第一章-土方工程3

1、2022-3-41建筑施工技術2022-3-42工程項目管理緒論工程項目管理緒論2022-3-432022-3-442022-3-452022-3-46緒論1、課程的目的、性質(zhì)和任務 建筑施工技術是“建筑工程”專業(yè)的一門重要專業(yè)技術課程。本課程主要研究建筑工程中各工種施工工藝、方法以及常用的工程機械、工具等，闡明工程質(zhì)量要求及安全技術措施。本學科涉及的理論面廣，實踐性、法規(guī)性強，而且施工技術發(fā)展迅速。課程教學的目的和任務是使學生掌握建筑工程施工技術的基礎知識、基本理論和決策方法，使學生具有解決建筑工程施工技術和施工組織計劃問題的初步能力，并具備一定的實踐操作技能，把學生培養(yǎng)成為理論知識與實踐技

2、能相結合的高級職業(yè)技術人才。2、課程教學基本要求注重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力； 提高掌握和使用各類施工規(guī)范的能力；具備完成各項施工措施設計的能力；培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力；有主要工種（砌筑、立模、鋼筋加工邦扎）實際操作的能力。2022-3-47土方工程是建筑工程的先導工程，是建筑施工主要的工種工程之一。它的施工過程包括土的開挖、爆破、運輸、填筑、平整和壓實。工業(yè)與民用建筑工程中土方工程一般分為四類： 1.場地平整 2.基坑(槽)及管溝開挖 3.地下工程大型土方開挖 4.土方填筑第一章 土方工程 2022-3-48第一節(jié) 概述 土方工程是指：土的挖掘、填筑、運輸?shù)冗^程，以及土方施工中的排水

3、、降水、土壁支撐等施工準備和輔助工程等過程。 常見的土方工程包括：場地平整，基槽、基坑、管溝等的土方開挖，地坪、路基填筑，基坑回填土等施工過程。2022-3-49土方工程的施工特點 1、影響因素多：土石方的種類多、土石方成分復雜、人類活動造成土石方的變化。 2、施工條件復雜：地形、地物、水文、氣候 3、工程量大、面廣：管溝、基坑、基槽、人防、地下工程、水下挖土等； 4、勞動強度大、費時多：人工開挖、機械開挖、爆破開挖； 5、質(zhì)量要求高：1）開挖的長、寬、高尺寸；2）開挖的位置；3）開挖的高程；4）土方的穩(wěn)定性；5）槽、坑底的承載力2022-3-410一、土的工程分類 根據(jù)土的開挖難易程度開挖難

4、易程度將土分為八類。 第一類為松軟土，其開挖方法用鍬、鋤頭挖掘。 第二類為普通土，一般用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松后開挖。 第三類為堅土，主要用鎬，少許用鍬、鋤頭開挖，部分須用撬棍。 第四類為砂礫堅土，其開挖一般先用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分須用鍥子及大錘。 第五類為軟石，須用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破方法開挖。 第六類為次堅石，須用爆破方法開挖，部分用風鎬。 第七類為堅石，須用爆破方法進行開挖。 第八類為特堅石，須用爆破方法進行開挖。2022-3-411表表11 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的分類土的分類 土土 的的 名名 稱稱 可松性系數(shù)可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法

5、現(xiàn)場鑒別方法 K KS SK Ks s一類土一類土( (松軟土松軟土) ) 砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用鍬、鋤頭挖掘 二類土二類土( (普通土普通土) ) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土 1.141.28 1.021.05 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 三類土三類土( (堅土堅土) ) 軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍 四類土四類土( (砂砂礫堅土礫堅土) ) 重粘土及含碎石、卵

6、石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘 1.1 概概 述述2022-3-412土的分類土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法 KSKs五類土五類土( (軟石軟石) ) 硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結不緊的礫巖，軟的石炭巖 1.301.45 1.101.20 用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法 六類土六類土( (次堅石次堅石) ) 泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖，泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風化花崗巖，片麻巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖,部

7、分用風鎬 七類土七類土 ( (堅石堅石) ) 大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風化痕跡的安山巖、玄武巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖 八類土八類土( (特堅硬特堅硬石石) ) ) ) 安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖 1.451.50 1.201.30 用爆破方法開挖 2022-3-413二、土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對土方工程的施工將會產(chǎn)生直接的影響，土的工程性質(zhì)主要包括：土的密度、土的可松性、土的含水量、土的滲透性等性質(zhì)。 土的基本組成：固相、氣相、液相2022-3-41

8、4(一）土的密度、表觀密度、堆積密度 1、密度（真密度）絕密狀態(tài) 注意： 1）單位體積 2）絕密狀態(tài) 2、表觀密度（視密度）自然狀態(tài) 1）沒有經(jīng)過擾動 2）環(huán)刀取樣干燥稱重 3、堆積密度（視在密度）堆放狀態(tài) vm實體 m” m mVsVvV氣體水2022-3-415（二）密實度材料固體物質(zhì)充實的程度固體所占體積百分率 100 % 100% 100% 1)主要應用于填土壓實的檢測。 2）現(xiàn)場取樣VVsDomm0 2022-3-416（三）孔隙率P =P- 材料的孔隙率VV-空隙體積V-材料總體積 vVV2022-3-417二、土的可松性土的可松性：土具有可松性即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積

