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乖乖这玩意要是能弄好。。我就天天拜读

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只看该作者 385楼发表于: 2010-04-13

土钉与锚杆的区别：
1.锚杆安装后，通常施加预应力，主动约束挡土结构的变位；而土钉一般不施加预应力，须借助土体产生小量变位，而使土钉受理后工作，故两者的受力状态不同，结构上的要求自然也是不同的；
2.锚杆只在锚固长度内受力，而自由段长度内只起传力作用；土钉则是全长受力，故两者在杆件长度方向上的应力分布是不同的； hDTM\>.c;s
3.锚杆密度小，每个杆件都是重要的受力杆件；而土钉密度大，靠土钉的相互作用形成复合整体作用，其中个别土钉发生破坏或不起作用，对整个结构物影响不大；
4.锚杆挡墙或锚杆被拉的挡土结构受力较大，要求锚头特别牢固；土钉面板基本不受力，其锚头用一小块钢板同杆件连接起来即可；
5.锚杆一般较长，直径较大，所需的各种机具也较大；而土钉的长度一般较短（3~12m），直径较小，所需的各种机具均较灵便。

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2010-04-16

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筏箱基础的定义、特点和应用条件？

  箱形基础、筏形基础以及桩箱、桩筏基础是我国高层建筑几种常用的基础形式。
    顾名思义，箱形基础就是形状如箱子的基础，筏形基础就是形状如筏的基础。1999年建设部颁布了我国行业标准(高层建筑箱形与筏形基础技术规范，其中对箱形和筏形基础做出了科学的定义。

1.箱形基础( Box Foundation )
    箱形基础是由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较好的单层或多层钢筋混凝土基础。
2. .筏形基础( Raf t Foundation}
筏形基础是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础。

它们的特点如下：
（1）能充分发挥地基承载力
因为箱形和筏形基础都是满堂基础，与独立柱基、条形基础或十字交叉梁基础等相比，基础的底面积比较大，有利于充分作用地基的承载力。而且箱形和筏形基础都要求有一定的埋置深度，一般埋深都在8m左右或者更深，有的甚至达到20m以上。基础埋置越深，地基承载力的利用就越充分。
（2）基础沉降量比较小，调整地基不均匀沉降的能力比较强
    箱形基础和带地下室的筏形基础都是整体性很好的基础，具有较大的整体刚度。特别是箱形基础可以认为是一种刚性基础。它们都处于整体受力的状态。所以当上部结构荷载有些偏心或地基土质略有不均匀的时候，箱形和筏形基础都可以起到调整不均匀沉降的作用。而一些刚度不大的非整体基础，包括不带地下室的、厚度不大的筏形基础，这种调整能力就比较差。
（3）具有良好的抗震能力
    筏形基础在唐山大地震中也表现出良好的抗震性能。无论多层房屋、大型构筑物或者高烟囱的筏形基础，在地震烈度为8一1}度的地区，都被证明是好的基础形式。对于纵横墙交叉、内隔墙较多的地下室，抗震性能都很好。这是因为震动土压力可经内墙传递到相对一面的土体上。而空旷的地下室，或只有纵墙而无横隔墙支撑时，则抗震能力较差，特别是当土质较软或遇有可液化土层时，由于震动土压力过大而可能造成外墙内移，甚至弯曲。
（4）可以充分利用地下空间
    随着城市建设的现代化，地下空间的利用显得越来越重要。地下停车场、地铁车站、地’F商业设施以及防空袭设施，所需要的面积和空间都非常大。筏形基础对于这类高层建筑是特别合适的。而箱形基础由于内隔墙较多，用作地下停车场和地铁车站就比较困难。但若是多层地下室，最下面一层为箱形基础，上面几屋仍按上部结构的柱网布置，也不会影响地下空间的有效利用。如果与地铁车站相结合，同样可以节省城市建设的总费用。
（5）施工方便
    天然地基上的箱形基础和筏形基础施工比较方便。当地下水位较低时，甚至可以利用我国劳动力充足、价格便宜的特点，进行人工开挖基坑，无须采用机械，亦即受到设备的限制相对较少。当然对于地下水位较高、相邻建筑密集、施工场地狭小的状况，就会出现人工降低地下水位及基坑支护等复杂的间题，施工也就不见得方便了。桩箱、桩筏基础更应另当别论了。
（6）在一定条件下是经济的

应用条件：
（1）上部结构特性
上部结构形式不同，对基础的要求也不同。对地基不均匀沉降非常敏感的结构，需选择整体刚度大、调整不均匀沉降能力强的基础，例如箱形基础和筏形基础。
（2）地基土质条件
当土质较好、地基承载力较高时，首先应考虑天然地基方案
（3）建筑功能要求
有些建筑有人防、地下车库和设备层的要求，如地质条件许可，采用箱基或筏基则一举两得，既满足了使用要求，又满足了基础的技术要求。
（4）抗震要求
    在抗震设防区，杭震要求是选择基础方案的必须考虑的因素。箱基、筏基和桩基、桩筏基础的抗震性能比较好，可供高重建筑物选用。
（5）材料及施工条件
从钢材、水泥、木材三大材料来看，箱基和筏基的用量较大。预制桩次之。灌注桩用木材，钢筋用量也较少，但水泥用量大。基础方案必须考虑材料的供应情况。施工条件主要是指施工机具设各、施工技术和经验等。

（6）工程环境
    工程所在地区的环境可能影响基础方案。在城市中心或某些特殊地区，不允许发生噪声和振动，就不能考虑预制桩方案。有些地区泥浆无法排放，就不能采用灌注桩基础。工程环境还包括对相邻建筑物的影响，如打桩造成附近建筑物的隆起、降水引起邻近建筑物的下沉等，在确定基础方案时均应考虑。
（7）基础造价
（8）工期

