptk=500N/mm2

,現(xiàn)采用對角張拉分兩批進(jìn)行，其次批張拉時，混泥土產(chǎn)生

的法向應(yīng)力為12N/mm2。鋼筋的彈性模量Es=180kN/mm2,混泥土的彈性模量Ec=28kN/mm2,若超張拉系數(shù)為1.05，張拉

控制應(yīng)力錯誤！未找到引用源。con=380N/mm2。

(1)試計算其次批張拉后，第一批張拉的鋼筋應(yīng)力將降低多少？

(2)宜采用什么方法使第一批張拉的鋼筋達(dá)到規(guī)定的應(yīng)力？為什么？

解：(1)其次批張拉后，砼的形變值為：

Δε=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=4.286*10

-4鋼筋應(yīng)變也為Δε，故鋼筋應(yīng)力下降：

錯誤！未找到引用源。n=ΔεEs=4.286*10-4*180*103=77.1N/mm2

(2)張拉時宜對稱進(jìn)行，避免引起偏心。在進(jìn)行張拉時，若用一端張拉，可采用反復(fù)張拉2—3次，可戰(zhàn)勝孔道摩擦力的不定向，使預(yù)應(yīng)力得以均勻傳遞，第一批預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力：錯誤！未找到引用源。con=錯誤！未找到引用源。con+(Es/Ec)錯誤！未找到引用源。n

=380+(180/28)*12

=457N/mm2

由于考慮后張拉預(yù)應(yīng)力筋所產(chǎn)生的混泥土彈性壓縮對先批預(yù)應(yīng)力筋的影響。

第5章結(jié)構(gòu)安裝工程

5.1某廠房柱重28t，柱寬0.8m。現(xiàn)用一點綁扎雙機(jī)抬吊，試對起重機(jī)進(jìn)行負(fù)荷分派，要求最大負(fù)荷一臺為20t，另一臺為15t，試求需要加墊木厚度。

解：一點綁扎抬吊如圖5.1

由已知條件可得方程：

111222121.25/()

1.25/()

pQdddpQddd=+=+代入數(shù)據(jù)得：

112212201.25*28*/)

151.25*28*/)

dddddd=+=+（（化簡得：1234dd