土木工程施工課件 1-6章-

1、二00九年春季教案 （土木工程專(zhuān)業(yè)061062班）,土 木 工 程 施 工,主講教師 祝彥知 中原工學(xué)院 二00九年年三月,課程簡(jiǎn)介,課程的性質(zhì)與特點(diǎn) 性質(zhì)：土木工程施工是土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，也是土木工程專(zhuān)業(yè)的必修課之一；土木工程施工是研究各主要工程的施工技術(shù)與組織的基本規(guī)律、以及各專(zhuān)業(yè)方向的專(zhuān)業(yè)施工技術(shù)的學(xué)科。 特點(diǎn)：涉及面廣、綜合性與實(shí)踐性強(qiáng)、社會(huì)性廣、發(fā)展迅速。 課程學(xué)習(xí)要求：掌握各工種工程施工工藝原理和工藝操作要點(diǎn)；掌握網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)；掌握單位工程施工組織設(shè)計(jì)及施工組織總設(shè)計(jì)的基本方法。,課程的重要性 就業(yè) 是注冊(cè)監(jiān)理工程師、注冊(cè)造價(jià)工程師、注冊(cè)建造師等各類(lèi)注冊(cè)考試占有很大比

2、重； 將來(lái)到建筑公司、房地產(chǎn)公司、監(jiān)理、造價(jià)、咨詢(xún)公司必須要掌握的課程。 深造（考研） 土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)研究生綜合考試必考內(nèi)容 報(bào)考工程管理類(lèi)、施工類(lèi)、結(jié)構(gòu)工程（施工管理方向）必考課程。,學(xué)習(xí)要求,三點(diǎn)： 課前要預(yù)習(xí)，上課要帶書(shū)，講授、自學(xué)和討論相結(jié)合。 上課要集中精力，認(rèn)真聽(tīng)，重點(diǎn)記。 先讀書(shū)，后做作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。 平時(shí)注意觀察。 平時(shí)成績(jī)20% 期末成績(jī) 80%,成績(jī)?cè)u(píng)定,第一章 土方工程,主要講授內(nèi)容,1.1 土的工程分類(lèi)與性質(zhì) 1.2 土方量的計(jì)算與調(diào)配 1.3 土方工程的準(zhǔn)備工作 1.4 土方工程施工 1.5 路基工程施工 1.6 軟土地基加固 1.7 石方爆破,學(xué)習(xí)目標(biāo)： (1)熟悉土

3、的工程分類(lèi)、土方工程施工準(zhǔn)備與輔助工作內(nèi)容; (2)常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)，土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)； (3)掌握土方量計(jì)算方法，基坑、基槽、場(chǎng)地平整的抄平與放線、開(kāi)挖，土方填筑與壓實(shí)。 (4)了解爆破工程原理及安全措施；,學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 結(jié)合土的工程分類(lèi)和物理性質(zhì)學(xué)習(xí)土方工程的內(nèi)容及施工特點(diǎn)，對(duì)常用土方機(jī)械及土方施工工藝的學(xué)習(xí)要注意身邊工地的施工過(guò)程進(jìn)行印證以加深理解，場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算方法通過(guò)實(shí)際操作來(lái)掌握，結(jié)合一些安全事故從反面學(xué)習(xí)土方施工過(guò)程的安全技術(shù) 重點(diǎn)、難點(diǎn)： (1)土的工程分類(lèi)； (2)基坑（槽）及場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算； (3)土的回填與壓實(shí)施工工藝； (4)土方施工過(guò)程的

4、安全技術(shù)。,學(xué)習(xí)方式： 在理論教學(xué)同時(shí)，結(jié)合圖片及影像等形式體會(huì)和理解土方工程的施工工藝，從而掌握土方工程的施工方法土方量的計(jì)算方法以及土方工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)。,第一節(jié)土的分類(lèi)及工程性質(zhì),土的基本性質(zhì)與工程施工有關(guān)，在施工之前應(yīng)詳盡了解，避免造成工程事故。本門(mén)課程從下列兩方面對(duì)土的基本性質(zhì)進(jìn)行闡述： 一、土的分類(lèi) 二、土的工程性質(zhì),一、土的分類(lèi) *按土開(kāi)挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石等八類(lèi)。 *土和普通土可直接用鐵鍬開(kāi)挖(人工開(kāi)挖），或用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)施工（機(jī)械開(kāi)挖）； *堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土和軟石要用鎬、撬棍開(kāi)挖，或預(yù)先松土，部分用

5、爆破的方法施工； *次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)硬石一般要用爆破方法施工。 詳細(xì)見(jiàn)表1-1所示,表1-1土的工程分類(lèi)與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法,二、土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對(duì)土方施工方法的選擇、勞動(dòng)量和機(jī)械臺(tái)班的消耗及工程費(fèi)用等都有較大影響。 1.土的含水量 2.土的天然密度和干密度 3.土的可松性系數(shù) 4.土的滲透性,1.土的含水量 土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率 式中：m濕 含水狀態(tài)土的質(zhì)量,kg； m干 烘干后土的質(zhì)量,kg； mw 土中水的質(zhì)量,kg； mS 固體顆粒的質(zhì)量,kg. 土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對(duì)土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實(shí)程度有直接的影響.,2.土的

6、天然密度和干密度 土的天然密度: 在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計(jì)算： 式中:土的天然密度,kg/m3； m 土的總質(zhì)量,kg； V 土的體積,m3. 干密度: 土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值.用下式表示：,式中 d 土的干密度,kg/m3； mS 固體顆粒質(zhì)量,kg；V 土的體積,m3. 在一定程度上,土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度.土的干密度愈大,表示土愈密實(shí).土的密實(shí)程度主要通過(guò)檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來(lái)控制.,3、土的可松性系數(shù) 土的可松性：天然土經(jīng)開(kāi)挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，土的這種性質(zhì)稱(chēng)為土的

7、可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示， 最初可松性系數(shù)KS=V2 /V1 最后可松性系數(shù)KS=V3 /V1 用途：開(kāi)挖、運(yùn)輸、存放，挖土回填，留回填松土,式中KS、KS土的最初、最終可松性系數(shù)； V1土在天然狀態(tài)下的體積,m3； V2 土挖出后在松散狀態(tài)下的體積,m3； V3土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積,m3.土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算車(chē)輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)KS是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù),各類(lèi)土的可松性系數(shù)見(jiàn)第一節(jié)表1.1所示.,4、土的滲透性 土的滲透性：指土體被水透過(guò)的性質(zhì).土的滲透性用滲透系數(shù)表示. 滲透系數(shù)：表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力,以m/d表

8、示；它同土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度等有關(guān),是人工降低地下水位及選擇各類(lèi)井點(diǎn)的主要參數(shù)。 土的滲透系數(shù)見(jiàn)表1-2所示,表1-2土的滲透系數(shù)參考表,第二節(jié)土方量計(jì)算與調(diào)配,1.2.1 概述 在土方施工之前,必須計(jì)算土方的工程量.但各種土方工程的外形有時(shí)很復(fù)雜,而且不規(guī)則.一般情況下,將其劃分成為一定的幾何形狀,采用具有一定精度而又和實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算. 一、 基坑土方量計(jì)算 基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個(gè)平行的平面作底的一種多面體)體積公式計(jì)算(如圖1-1所示).即： V =(F下+ 4F中+ F上)H/6,式中 H 基坑深度,m； F上、F下基坑上、下底的面積，m2； F中 基坑中截