从目前的发展来看，筏形基础拥有更大的应用空间，应继续加大对其研究。

参考文献：高层建筑箱形与筏形基础的设计计算（M），钱力航主编，中国建筑工业出版社，2003

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只看该作者 387楼发表于: 2010-04-13

七、隧道与地下工程设计与施工100问
问：地铁区间隧道施工的主要方法有哪些？
答：（1）新奥法新奥法的概念是奥地利学者拉布西维兹（L.V.Rabcewicz）教授于50年代提出的，是新奥地利隧道施工方法的简称，简写为NATM（New Austrian Tunnelling Method），它与法国称为收敛约束法或有些国家所称动态观测设计施工法的基本原则一致。新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法。
（2）钻孔爆破法钻孔爆破法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。钻爆法的隧道爆破有光面爆破、预裂爆破等技术，隧道的初期支护有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。
（3）盾构法盾构法指的是利用盾构进行隧道开挖，并施加衬砌形成隧道空间的施工方法。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。
（4）隧道掘进机施工法（TBS 法）隧道掘进机施工法即利用隧道掘进机施工区间隧道的施工方法。隧道掘进机法适用于中等坚硬岩石隧道的施工，体现高度的施工机械化、自动化，但是造价高，在我国隧道工程施工中使用不多。
（5）冻结法冻结法是采用人工冻结技术将地层冻结以增加其承载能力，进而进行施工的方法。采用冻结法施工，冻结壁具有较高的承载力，并且有效地控制了地层变位和地表的沉降。但是由于冻土形成，冻胀应力会在一定范围内影响土体的压力的变化。
（6）浅埋暗挖法浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的不开槽的施工方法。浅埋暗挖法借鉴了新奥法的某些理论，与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

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只看该作者 388楼发表于: 2010-04-14

问：小导管注浆加固土体是种什么技术？
答：　1.小导管注浆是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿孔后易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。在条件允许时，也可在地面进行超前注浆加固;在有导洞时，也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。
　　2.小导管注浆支护的一般设计如下：钢管直径30一50mm，钢管长3～5m，钢管钻设注浆孔间距为100-150mm，钢管沿拱的环向布置间距为300-500mm，钢管沿拱的环向外插角为50～150，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m.
　　3.采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔，以便向土体进行注浆加固，也有利于提高小导管自身刚度和强度。
　　4.小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。注浆施工应根据土质条件选择注浆法：在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用劈裂注浆法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。

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只看该作者 389楼发表于: 2010-04-14

问：大管棚施工工法与施工工艺是什么？
答：施工工法：管棚由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射砼，管棚直径为80～180mm,一般采用108mm×4.5mm厚热扎无缝钢管,管与管的中心间距采用2.5～3倍管径30～50cm,管棚长度不宜小于10m,根据地质,机械设备及施工条件确定,长度一般为10～40m,如需设置管棚段落过长,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3.0m。先施作好的超前管棚，在管棚的超前支护下，采用上半断面法掘进，上部开挖后及时安设拱部钢拱架和锚、网、喷等初期支护，钢架采用型钢拱架或格栅拱架，待完全作好拱部支护后，开挖下部，下部左右两侧交错施工，待一侧的钢架和初期支护施作完毕后，再开挖另一侧。钢支架采用型钢或φ22格栅钢筋拱架,锚杆采用φ22钢筋,喷射砼采用20号砼,钢拱架的受力计算要承受2～4m的松散岩体爱力,采用型钢拱架时,不计算喷射砼的受力(如施工图已有设计,按设计方案执行)。
施工工艺:1.施作工作室,工作室应比设计断面大30～50cm(如在洞内施作长管棚)。
2.施工导拱,安装导管,导管长度为2～2.5m,管径应大于管棚直径20～30mm。
3.施钻工作平台,工作平台必须能承受钻机的活载能力,因此必须牢固可靠,在洞口段施工,最好设在地面上,即导拱只作一半(弧形部份)。下一半在打完管棚后施作（即先拱后墙）。
4.钻机就位,施钻到设计位置。（先施作有孔钢管，后施作无孔钢管）
5.顶进钢管到设计位置。
6.管内注浆,注浆压力为0.5～1.0MPa。
7.施作导拱下部墙,先作一边,再作另一边,防止拱下沉。
8.洞内开挖,洞内开挖一般采用半断面进行,即先挖上部,在作完锚杆胶喷射砼后,再作下部。（如是液压台车施工，可作全断面开挖，开挖进尺不大于1.5m,一般为1m。挖完一次，作一次的锚杆喷射砼或安装钢支架，以此循环进行直至作完全部管棚段。