9、因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即 天然狀態(tài)下的土 松散狀態(tài)下的土 V1 土方開挖 V2松散狀態(tài)下的土 夯實狀態(tài)下的土 V2 土方回填 V3（1）最初可松性系數(shù)Ks（2）最終可松性系數(shù)Ks3211(11)(12 )ssVVKKVV2022-3-418 土的可松性系數(shù) 土的類別土的類別 KSKS/土的類別土的類別KSKS/一類土1.081.171.011.03四類土1.261.451.061.20二類土1.141.241.021.05五類土1.301.501.101.30三類土1.241.301.041.07六類土1.451.501.281.30202

10、2-3-419例1例題例題1：計算圖示條形基礎：計算圖示條形基礎40m長度的挖土量？若留下長度的挖土量？若留下回填土后，余土用每輛可裝運回填土后，余土用每輛可裝運2.5m3的運土汽車全部的運土汽車全部運走，試計算預留土方量和運土車次？（基槽兩端不運走，試計算預留土方量和運土車次？（基槽兩端不放坡，放坡，Ks1.25，Ks1.04）圖1 基礎大樣圖2022-3-420解：解：V1（挖土體積）=1.8X1.7X40=122.4m3V3（回填體積）=1.8X1.7X40-【1.5X0.5+（0.45X1.2）】X40=70.8m3由KsV3V1 V1*=70.8/1.04=68.08m3 運土土方量

11、V1* *=122.4-68.08=54.32m3（自然土） 運土土方量V2* *=54.32X1.25=67.9m3 運土車次=54.32X1.25/2.5=27.16=27車 答：需運27 車。2022-3-421三、土的天然含水量三、土的天然含水量 土的天然含水量是指土中水的質(zhì)量與土顆粒質(zhì)量的土的天然含水量是指土中水的質(zhì)量與土顆粒質(zhì)量的百分比。表達式為：百分比。表達式為： 式中：式中：m m濕濕含水狀態(tài)土的質(zhì)量，含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kgkg； m m干干烘干后土的質(zhì)量，烘干后土的質(zhì)量，kgkg； m mW W 土中水的質(zhì)量，土中水的質(zhì)量，kgkg； m mS S固體顆粒的質(zhì)量，固體顆粒的質(zhì)

12、量，kgkg。 土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實程度有直接的影響。對土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實程度有直接的影響。-100%100%(1 3)wsmmmWmm干濕干2022-3-422四、土的滲透性四、土的滲透性 土的滲透性：土的滲透性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。 2022-3-423四、土的滲透性四、土的滲透性 土的滲透性：土的滲透性：是指土體被水透過的性質(zhì)。用滲透系數(shù)K來表示。VKI ihL V水在土中的滲流速度； i水力坡度； h水頭差； L滲流路程。2022-3-424表表1

13、 12 2 土的滲透系數(shù)參考表土的滲透系數(shù)參考表 土的名稱土的名稱 滲透系數(shù)滲透系數(shù)(m/d) (m/d) 土的名稱土的名稱 滲透系數(shù)滲透系數(shù)(m/d) (m/d) 粘土 0.005 中砂 5.0020.00 亞 粘 土 0.0050.10 均質(zhì)中砂 3550 輕亞粘土 0.100.50 粗砂 2050 黃土 0.250.50 圓 礫 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 細砂 1.005.00 滲透系數(shù)：滲透系數(shù)：表示單位時間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級配、密實程度等有關，是人工降低地下水位及選擇各類井點的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)見表見表12所示所示。

14、 2022-3-425第二節(jié) 場地平整 場地平整就是將自然地面改造成人們所需要的設計平面的施工過程。 場地平整包括：場地設計平面的確定、挖填土方量的計算、土方調(diào)配等。 場地平整基本要求：（1）場地設計標高應滿足規(guī)劃、生產(chǎn)工藝及運輸、排水及最高洪水水位等要求，（2）力求使場地內(nèi)土方挖填平衡且土方量最小。 2022-3-4262022-3-427一、場地平整設計平面的確定 設計標高確定的一般方法是按如下步驟計算的： 劃分場地方格網(wǎng)； 計算或?qū)崪y各角點的原地形標高； 計算場地設計標高； 泄水坡度調(diào)整。2022-3-428 1、劃分場地平整方格網(wǎng)劃分場地平整方格網(wǎng)： a1040m。2022-3-429

15、2、確定方格網(wǎng)各角點的自然地面標高 確定方法：實測法、插入法（計算法、圖解法）xlhhhhhhABxxA-4=+=插入法：2022-3-430 3、計算場地平整初步設計標高H0 H0（H1 2H2 3H3 4H4）4NH1僅屬于一個方格的角點自然地面標高之和；H2僅屬于二個方格的角點自然地面標高之和；H3僅屬于三個方格的角點自然地面標高之和；H4僅屬于四個方格的角點自然地面標高之和； N方格網(wǎng)數(shù)2022-3-4310)4HN 0)4HN 2022-3-4324、設計標高的調(diào)整所計算的標高，純系一理論值，實際上，還需考慮以下因素進一步進行調(diào)整:（1）土具有可松性；（2）填(挖)影響；（3）邊坡填

16、挖量不等；（4）就近棄土于場外，或?qū)⒉糠痔罘骄徒⊥劣趫鐾馔谔钔恋淖兓?、根據(jù)場地泄水坡度計算方格各角點的設計標高Hn：由于排水要求，場地表面場有一定的泄水坡度。因此，還需根據(jù)場地泄水坡度的要求（單面泄水或雙面泄水），計算出場地內(nèi)各方格角點實際施工時的設計標高。 (1)單向泄水 HnH0ixLx (2)雙向泄水 HnH0ixLxiyLy2022-3-433二、場地平整土方量地計算 1、計算方格各角點的施工高度hn： hnHnH “”為填方；“”為挖方；“0”為不挖不填的點稱零點。 2、確定零點和零線 連接零點確定零線 插入法確定零點：21121hhahx+=2022-3-4343、計算場地填

