2018岩土工程师考试地基处理知识讲义（7）

 1.排水固结法中的排水系统有哪些类型

　　竖向排水体(普通砂井、袋装砂井、塑料排水带)水平排水体(砂垫层)

　　2.排水固结法中的加压系统有哪些类型

　　加压系统(堆载法、真空法、降低地下水位法、电渗法、联合法)

　　3.试论述采用排水固结法提高地基强度和压缩模量的原理

　　排水固结法就是通过不同加压方式进行预压，使原来正常固结黏土层变为处于超固结土，而超固结土与正常固结土相比具有压缩性小和强度高的特点，从而达到减小沉降和提高承载力的目的

　　4.对比真空预压法与堆载预压法的原理

　　1)堆载预压法：是用填土等加荷对地基进行预压，是通过增加总应力，并使孔隙水压力消散来增加有效应力的方法。堆载预压法是在地基中形成超静水压力的条件下排水固结，称为正压固结

　　2)真空预压法：是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。真空预压法过程中地基土中应力不变，是负压固结

　　3)对比1)加载方式：堆载预压法采用堆重，真空预压法则通过真空泵，真空管，密封膜来提供稳定负压2)地基土中总应力：堆载预压过程中，总应力是增加的，是正压固结。真空预压法过程中地基土中应力不变，是负压固结3)排水系统中水压力：堆载预压过程中排水系统中的水压力接近静水压力，真空预压过程中排水系统中的水压力小于静水压力4)地基土中水压力：堆载预压过程中地基土中水压力由超孔压逐渐消散至静水压力，真空预压过程中地基土中水压力是由静水压力逐渐消散至一稳定负压5)地基土水流特征：堆载预压过程中地基土中水由加固区向四周流动，相当于挤水过程，真空预压过程中地基土中水由四周向固区流动，相当于吸水过程6)加载速度：堆载预压法需要严格控制加载，地基可能失稳，真空预压法不需要控制加载速率

　　5.阐述砂井固结理论的假设条件

　　1)每个砂井的有效影响范围一直是直径为de的圆柱体，圆柱体内的土体中水向该砂井渗流，圆柱体边界处无渗流，即处理为非排水边界

　　2)砂井地基表面受均部荷载作用，地基中附加应力分布不随深度而变化，故地基土仅产生竖向的压密变形

　　3)荷载是一次施加上去的，加荷开始时，外荷载全部由孔隙水压力承担

　　4)在整个压密过程中，地基土的渗透系数保持不变

　　5)井壁上面受砂井施工所引起的涂抹作用的影响不计

　　6.阐述“涂沫作用”“井阻”的含义，在何种情况下要考虑砂井的井阻和涂沫作用

　　涂沫作用：地基设置砂井时，施工操作将不可避免地扰动井壁周围的土体，使其渗透性降低，这是涂抹效应

　　井阻效应：砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力，使砂井内不同深度的孔压不全等于大气压，这是井阻效应

　　7.在真空预压法中，密封系统该如何设计保证稳定的真空度

　　真空预压的面积不得小于基础外缘所包围的面积，真空预压区边缘比建筑基础外缘每边增加量不得小于3m，另外每块预压的面积应尽可能大，根据加固要求彼此间可搭接或有一定间距，加固面积越大，加固面积与周边长度之比越大，气密性就越好，真空度就越高

　　8.堆载预压法中如何通过现场监测来控制加载速率

　　1)根据沉降s和侧向位移δh判别2)根据侧向位移速率判别3)根据侧向位移系数判别4)根据土中孔隙水压力判别

　　9.应用实测沉降—时间曲线推测最终沉降量的方法

　　10.阐述灌浆法所具有的广泛用途

　　1)增加地基土的不透水性,防止流砂、钢板桩渗水、坝基漏水和隧道开挖时涌水，以及改善地下工程开挖条件2)防止桥墩和边坡护岸的冲刷3)整治坍方滑坡，处理路基病害4)提高地基土承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降5)进行托换技术，对古建筑的地基加固