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只看该作者 390楼发表于: 2010-04-14

岩土工程的专业特点是什么？

前言
岩土工程是一门既古老又新近的专业技术。上古时代, 人类修道路、挖渠道、建居室，就与岩石和土打交道。近代工业化过程中，建厂房、开矿山、修铁路、兴水利等土木工程实践中，涉及到许多与岩土有关的问题，如地基的承载能力、边坡的稳定、地下水的控制、岩土材料的利用等等。但岩土工程真正成为一门独立的专业，则不到半个世纪，传人我国只二十几年。对岩土工程的涵义，岩土工程师的执业范围，至今还有不同认识。本文拟谈一些自己的看法，与同行们探讨。
1      岩土工程的内涵
对岩土工程的定义有几种不完全相同的表述：
《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。” 也有专家定义为：“土木工程的一个分支，研究岩土体（包括其中的水）作为支承体、荷载、介质或材料，必要时对其改良或治理的一门工程技术。”
以上表述方法虽不完全一致，但主要方面是相似或相同的。第一、岩土工程是土木工程的一个分支；第二、研究对象是岩石和土，包括岩土中的水；第三、是一门技术科学或工程技术。
2 岩土工程的外延
岩土工程的实践性很强，从工程实践角度，包括下列范围：
（1）  岩土作为支承体
房屋建筑、道路、桥梁、堆场、大型设备等等，都建造在岩土上，岩土作为地基，作为支承体，研究的主要问题是承载力和变形问题。
（2）  岩土作为荷载或自承体
边坡工程、基坑工程、露天矿等地面开挖，隧道、地下洞室等地下开挖，面临的是另一类稳定和变形问题。这时，岩土体担任的角色, 既可能是荷载，也可能是自承体。同时，地下水的控制常常具有举足轻重的影响。
（3）  岩土作为材料
填方工程，特别是大面积高填方、填海造陆，要用大量岩土作为材料；围堰、水坝、路堤等也用岩土为材料。这些工程除了研究其稳定和变形外，岩土材料的选用和质量控制是主要问题。
（4）  地质灾害的防治
岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害，对工程构成严重威胁，防治工程必须针对具体条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。
（5）  环境岩土工程
地质和水文地质环境的评估、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等，都涉及复杂的环境岩土工程问题。随着人们对环境保护的重视，人地和谐的认知，可持续发展方针的贯彻，环境岩土工程正日益受到加大的重视。
还可以举出一些，但主要是以上五大类。
以上各类工程，不仅涉及天然岩土，还包括各种人工土，包括对天然土的加固和改良，利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等方法，改变岩土体的强度、变形和渗透性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成。
我们可以从第九届优秀勘察申报项目了解岩土工程的范围：如秦岭隧道、岭澳核电厂、三峡五级船闸、龙羊峡水电工程、小浪底水电工程、白云机场和肖山机场、许多高层建筑、唐山岩溶塌陷治理、滑坡治理、大型露天矿山边坡、城市地下综合管廊、海上采油井场、三峡水库岸边浸没区治理等等，还有深基坑支护、公路、尾矿、动力机器基础、岩土工程检验和监测等等。虽然并不全面，但可以看出，岩土工程涉及的范围是很广的。
2      岩土工程和相邻专业的关系
岩土工程与许多专业关系密切，且互相搭接，边界模糊。边界附近你中有我，我中有你。诸如：工程地质、结构工程、水利和水电工程、道路桥粱和隧道工程、港口和航道工程、采矿工程、地震工程、海洋工程、环境工程等。下面仅就岩土工程与工程地质的关系，岩土工程与结构工程的关系做些说明：
（1）  岩土工程与工程地质的关系
首先说明工程地质与岩土工程的区别。
工程地质是地质学的一个分支，是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要，其本质是一门应用科学；岩土工程是土木工程的一个分支，其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家（地质师），侧重于研究地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程的相互作用；从事岩土工程的是工程师，关心的是如何根据工程目标和地质条件，建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分，解决工程建设中的岩土技术问题。因此，无论学科领域、工作内容、关心的问题，两者都是有区别的。
但是，工程地质与岩土工程的关系又非常密切。有人说，工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸，虽然不一定十分确切，但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料，无论性能和结构，都是自然形成，都是经过了漫长的地质历史，是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构，只能通过勘察来查明，而又不能完全查明。一些关键性的问题，需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区，有经验的工程地质学家，通过地面调查，就可大致判断地质构造的轮廓，利用物探、钻探、槽井探等，由粗而细，由浅而深，构造出工程地质模型。没有地质学基础，哪能识别断层？哪能识别软夹层和结构面的空间分布？哪能说清地下水的赋存和运动规律？如果要开挖隧道，哪些地段会冒顶？哪些地段会突水？在地质复杂地区，离开了工程地质专家，土木工程寸步难行。
（2）  岩土工程和结构工程的关系
岩土工程和结构工程关系密切，这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构，都建造在地基上。地基是否稳定，直接影响结构的安危；地基是否会产生过量变形，直接影响结构的功能，产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在，一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成，只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样，岩土工程师在进行地基的勘察设计时，必须详细了解结构的型式、荷载及其分布，特别是基础的型式和刚度，了解对地基变形的限制要求，以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。
    结构和地基是一个整体，相互作用，相互影响。地基的变形会改变结构的应力，结构的荷载分布和不同刚度会产生不同的地基变形。人们常常用调整基础和结构刚度的办法来适应地基变形，地基、基础和上部结构的协同作用分析是当前的热门话题。反过来，也可通过地基处理提高地基的承载力和刚度来适应上部结构的要求。