17、挖土方量 場地土方量的計算，是先計算方格網(wǎng)中各方格的挖（填）土方量，然后進行匯總得到整個場地的挖（填）土方量。 各方格的土方量計算，是根據(jù)方格角點的施工高度按四棱柱法或三棱柱法計算 四棱柱法計算將方格分為三種情況：全挖全填方格、兩挖兩填方格、三挖一填（或三填一挖）方格。2022-3-435（1）全挖全填方格方格四個角點全部為挖（或填）的方格，土方量為：)(443212hhhhaV2022-3-436（2）兩挖兩填方格 方格相鄰兩角點為挖，另兩點為填。其土方量為：)(4)(44124322324 . 33222412122 . 1hhhhhhaVhhhhhhaV+=+=填方量：挖方量：2022-

18、3-437（3）三挖一填（三填一挖）方格方格的三個角點為挖，另一角點為填。（或方格的三個角點為填，另一角點為挖）其土方量為：4432123 . 2 . 143413424)-22(6)(6VhhhhaVhhhhhaV+=+=挖方量：填方量：2022-3-438（4）場地邊坡土方量 場地四周邊坡土方量計算，是在場地角點邊坡寬度確定后，繪出邊坡平面輪廓尺寸圖，近似的按三棱錐體和三棱柱體的體積計算。2022-3-439作業(yè)二 某建設場地（如圖所示），設計方格邊長為20m，試計算： 1、按挖填平衡的原則，確定場地平整初步設計標高H0。 2、當iy2時，確定方格各角點的設計標高和施工高度。 3、計算該場

19、地平整的填挖土方量。2022-3-440作業(yè)圖作業(yè)圖2022-3-441三、土方調(diào)配 土方調(diào)配是對挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間關系進行的綜合協(xié)調(diào)處理，使土方工程施工費用少，施工方便，工期短。 土方調(diào)配的原則：應力求使場地內(nèi)填挖平衡、運距最短、費用最省；考慮土方的利用，減少土方的重復挖填和運輸；便于近期和后期施工和改土造田、支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 確定土方調(diào)配方案： （一）劃分調(diào)配區(qū)； （二）計算調(diào)配區(qū)之間的平均運距； （三）確定最優(yōu)調(diào)配方案。 最優(yōu)調(diào)配方案的確定方法：數(shù)理分析法、表上作業(yè)法。2022-3-442（一）初始調(diào)配方案的編制 初始調(diào)配方案的編制方法采用“最小元素法”。2022-3-4

20、43最小元素法選最小平均運距為40的土方交換格，如A4、B3。挖 方 區(qū)填 方 區(qū)T1T2T3挖方量（m2）2704090500W36011070500W48010040040400填方量（m2）800600500 190019002022-3-444挖 方 區(qū)填 方 區(qū)T1T2T3挖方量（m2）2705004090500W36011070500W48010040040400填方量（m2）800600500 190019002022-3-445挖 方 區(qū)填 方 區(qū)T1T2T3挖方量（m2）W15005070100500W27050040905

21、00W33006010011010070500W48010040040400填方量（m2）800600500 190019002022-3-446（二）最優(yōu)方案的判別 第一步：計算位勢數(shù)cij：cijuivj 填方區(qū)挖方區(qū)位勢T1T2T3 vjuiv150v2100v360W1u10050W2u260040W3u3100600110070W4u4200402022-3-447 第二步：計算檢驗數(shù)：ijcijuivj 檢驗數(shù)ij應滿足：ij0 填方區(qū)挖方區(qū)位勢T1T2T3 vjuiv150v2100v360W1u1005070+100W2u260+70040+90W3u3100600110070

22、W4u420+80+1000402022-3-448（三）方案的調(diào)整 第一步：在所有負檢驗數(shù)中選一個（一般先小后大），如本例計算中c12，將它所對應的變量x12作為調(diào)整對象。 第二步：確定x12的閉合回路 填方區(qū)挖方區(qū)位勢T1T2T3 vjuiv150v2100v360W1u1005070+100W2u260+70040+90W3u3100600110070W4u420+80+1000402022-3-449挖方區(qū)填方區(qū)T1T2T3A1500 x12A2500A3300100A42022-3-450 第三步：在x12的閉合回路中，沿閉合回路任意方向前進，選出各奇數(shù)轉(zhuǎn)角數(shù)字最小的一個（如本例中為

23、“100”），將其由x32調(diào)整到x12方格中。挖方區(qū)填方區(qū)T1T2T3A1500100A2500A3300 x32A42022-3-451 第四步：將閉合回路中其它奇數(shù)轉(zhuǎn)角的數(shù)字減去“100”，偶數(shù)轉(zhuǎn)角的數(shù)字加上“100”，使填挖土方量仍然保持平衡，并得到新的土方調(diào)配方案。 填方區(qū)挖方區(qū)位勢T1T2T3挖方量（m2） vjuiv150v270v360W1u104005010070+100500W2u230+7050040+90500W3u3104006011010070500W4u420+8010040040400填方量（m2）800600500 190019002022-3-452 第五步：

