C20~C40
>C40
σ0（MPa）
3.5
4.5
5.5
按以上公式配制混凝土，满足设计要求的保证率为95%，
混凝土的砂率（%）=混凝土中砂的体积/（砂的体积+碎石的体积）
熟记P34、35页例题，按1kg水泥可配制混凝土体积计算配合比中材料用量
6、大体积混凝土开裂机理及防裂措施
6.1、开裂机理：
由于混凝土结构与结构之间、结构与基础之间或结构的不同部位之间的温度应力超过混凝土的抗裂能力而产生的。
温度应力：
混凝土结构因水泥水化热引起温度变化而产生的变形受到约束时所产生的应力。
6.2、防裂措施：
1、选择合适的原材料和混凝土：
选择中低热水泥；宜选用线膨胀系数较小的骨料；选用缓凝型减水剂；采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂，作为闭合块的混凝土；掺用钢纤维或有机合成纤维提高混凝土的抗拉强度；采用低热高性能混凝土。
2、有针对性的进行混凝土的配合比设计：
在满足设计、施工要求的情况下，宜减少混凝土的单位水泥用量；在综合考虑混凝土耐久性的情况下，可适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量。
3、施工中采取相应的措施：
1）降低混凝土的浇筑温度：
利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土，骨料堆场搭设通风良好的遮阳棚，并使骨料在遮阳棚内放2~3天后再用，尽量利用温度稍低的夜间施工。
水泥降到自然温度方能使用。
使用低温拌合水。
运输和浇筑过程中设法遮阳防止暴晒，入模温度不高于30℃。
冷天入模温度不低于5℃，浇筑后采取保温措施。
2）无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石：
块石质地优良，基本呈方形，长短边之比≤2。
块石应以长边立方于新混凝土层上，块石间距≥100mm或粗骨料粒径的2倍。
块石与混凝土表面距离，有抗冻要求是≥300mm，无抗冻要求时≥100mm或粗骨料粒径的2倍。
受拉区的混凝土中不得埋放块石。
3）在混凝土早期升温阶段要采取散热降温措施：
采用钢模板、分层浇筑混凝土、顶面洒水或用流动水散热。
4）在混凝土降温阶段采取保温措施。
5）合理设置施工缝：
在岩基或老混凝土上浇筑新混凝土结构时，纵向分段长度应在15m以内。
在底板上连续浇筑墙体结构，墙体上水平施工缝应设置在墙体距底板顶面≥1.0m位置。
对不宜设置施工缝的结构，可采取跳仓浇筑和设置闭合块的方法，减少一次浇筑长度。
上下两层相邻混凝土应避免错缝浇筑。
6）岩石地基表面宜处理平整，防止因应力集中而产生裂缝，在地基与结构之间设置缓冲层，减少约束。
7）养护时间的规定：
加强混凝土的潮湿、滞水养护，养护期不少于14天。
构件内设置测温系统，采取保温或降温措施，保证结构内部与表面的温差不超过25℃。
4、进行温度应力计算对薄弱部位采取加强措施。
7、管涌和流沙的防治方法
u=k*i，u——渗透速度；k——渗透系数；i——水力坡降
流沙（土）：
在一定渗透力作用下，土体中颗粒同时启动而流失的现象。
管涌：
在一定渗透力作用下，土体中的细颗粒沿着骨架颗粒所形成的孔隙通道移动或被渗流带走的现象。
7.1、影响土的渗透性的主要因素：
（1）土颗粒粒径、形状与级配：
影响因素
渗透性强
渗透性弱
土颗粒粒径、形状与级配
颗粒愈粗、愈圆、愈均匀
颗粒愈细、级配好，土体空隙减小
矿物成分
浑圆石英＞尖角石英＞长石＞云母
亲水性强的黏土矿物或有机质越多，渗透性越低
土的密度
密度小
密度大
土的结构构造
水溶液成分与浓度
阳离子数量和水溶液浓度增加
阳离子数量和水溶液浓度减少
土体的饱和度
饱和度高
饱和度低
水的黏滞性
黏滞性小、水温增大
黏滞性大、水温降低
7.2、防止的基本方法：
宗旨是防渗及减弱渗透力。
（1）土质改良：
常用注浆法、高压喷射法、搅拌法及冻结法
（2）截水防渗：