9、面的面積，m2. 圖1-1基坑開(kāi)挖土方量計(jì)算,圖1-1基坑開(kāi)挖土方量計(jì)算,基槽土方量計(jì)算可沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算(如圖1-2所示 )： 沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算Vi,再 V = Vi 斷面尺寸不變的槽段：Vi =FiLi斷面尺寸變化的槽段：Vi =(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6,二、基槽土方量計(jì)算,圖1-2基槽開(kāi)挖土方量計(jì)算,1.2.2場(chǎng)地平整土方計(jì)算 對(duì)于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大廠房、體育場(chǎng)、車(chē)站等占地廣闊工程的平整場(chǎng)地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，將自然地面改造平整為場(chǎng)地設(shè)計(jì)要求的平面. 場(chǎng)地挖填土方量計(jì)算一般采用方格網(wǎng)法. 方格網(wǎng)法計(jì)算場(chǎng)地平整土方量步驟為： 1.讀識(shí)方格網(wǎng)圖 2

10、.確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高 3.計(jì)算場(chǎng)地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度 4.計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定零線 5.計(jì)算方格土方工程量 6.邊坡土方量計(jì)算 7.計(jì)算土方總量,一、讀識(shí)方格網(wǎng)圖 方格網(wǎng)圖由設(shè)計(jì)單位(一般在1：500的地形圖上)將場(chǎng)地劃分為邊長(zhǎng)a=1040m的若干方格,與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)相對(duì)應(yīng),在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn),如圖1-3所示.,圖1-3方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量圖,二、 場(chǎng)地平整土方計(jì)算 1、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高 (1)考慮的因素 (2)初步標(biāo)高(按挖填平衡) (3)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整,1等高線； 2自然平面； 3設(shè)計(jì)平面,任一方格4個(gè)角點(diǎn)標(biāo)高,(1)考慮的因素：

11、 滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； 爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi)； 有一定泄水坡度（一般取不小于2%0），滿(mǎn)足排水要求. 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定： A.小型場(chǎng)地挖填平衡法； B.大型場(chǎng)地最佳平面設(shè)計(jì)法(用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小)。,(2)初步標(biāo)高(按挖填平衡) 場(chǎng)地初步標(biāo)高： H11、H12、H21、H22 一個(gè)方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高； M 方格個(gè)數(shù). 或： H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4M H1一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高； H2、H3、H4分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高.,(3)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整 考慮泄水

12、坡度、土的可松性、就近借棄土等進(jìn)行調(diào)整. 按泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高(如下圖) ： 單向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為: 雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：,圖1-5,3.計(jì)算場(chǎng)地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度 施工高度為角點(diǎn)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度.各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算： 式中hn-角點(diǎn)施工高度即填挖高度(以“+”為填，“-”為 挖)，m；n-方格的角點(diǎn)編號(hào)(自然數(shù)列1，2，3，n). Hn-角點(diǎn)設(shè)計(jì)高程，H-角點(diǎn)原地面高程.,4.計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定零線 方格邊線一端施工高程為“+”,若另一端為“-”,則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即“

13、零點(diǎn)”(如圖1-4所示). 圖1-6零點(diǎn)位置,零點(diǎn)位置按下式計(jì)算： 式中x1、x2 角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離,m； h1、h2 相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(均用絕對(duì)值),m； a 方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)，m.,5.計(jì)算方格土方工程量 按方格底面積圖形和表1-3所列計(jì)算公式，逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量.,表1-3 常用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式,常用的有兩種方法：四方棱柱體法或三角棱柱體法,6.邊坡土方量計(jì)算 場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡,以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。 邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進(jìn)行計(jì)算：一種為三角棱錐體(圖1-6中、)；另一種為三角棱柱體(圖1-6中).,圖1-7場(chǎng)地邊坡平面

14、圖,A三角棱錐體邊坡體積 式中l(wèi)1 邊坡的長(zhǎng)度； A1 邊坡的端面積；h2 角點(diǎn)的挖土高度；m邊坡的坡度系數(shù)，m=寬/高. B三角棱柱體邊坡體積,兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積 式中l(wèi)4 邊坡的長(zhǎng)度；A1、A2、A0 邊坡兩端及中部橫斷面面積.,7.計(jì)算土方總量 將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總,即得該場(chǎng)地挖方和填方的總土方量.,圖1-8某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)布置圖,三、 土方調(diào)配 在平整場(chǎng)地土方工程量計(jì)算完成后進(jìn)行.編制土方調(diào)配方案應(yīng)根據(jù)地形及地理?xiàng)l件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個(gè)調(diào)配區(qū)，計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量， 計(jì)算每對(duì)挖、填方區(qū)之間的平均運(yùn)距(即挖方區(qū)重心至填方

15、區(qū)重心的距離)，確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案，應(yīng)使土方總運(yùn)輸量最小或土方運(yùn)輸費(fèi)用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本. 土方調(diào)配的原則：力求達(dá)到挖方與填方平衡和運(yùn)距最短的原則；近期施工與后期利用的原則.進(jìn)行土方調(diào)配，必須依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況、有關(guān)技術(shù)資料、工期要求、土方施工方法與運(yùn)輸方法，綜合上述原則，并經(jīng)計(jì)算比較，選擇經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)配方案.調(diào)配方案確定后，繪制土方調(diào)配圖如圖1.9,在土方調(diào)配圖上要注明挖填調(diào)配區(qū)、調(diào)配方向、土方數(shù)量和每對(duì)挖填之間的平均運(yùn)距.圖中的土方調(diào)配，僅考慮場(chǎng)內(nèi)挖方、填方平衡.A為挖方，B為填方.,圖1-9土方調(diào)配圖,第三節(jié)土方工程的準(zhǔn)備工作,一、施工準(zhǔn)備 (1)在

16、場(chǎng)地平整施工前,應(yīng)利用原場(chǎng)地上已有各類(lèi)控制點(diǎn),或已有建筑物、構(gòu)筑物的位置、標(biāo)高,測(cè)設(shè)平場(chǎng)范圍線和標(biāo)高. (2)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)障礙物要調(diào)查清楚，制訂方案,并征得主管部門(mén)意見(jiàn)和同意,拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和改造通訊和電力設(shè)施、自來(lái)水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹(shù)木. (3)盡可能利用自然地形和永久性排水設(shè)施,采用排水溝、截水溝或擋水壩措施,把施工區(qū)域內(nèi)的雨雪自然水、低洼地區(qū)的積水及時(shí)排除,使場(chǎng)地保持干燥,便于土方工程施工.,(4)對(duì)于大型平整場(chǎng)地,利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀,將場(chǎng)地設(shè)計(jì)平面圖的方格網(wǎng)在地面上測(cè)設(shè)固定下來(lái),各角點(diǎn)用木樁定位,并在樁上注明樁號(hào)、施工高度數(shù)值,以便施工. (5)修好臨