24、用位勢法重新檢驗新調(diào)配方案，檢驗數(shù)均滿足：ij0，則該方案為最優(yōu)方案。 計算總運輸量： z400501007050040400601007040040 94000（m3m）2022-3-453（四）土方調(diào)配圖 由上述調(diào)配方案，繪制土方調(diào)配圖。2022-3-4542022-3-455作業(yè)三 試用“表上作業(yè)法”確定該土方調(diào)配（如下表）的最優(yōu)調(diào)配方案。挖 方 區(qū)填 方 區(qū)T1T2T3T4挖方量（m3）W115020018024010000W2701401101704000W31502201202004000W4100130801601000填方量（m3）1000700020009000 190001

25、90002022-3-456第三節(jié) 土方邊坡及支護2022-3-457一、土方邊坡 土方直壁開挖深度規(guī)定，土方和爆破工程施工及驗收規(guī)范（GBJ20183）。 表112 保證土方邊坡穩(wěn)定，防止土方邊坡塌方的方法： 土方邊坡坡度是以土方邊坡的高度H與坡的底寬B之比表示。 土方邊坡坡度：iHB1:m 土方邊坡坡度系數(shù)：mBH2022-3-458 施工中除應正確確定邊坡，還要進行護坡，以防邊坡發(fā)生滑動。土坡的滑動一般是指土方 邊坡在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩(wěn)定性。邊坡失穩(wěn)往往是在外界不利因素影響下觸動和加劇的。這些外界不利因素導致土體下滑力的增加或抗剪強度的降低。 土體的下滑

26、使土體中產(chǎn)生剪應力。引起下滑力增加的因素主要有：坡頂上堆物、行車等荷載；雨水或地面水滲入土中使土的含水量提高而使土的自重增加；地下水滲流產(chǎn)生一定的動水壓力；土體豎向裂縫中的積水產(chǎn)生側向靜水壓力等。引起土體抗剪強度降低的因素主要是：氣候的影響使土質(zhì)松軟；土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤滑作用；飽和的細砂、粉砂受振動而液化等。（一）影響邊坡穩(wěn)定的因素（一）影響邊坡穩(wěn)定的因素2022-3-459（二）邊坡坡度（二）邊坡坡度 土方開挖需要考慮邊坡穩(wěn)定。 邊坡可做成直線形直線形、折線形折線形或踏步形踏步形（如圖 ）。 土方邊坡坡度以其高度 H 與其底寬度 B 之比表示 土方邊坡坡度 = （） 式中， m = B

27、/H ，稱為坡度系數(shù)。 2022-3-460（三）邊坡開挖措施（三）邊坡開挖措施 在挖方前，應檢查定位放線、做好地面排水和降低地下水位工作，合理安排土方運輸車的行走路線及棄土場。 邊坡開挖時，應由上往下開挖，依次進行。棄土應分散處理，不得將棄土堆置在坡頂及坡面上。當必須在坡頂或坡面上設置棄土轉(zhuǎn)運站時，應進行坡體穩(wěn)定性驗算，嚴格控制堆棧的土方量。邊坡開挖后，應立即對邊坡進行防護處理。施工過程中應檢查平面位置、水平標高、邊坡坡度、壓實度、排水、降低地下水位系統(tǒng)，并隨時觀測周圍的環(huán)境變化。 土方開挖工程的質(zhì)量檢查主控項目是開挖基坑的標高、長度、寬度以及邊坡，此外還應檢查表面平整度、基底土性等。 20

28、22-3-461二、基槽（坑）的支護 基槽（坑）支護的作用：支撐土壁、隔水； 基槽（坑）支護的類型： 1、橫撐式支撐 2、板、樁支護結構 3、重力式擋土墻2022-3-4621、橫撐式支撐 橫撐式支撐也稱壓桿式支撐：根據(jù)擋土板的設置方向有：水平擋土板支撐、垂直擋土板支撐；根據(jù)擋土板的設置方式有：連續(xù)支撐、斷續(xù)支撐。2022-3-4632、板樁支護結構、板樁支護結構 板樁支護結構常有：懸臂式、支撐式。 板樁支護結構的組成：擋墻系統(tǒng)、支撐（或拉錨）系統(tǒng)。2022-3-464（1）擋墻系統(tǒng) 擋墻材料：型鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鋼筋混凝土灌注樁、地下連續(xù)墻等。 鋼板樁有平板式和波浪式。2022-3

29、-465（2）支撐系統(tǒng) 支撐系統(tǒng)一般采用：大型鋼管、H型鋼或格構式鋼支撐、現(xiàn)澆鋼筋混凝土（如圖）2022-3-466鋼板樁是一種較老的基坑支護，適用于軟土、淤泥質(zhì)土、松散砂土及地下鋼板樁是一種較老的基坑支護，適用于軟土、淤泥質(zhì)土、松散砂土及地下水多地區(qū)。鋼板樁的種類很多，基本上分為平板與波浪形板樁兩類，每類中水多地區(qū)。鋼板樁的種類很多，基本上分為平板與波浪形板樁兩類，每類中又有多種形式。平板樁又有多種形式。平板樁(圖圖1.26槽鋼和圖槽鋼和圖1.27a一字型截面一字型截面)承受軸向應力的性承受軸向應力的性能良好，易打入地下，但長軸方向抗彎強度較小，常用于能良好，易打入地下，但長軸方向抗彎強度較