岩土工程与结构工程你中有我，我中有你，互相搭接，互相重叠的例子不胜枚举。例如桩基础，作为结构的延伸，是结构的一部分，但桩基的承载力和变形则主要取决于岩土，与岩土的关系更为密切。再如基坑工程，土方开挖、地下水的治理、土压力的计算等等都与岩土有关，但护坡桩、地下连续墙、锚杆、内支撑等都是结构。边坡工程和地质灾害的治理，似乎应当属于岩土工程，但常常离不开结构措施。单纯的岩土工程，如围海造陆、堤岸工程，大面积高填方等并不多。结构工程师和岩土工程师虽然有所分工，有所侧重，但互相互配合的居多。因此，结构工程师应当具备必要的岩土知识，岩土工程师也必须具备必要的结构知识。由于一般情况下结构专业处于主导地位，故岩土工程师承担的主要任务, 经常是结构工程师觉得难以承担的较为复杂的或较为专门的岩土工程任务。
4      岩石和土的主要特点
岩石的裂隙性和土的孔隙性是岩石和土区别于混凝土、钢材等人工材料的主要特点。
（1）  岩石的裂隙性
岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种裂隙，这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙，有的光滑；有的平直，有的弯曲；有的充填，有的不充填；有的产状规则，有的规律性很差。裂隙的成因多种多样，有岩浆凝固收缩形成的原生节理，有沉积间断形成的层理，有构造应力形成的构造节理，有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙，还有变质作用形成的片理、劈理等等，在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”，将裂隙概化为“结构面”。显然，结构面是岩体中最薄弱的环节。就力学性质而言，岩石的力学参数、结构面的力学参数和岩体的力学参数有很大区别。搞清结构面的产状、参数和分布，是岩土工程勘察设计的重点，也是难点。
岩体中的地下水是沿着岩体中的裂隙和洞穴流动的，随着裂隙和洞穴的形态和分布的不同，有脉状裂隙水、网状裂隙水、层状裂隙水、洞穴水等不同的地下水类型。
（2）  土的孔隙性
土是一种散体材料，存在孔隙。对于饱和土是固、液两相；对于非饱和土，是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力；孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志，在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中，由于孔隙水压力的增长和消散，不同的加荷速率地基承载力不同；是否及时支撑, 对软土基坑稳定有不同的表现；渗透系数和地层组合的差别, 导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应，使桩被挤断、挤歪和上浮；地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力，基质吸力随着土中含水量的增加而降低，因而是不稳定的。膨胀土和黄土随湿度的增加而强度显著降低，非饱和土基坑雨季容易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡，都和基质吸力降低有关。总之，把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。
5      对自然条件的依赖性和条件的不确知性
岩土工程作为土木工程的分支，是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现，单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较，结构工程师面临的材料是混凝土、钢材等人工制造的材料，材质相对均匀，材料和结构都是由工程师在设计时选定，是可控的，计算条件十分明确，因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩土，无论材料还是结构，都是自然形成，不能由工程师选定和控制，只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性，不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步，发挥了重要作用，但由于计算假定、计算模式、计算参数与实际之间存在很多差别，计算结果与工程实际之间总存在或多或少的差别，需要岩土工程师综合判断。“不求计算精确，只求判断正确”，强调概念设计，已是岩土工程界的共识。
6      参数的不确定性和测试方法的多样性
同一岩土体测试数据的离散性有两方面的原因，一是由于取样、运输、样品制备，试验操作等环节的扰动，试验、计算等产生的误差，使测试数据呈随机分布，这方面产生的不确定性与混凝土、钢材等测试数据的随机性质基本相同，只是变异性更大。二是岩土测试数据还和样品的位置有关，这是其他工程材料不具备的特性。自然界的岩土，即使是同一层，其性质也是有差别的。既有规律性的水平相变和竖向相变，也有无规律的指标离散。因此，个别样品测试的指标一般缺乏代表性，必须有一定数量的测试指标，经统计分析，才能得到代表值。结构设计注重截面计算，而岩土工程分析没有截面计算，注重系统分析。被分析的岩土体的尺寸与试验样品的尺寸比较，要大许多倍，因而考虑的是岩土体参数值的综合水平，所以标准值的计算方法与混凝土、钢材等是不同的。结构截面可靠度的分析已基本成熟，并已列入规范；而岩土工程的可靠度分析尚处在研究阶段，由于问题复杂，积累不足，尚难在工程中普遍应用。
岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类，还有各种模型试验，极为多样，各有各的特点和用途。同一种参数，又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量、变形模量、旁压模量、反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪；直剪又有快剪、固结快剪和慢剪；三轴剪又有不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力；原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同，试验结果各异。用哪种试验方法合理，由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性，也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式、计算参数和安全度的配套，而其中计算参数的正确选定最为重要。
7      岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性
地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱，两者互助补充，互相渗透，互相嫁接。力学是以基本理论为出发点，结合具体条件，构建模型求解。特点是从一般到特殊，严密，是一种演译推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上，分析、综合、对比，找出科学规律，从特殊到一般，是一种归纳推理的思维方法，侧重于分析成因演化，宏观把握，综合判断。