17、時(shí)道路、電力、通訊及供水設(shè)施,以及生活和生產(chǎn)用臨時(shí)房屋. 二、邊坡穩(wěn)定 (一)邊坡穩(wěn)定的條件與影響因素 (二)放坡與護(hù)面,(一)邊坡穩(wěn)定條件與影響因素 1、邊坡穩(wěn)定的條件 土壁穩(wěn)定,主要是由土體內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就會(huì)塌方.即T CT土體下滑力。下滑土體的分力，受坡上荷載、雨水、靜水壓力影響。C土體抗剪力。由土質(zhì)決定，受氣候、含水量及動(dòng)水壓力影響。 土體的穩(wěn)定條件是：在土體的重力及外部荷載作用下所產(chǎn)生的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度。,2、造成土壁塌方的主要原因有： (1)邊坡過(guò)陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開(kāi)挖深度大的坑槽中，常引起塌方。(2)雨水、地下水滲入基

18、坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。(3)基坑(槽)邊緣附近大量堆土，或停放機(jī)具、材料，或由于動(dòng)荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)土體的抗剪強(qiáng)度.,(二)放坡與護(hù)面 1、直壁(不加支撐)的允許深度： 密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m；堅(jiān)硬的粘土：2m 。 2、放邊坡 （1）邊坡坡度I = tg=H/B=1:(B/H)=1:m m坡度系數(shù)。mB/H(2)邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步(臺(tái)階)式(見(jiàn)圖1-11所示),圖1-10 土方邊坡形式 (a)直線邊坡(b)不同土層折線邊坡(c) 相同

19、土層折線邊坡 (3)臨時(shí)性挖方的邊坡值 應(yīng)按表1-4規(guī)定采用注：土質(zhì)均勻、地下水位低、留置時(shí)間時(shí)間短、開(kāi)挖深度在5m深以?xún)?nèi)時(shí)，方可采用。,表1-4 深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度,3、邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法見(jiàn)圖1-11,三、支護(hù)結(jié)構(gòu) （一）支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 非重力式式支護(hù)結(jié)構(gòu)（柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)） 鋼板樁、鋼筋砼管樁、地下連續(xù)墻等 重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)（剛性支護(hù)結(jié)構(gòu)） 水泥土擋墻、旋噴帷幕墻等 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周?chē)h(huán)境不允許放坡時(shí)可使用非重力式式支護(hù)結(jié)構(gòu)或重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)如： 1.橫撐式支撐 2.護(hù)坡樁擋墻 3.土釘墻支護(hù) 4.地下連續(xù)墻等,（二）支護(hù)結(jié)構(gòu)的破

20、壞形式,1、整體失穩(wěn),在松軟的地層中，當(dāng)基坑平面尺寸較大，由于作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的板樁墻插入深度不夠或施工時(shí)幾何形狀和相互連接不符合要求。支撐位置不當(dāng)，支撐與圍檁系統(tǒng)結(jié)合不牢等原因，圍護(hù)墻產(chǎn)生位移過(guò)大的前傾或后仰、導(dǎo)致基坑外土體大滑坡，支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體失穩(wěn)破壞（如右圖）,2、基坑隆起,在軟弱的粘性土層中開(kāi)挖基坑，當(dāng)基坑內(nèi)土體不斷挖去，圍護(hù)墻內(nèi)外土面的高差引起的體系不平衡力相當(dāng)于等于墻外在基坑開(kāi)挖水平面上作用一附加荷載。挖探增大，荷載也增大。若墻體入土深度不足，則會(huì)使基坑內(nèi)土體大量隆起，基坑外土體過(guò)量沉陷，支撐系統(tǒng)應(yīng)力陡增，導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)破壞（如右圖,3、管涌及流砂,含水砂層中的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，在

21、基坑開(kāi)挖過(guò)程中，圍護(hù)墻內(nèi)外形成水頭差，當(dāng)動(dòng)水壓的滲流速度超過(guò)臨界流速或水梯度超過(guò)臨界梯度時(shí)，就會(huì)引起管涌及流砂現(xiàn)象?；拥撞亢蛪w外面大量的砂隨地下水涌人基坑，導(dǎo)致地面塌陷，同時(shí)使墻體產(chǎn)生過(guò)大位移，引起整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)崩塌。有時(shí)開(kāi)挖面下有薄不透水層，薄不透水層下是一層有承壓水頭的砂層，當(dāng)薄不透水層抵擋不住水頭壓力，在滲流作用下被切割成小塊脫離原位，也會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的崩塌破壞（如圖,4、支撐強(qiáng)度不足或壓屈,當(dāng)設(shè)置的支撐間距過(guò)大或數(shù)量太少，強(qiáng)度不足或剛度不夠時(shí)，在較大的側(cè)向土壓力作用下，發(fā)生支撐破壞或壓屈、引起圍護(hù)墻變形過(guò)大，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞（如右圖,5、墻體破壞,墻體強(qiáng)度不夠或連接構(gòu)造不好，在土壓力

22、、水壓力作用下，產(chǎn)生的最大彎矩超過(guò)墻體抗彎強(qiáng)度，產(chǎn)生強(qiáng)度破壞（如右圖）,6、支護(hù)結(jié)構(gòu)平面變形超過(guò)限度,由于支護(hù)結(jié)構(gòu)平面變形過(guò)大，或是降水造成周?chē)馏w沉降，使基坑外圍的土體發(fā)生垂直或水平位移。有時(shí)，這種變形對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)本身尚未帶來(lái)妨礙和危害，但對(duì)鄰近建筑物或地下管線造成有害影響，造成建筑物下沉、傾斜、開(kāi)裂，或造成上、下水管、煤氣管；供電和通訊電纜變形、張拉或斷裂。,1橫撐式支撐見(jiàn)下圖所示,（三）常見(jiàn)的支護(hù)結(jié)構(gòu),2護(hù)坡樁擋墻 (1)擋墻類(lèi)型 1)鋼板樁擋墻(見(jiàn)圖1-14所示) 圖1-14鋼板樁截面圖,A、適用范圍：（1）可用于開(kāi)挖57m的基坑。由于一次性投資較大，支護(hù)工程完畢后，要將樁拔出，否則很不

23、經(jīng)濟(jì)。拔出后按攤銷(xiāo)計(jì)算，比灌注樁節(jié)省。,鋼板樁用打入或振動(dòng)法施工，但是由于鋼板樁柔性較大，在基坑較深時(shí)，支撐或拉錨工程量大，對(duì)坑內(nèi)施工會(huì)帶來(lái)一定的困難，而且施工完畢后拔出時(shí)由于帶土，如處理不當(dāng)會(huì)引起土層移動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)給施工的結(jié)構(gòu)或周?chē)脑O(shè)施帶來(lái)危害,2)H型鋼樁擋墻(見(jiàn)圖1-15所示) 圖1-15H型鋼樁截面圖 3)鉆孔灌注樁、人工挖孔樁擋墻(見(jiàn)圖1-16所示) 圖1-16 樁基防護(hù)圖,4)深層攪拌水泥土樁、旋噴樁擋墻(見(jiàn)圖1-16所示) 圖1-16深層攪拌水泥土樁、旋噴樁防護(hù)圖,這類(lèi)擋土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不設(shè)支撐，不滲水，并且只需水泥，不需要鋼材，造價(jià)低。但為了滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求，一般寬度很大,深層攪