30、小，常用于4m以下深度的較淺以下深度的較淺基坑或基槽，一般采用懸臂式板樁即依靠入土部分的土壓力來維持板樁的穩(wěn)基坑或基槽，一般采用懸臂式板樁即依靠入土部分的土壓力來維持板樁的穩(wěn)定或頂部設一道支撐或拉錨。定或頂部設一道支撐或拉錨。 圖圖1.26 槽鋼鋼板樁截面型式槽鋼鋼板樁截面型式 圖圖1.27 常用鎖口的鋼板樁截面型式常用鎖口的鋼板樁截面型式(a) 一字型截面一字型截面 2022-3-467 波浪式板樁，尤其是波浪式板樁，尤其是“拉森拉森”式鋼板樁式鋼板樁(圖圖1.27b)抗彎性能都較好，施工應用較抗彎性能都較好，施工應用較多。它有懸臂式板樁和有錨板樁兩類，前者一般適用深度多。它有懸臂式板樁和有

31、錨板樁兩類，前者一般適用深度10m以下的基坑，后者以下的基坑，后者則可達則可達16m的基坑深度。有錨板樁是在板樁墻后設柔性系桿（如鋼索、土錨桿的基坑深度。有錨板樁是在板樁墻后設柔性系桿（如鋼索、土錨桿等）或在板樁墻前設剛性支撐（如大型型鋼、鋼管）加以固定。當基坑特別寬大等）或在板樁墻前設剛性支撐（如大型型鋼、鋼管）加以固定。當基坑特別寬大或基坑內(nèi)不允許有剛性支撐阻攔時，則可設置柔性系桿。或基坑內(nèi)不允許有剛性支撐阻攔時，則可設置柔性系桿。 圖圖1.27 常用鎖口的鋼板樁截面型式常用鎖口的鋼板樁截面型式 (b) U型截面型截面 2022-3-468“拉森拉森”式鋼板樁支護式鋼板樁支護2022-3-

32、469 作用：作用：土釘與土體形成復合體，提高邊坡穩(wěn)定性和超載能力，增強土體破壞延性； 特點：特點：土體穩(wěn)定性好，位移小，施工簡便，費用低，對鄰近建筑物影響小。分層分段施工，階段不穩(wěn)定性。 適用于：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 。 工藝過程：工藝過程：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。3土釘墻支護土釘墻支護3土釘墻支護土釘墻支護2022-3-470 在基坑開挖坡面，用機械鉆孔在基坑開挖坡面，用機械鉆孔或洛陽鏟成孔，孔內(nèi)放鋼筋并或洛陽鏟成孔，孔內(nèi)放鋼筋并注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴射射C20厚厚80200

33、mm厚的混凝厚的混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土面板結合，成為深基坑土釘土面板結合，成為深基坑土釘支護，如圖支護，如圖1.30所示，所示，基坑坡面可以豎直基坑坡面可以豎直90，也可是，也可是80左右，土釘長度按計算確定。左右，土釘長度按計算確定。 適宜于地下水位以上或經(jīng)降水適宜于地下水位以上或經(jīng)降水措施后的雜填土、普通粘土或措施后的雜填土、普通粘土或非松散性的砂土，在我國北方、非松散性的砂土，在我國北方、南方應用都較普遍，基坑深度一南方應用都較普遍，基坑深度一般在般在6m以下。復合土釘可做到以下。復合土釘可做到10m深甚至以上。深甚至以上。圖1.30 土釘實例 202

34、2-3-4711、鉆孔、鉆孔2、安放鋼筋或鉆花鋼管、安放鋼筋或鉆花鋼管3、灌漿、灌漿4、綁扎鋼筋網(wǎng)、綁扎鋼筋網(wǎng)5、噴射混凝土、噴射混凝土2022-3-4722022-3-473在成孔困難較軟弱土中所用的鋼管釘在成孔困難較軟弱土中所用的鋼管釘2022-3-4744、地下連續(xù)墻定義、地下連續(xù)墻定義 地下連續(xù)墻（地下連續(xù)墻（diaphragm wall panel trench，slurry trench，slurry wall，continuous diaphragm wall，cut-off wall等）開挖技等）開挖技術起源于歐洲。它是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土術起源于歐洲。它

35、是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土的方法而發(fā)展起來的，的方法而發(fā)展起來的，1950年在意大利米蘭首先采用了護壁泥漿地下年在意大利米蘭首先采用了護壁泥漿地下連續(xù)墻施工，連續(xù)墻施工，20世紀世紀5060年代該項技術在西方發(fā)達國家及前蘇聯(lián)得年代該項技術在西方發(fā)達國家及前蘇聯(lián)得到推廣，成為地下工程和深基礎施工中有效的技術。由于目前挖槽機到推廣，成為地下工程和深基礎施工中有效的技術。由于目前挖槽機械發(fā)展很快，與之相適應的挖槽工法層出不窮；有不少新的工法已經(jīng)械發(fā)展很快，與之相適應的挖槽工法層出不窮；有不少新的工法已經(jīng)不再使用膨潤土泥漿；墻體材料已經(jīng)由過去以混凝土為主而向多樣化不再使用膨潤土泥漿；

36、墻體材料已經(jīng)由過去以混凝土為主而向多樣化發(fā)展；不再單純用于防滲或擋土支護，越來越多地作為建筑物的基礎，發(fā)展；不再單純用于防滲或擋土支護，越來越多地作為建筑物的基礎，所以很難給地下連續(xù)墻一個確切的定義所以很難給地下連續(xù)墻一個確切的定義1。一般地下連續(xù)墻可以定義。一般地下連續(xù)墻可以定義為為1：利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而：利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。2022-3-475