由于条件的不确定性和参数的不确定性，导致信息的不完全性，使单纯的计算不仅不精确，也不一定可靠。因而强调定性分析与定量分析相结合，强调综合判断。综合判断就得依靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。就像一位良医，既要深刻理解医药理论，又要有丰富的临床经验。忽视经验当然是错误的，没有经验的人肯定解决不了复杂的工程问题。忽视理论也是错误的，极易将局部经验误为普遍真理，犯概念性错误。“经验之果只有结在理论之树上才有生命力。”
由上可知，岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术，处在“发展中”的一门科学技术，因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说：土力学发展到现在，是“从学步走向自立”，岩石力学发展更晚，成熟程度还要低一些。
8      岩土工程的概念设计
岩土工程崇高概念设计，狭义的概念设计可以理解为框架设计，从总体上勾划出设计框架，以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想。
     概念设计大体上可以概括为：在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上，通过设计条件的概化，先定性分析，再定量分析，提出一个框架，从技术方法的适宜性和有效性，施工的可操作性和质量的可控制性，环境限制和可能产生的负面影响，经济性等方面进行论证，从概念上选择一个或几个方案，进行必要的计算和验算，通过施工检验和监测，逐步完善设计。广义的概念设计，不仅在设计的初始阶段是必要的，而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。
做概念设计，必须对原理有深刻的理解，有丰富的经验总结，有灵活的运作能力，总揽全局，掌握影响工程成败的关键，对设计的实施效果要有基本正确的估计。
做概念设计，必须注意符合科学原理，不能犯概念性的错误。概念不清，往往只看现象，不见本质，凭局部经验处理问题。概念错了，可能犯原则性的错误。概念清楚的人，能透过现象，看到本质，举一反三，能自觉地运用理论和经验。岩土的基本特性，地下水的渗透和运动规律，结构与岩土的协同作用等等，都是重要的概念。
岩土工程计算不精确的原因有地质条件、计算模式、计算参数三方面，尤其是计算参数最难把握。故首先要做好勘察，掌握地质条件；其次是正确选用公式和软件，并充分了解其适用条件和可能的偏差；还要强调信息化施工和动态设计。事先的定量计算一般只是一种估算，只有原型实测最可信。监测不仅是保证安全的重要措施，同时也是最可靠的科学实验。
9      注册岩土工程师的执业
注册土木工程师（岩土）已经考了三届，预计执业工作很快就会启动。岩土注册师的权利、义务、执业范围等等，是大家十分关心的问题，这些问题都将由政府有关部门发布后遵照执行，我这里仅就与岩土工程专业特点有关的问题谈些个人看法：
(1) 获得注册工程师资格，表示业务能力已经达到了相关专业的执业门槛，法律上具备了这方面的能力，不论对个人还是对所在单位当然都是有利的。但另一方面，也承担起责任，要对自己签署的技术文件负法律责任，负终身责任。前已提及，岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术，有一定的风险性。注册师不仅要遵守法律法规，熟悉标准规范，还要有深厚的理论功底，丰富的工程经验，遇事做出正确判断的能力。我国幅员广大，条件各异，岩土工程涉及面很广，具体到某位个人，不可能在所有领域都有丰富的经验。因此，在执业过程中，务必谨慎细心，决非岩土工程师执业范围内的所有业务一定都能承担。《勘察设计注册工程师管理规定》第二十六条明确了注册工程师的义务，其中第（二）款为“在规定范围内从事执业活动”；第（三）款为“依旧本人能力从事相应的执业活动”。也就是说一定要量力而行。对自己不熟悉的问题，可以咨询有关专家，但签了字，就得负责。
(2) 岩土工程的专业范围与相邻专业有搭接，有重叠，因而注册师的执业与相邻专业的注册师也会有搭接，有重叠，这是客观存在。因此，要求划一道清清楚楚的边界是不适当的，也是不可能的。在相邻专业边界附近你中有我，我中有你是正常的。在搭接区，只要符合相应法规，甲专业可做，乙专业也可做，谁做谁负责任。例如，某项专业性较强的岩土工程勘察，注册岩土师有资格承担，有资格的地质师（如国家有此系列）也可承担。桩基工程的设计，注册结构师可以承担，注册岩土师也可承担、基坑工程设计，注册岩土师可以承担，注册结构师也可承担等等。事实上，的确也要具体工程具体分析，例如锚杆挡土桩护坡，涉及的主要是岩土技术问题，结构计算较少，一般结构工程师可能不如岩土工程师熟悉。但采用内支撑体系的大面积基坑，结构设计计算相当复杂，也许结构工程师承担更合适，或岩土和结构两专业的工程师合作进行。
10  岩土工程的技术控制
《勘察设计注册工程师管理规定》第二十七条规定了注册工程师的义务，其中第（二）款是，“执行工程建设标准规范”，这无疑是必须遵守的。标准规范是现时政府对工程建设实施技术控制的依据，抓质量就是抓标准规范的贯彻执行。但在实施过程中也遇到不少具体问题不易处理。岩土工程师一切以标准规范为准，对个别工程可能不是最佳选择，抹杀了岩土工程师因地制宜，采用先进技术的积极性。那么，可否可将标准规范订得更详细，更具体些，使岩土工程师都能有章可循呢？根据前面所述岩土工程的特点，是不易做到的。岩土材料种类繁多，组合多样，又有各种地质背景和水文地质条件；在与工程的相互作用中，所处的地位和承担的角色又各不相同；各地还有各地的地方特点和地方经验，想为如此复杂多变的条件和问题制订一套具体划一而又恰当的规则，是十分困难的。往往顾此失彼，难保放之四海而皆准。正如医药界，有医学原理，有药典，有各种检验标准，但没有“处方规范”，中西医都是如此。本人认为，根据岩土工程的特点，技术控制可分为三个层面：
第一层面，涉及人身健康、工程安全、环境保护等公众利益、国家利益的，应订入技术法规，由国家制订，强制执行，严格监管。包括勘察设计的基本准则，各种灾害的防治，有害物质扩散的限制等等。
第二层面，属于大量重复型的技术规则，如术语、符号、分类，常用测试方法、常用分析法等，宜制定具体而统一的标准，供工程师采用。
第三层面，需因地制宜，结合具体工程处置的问题，诸如勘察工作的布置，岩土工程设计方案等，规范只对基本准则作出规定，具体问题由岩土工程师根据具体情况，发挥自己的学识和经验，进行综合判断，并承担风险责任。
岩土注册工程师的执业，为实现上述目标创造了有利条件。但真正实施，还要有两个条件，一是技术法规与技术标准相结合的体制基本完成，社会上法治意识和诚信观念已有长足进步；二是咨询业，工程保险等市场经济体系已基本配套。所有这些，都有一个循序渐进的过程。我国参加WTO后的过渡期即将结束，如何与国际接轨的问题已经十分迫切。所谓国际接轨，应主要理解为体制的接轨，包括岩土工程专业体制和法规标准体制的接轨。希望政府有关部门和岩土工程界的同行们对这些问题深入研究，尽快提高我国的岩土工程的宏观管理水平，并融入到全球经济中去。