24、拌法是利用特制的深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍 內(nèi)，將軟土與固化劑強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土，又稱(chēng)為水泥土攪拌樁。 深層攪拌法利用的固化劑為水泥漿或水泥砂漿，水泥的摻量為加固土重的715，水泥砂漿的配合比為1：1或1：2,(2)錨固形式擋墻(見(jiàn)圖1-18所示) 圖1-18錨固形式防護(hù)圖,圖示 無(wú)內(nèi)支撐支護(hù)的基坑開(kāi)挖,1支護(hù)結(jié)構(gòu)；2拉錨；3錨碇；4重力式擋墻；5噴射砼面層；6土釘；7注漿；8土層錨桿；9混凝土板或鋼橫撐；基坑開(kāi)挖深度；支護(hù)結(jié)構(gòu)或擋墻插入深度；支護(hù)結(jié)構(gòu)或擋墻高度,3土釘墻支護(hù) 作用：土釘與土體形成復(fù)合體，提高邊坡穩(wěn)定性和超載能力，增強(qiáng)土體破壞

25、延性； 特點(diǎn)：土體穩(wěn)定性好，位移小，施工簡(jiǎn)便，費(fèi)用低，對(duì)鄰近建筑物影響小。分層分段施工，階段不穩(wěn)定性。 適用于：地下水位以上的雜填土、粘性土、非松散砂土。邊坡坡度7090 。 工藝過(guò)程：挖土噴射混凝土打孔插筋、注漿鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)噴射混凝土挖下層土。,4地下連續(xù)墻 作用：防滲、擋土，地下室外墻的一部分； 適用于：坑深大，土質(zhì)差，地下水位高；鄰近有建(構(gòu))筑物，采用逆作法施工。 工藝過(guò)程：作導(dǎo)槽鉆槽孔放鋼筋籠水下灌注混凝土基坑開(kāi)挖與支撐,四、降低地下水位 基坑工程中的降低地下水亦稱(chēng)地下水控制，即在基坑工程施工過(guò)程中，地下水要滿(mǎn)足支護(hù)結(jié)構(gòu)和挖土的施工要求，并且不因地下水位的變化，對(duì)基坑周?chē)牡沫h(huán)境

26、和設(shè)施帶來(lái)危害。 (一)降水目的 (二)集水井法(明排水法) (三)輕型井點(diǎn)降水,(一)降水目的 1、防止涌水、流砂，保證在較干燥的狀態(tài)下施工； 2、防止滑坡、塌方、坑底隆起； 3、減少坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平荷載。,流砂現(xiàn)象 當(dāng)開(kāi)挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時(shí)，如果采用集水井法降水開(kāi)挖，當(dāng)挖至地下水位以下時(shí)，坑底下面的土?xí)纬闪鲃?dòng)狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱(chēng)為流砂 A.動(dòng)水壓力地下水在滲流過(guò)程中受到土顆粒的阻力，使水流對(duì)土顆粒產(chǎn)生的一種壓力。其大小與水力坡度成正比，方向同滲流方向。GDIw =(h/L) w B.流砂原因:當(dāng)動(dòng)水壓力大于或等于土的浸水重度(GD)時(shí)，土粒被水流帶到

27、基坑內(nèi)。主要發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中,C.流砂的防治 減小動(dòng)水壓力(板樁等增加L)； 平衡動(dòng)水壓力(拋石塊、水下開(kāi)挖、泥漿護(hù)壁)； 改變動(dòng)水壓力的方向(井點(diǎn)降水)。 D.如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應(yīng)采取減小動(dòng)水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其方法有：(1)如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m； (2)水中挖土?xí)r，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡；(3)采用井點(diǎn)降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。,(二)、集水井法(明排水法) 1.用于土質(zhì)較好、水量不大、基坑可擴(kuò)大者 2.挖至地下水位時(shí)，挖排水溝設(shè)集水井抽水再挖土

28、、溝、井 3.要求： (1)排水溝：沿基坑底四周設(shè)置，底寬300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1。 (2)集水井：沿基坑底邊角設(shè)置，間距2040m，直徑0.60.8m，井底低于坑底12m。長(zhǎng)期用，有護(hù)壁和碎石壓底。 (3)水泵：離心泵、潛水泵、污水泵,圖1-22 集水井降水法,(三)輕型井點(diǎn)降水 輕型井點(diǎn)降水法具有效果明顯，使土壁穩(wěn)定、避免流砂、防止隆起、方便施工的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也有可能引起周?chē)孛婧徒ㄖ锍两怠?1.井點(diǎn)類(lèi)型用適用范圍 2.輕型井點(diǎn)設(shè)備 3.輕型井點(diǎn)布置 4.計(jì)算涌水量Q:(環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)) 5.確定井管的數(shù)量與間距 6.井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用,1、井點(diǎn)類(lèi)型及適用范圍(見(jiàn)表1-5),

29、圖1-24 輕型井點(diǎn)降水示意圖 1地面；2水泵；3總管；4井點(diǎn)管；5濾管；6降落后的地下水位； 7原地下水位；8基坑底面,2、輕型井點(diǎn)設(shè)備 井管：38 51，長(zhǎng)57m(常用6m)，無(wú)縫鋼管，絲扣連濾管； 濾管：38 51，長(zhǎng)11.7m，開(kāi)孔12,開(kāi)孔率2025，包濾網(wǎng)； (見(jiàn)下圖示) 總管：內(nèi)75100無(wú)縫鋼管，每節(jié)4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口； 連接管：使用透明塑料管、膠管或鋼管，宜有閥門(mén)； 抽水設(shè)備： 真空泵(教材)真空度高，體形大、耗能多、構(gòu)造復(fù)雜 射流泵(常用)簡(jiǎn)單、輕小、節(jié)能 隔膜泵(少用),4.輕型井點(diǎn)布置 (1)平面布置 單排：在溝槽上游一側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽B。 用

30、于溝槽寬度B6m，降水深度5m。(圖示) 雙排：在溝槽兩側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽B。 用于溝槽寬度B6m，或土質(zhì)不良。 環(huán)狀：在坑槽四周布置。 用于面積較大的基坑。(圖示),5計(jì)算涌水量Q：(環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)) (1)判斷井型 (2)無(wú)壓完整井井點(diǎn)計(jì)算(積分解) (3)無(wú)壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算 (4)無(wú)壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算(近似解),(1)判斷井型(圖) 按照濾管與不透水層的關(guān)系：(見(jiàn)圖1-19所示) 完整井到不透水層非完整井未到不透水層. 按照是否承壓水層：(見(jiàn)圖1-19所示) 承壓井或無(wú)壓井,圖1-19井形示意圖,(2)無(wú)壓完整井井點(diǎn)計(jì)算(積分解),圖1-31 無(wú)壓完整井水位降落曲線,目前有