37、地下連續(xù)墻施工流程地下連續(xù)墻施工流程修修筑筑導導墻墻2022-3-476導墻制作導墻制作導墻作用：在地下連續(xù)墻成槽前，應澆筑導墻及施工便道，導墻制作導墻作用：在地下連續(xù)墻成槽前，應澆筑導墻及施工便道，導墻制作必須做到精心施工，導墻質(zhì)量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的軸線和標必須做到精心施工，導墻質(zhì)量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的軸線和標高，導墻的作用是為成槽設備導向、存儲泥漿穩(wěn)定液位、維護上部土高，導墻的作用是為成槽設備導向、存儲泥漿穩(wěn)定液位、維護上部土體穩(wěn)定和防止土體坍落。關鍵要求是必須座于原狀土上。體穩(wěn)定和防止土體坍落。關鍵要求是必須座于原狀土上。導墻施工順序：平整場地導墻施工順序：平整場地測量放樣

38、測量放樣挖槽挖槽澆筑導墻墊層砼澆筑導墻墊層砼鋼筋鋼筋綁扎綁扎立模板立模板澆筑砼澆筑砼養(yǎng)護養(yǎng)護設置橫向支撐設置橫向支撐施工便道。整個地下施工便道。整個地下連續(xù)墻導墻分為多段施工，每段施工長度連續(xù)墻導墻分為多段施工，每段施工長度60m左右。導墻接縫采用錯左右。導墻接縫采用錯縫搭接，并且與地下墻接縫錯開，由預留的水平鋼筋連接起來，使導縫搭接，并且與地下墻接縫錯開，由預留的水平鋼筋連接起來，使導墻成為整體。墻成為整體。地下連續(xù)墻施工第一步地下連續(xù)墻施工第一步修筑導墻修筑導墻2022-3-477地下連續(xù)墻施工第一步地下連續(xù)墻施工第一步修筑導墻修筑導墻導導墻墻放放線線導導墻墻開開挖挖鋼筋綁扎鋼筋綁扎202

39、2-3-478地下連續(xù)墻施工第一步地下連續(xù)墻施工第一步修筑導墻修筑導墻導導墻墻支支模模導導墻墻混混凝凝土土澆澆筑筑2022-3-479地下連續(xù)墻施工第二步地下連續(xù)墻施工第二步成槽機成槽成槽機成槽蘇蘇州州金金泰泰35成成槽槽機機開開挖挖2022-3-480地下連續(xù)墻施工第三步地下連續(xù)墻施工第三步鋼筋籠吊裝鋼筋籠吊裝鋼筋籠平臺及鋼筋對焊鋼筋籠平臺及鋼筋對焊鋼筋籠制作過程鋼筋籠制作過程鋼筋籠起吊鋼筋籠起吊鋼筋籠制作完成鋼筋籠制作完成2022-3-481地下連續(xù)墻施工第三步地下連續(xù)墻施工第三步鋼筋籠吊裝鋼筋籠吊裝鋼筋籠起鋼筋籠起吊吊鋼筋籠入鋼筋籠入槽槽2022-3-482地下連續(xù)墻施工第四步地下連續(xù)墻

40、施工第四步混凝土澆筑混凝土澆筑2022-3-483地下連續(xù)墻施工第五步地下連續(xù)墻施工第五步拔出接頭管拔出接頭管定位定位徐徐拔出徐徐拔出2022-3-4845、重力式圍護結構 重力式圍護結構是由攪拌樁機將水泥和土強行攪拌，形成柱狀的水泥土攪拌樁，水泥土柱狀加固體連續(xù)、搭接形成重力擋墻，具有擋土、隔水支護能力。2022-3-485第四節(jié) 施工排水和降水2022-3-486 在基坑開挖過程中，當基底低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內(nèi)。雨期施工時，地面水也會不斷流入坑內(nèi)。如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時排走或把地下水位降低，不僅會使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，

41、容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降。另外，當基坑下遇有承壓含水層時，若不降水減壓，則基底可能被沖潰破壞。因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控制地下水位，使地基土在開挖及基礎施工時保持干燥。 2022-3-487一、地表水的攔截 排水溝 攔水壩2022-3-488二、集水井降水 概念：動畫12022-3-489三、流砂現(xiàn)象及其防治 當基槽（坑）的開挖深度低于地下水位，土質(zhì)組成為細砂或粉砂時，如采用集水井降水，坑底下面的土有時會形成流動狀態(tài)，隨地下水一起涌入到基坑中，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。 流沙發(fā)生的原因：動水壓力。2022-3-490流砂的防治 流砂防止

42、的途徑：一是減小或平衡動水壓力；二是設法使動水壓力方向向下；三是截斷地下水流。 流砂防止的方法：（1）枯水期施工；（2）拋大石塊法；（3）打鋼板樁法；（4）水下挖土法；（5）人工降低地下水位；（6）設置地下連續(xù)墻。2022-3-491四、井點降低地下水位 井點降低地下水位常用的方法有：輕型井點、噴射井點、管井井點、深井井點、電滲井點等。 各種井點適用的范圍：井點類別土層滲透系數(shù)（md）降低水位深度（m）單層輕型井點0.15036多層輕型井點0.150612噴射井點0.150820電滲井點0.10據(jù)選用井點確定管井井點2020035深井井點10250152022-3-492（一）輕型井點的組成

43、輕型井點主要由管路系統(tǒng)和抽水設備組成， 1、管路系統(tǒng)包括：井點管、濾管、彎聯(lián)管、集水總管等組成。2022-3-493輕型井點全貌圖2022-3-494 井點管濾管2022-3-4952、輕型井點的抽水設備、輕型井點的抽水設備 抽水設備包括：集水箱（過濾箱、水氣分離器等）、真空泵、離心泵等組成。動畫22022-3-496（二）輕型井點的布置 1、輕型井點的平面布置 單排 、雙排、U型、環(huán)型2022-3-4972、輕型井點的高程布置輕型井點的高程布置，即計算井點管埋深：Hh1hiL h 一般取0.51m。 i水力坡度：單排布置i1415；雙排布置i17；環(huán)形布置i110.2022-3-498（三）