建设综合勘察研究设计院顾宝和在全国勘察设计大师表彰暨勘察设计行业改革发展研讨会上的报告  2005.5.20

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五、深基础设计与施工100问

深基础设计综合介绍和设计之夯实水泥土桩

夯实水泥土桩法
1 、基本概念
夯实水泥土桩地基处理技术是近年来在北京等地旧城区危改小区工程中开发的地基处理    新技术，它是利用工程用土料和水泥拌和形成混合料，通过各种机械成孔方法在土中成孔并    填入混合料夯实，形成桩体，从而形成复合地基，提高地基承载力、减小地基变形的地基处    理方法。当采用具有挤土效应的成孔工艺时，还可将桩间土挤密。目前该项技术已在北京、    河北等地大量工程中应用，产生了巨大的社会经济效益，节省了大量建筑资金。
    夯实水泥土桩的强度等级在C1～C5之间，其变形模量远大于土的变形模量，因此也类    似水泥粉煤灰碎石桩复合地基一样设置褥垫层，以调整基底压力分布，使荷载通过垫层传到    桩和桩间土上，保证桩间土承载力的发挥，形成复合地基。
2、适用范围
目前，由于施工机械的限制，夯实水泥土桩法适用于地下水位以上的粉土、素填土、杂    填土、黏性土等地基。由于夯实水泥土的强度等级一般小于等于C5，因此处理的深度应加以限制。当采用洛阳铲成孔时，宜小于6m，当处理深度大于6m时，此时由于施工艺艺所限，效率太低，因此不宜采用。
【例题1】某场地杂填土厚5.0m，地基承载力特征值为80kpa，以下为中密~密实粗砂，地下水位在地表下4.0m，根据工程要求，需将复合地基承载力提高到180kpa，问：最适合采用哪种地基处理方法(        )。
A、强夯置换法； B、振冲碎石桩法； C、CFG桩法； D、夯实水泥土桩法；   答案：C
3、加固机理
    通过专用的施工机械，在土中形成一定直径的桩体，桩体由于采用分层机械夯实，因此    无论密实度及桩体强度均高于水泥土搅拌桩，但仍属于低黏结强度半刚性桩。桩体与桩间土    形成复合地基承担基础传来的荷载，可提高地基承载力和改善地基变形特性。当采用具有挤    土效应的成孔工艺时，还可将桩间土挤密。
4、设计
    夯实水泥土桩设计的主要内容有桩身材料、桩径、桩长、置换率、桩距和布桩范围，并    根据复合地基承载力和下卧层承载力要求以及变形控制的要求综合确定。
（1）、材料
夯实水泥土强度主要由土的性质、水泥品种、水泥标号、龄期、养护条件等控制。夯实水泥土设计强度应采用现场土料和施工采用的水泥品种、标号进行混合料配比设计，并应满  足式要求。
【例题2】控制水泥土强度的主要因素有(               )。
A、土的性质；          B、水泥品种；         C、水泥标号；       D、龄期；
E、养护条件；                                            答案：A、B、C、D、E
（2）、桩径、桩长与桩距
桩的直径宜为300~600mm，可根据设计及所选用的成孔方法确定。常用的桩径为  350~400mm。选用的夯锤应与桩径相适应。桩长的确定，当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定；当相对硬层埋藏深度较大，如存在软弱下卧层时，应验算其变形，按建筑物地基的变形允许值确定。桩距宜为2~4倍桩径。