31、關(guān)水井的理論計(jì)算方法都是以法國(guó)水力學(xué)家裘布依（Dupuit）的水井理論為基礎(chǔ)的。 根據(jù)該水井理論:當(dāng)均勻地從井內(nèi)抽水 時(shí)，井內(nèi)水位開(kāi)始下降，而周?chē)畬又械?潛水流向水位降低處。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的抽水 后，水井周?chē)械乃婢陀伤阶兂蓮澢?水面，最后這個(gè)曲線逐漸穩(wěn)定，成為向水井 傾斜的水位降落漏斗。,根據(jù)上述假定和達(dá)西直線滲透法則，如 圖1-31所示，以井軸為軸，對(duì)于無(wú)壓完整 井，可以推導(dǎo)出涌水量計(jì)算公式為：,式中 Q 單井涌水量（m3/d）； k 土的滲透系數(shù)（m/d）； H 含水層厚度（m）； S 水井處降水深度（m）； R水井的抽水影響半徑（m）； r 井點(diǎn)的半徑（m）。,（1-49）,(

32、3)無(wú)壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算(積分解),公式（1-49）是無(wú)壓完整單井涌水量的計(jì)算公式。但在實(shí)際的井點(diǎn)系統(tǒng)中，各井點(diǎn)管是布置在基坑周?chē)S多井點(diǎn)同時(shí)抽水，即群井共同工作，其涌水量不能用各井點(diǎn)管內(nèi)涌水量進(jìn)行簡(jiǎn)單相加求得。群井涌水量的計(jì)算是把由各井點(diǎn)管組成的群井系統(tǒng)，視為一口大的單井，設(shè)該井為圓形的，并假設(shè)在群井抽水時(shí)，每一井點(diǎn)管（視為單井）在大圓井外側(cè)的影響范圍不變，仍為，則有:,（1-50）,式中： 群井降水影響半徑（m），； 環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想圓半（m）； S井點(diǎn)管處水位降落值（m）。,應(yīng)用上述公式計(jì)算時(shí)，必須首先確定 、R和k值。由于目前計(jì)算輕型井點(diǎn)所用的計(jì)算公式，均有一定的適用條件，例如，

33、矩形基坑的長(zhǎng)、寬比大于5、或基坑寬度大于2倍的抽水半徑時(shí)，則不能直接利用現(xiàn)有公式進(jìn)行計(jì)算，需將基坑分成幾小塊，使其符合公式的計(jì)算條件，然后分別計(jì)算每小塊的涌水量，再相加即可得到總涌水量。 由于基坑在大多數(shù)情況下并非是圓形的，因此不能直接得到。對(duì)矩形基坑的長(zhǎng)、寬比不大于5時(shí)，可將不規(guī)則的平面形狀化成一個(gè)假想半徑為的圓井進(jìn)行計(jì)算 式中 F-環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)包圍的面積（m2）。,（1-51）,抽水影響半徑則是指井點(diǎn)系統(tǒng)抽水后地下水位降落曲線穩(wěn)定時(shí)的影響半徑。它與土的滲透系數(shù)、含水層厚度、水位降低值及抽水時(shí)間等因素有關(guān)。一般在抽水15d后，水位降落曲線基本穩(wěn)定，此時(shí)，抽水影響半徑可近似地按下式進(jìn)行計(jì)算 （

34、1-52） 式中，S、H 的單位為m；k 的單位為m/d。 滲透系數(shù)k值的確定是否正確，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大，值可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)定。對(duì)重大工程，宜采用現(xiàn)場(chǎng)抽水實(shí)驗(yàn)法測(cè)定滲透系數(shù)值。,(4)無(wú)壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算(近似解),在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到無(wú)壓非完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)，這時(shí)地下水不僅從井的側(cè)面流入，而且還從井底滲入，導(dǎo)致涌水量要比無(wú)壓完整井大。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，仍可采用無(wú)壓完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算公式。此時(shí)，僅將式（1-50）中H換成有效深度H0 ，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以查表1-14，當(dāng)算得的大于實(shí)際含水層的厚度時(shí)，則仍取值，視為無(wú)壓完整井。,H0的確定方法： 注意：1、當(dāng)H0值超

35、過(guò)H時(shí)，取H0H； 2、計(jì)算R時(shí)，也應(yīng)以H0代入,表1-14 含水層有效厚度的計(jì)算,對(duì)于承壓完整環(huán)狀井點(diǎn),如果地下水的運(yùn)動(dòng)為層流,含水層上下兩個(gè)不透水層是水平的,若含水層厚度為,且井中水深時(shí),則涌水量計(jì)算公式為: (1-54) 式中， M -承壓含水層的厚度（m）； 環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想圓半徑（m）.,6確定井管的數(shù)量與間距 確定井管數(shù)量要先確定單根井管的出水量。單根井管的最大出水量為 （1-55） 式中 d 濾管直徑（m）； 濾管的長(zhǎng)度（m）； k滲透系數(shù)（m/d）。 井點(diǎn)管最少數(shù)量為 （1-56） 井點(diǎn)管最大間距為 （1-57） 式中 總管長(zhǎng)度（m）； 1.1考慮井點(diǎn)堵塞等因素，井點(diǎn)管備用系

36、數(shù)。,求出的管距應(yīng)大于15d、小于2m，并應(yīng)與總管接頭的間距（0.8m、1.2m、1.6m等）相吻合。,7井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用 (1)埋設(shè)方法： 水沖法：水槍、井管自身(高壓水) 鉆孔法：正循環(huán)鉆 、反循環(huán)鉆、沖擊鉆等。 (2)使用要求： 開(kāi)挖前25天開(kāi)泵降水； 連續(xù)抽水不間斷(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。 (3)注意問(wèn)題： 1)真空度0.60.7大氣壓； 2)死管：檢查、變活； 3)設(shè)觀測(cè)井檢查水位下降情況。 (4)拔除井管： 基坑回填后；用安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)和支架拔出。,一、 常用土方施工機(jī)械 1、推土機(jī) 2、鏟運(yùn)機(jī) 3、挖掘機(jī) 單斗挖土機(jī)按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種

37、。單斗挖土機(jī)按其操縱機(jī)構(gòu)的不同，可分為機(jī)械式和液壓式兩類(lèi)。,第四節(jié)土方機(jī)械化施工,液壓式單斗挖土機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能無(wú)級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍大；快速作業(yè)時(shí)，慣性小，并能高速反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，可減少?gòu)?qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)身輕，尺寸?。桓接胁煌难b置，能一機(jī)多用；操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (1)正鏟挖掘機(jī) (2)反鏟挖掘機(jī) (3)拉鏟挖掘機(jī) (4)抓鏟挖掘機(jī),1推土機(jī) 按行走的方式，可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)。 履帶式推土機(jī)附著力強(qiáng)，爬坡性能好，適應(yīng)性強(qiáng)。 輪胎式推土機(jī)行駛速度快，靈活性好。 目前，我國(guó)生產(chǎn)的履帶式推土機(jī)有東方32100、T-120、黃河220等；輪胎式推土機(jī)有TL160等。,2鏟運(yùn)