44、輕型井點的計算 1、井點系統(tǒng)涌水量計算：計算涌水量依據(jù)水井的類型來確定，水井類型為：無壓完整井、無壓非完整井、承壓完整井、承壓非完整井。2022-3-499a、無壓完整井涌水量計算 H含水層厚度（m）； S井中水位降低值（m）； R抽水影響半徑（m）； X0環(huán)狀井點系統(tǒng)假想半徑（m）； F環(huán)狀井點系統(tǒng)包圍的面積（m2）；-95. 1lg-lg)-2(366. 100FxKHSRxRSSHKQ=2022-3-4100b、無壓非完整井涌水量計算 無壓非完整井井點系統(tǒng)涌水量仍可按上式計算，但式中H應換成有效抽水影響深度H0。H0由下表確定，當算得H0大于實際含水層厚度H時，仍取H值。S（S l）0.

45、20.30.50.8H01.3（S l）1.5（S l）1.7（S l）1.85（S l）2022-3-4101c、承壓完整井涌水量計算 M承壓含水層厚度（m）。0lg-lg73. 2xRKMSQ =2022-3-41022、井點管數(shù)量與井距 井點管最小根數(shù)n： Q井點系統(tǒng)涌水量（m3d） ； q單根井點管最大出水量（m3d），按下式計算； d濾管內(nèi)徑（m）； l濾管長度（m）。 井點管的平均距離D為： L集水總管長度（m）；（根） 1 . 1qQn =)/(6533dmKdlq=)(mnLD =2022-3-4103（四）輕型井點降水施工工藝 輕型井點的施工程序為：排放總管埋設井點管用彎聯(lián)管

46、將井點管與總管接通安裝抽水設備試運行正式抽水 動畫3 2022-3-4104井點管的埋設 水沖法 （a）沖孔 （b）埋管）埋管2022-3-4105沖孔2022-3-4106埋管2022-3-4107填砂2022-3-4108封口2022-3-4109（五）井點降水的環(huán)境保護 井點降水的回灌井點2022-3-4110作業(yè)四 某基坑底面積為35m20m。深4.0m，地下水位在地面下1m，不透水層在地面下9.5m，地下水為無壓水，滲透系數(shù)K15md，基坑邊坡坡度為10.5，現(xiàn)擬用輕型井點系統(tǒng)降低地下水位，試求： （1）繪制井點系統(tǒng)的平面和高程布置圖。 （2）計算涌水量、井點管數(shù)和間距。2022-3

47、-4111第五節(jié) 土方施工機械化 常用的土方施工機械：推土機、鏟運機、挖掘機、平地機等。2022-3-4112一、推土機 推土機推土機是一種在拖拉機前端懸裝上推土刀的鏟土運輸機械。作業(yè)時，機械向前開行，放下推土刀切削土壤，碎土堆積在刀前，待逐漸積滿以后，略提起推土刀，使刀刃貼著地面推移碎土，推到指定地點以后，提刀卸土，然后調(diào)頭或倒車返回鏟掘地點。由于推土機牽引力大，生產(chǎn)率高，工作裝置簡單牢固，操縱靈便，能進行多種作業(yè)，應用甚為廣泛。2022-3-4113（一）推土機的組成2022-3-41142022-3-4115 推土機的適用范圍：一一三三類土方。用于平整場地，移挖作填，回填土方，堆筑堤壩以

48、及配合挖土機集中土方、修路開道等。推土機的作業(yè)效率與運距有很大關系，一般推運距離在100m以內(nèi)，以4060m效率最高。（二）推土機的適用性2022-3-4116（三）推土機的作業(yè)方式 推土機作業(yè)以切土和推運土方為主，切土時應根據(jù)土質(zhì)情況，盡量采用最大切土深度在最短距離（610m）內(nèi)完成，以便縮短低速行進的時間，然后直接推運到預定地點。 2022-3-4117（四）提高推土機工作效率的方法（四）提高推土機工作效率的方法（1）下坡推土；（2）并列推土；（3）分批集中一次推送；（4）槽形推土；（5）鏟刀加側板。2022-3-41182022-3-41192022-3-4120二、鏟運機 鏟運機鏟運機

49、是種利用鏟斗鏟削土壤，并將碎土裝入鏟斗進行運送的鏟土運輸機械，能夠完成鏟土、裝土、運土、卸土和分層填土、局部碾實的綜合作業(yè)。適用于鐵路，道路、水利、電力等工程平整場地工作。鏟運機具有操縱簡單，不受地形限制，能獨立工作，行駛速度快，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。其適用一至三類土，如鏟削三類以上土壤時，需要預先松土。 2022-3-4121（一）鏟運機的組成（一）鏟運機的組成 鏟運機由鏟斗（工作裝置）、行走裝置、操縱機構和牽引機等組成 2022-3-4122鏟運機工作過程1、放下鏟斗，打開斗門，向前開行，斗前刀片切削土壤，碎土進入鏟斗并裝滿（圖a）；2、提起鏟斗，關上斗門，進行運土（圖b）；3、到卸土地點后打