水平方向铺设防渗铺盖，可采用黏土及壤土铺盖、沥青、混凝土及土工膜铺盖。
垂直方向防渗结构形式很多，如大坝工程的混凝土、黏土芯墙、高压喷射、劈裂灌浆形成的止水帷幕；基坑及开挖工程的地下连续墙、板墙、MSW工法插筋水泥土墙及水泥搅拌墙。
（3）人工降低地下水位：
若透水层中采用轻型井点、喷射井点；较强透水层采用深井法。
（4）出逸边界措施：
在下游加盖重，防止土体被渗透力所悬浮，防止流沙。
（5）其他施工考虑：
选择枯水期施工，采取水下挖掘及浇筑封底混凝土等方法。
8、混凝土耐久性
耐久性主要包括：
混凝土的抗冻性、防止钢筋锈蚀的性能、抗渗性和抗海水侵蚀的性能。
8.1、提高混凝土耐久性的措施：
1、选用优质原材料：
1）水泥：
水泥强度不低于42.5级；有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。
2）骨料：
粗、细骨料杂质含量限值、细骨料中氯离子限值含量满足《水运工程混凝土施工规范》的规定；海水环境中严禁使用活性粗、细骨料；所用粗骨料粒径、压碎指标应满足《水运工程混凝土施工规范》的规定；有抗冻要求的混凝土，必须采用引气剂，并保证有足够的含气量。
2、按《水运工程混凝土施工规范》的规定，优化混凝土的配合比设计。
1）按所处环境、建筑物部位及使用年限要求等，确定其抗冻等级、抗渗等级及抗氯离子渗透标准满足规范要求。
2）水灰比、最低水泥用量、含气量值、氯离子含量、钢筋保护层最小厚度均满足《水运工程混凝土施工规范》的规定。
3、精心施工：
1）混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护均应满足《水运工程混凝土施工规范》的规定；2）海上混凝土结构的施工应优先采取陆上预制代替水上现场现浇。
3）精准控制钢筋保护层厚度；4）采用优质混凝土涂料进行混凝土涂层保护。
4、防止混凝土结构开裂：
1）根据结构的受力特点及温度应力计算，对易开裂部位在设计中采取相应的措施；2）混凝土结构适宜的分段，合理的设置施工缝；3）采用综合性的有效措施减少大体积混凝土的温度应力；4）应用显微混凝土增强混凝土的抗裂能力；5）施加预应力，增强结构的抗裂能力。
5、应用高性能混凝土
6、应用环氧涂层钢筋。
8.2、高性能混凝土的特点：
1、高性能混凝土的组成：
1）大量常用特定的矿物性掺合料（硅灰、优质粉煤灰、磨细矿渣）、应用高效减水剂、采用低水胶比。
2）必须应用与水泥相匹配的高效减水剂：
减水率应达到20%以上。
3）低水胶比：
通常水胶比均在0.35以内；
4）高性能混凝土一般应用最大粒径≤25mm质地坚硬的粗骨料。
2、高性能混凝土的性能：
1）高耐久性。
（低吸水率；高抗氯离子渗透性，1000C以下；高抗冻融破坏性能，F1000以上）2）高强度。
3）高工作性能（大流动度，塌落度值为180~200mm；和易性好，易浇筑，不离席、不泌水）4）高体积稳定性。
3、技术指标：
水胶比
胶凝物质总量（kg/m³）
塌落度（mm）
强度等级
抗氯离子渗透（C）
≤0.35
≥400
≥120
≥C45
≤1000
9、预应力混凝土
预应力混凝土结构的优点：
（1）采用高强度钢材与高强度混凝土，构件截面小、重量减轻，跨越能力增大，可以加大排架间距和梁板等构件的跨距。
（2）预应力构件（如梁）不易产生裂缝，耐久性高，耐用年限长；（如桩）抵抗打桩拉应力能力强，可加大桩长，适应水深港建设，提高承载力。
（3）与普通的钢筋混凝土结构比，可节省钢材近30%，经济合理。
另外：
预应力钢丝、钢绞线先张法张拉应力不得超过0.80fptk极限抗拉强度标准值。
实际预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。
实际伸长值不得大于计算伸长值的10%或小于5%。
9.1、先张法与后张法
方法
优点
具体要求
应用
先张法
生产工艺简单、工序少、效率高、质量易保证
1、张拉台座抗倾稳定系数不小于1.5，抗滑稳定系数不得小于1.3.