38、機(jī) (1)按行走方式分為牽引式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)；按鏟斗操縱系統(tǒng)分，有液壓操縱和機(jī)械操縱兩種。 (2)為了提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率，可以采取下坡鏟土、推土機(jī)推土助鏟等方法，縮短裝土?xí)r間，使鏟斗的土裝得較滿(mǎn)。 (3)助鏟法：根據(jù)填、挖方區(qū)分布情況，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件，合理選擇運(yùn)行路線，提高生產(chǎn)率。一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩種形式。,3 單斗挖土 (1) 正鏟挖土機(jī) *正鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是前進(jìn)行駛，鏟斗由下向上強(qiáng)制切土，挖掘力大，生產(chǎn)效率高；適用于開(kāi)挖含水量不大于27%的一至三類(lèi)土，且與自卸汽車(chē)配合完成整個(gè)挖掘運(yùn)輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。 *正鏟挖土機(jī)的開(kāi)挖方式，根據(jù)開(kāi)挖路線與運(yùn)輸

39、車(chē)輛的相對(duì)位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種： a.正向挖土，側(cè)向卸土 b.正向挖土，反向卸土,(2) 反鏟挖土機(jī) *反鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是機(jī)械后退行駛，鏟斗由上而下強(qiáng)制切土，用于開(kāi)挖停機(jī)面以下的一至三類(lèi)土，適用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管溝，也適用濕土、含水量較大的及地下水位以下的土壤開(kāi)挖。 *反鏟挖土機(jī)的開(kāi)行方式有溝端開(kāi)挖和溝側(cè)開(kāi)挖兩種,(3) 拉鏟挖土機(jī) 拉鏟挖土機(jī)工作時(shí)利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進(jìn)行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土，可以開(kāi)挖一、二類(lèi)土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程， 特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘。 拉鏟開(kāi)挖方式與反

40、鏟相似，可溝端開(kāi)挖，也可溝側(cè)開(kāi)挖。,(4) 抓鏟挖土機(jī) 抓鏟挖土機(jī)主要用于開(kāi)挖土質(zhì)比較松軟，施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程，特別適于水下挖土。土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)不能用抓鏟施工。,二、 土方機(jī)械的選擇 土方機(jī)械化開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、開(kāi)挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運(yùn)距、現(xiàn)場(chǎng)和機(jī)具設(shè)備條件、工期要求以及土方機(jī)械的特點(diǎn)等合理選擇挖土機(jī)械，以充分發(fā)揮機(jī)械效率，節(jié)省機(jī)械費(fèi)用，加速工程進(jìn)度。 (一)土方機(jī)械選擇的原則 (二)土方開(kāi)挖方式與機(jī)械選擇 (三)自卸汽車(chē)與挖土機(jī)的配套,(一)土方機(jī)械選擇的原則 施工機(jī)械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng)；土方施工機(jī)械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)合；主導(dǎo)施工機(jī)械確定

41、后，要合理配備完成其他輔助施工過(guò)程的機(jī)械；選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法，輔助土方機(jī)械化施工。,(二)土方開(kāi)挖方式與機(jī)械選擇 (1) 平整場(chǎng)地常由土方的開(kāi)挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)等工序完成。 地勢(shì)較平坦、含水量適中的大面積平整場(chǎng)地，選用鏟運(yùn)機(jī)較適宜。 地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場(chǎng)地，運(yùn)距在1000m以上時(shí)，可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車(chē)進(jìn)行挖土、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)碾壓施工。挖填方高度均不大，運(yùn)距在100m以?xún)?nèi)時(shí)，采用推土機(jī)施工，靈活、經(jīng)濟(jì)。 (2) 地面上的坑式開(kāi)挖 單個(gè)基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖，在地面上作業(yè)時(shí)，多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。抓鏟挖土機(jī)適用于一、二類(lèi)

42、土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機(jī)適于四類(lèi)以下土質(zhì)，深度在4m以?xún)?nèi)的基坑。,(3) 長(zhǎng)槽式開(kāi)挖 指在地面上開(kāi)挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或溝槽，適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)；若為水中取土或土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。若土質(zhì)干燥，槽底開(kāi)挖不深，基槽長(zhǎng)30m以上，可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開(kāi)挖。 (4) 整片開(kāi)挖 對(duì)于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟挖土機(jī)開(kāi)挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機(jī)，可在坑上作業(yè)。對(duì)于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的開(kāi)挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)配以翻斗車(chē)來(lái)完成淺基坑(槽)的挖掘和運(yùn)土。,(三)自卸汽車(chē)與挖

43、土機(jī)的配套 原則：保證挖土機(jī)連續(xù)工作：汽車(chē)載重量：以裝35斗土為宜；汽車(chē)數(shù)量：N 汽車(chē)每一工作循環(huán)的延續(xù)時(shí)間T每次裝車(chē)時(shí)間t； 或：N (挖土機(jī)臺(tái)班產(chǎn)量汽車(chē)臺(tái)班產(chǎn)量)+1,第五節(jié)基坑(槽)施工,一、房屋定位 二、放線 三、基槽開(kāi)挖寬度的計(jì)算 四、基槽(坑)土方開(kāi)挖 1基槽(坑)開(kāi)挖深度控制 2基槽(坑)開(kāi)挖中注意事項(xiàng) 3驗(yàn)槽,一、房屋定位 房屋定位：在基礎(chǔ)施工之前根據(jù)建筑總平面圖設(shè)計(jì)要求，將擬建房屋的平面位置和零點(diǎn)標(biāo)高在地面上固定下來(lái)。 定位一般用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀和鋼尺等測(cè)量?jī)x器，根據(jù)主軸線控制點(diǎn)，將外墻軸線的四個(gè)交點(diǎn)用木樁測(cè)設(shè)在地面上(見(jiàn)圖1-20所示)。 房屋外墻軸線測(cè)定后，根據(jù)建筑平面圖將

44、內(nèi)部縱橫的所有軸線都一一測(cè)出，并用木樁及樁頂面小釘標(biāo)識(shí)出來(lái)。,圖1-20建筑物的定位,二、放線 房屋定位后，根據(jù)基礎(chǔ)的寬度、土質(zhì)情況、基礎(chǔ)埋置深度及施工方法，計(jì)算確定基槽(坑)上口開(kāi)挖寬度，拉通線后用石灰在地面上畫(huà)出基槽(坑)開(kāi)挖的上口邊線即放線(見(jiàn)圖1-21所示)。,圖1-21放線示意圖,三、基槽開(kāi)挖寬度的計(jì)算 (1)不放坡，不加擋土板支撐 可不留工作面，即基槽(坑)和基礎(chǔ)同寬。 (2)不放坡，但要留工作面 一般，當(dāng)基槽(坑)底在地下水位以上時(shí)，每邊留出工作面寬度為300mm(見(jiàn)圖1-22所示)，基槽放灰線尺寸為： d = a + 2c 式中 d 基礎(chǔ)放灰線寬，mm； a 基礎(chǔ)底寬，mm；

45、c 工作面寬(一般取300mm),圖1-22直壁基槽開(kāi)挖留工作面示意圖,(3)留工作面并加支撐 d = a + 2c+2100(mm)當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深，場(chǎng)地又狹窄不能放坡時(shí)，為防止土壁坍塌，必須設(shè)置支撐。此時(shí)，放灰線尺寸除考慮基礎(chǔ)底寬、工作面寬外，還需加上支撐所需尺寸(一般為100mm)。 (4)放坡 如果基槽深度超過(guò)土方和爆破工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定時(shí)，即使土質(zhì)良好且無(wú)地下水，亦需根據(jù)挖土深度和土質(zhì)情況，參照表1-4放坡。放灰線尺寸為(見(jiàn)圖1-23所示)：,圖1-23放坡基槽開(kāi)挖留工作面示意圖 d = a+2c+2b式中b放坡寬度，b=mh；m坡度系數(shù)；h基槽開(kāi)挖深度。,四、基槽(坑)土方開(kāi)挖