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五、深基础设计与施工100问

深基础设计综合介绍和设计之CFG桩法

CFG桩法
1、基本概念
    CFG桩，是水泥粉煤灰碎石桩的简称，(C指Cement、F指Fly-ash、G指Gravel)，是由碎石、石屑、粉煤灰组成混合料，掺适量水进行拌和，采用各种成桩机械形成的桩体。通过调整水泥的用量及配比，可使桩体强度等级在C5～C20之间变化，最高可达C25，相当于刚性桩。由于桩体刚度很大，区别于一般柔性桩和水泥土类桩，因此，常常在桩顶与基础之间铺设一层150~300mm厚的中砂、粗砂、级配砂石或碎石(称其为褥垫层)，以利于桩间土发挥承载力，与桩组成复合地基。

褥垫层在水泥粉煤灰碎石桩复合地基中具有重要作用，它可起到保证桩土共同承担荷载、调整桩与土垂直及水平荷载的分担和减小基础底面的应力集中的作用。
【例题1】CFG桩是(         )的简称。
A、低标号素混凝土桩；           B、水泥白灰碎石桩；
C、白灰粉煤灰碎石桩；           D、水泥粉煤灰碎石桩；            答案：D
【例题2】采用CFG桩地基处理后，一般设置的褥垫层厚度为(     )。
A、100~200mm； B、150~300mm；C、300~500mm；D、大于500mm；    答案：B
2、适用范围
    适用于处理黏性土、粉土、砂土和已完成自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
3、加固原理
    CFG桩法也是通过在地基中形成桩体作为竖向加固体，与桩间土组成复合地基，共同承担基础、回填土及上部结构荷载。当桩体强度较高时，CFG桩类似于钢筋混凝土桩(常称为刚性桩)，这样，在常用的几米到二十多米桩长范围内，桩侧摩阻力都能发挥，不存在柔性桩(如砂石桩法、振冲法形成的散体材料桩)或半刚性桩(如水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、夯实水泥土桩法等形成的低黏结强度桩体)存在的有效桩长的现象。因此，无论是承载力提高幅度及处理深度都较柔性桩和半刚性桩为优。
4、CFG桩复合地基的工程特性
（1）、承载力提高幅度大，可调性强
由于褥垫层对桩和桩间土的变形协调作用，桩距大小(置换率高低)不影响桩、土承载力的发挥；CFG桩的桩身强度高，可保证桩长较大时，全桩长发挥作用，充分利用土对桩的侧阻力、端阻力，不会像柔性桩、低强度桩一样受“有效桩长”的限制。因此CFG桩复合地基设计时，可以根据需要，灵活调整桩距和桩长，其承载力调整的幅度非常大。根据已有的工程实例，天然地基承载力的提高幅度从50％～400％。
【例题3】某水泥厂拟建一水泥均化库，原地基土承载力特征值为160kpa，现需将地基承载力特征提高到500kpa才能满足上部结构荷载要求，下列各种处理方法中最佳方案为(    )。
A、换填垫层法；
B、振冲置换法；
C、CFG桩法；
D、钻孔灌注桩；
答案：C
（2）、沉降量和差异沉降控制效果好
实际工程中，CFG桩的材料强度等级与普通灌注桩相近，在竖向受力时，其单桩承载力、沉降量与同等条件下的灌注桩相差无几，因此其绝对沉降量在复合地基中是最小的几种形式之一。此外由于有褥垫层的变形协调作用，基础的局部倾斜、相邻柱基的沉降差也得以减小。    因此其沉降量和差异沉降量控制效果好。
【例题4】在地层、桩径、桩长、桩顶标高均相同的条件下，采用钻孔灌注桩和CFG桩(二者桩身强度均满足要求)，其单桩承载力特征值分别为f1、f2，二者比较有(     )。
A、f1>f2；
B、f1C、f1=f2；
D、无法比较；
答案：C
（3）、适应范围广
以地基形式而言，CFG桩既可适用于条形基础、独立基础，也可用筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于处理黏性土、粉土、砂土和填土。既可用于挤密效果好土，也可用于挤密效果差的土。当CFG桩用于挤密效果好的土时，承载力的提高既有挤密作用、又有置换作用；当CFG桩用于不可挤密土时，承载力的提高只有置换作用。对淤泥质土和天然地基承载力较低的土(fka≤50kPa)，应按地区经验或通过现场试验确定CFG桩的适用性。
5、褥垫层的作用及合理厚度
由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫，在复合地基中有如下几种作用：
（1）、保证桩、土共同承担荷载。
褥垫层的设置为CFG桩复合地基在受荷后提供了桩上、下刺入的条件；即使桩端位于硬土层上，至少可以提供上刺入条件，以保证桩间土始终参与工作。桩、土受始终为一常值。
（2）、减少基础底面的应力集中
在桩顶对应的基础底面测得的应力σRP与桩间土对应的基础底面测得的应力σRS之比，当褥垫层厚度大于10cm时桩对基础底面产生的应力集中已显著降低。当褥垫层的厚度为30cm时，σRP/σRS只有1.23。
（3）、褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分担比
当基础承受水平荷载时，不同褥垫厚度、桩顶水平位移Up和水平荷载Q的关系表明，褥垫厚度越大，桩顶水平位移越小，即桩顶受的水平荷载越小。试验表明，褥垫厚度不小于10cm时，桩体不会发生水平折断，也就是说桩在复合地基中不会失去工作能力。
（4）、褥垫的合理厚度
对刚性桩复合地基，褥垫厚度过小，桩对基础将产生很显著的应力集中，需要考虑桩对基础的冲切，势必造成基础加厚。如果基础承受水平荷载，可能造成复合地基桩发生断裂。同时，桩间土承载能力不能充分发挥，必然增加桩的数量或桩长。褥垫厚度大，桩间土的承载能力可以充分发挥。但是如果褥垫层厚度过大，一方面，造成浪费，相当于换土回填；另一方面，使得褥垫层下复合地基表面的桩土应力比n很小，意味着浅层地基土承担了较高的荷载，而浅层地基土的强度往往又较低。虽然浅层土分担的荷载会很快向桩转移(桩顶部存在负摩阻力区)，但浅层土压缩变形造成的过大沉降量，实际上使复合地基中设置的桩失去意义。因此，褥垫厚度的合理性在于既要保证桩在水平荷载作用下不会发生断裂，又要合理发挥桩和桩间土的承载能力。
【例题5】采用CFG桩地基处理后，设置褥垫层的作用为(        )。
A、保证桩、土共同承担荷载；
B、减少基础底面的应力集中；
C、可以调整桩土荷载分担比；
D、可以调整桩土水平荷载分担比；
答案：A、B、C、D
6、桩的布置
水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置，桩径可取350～600 mm。桩距应根据设计要求的复合地基承载力、所处理场地地基土性、施工工艺等因素确定，一般取3~5倍桩径，当天然地基承载力较高、复合地基要求的承载力提高幅度不大时，也可采用更大一些的桩距，但此时应尽量将桩布置在柱、梁或墙下。