2、张拉梁、锚固梁安装时，梁的中心线与底板中心线偏差不大于3mm；
PHC桩：
强度高、抗裂能力强、节省混凝土、耐久性高。
后张法
不需要预应力张拉台座，适用于结构断面大的长大型预应力构件的现场预制
1、预埋孔道可采用预埋波纹管、薄钢板管、钢管、抽芯胶管等方法。
2、钢筋断裂或滑脱不超过同一截面总根数的3%，一束只允许1根。
3、水泥浆及水泥砂浆强度不低于20MPa；水灰比不大于0.45，泌水率2%以内，最大不超过3%。
4、压浆的过程中及压浆后48h，结构温度不得低于﹢5℃。
10、软土地基加固方法
方法
原理
适用土质
施工工艺
监测和检验
排水固结法
堆载预压法
在外荷作用下排水压密，卸载后密度不变
淤泥质土、淤泥和充填土等软土地基
铺设砂垫层—打设塑料排水板（或袋装沙井）—分级堆载预压—卸载
每天进行沉降、位移、孔隙水等观测，控制标准：
边桩水平位移没昼夜应小于5mm，基底中心沉降每昼夜应小于10mm；孔隙水压力系数控制在0.6以控制施工速率。
真空预压法
打设竖向排水通道，覆膜密闭后抽水和空气产生真空，以大气压力作为预压荷载
特别适用于超软基及临近危险边坡地带的软基处理
铺设砂垫层—打设塑料排水板（或袋装沙井）—铺设排水管系、安装射流泵及出膜装置—挖密封沟—铺膜、覆水—抽气—卸载
1、套管法砂井灌砂率不小于计算值85%，袋装砂不小于95%；2、排水板露出砂垫层顶面至少50cm；3、空抽时需达到95kPa以上真空吸力。
4、进行真空度、沉降、位移、孔隙水等观测，膜下真空度稳定在80kPa以上。
沉降稳定标准：
连续5~10天平均沉降量≤2mm/d。
边缘处埋设测斜仪，测量斜向位移。
振动水冲法
振冲置换法
对黏性土基通过边振边冲成孔，在孔内分批填入碎石等坚硬材料
砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土。
不加填料适用于黏粒含量小于10%的中砂、粗砂地基
平整场地布置桩位—机具就位振冲器对准桩位—启动供水和振冲器沉入土中—提升下放2~3次—填料振密
检测间隔时间：
黏性土3~4周，粉土2~3周；进行单桩荷载试验检验，200~400根随机抽检1根，总数不少于3根。
粉土地基可用标准贯入或静力触探进行前后对比
振冲密实法
对砂基借助振动和水冲成孔，靠振冲器强力振动，使砂层液化颗粒重新排列，孔隙减小，靠振动力加料或不加料使砂层挤压密实
成孔同置换法—达处理深度后，降水压和水量—（填料）振密
施工结束后即可检测，砂土地基可用标准贯入或静力触探试验检测。
100~200个振冲点选1个孔检测，总数不少于3孔。
强夯法
强夯法
锤重复冲击和振动地基压密
碎石、砂土、低饱和度粉土与黏性土，湿陷性黄土、素填土和杂填土
1、加固深度：
强夯法H=a*（Mh/10）0.5；置换法石墩深度不超过7m。
2、最后两击平均夯沉量不大于50mm；周围无过大隆起；不发生提锤困难。
3、两遍夯击间隔时间:
渗透性较差的黏土地基间隔不少于3~4周；4、土质松软或地下水位较高影响施工时，降低至坑底面以下2m。
1、开夯前检查夯锤质量和落距，确保夯击能量；2、每一遍夯前对夯点复核，夯完检查夯坑位置，偏差或漏夯时纠正；3、检查每点夯击次数和每击夯沉量。
对强夯置换法尚应检查置换深度。
4、检验间隔时间：
碎石土和砂土间隔7~14天；低饱和度粉土和黏性土地基可取14~28天；强夯置换地基间隔时间28天。
5、检验数量：
一般每个地基检验点不少于3处，置换法地基载荷试验和置换墩着底情况不少于墩点数1%，且不少于3处。
强夯置换法
通过强夯将块石、碎石、矿渣或建筑垃圾夯入土中
饱和软黏土地基
深层搅拌法
利用水泥作固化剂，将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土
淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土、饱和松散砂土。
机械就位、调平—预搅拌下沉至设计加固深度—边喷浆、边搅拌提升搅拌头至停浆面—重复搅拌下沉至设计加固深度—喷浆或仅搅拌提升—移位重复以上步骤
爆炸排淤
爆炸排淤填石法
采用爆炸方法排出淤泥质软土换填块石的置换法。
淤泥质软基，厚度宜为4~12m
端部推进排淤（端部爆填）—侧坡拓宽排淤落底（边坡爆填）—爆破形成平台及堤心断面（边坡爆夯）
药包埋深为0.45~0.55H；一次推进距离一般为5~7m，不超过9m；施工期安排沉
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