50、開斗門，卸土，并調(diào)節(jié)斗的位置，利用刀片刮平土層（圖c）；4、卸土完畢，返回。2022-3-4123（三）鏟運機的行駛路線 a）環(huán)形路線； b）環(huán)形路線； c）大環(huán)形路線； d）8字型路線 2022-3-41242022-3-41252022-3-4126三、單斗挖掘機 單斗挖掘機：正鏟挖掘機、反鏟挖掘機、拉鏟挖掘機、抓鏟挖掘機。2022-3-4127（一）正鏟挖掘機 正鏟挖掘機正鏟挖掘機一般用于開挖停機面以上的一四類土方。且需與汽車配合完成整個挖運工作。正鏟挖掘機挖掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。一般用于大型基坑工程，也可用于場地平整施工。 2022-3-41281、

51、正鏟挖掘機的組成2022-3-41292、作業(yè)方式正向挖土側向卸土（圖a）；正向挖土背后卸土（圖b）2022-3-4130裝載機2022-3-41312022-3-4132（二）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機反鏟挖掘機適用于開挖一至三類的砂土或粘土。主要用于開挖停機面以下的土方，一般反鏟的最大挖土深度為46m的基坑，經(jīng)濟合理的挖土深度為35m。反鏟也需要配備運土汽車進行運輸。 2022-3-41331、反鏟挖掘機的組成、反鏟挖掘機的組成2022-3-4134 加長臂反鏟式挖土機 2022-3-41352、作業(yè)方式、作業(yè)方式 溝端開挖；溝端開挖； 溝測開挖；溝測開挖； 并列開挖。并列開挖。2022-3-

52、4136（三）抓鏟挖掘機 對施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可取得理想效果，也可用于場地平整中的土堆與土丘的挖掘。抓鏟還可用于挖取水中淤泥、裝卸碎石、礦碴等松散材料。抓鏟也有采用液壓傳動操縱抓斗作業(yè)。 2022-3-41371、抓鏟挖掘機的組成、抓鏟挖掘機的組成2022-3-41382、作業(yè)方式、作業(yè)方式 抓鏟挖土時，通常立于基坑一側進行，對較寬的基坑則在兩側或四側抓土。抓挖淤泥時，抓斗易被淤泥“吸住”，應避免起吊用力過猛，以防翻車。 2022-3-4139（四）拉鏟挖掘機 拉鏟適用于一至三類的土，可開挖停機面以下的土方，如較大基坑（槽）和溝渠，挖取水下泥土，也可用于大型場地平整、填筑

53、路基、堤壩等。 2022-3-41401、拉鏟挖掘機的組成、拉鏟挖掘機的組成2022-3-41412、作業(yè)方式、作業(yè)方式 拉鏟挖土時，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土時斗齒朝下，利用慣性，較濕的粘土也能卸凈。但其開挖的邊坡及坑底平整度較差，需更多的人工修坡（底）。它的開挖方式也有溝端開挖和溝側開挖兩種。 2022-3-4142（五）挖掘機與運土車輛的配套 挖掘機的工作效率：Qh60qnK Qh挖掘機工作小時生產(chǎn)率（m2h）； q挖掘機斗容量（m2）； n每分鐘挖土次數(shù)； n60Tp Tp挖掘機每次循環(huán)作業(yè)時間（s）； K系數(shù)，一般取0.60.87。 單斗挖掘機臺班生產(chǎn)率：Qd8QhKB KB工

54、作時間利用系數(shù)，取0.60.8； Qd挖掘機臺班生產(chǎn)率（m2臺班） 自卸汽車配備臺數(shù)挖掘機臺班產(chǎn)量汽車臺班產(chǎn)量2022-3-4143四、土方施工機械的選擇2022-3-4144 圖圖1.63 1坡道；坡道； 2枕木垛枕木垛 圖圖1.62 接力式挖土示意接力式挖土示意 1.4.2 土方挖運機械選擇和機械挖土的注意事項土方挖運機械選擇和機械挖土的注意事項接力式挖土是利用兩臺或三臺挖土接力式挖土是利用兩臺或三臺挖土機分別在基坑的不同標高處同時挖機分別在基坑的不同標高處同時挖土。適合某些面積不大、深度較大土。適合某些面積不大、深度較大的基坑，即基坑內(nèi)本身開坡道有困的基坑，即基坑內(nèi)本身開坡道有困難，此法

55、可避免將載重汽車開進基難，此法可避免將載重汽車開進基坑裝土、運土作業(yè)。坑裝土、運土作業(yè)。接力式挖土后挖土機搭枕木垛開出接力式挖土后挖土機搭枕木垛開出基坑或牽引拉出，如坡度過陡也可基坑或牽引拉出，如坡度過陡也可用吊車吊運出坑。用吊車吊運出坑。2022-3-4145圖圖 1.64 基坑挖土方式基坑挖土方式（a）放坡開挖（）放坡開挖（b）直立壁無支撐開挖（）直立壁無支撐開挖（c）直立壁內(nèi)支撐開挖（）直立壁內(nèi)支撐開挖（d）直立壁土錨開挖）直立壁土錨開挖 1.4.3基坑土方開挖方式基坑土方開挖方式2022-3-4146盆式開挖順盆式開挖順序序2022-3-4147圖圖1.66 島式開挖及支撐的施工順序示意圖島式開挖及支撐的施工順序示意圖2022-3-41482022-3-41492022-3-41502022-3-41512022-3-4152第六節(jié) 土方的填筑與壓實2022-3-4153一、土方填筑前的準備 1、地表土層的處理： 2、地下設施的驗收：2022-3-41