46、 基槽(坑)開(kāi)挖有人工開(kāi)挖和小型液壓挖土機(jī)開(kāi)挖兩種形式。 開(kāi)挖基槽(坑)應(yīng)按規(guī)定的尺寸，合理安排開(kāi)挖順序和分層進(jìn)行，且連續(xù)施工。 土方開(kāi)挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致，并遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。,第六節(jié)填土與壓實(shí),回填土是一項(xiàng)很重要的工作，一些建筑物沉降過(guò)大，室內(nèi)地坪和散水大面積開(kāi)裂，主要原因之一就是由于回填壓實(shí)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求的緣故。 一、填土的要求 二、土的壓實(shí)方法 三、填土壓實(shí)的影響因素 四、填土質(zhì)量檢查,一、填土的要求 填土的土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求:(1)含有大量有機(jī)物、石膏和水溶性硫酸鹽(含量大于5%)的土以及淤泥、凍土、膨脹土等，均不應(yīng)作為填方土料；

47、(2)以粘土為土料時(shí)，應(yīng)檢查其含水量是否在控制范圍內(nèi)，含水量大的粘土不宜作填土用；(3)一般碎石類(lèi)土、砂土和爆破石渣可作表層以下填料，其最大粒徑不得超過(guò)每層鋪墊厚度的2/3。(4)填土應(yīng)按整個(gè)寬度水平分層進(jìn)行，當(dāng)填方位于傾斜的山坡時(shí)，應(yīng)將斜坡修筑成12階梯形邊坡后施工，以免填土橫向移動(dòng)，并盡量用同類(lèi)土填筑?；靥钍┕で?，填方區(qū)的積水采用明溝排水法排除，并清除雜物,二、土的壓實(shí)方法 填土的壓實(shí)方法一般有碾壓法、夯實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法等幾種。 碾壓法是靠沿填筑面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)填土的，適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾(壓路機(jī))、羊足碾、振動(dòng)碾和汽胎碾。碾壓機(jī)械進(jìn)行大面積填方碾壓，宜采用“薄

48、填、低速、多遍”的方法。 夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)填土，適用于小面積填土的壓實(shí)。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。 振動(dòng)壓實(shí)法（圖1-40（c）是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì) 位移達(dá)到緊密狀態(tài)。此法用于振實(shí)非粘性土效果較好。,圖1-40 填土壓實(shí)方法,平整場(chǎng)地等大面積土方工程采用碾壓法，對(duì)較小面積的填土工程可采用夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。此外還可利用運(yùn)土工具壓實(shí),三、填土壓實(shí)的影響因素 填土壓實(shí)與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為: 1.壓實(shí)功 2.土的含水量 3.每層鋪土厚度,1 壓實(shí)功的影響 填土壓實(shí)后的密度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加功

49、的關(guān)系見(jiàn)(見(jiàn)圖1-41所示)。 圖1-41土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖,2 含水量的影響 填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實(shí))遍數(shù)和質(zhì)量。 較為干燥的土，由于摩阻力較大，而不易壓實(shí)；當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí)，土的顆粒之間因水的潤(rùn)滑作用使摩阻力減小，在同樣壓實(shí)功作用下，得到最大的密實(shí)度，這時(shí)土的含水量稱(chēng)做最佳含水量(見(jiàn)圖1-42所示)。各種土的最佳含水量和最大干密度見(jiàn)表1.16所示。,圖1-42 土的干密度與含水量的關(guān)系,表1-16 土的最佳含水量和最大干密度參考表,3 鋪土厚度的影響 在壓實(shí)功作用下，土中的應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小(見(jiàn)圖1-26所示)，其壓實(shí)作用也隨土層深度的增加而逐漸減小。各種

50、壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)影響深度與土的性質(zhì)和含水量等因素有關(guān)。對(duì)于重要填方工程，其達(dá)到規(guī)定密實(shí)度所需的壓實(shí)遍數(shù)、鋪土厚度等應(yīng)根據(jù)土質(zhì)和壓實(shí)機(jī)械在施工現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)試驗(yàn)決定。若無(wú)試驗(yàn)依據(jù)應(yīng)符合表1.17的規(guī)定。,圖1-26壓實(shí)作用沿深度的變化,表1-17填土施工時(shí)的分層厚度及壓實(shí)遍數(shù),填土壓實(shí)后必須要達(dá)到密實(shí)度要求，填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干密度d(或規(guī)定的壓實(shí)系數(shù))作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)系數(shù)為土的控制干密度與最大干密度之比。土的最大干密度乘以規(guī)范規(guī)定或設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù)，即可計(jì)算出填土控制干密度d的值。 土的實(shí)際干密度可用“環(huán)刀法”測(cè)定。填方施工結(jié)束后，應(yīng)檢查標(biāo)高、邊坡坡度、壓實(shí)程度等，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1.7

51、的規(guī)定。,表1-7 填土工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),第七節(jié)爆破工程,爆破在土木工程施工中應(yīng)用較廣，如石方開(kāi)挖、施工現(xiàn)場(chǎng)樹(shù)根和障礙物的清除、凍土開(kāi)挖、場(chǎng)地平整以及清除舊的建筑物或構(gòu)筑物等，都需要采用爆破。 一、爆破原理 二、爆破材料 三、爆破藥包量計(jì)算 四、爆破安全措施,一、爆破原理 炸藥引爆后，由原來(lái)體積很小的炸藥，經(jīng)過(guò)化學(xué)變化，在極短的時(shí)間內(nèi)，由固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)，體積增加數(shù)百倍甚至數(shù)千倍，同時(shí)產(chǎn)生很高的溫度和巨大的沖擊力，使周?chē)慕橘|(zhì)受到程度不同的破壞，叫做爆破。 (一)爆破作用圈 (二)爆破漏斗,爆破時(shí)距離爆破中心近的，受到的破壞就大；遠(yuǎn)的，受到的破壞就小。通常將爆破影響的范圍分為以下幾個(gè)爆破

52、作用圈(見(jiàn)圖1-27所示)： 壓縮圈 拋擲圈 破壞圈 振動(dòng)圈,圖1-27爆破作用圈,在壓縮圈和破壞圈內(nèi)為破壞范圍，其半徑R稱(chēng)為破壞半徑或藥包的爆破作用半徑,當(dāng)埋設(shè)在地下的藥包爆炸后，地面就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)爆破坑，一部分炸碎了的介質(zhì)被拋至坑外，一部分仍墜落在坑內(nèi)。形成爆破漏斗。（見(jiàn)圖1-29所示）爆破漏斗有以下幾個(gè)參數(shù)： 圖1-29 爆破漏斗,圖1-69 爆破漏斗,(1)最小抵抗線W：即從藥包中心到臨空面的最短距離。(2)爆破漏斗半徑r：即漏斗上口的圓周半徑。 (3)最大可見(jiàn)深度h：即從墜落在坑內(nèi)的介質(zhì)表面到臨空面最大距離。 (4)爆破作用半徑R：即從藥包中心到爆破漏斗上口邊沿的距離。 爆破漏斗的大小