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五、深基础设计与施工100问

深基础设计综合介绍和设计之柱锤冲扩法

柱锤冲扩法
1  、基本概念
柱锤冲扩法是采用直径300~500 mm、长度2~6 m、质量1~8 t的柱状锤(简称柱锤)，通过自行杆式起重机或其他专用设备，将柱锤提升至距地面一定高度后下落，在地基土中冲击成孔，并重复冲击至设计深度，在孔内分层填料、分层夯实形成桩体，同时对桩间土进行挤密，形成复合地基。在桩顶部也设置200~300mm厚砂石垫层。
2 、适用范围
柱锤冲扩法适用于处理杂填土、粉土、黏性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。限于设备条件，处理深度不宜大于6m，否则不经济。复合地基承载力特征值不宜超过160kPa。
【例题1】对不良地基采用下列(  )地基处理后，复合地基承载力特征值不宜大于160kpa。
A、CFG桩法；
B、夯实水泥土桩法；
C、换填垫层法；
D、柱锤冲扩桩法；
答案：D
3、加固机理
（1）、对软弱土加固机理
柱锤冲扩法的加固机理主要有：
(1)成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用；
(2)对原土的动力固结作用；
(3)冲扩桩充填置换作用(包括桩身及挤入桩间土的骨料)；
(4)生石灰的水化和胶凝作用(化学置换)。
【例题2】柱锤冲扩法对软弱土的加固机理主要有(      )。
A、动力挤密作用；
B、动力固结作用；
C、物理置换作用；
D、化学置换作用；
E、动力压密作用；
F、离子交换作用；
G、减载作用：
答案：A、B、C、D
上述作用依不同土类而有明显区别。对地下水位以上杂填土、素填土、粉土及可塑状态  黏性土、黄土等，在冲孔过程中成孔质量较好，无坍孔及缩颈现象，孔内无积水，成桩过程中地面不隆起甚至下沉，经检测孔底及桩间土在成孔及成桩过程中得到挤密，试验表明挤密  土影响范围为2~3倍桩径。而对地下水位以下饱和松软土层冲孔时坍孔严重，有时甚至无法成孔，在成桩过程中地面隆起严重，经检测桩底及桩间土挤密效果不明显，桩身质量也较难保证，因此对上述土层应慎用。
柱锤冲扩法目前还处于半理论半经验状态，成孔和成桩工艺及地基固结效果直接受到土  质条件的影响。因此在正式施工前进行成桩试验及试验性施工十分必要。根据现场试验取得  的资料修改设计，制定施工及检验要求。
现场试验的主要内容有：(1)成孔及成桩试验；(2)试验性施工；(3)复合地基承载力对比试验(载荷试验及动力触探试验)。
（2）、柱锤冲扩法复合地基工作机理
柱锤冲扩法主要采用以拆房土为主组成的碎砖三合土，形成的桩体为散体材料桩，属于  可压缩的柔性桩。因此，可以认为桩土之间变形是协调的，桩土复合土层类似人工垫层。
4 、设计
柱锤冲扩法复合地基设计的主要内容有桩身材料、桩径、桩长、置换率、桩距和布桩范  围，并根据复合地基承载力和下卧层承载力要求以及变形控制的要求综合确定。对大型、重要或场地复杂的工程，在正式施工前，应在有代表性的场地上进行试验。
（1）、材料
桩体材料可采用碎砖三合土、级配砂石、矿渣、灰土、水泥混合土等。当采用碎砖三合土时，其配合比(体积比)采用生石灰：碎砖：黏性土为1：2：4。当采用其他材料时，应经试  验确定其适用性和配合比。
【例题3】柱锤冲扩法成桩所使用的材料一般为碎砖三合土，它是由(      )按一定的体积配合比组成。
A、碎砖、粘土、水泥；
B、碎砖、砂、水泥；
C、碎砖、水泥、熟石灰；
D、碎砖、粘性土、生石灰；
E、碎砖、粘性土、熟石灰；
答案：D
（2）、桩径、桩距及布桩要求
处理范围应大于基底面积。对一般地基，在基础外缘应扩大1~2排桩，并不应小于基底下处理土层厚度的1/2。对可液化地基，处理范围可按上述要求适当加宽。
地基处理的宽度超过基础底面边缘一定范围，主要作用在于增强地基的稳定性，防止基  底下被处理土层在附加应力作用下产生侧向变形，因此原天然土层越软，加宽的范围应越  大。通常按压力扩散角θ=30°来确定加固范围的宽度，并不少于1~2排桩。
桩位布置可采用正方形、矩形、三角形布置。常用桩距为1.5~2.5m，或取桩径的2~3倍。桩径可取500~800mm，桩孔内填料量应通过现场试验确定。
（3）、地基处理深度
可根据工程地质情况及设计要求确定。对相对硬层埋藏较浅的土层，应深达相对硬土  层；当相对硬层埋藏较深时，应按下卧层地基承载力及建筑物地基的变形允许值确定；对可  液化地基，应按现行的国家标准《建筑抗震设计规范》的有关规定确定。
（4）、承载力
柱锤冲扩桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时，也  可按公式(1)估算。
             fspk=[1+m(n-1)] fsk                        1
式中：fspk为柱锤冲扩桩复合地基承载力特征值(kPa)；m为面积置换率，可取0.2~0.5；n为桩土应力比，无实测资料时可取2~4，桩间土承载力低时取大值。fsk为加固后桩间土承载力特征值(kPa)，取处理前天然地基的承载力特征值或按当地经验取值。
（5）、变形计算
处理后变形计算应按现行《建筑地基基础设计规范》的有关规定执行。初步设计时复合土层的压缩模量可按公式2)估算：
ESP=[1+m(n-1)] ES                          2
式中：Esp为复合土层的压缩模量(MPa)；ES为桩间土的压缩模量(MPa)，宜按当地经验取值。此外，当柱锤冲扩桩处理深度以下存在软弱下卧层时，应进行下卧层地基承载力验算。
5  施工
　　7.1.5.1  成桩设备与工艺
1 成桩设备
柱锤冲扩法宜用直径300~500 mm、长度2~6 m、质量1~8 t的柱状锤(即柱锤)进行施工。升降柱锤的设备可选用10~30 t自行杆式起重机、步履式夯扩桩机或其他专用机具设备，采用自动脱钩装置。起重能力应通过计算确定，考虑锤的质量及成孔提升柱锤时土层对柱锤的吸附力；或通过现场试验确定，但一般不应小于锤质量的3~5倍。
2 成桩工艺
柱锤冲扩法施工可按下列步骤进行。
(1)清理平整施工场地，布置桩位。
(2)施工机具就位，使柱锤对准桩位。
(3)柱锤冲孔。根据土质及地下水情况可分别采用下述三种成孔方式：①冲击成孔。将    柱锤提升一定高度，自动脱钩下落冲击土层，如此反复冲击至设计成孔深度时，可在孔内填少量粗骨料继续冲击，直到孔底被夯密实。②填料冲击成孔。成孔时出现缩颈或坍孔时，可分次填入碎砖和生石灰块，边冲击边将填料挤入孔壁及孔底，当孔底接近设计成孔深度时，夯入部分碎砖形成扩大端。③复打成孔。当坍孔严重难以成孔时，可提锤反复冲击至设计孔    深，然后分次填入碎砖和生石灰块，待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后，再进    行二次冲击复打成孔。当采用上述方法仍难以成孔时，也可以采用套管成孔，即用柱锤边冲孔边将套管压入土中，直至桩底设计标高。
【例题4】在利用柱锤冲孔时，所谓复打成孔是指(       )。
A、在坍塌孔段投入碎砖及生石灰块，立即冲孔至设计深度；
B、在坍塌孔段投入碎砖及生石灰块，待坍孔段桩间土性质有所改善后再冲孔至设计深度；
C、当坍孔严重难以成孔时，可提锤反复冲击至设计孔深，然后分次填入碎砖和生石灰块，待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后，再进行二次冲击复打成孔。
D、当正常冲击成孔时，可提锤反复冲击至设计孔深，然后分次填入碎砖和生石灰块，再进行二次冲击复打成孔。
答案：C
(4)成桩。用标准料斗或运料车将拌和好的填料分层填入桩孔夯实。当采用套管成孔    时，边分层填料夯实，边将套管拔出。锤的质量、锤长、落距、分层填料量、分层夯实厚度、夯击次数、总填料量等应根据试验或按当地经验确定。每个桩孔应夯填至桩顶设计标高以上至少0.5m，其上部桩孔宜用原槽土夯封。施工中应做好记录，并对发现的问题及时进行处理。
(5)施工机具移位，重复上述步骤进行下一根桩施工。
起重机具可用起重机、步履式夯扩桩机或其他专用机具设备。此外，成孔和填料夯实的施工顺序，宜间隔进行。基槽开挖后，应进行晾槽拍底或碾压，随后铺设垫层并压实。

6 、质量检验
（1）、施工质量检验
1 施工过程质量
施工过程中应随时检查施工记录及现场施工情况，并对照预定的施工工艺标准，对每根  桩进行质量评定。对质量有怀疑的工程桩，应用重型动力触探进行自检。
2 桩身及桩间土质量检验
冲扩桩施工结束后7~14 d内，可采用重型动力触探进行对桩身及桩间土进行抽样检验，并对处理后桩身质量及复合地基承载力作用评价。检验点数可按冲扩桩总数的2％计。每一单体工程桩身及桩间土总检验点数均不应少于6点。
基槽开挖后，应检查桩位、桩径、桩数、桩顶密实度及槽底土质情况。如发现漏桩、桩位偏差过大、桩头及槽底土质松软等质量问题，应采取补救措施。
【例题5】在进行柱锤冲扩桩施工质量检验时，对于桩身及桩间土的检验，可采用(     )。
A、轻型动力触探；
B、标准贯入试验；
C、中型动力触探；
D、重型动力触探；
答案：D
（2）、竣工验收
柱锤冲扩桩竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验，载荷试验应在成桩14d后进行；检验数量为总桩数的0.5%，且每一单体工程不应少于3点。
由于桩锤冲扩法主要采用以拆房土为主组成的碎砖三合土，形成的桩体为散体材料桩，桩身密度及单桩承载力因受桩间土影响而较为离散，因此，不宜进行单桩静载试验，而应进行单桩复合地基或多桩复合地基载荷试验。
【例题6】对柱锤冲扩桩复合地基，用载荷试验检验其承载力时应在施工结束后(   )天进行。
A、7；
B、14；
C、21；
D、28；
答案：B

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2010-04-16