　　11.阐述灌浆材料的“分散度”“沉淀析水性”“凝结性”的意义

　　分散度：分散度是影响可灌性的主要因素，一般分散度越高，可灌性越好

　　沉淀析水性：在浆液搅拌过程中，水泥颗粒处于分散和悬浮于水中的状态，但当浆液制成和停止搅拌时，除非浆液极为浓稠，否则水泥颗粒将在重力的作用下沉淀，并使水向浆液顶端上升

　　凝结性：浆液的凝结过程分为两个阶段：1浆液的流动性减少到不可泵送的程度2凝结后浆液随时间而逐渐硬化

　　12.阐述工程中使用的浆液材料应该具有的特性

　　分散度、沉淀析水性、凝结性、热学性、收缩性、结石强度、渗透性和耐久性

　　13.阐述浆液材料的种类和主要特点

　　灌浆法按浆液材料可分为粒状浆材(悬浮液)和化学浆材(真溶液)，其中粒状浆液又分为不稳定粒状浆材和稳定粒状浆材，化学浆材可分为无机浆材和有机浆材

　　粒状浆材特性：他是一种悬浊液，能形成强度较高和渗透性较小的结石体。即适用于岩土加固，也适用于地下防渗

　　化学浆液特性：能够灌入裂隙较小的岩石，孔隙小的土层及有地下水活动的场合。

　　14.阐述水泥类浆液材料的主要优缺点以及各类添加剂的作用

　　水泥浆材属于悬浊液，其主要问题是析水性大，稳定性差，纯水泥浆的凝结时间较长，在地下水流速较大的条件下灌浆时浆液易受冲刷和稀释等。为了改善其性质，常在水泥浆中掺入各种附加剂。速凝剂(加速凝结和硬化)缓凝剂(增加流动性)流动剂、加气剂(产生空气)、膨胀剂(产生膨胀)防析水剂(产生空气)

　　15.阐述“水灰比”的概念以及对浆液特性的影响

　　水灰比指的是水的重量与水泥重量之比。水泥浆配比采用水灰比表示，水灰比越大，浆液越稀，一般变化范围为0.6~2.0，常用水灰比为1:1。对于水泥浆材，水灰比越大，其析水性越大，稳定性越差。

　　16.阐述渗透灌浆，劈裂灌浆和压密灌浆不同灌浆原理以及适用范围

　　渗透灌浆：是指在压力作用下使浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体，而基本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力相对较小。这类灌浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。

　　劈裂灌浆：劈裂灌浆是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，浆液的可灌性和扩散距离增大，而所用的灌浆压力相对较大

　　压密灌浆：是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体挤密，在注浆管端部逐渐形成浆泡，使土体挤密。挤密灌浆可用于非饱和土体，以调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固

　　17.阐述渗透灌浆，劈裂灌浆和压密灌浆方法中，浆液在地基土中的存在形态

　　浆液在渗透灌浆中呈球形扩散和柱形扩散，劈裂灌浆中顺地层中的裂隙扩散，压密灌浆中在注浆管附近形成浆泡

　　18.阐述双层管双拴塞注浆施工方法

　　1)钻孔—通过优质泥浆进行固壁，很少用套管护壁

　　2)插入袖阀管—为使套壳料的厚度均匀，应设法使袖阀管位于钻孔中心

　　3)浇注套壳料—用套壳料置换孔内泥浆，浇注时应避免套壳料进入袖阀管内，并严防孔内泥浆混入套壳料中

　　4)灌浆—待套壳料具有一定强度后，在袖阀管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆

　　19.阐述在有地下水流动的地基中进行灌浆施工应采取的施工措施

　　采用水泥水玻璃等快凝材料，必要时在浆液中掺入砂等粗料，在流速特别大的情况下，尚可采取特殊措施，例如在水中预填石块或级配砂石后再灌浆