53、一般以爆破作用指數(shù)(n)來(lái)表示，即n = r / W當(dāng)n=1時(shí)，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗；n1時(shí)，稱(chēng)為加強(qiáng)拋擲爆破漏斗。,二、爆破材料炸藥工程中常用的炸藥有以下幾種 1.硝銨炸藥它是硝酸銨、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的2號(hào)巖石硝銨炸藥，其配合比例為85114，其受潮和結(jié)塊后，爆破性能會(huì)降低。 2.梯恩梯(三硝基甲苯)它呈結(jié)晶粉末狀，淡黃色，壓制后呈黃色，熔鑄塊呈褐色，不吸濕，爆炸威力大。但本身含氧不足，爆炸時(shí)產(chǎn)生有毒的一氧化碳?xì)怏w，不宜用于地下作業(yè)及通風(fēng)不良的環(huán)境下。當(dāng)摻有砂石粉類(lèi)固體雜質(zhì)時(shí)，對(duì)撞擊和摩擦有較高的敏感度。,3.膠質(zhì)炸藥它是由硝化甘油和硝酸銨(有時(shí)用硝酸鉀或硝酸鈉)的混合物

54、，另加入一些木屑和穩(wěn)定劑制成的。它的爆炸威力大，不吸濕，有較高密度和可塑性，適用于水下和堅(jiān)硬巖石爆破。 4.銨油炸藥它是硝酸銨和柴油(或加木粉)的混合物，通常兩者的比例為94.55.5，當(dāng)加木粉時(shí)，其比例為9244(稱(chēng)為1號(hào)銨油炸藥)。銨油炸藥取材方便，成本低廉，使用安全，但具有吸濕結(jié)塊性，不能久存，最好現(xiàn)拌現(xiàn)用。 5.黑火藥用硝酸鉀、硫磺和木炭按一定比例(最佳為751015)混合而成。好的黑火藥為深灰色的顆粒，不沾手。對(duì)火星和撞擊極敏感，吸濕性強(qiáng)，威力低，適用于開(kāi)采石料。,三、爆破藥包量計(jì)算 藥包的重量叫做藥包量。藥包量的大小，與巖石的軟硬、縫隙情況、臨空面的多少、預(yù)計(jì)爆破的石方體積有關(guān)。

55、1.標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包量計(jì)算/標(biāo)準(zhǔn)爆破漏斗的體積： V = 1/3w3w3 藥包量： Q=qW3e 式中：Q藥包量(kg)；q標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包的炸藥單位消耗量，按所爆除的巖石的體積計(jì)(kg/m3)；e炸藥換算系數(shù),2.加強(qiáng)拋擲藥包量計(jì)算 加強(qiáng)拋擲藥包量： Q=(0.4+0.6n3)qW3e 式中：n爆破作用指數(shù)。 3.松動(dòng)藥包量計(jì)算 松動(dòng)藥包量： Q=0.33qW3e 爆破技術(shù)參數(shù)：W、n、q、e，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇，以便取得更好的的爆破效果。必要時(shí)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。,四、爆破安全措施 1、裝藥必須用木棒把炸藥輕輕壓入炮眼，嚴(yán)禁使用金屬棒。 2、眼深度超過(guò)4m時(shí)，須用兩個(gè)雷管起爆；如深度超過(guò)10m

56、，則不得用火花起爆。 3、在雷雨天氣，禁止裝藥、安裝電雷管。工作人員應(yīng)立即離開(kāi)裝藥地點(diǎn)。 4、爆破警戒范圍，裸露藥包、深眼法、洞室法不小于400m；炮眼法、藥壺法不小于200m。警戒范圍立好標(biāo)志，并有專(zhuān)人警戒。,5、如遇瞎炮 (1)可用木制或竹制工具將堵塞物輕輕掏出，另裝入雷管或起爆藥卷重新起爆。絕對(duì)禁止拉動(dòng)導(dǎo)火線或雷管腳線，以及掏動(dòng)炸藥內(nèi)的雷管。 (2)如系硝銨炸藥，可在清除部分堵塞物后，向炮眼內(nèi)灌水，使炸藥溶解。 (3)距炮眼近旁600mm處打一平行于原炮眼的炮眼，裝藥爆破。,6、爆破器材的安全運(yùn)送與儲(chǔ)存雷管和炸藥必須分開(kāi)運(yùn)送，運(yùn)輸汽車(chē)，相距不小于50m，中途停車(chē)地點(diǎn)須離開(kāi)民房、橋梁、鐵路

57、200m以上。搬運(yùn)人員須彼此相距10m以上，嚴(yán)禁把雷管放在口袋內(nèi)。 7、爆破器材倉(cāng)庫(kù)須遠(yuǎn)離(800m以上)生產(chǎn)和生活區(qū)，要有專(zhuān)人保衛(wèi)。庫(kù)內(nèi)必須干燥、通風(fēng)、備有消防設(shè)備、溫度保持在1830之間。倉(cāng)庫(kù)周?chē)宄磺袠?shù)木和干草。 8、炸藥和雷管須分開(kāi)存放。,第二章 基礎(chǔ)工程,概 述,學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 鋼筋混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁施工及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工過(guò)程及方法。,學(xué)習(xí)要求：,了解樁基礎(chǔ)組成及分類(lèi)； 掌握預(yù)制樁施工順序、注意事項(xiàng)、質(zhì)量事故產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施； 了解靜力壓樁特點(diǎn)和施工方法； 了解泥漿護(hù)壁成孔施工過(guò)程及工藝原理； 掌握沉管灌注樁、大直徑人工挖孔灌注樁的施工方法，常見(jiàn)質(zhì)

58、量事故的預(yù)防和處理，安全施工措施； 了解預(yù)制樁、灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。,樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)中應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式，它由若干個(gè)沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)或承臺(tái)梁組成。 樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強(qiáng)的土層上，或?qū)④浫跬翆訑D密實(shí)以提高地基土的承載能力和密實(shí)度。,樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種(圖21),端承樁是穿過(guò)軟弱土層而達(dá)到堅(jiān)硬土層或巖層上的樁，上部結(jié)構(gòu)荷載主要由巖層阻力承受；施工時(shí)以控制貫入度為主，樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高可作參考； 摩擦樁完全設(shè)置在軟弱土層中，將軟弱土層擠密實(shí)，以提高土的密實(shí)度和承載能力，上部結(jié)構(gòu)的荷載由樁尖阻力和樁身側(cè)面與地基土之間的摩擦阻力共同承受，施工時(shí)以控制樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度可作參考。,圖21端承樁與摩擦樁 （a）端承樁；（b）摩擦樁； 1樁；2承臺(tái)；3上部結(jié)構(gòu),樁按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁,預(yù)制樁根據(jù)沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動(dòng)沉樁和靜力壓樁等； 灌注樁是在樁位處成孔，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同，有鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴(kuò)成孔灌注樁等。,第一