土木工程施工第2章土方工程

1、土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction第2章土方工程執(zhí)行規(guī)范：土方與爆破工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ201）建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120）1土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容土的工程性質(zhì)1場地平整的基本原則和設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定2土方調(diào)配的基本原則和土方量的計(jì)算3流沙現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、原因及治理措施4輕型井點(diǎn)的平面和高程布置及計(jì)5邊坡的穩(wěn)定性和支護(hù)方法6土方機(jī)械的功能和選擇7填土的土質(zhì)要求，影響壓實(shí)的主要因素82土木工程施工研究所Institute

2、 of Civil Engineering Construction2.1概述2.1.1土方工程的內(nèi)容包括一切土的挖掘、填筑、運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水降 水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內(nèi)容有： 場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高、計(jì)算挖填土方量、合理進(jìn)行土方平衡調(diào)配等。 開挖溝槽、基坑(豎井、隧道、修筑路基、堤壩)：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。 土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇、運(yùn)輸、填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等。特點(diǎn)：面廣量大、施工條件復(fù)雜、工期長。3土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Const

3、ruction2.1.2土的工程分類 根據(jù)顆粒級(jí)配與塑性指數(shù)巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。 根據(jù)開挖的難易程度松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān) 石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石。4軟土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土、呈軟塑或流塑 的粉土和粉質(zhì)粘土、松散的特細(xì)砂、沼澤土等天然土層，以及回填土、未經(jīng)夯（壓）實(shí)的素填土，含有大量腐 殖質(zhì)的雜填土、土質(zhì)軟弱和齡期較短的沖填土。土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction5第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction

4、6第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction掌握概念2.1.3土的工程性質(zhì)1）土的可松性： 土的最初可松性系數(shù)：= V2KSV1= V3S 土的最后可松性系數(shù)： KV1注：KsKs1.0（式中：V1自然狀態(tài)下土的體積；V2開挖后的松散體 積；V3回填壓實(shí)后的體積。V2V3V1）問*分類級(jí)別越小的土則可松性就越??？*可松性越小的土就越好挖？7土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2）土的含水量：Www= 100%W式中：Ww土中水的重量，為水狀態(tài)時(shí)土的重

5、量與烘干后的土的重量之差；W土中固體顆粒的重量，為烘干后的土重。8土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Co3）土的滲透性掌握概念土體孔隙中的自由水在重力作用下會(huì)透過土體運(yùn)動(dòng)，這種土體被水透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。DH=K 單位時(shí)間滲水量： QL DHQA=滲流速度：VKL(H-水頭差;L-滲流路徑長度土體橫截面積)達(dá)西（Darcg）定律土的滲透系數(shù)K，也就是水力梯度I等于1時(shí)的滲流速度。9第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction土滲透性比較：粘土粉土砂土礫石10第二章 土

6、方工程土木工程施工研究所2.2 In場stitut地e of C平ivil E整gi e土ering方Cons量tti計(jì)on算與調(diào)配11第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction主要包含三個(gè)步驟：u 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定 場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整u 土方量計(jì)算 確定零線挖填方的分界線 計(jì)算各區(qū)格土方量 計(jì)算挖方和填方總工程量u 土方調(diào)配的規(guī)劃12土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2.2.1場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定（1）場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定原

7、則：主要考慮因素: 滿足工藝和運(yùn)輸?shù)囊?盡量利用地形，減少挖填方量關(guān)鍵 場地內(nèi)挖、填方平衡，土方運(yùn)輸總費(fèi)用最少 有一定的泄水坡度（0.002），滿足排水要求，并考慮最大洪水水位的影響。13第二章 土方工程土木工程施工研究所（2）I初nstitut步e of C計(jì)ivil En算gineer場ing Co地nstruc設(shè)tion方量平衡法計(jì)標(biāo)高挖、填土確定各方格網(wǎng)角點(diǎn)高程 利用地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得。 水準(zhǔn)儀實(shí)測；14第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering ConstructionN(Hi1 + Hi 2 + Hi3+

8、Hi 4 )H0 = i=14NH= 1 ( H+ 4 H )+ 2 H+ 3 H012344N1滿足挖填方平衡的平均高度方格網(wǎng)15第二章 土方工程243土木工程施工研究所（3）場Ins地titute設(shè)of Ci計(jì)vil E標(biāo)nginee高ring C的onst調(diào)ructio整n1）土可松性的影響問：*土的可松性導(dǎo)致場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的提高？*調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)采用最后可松性系數(shù)？16第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2）場內(nèi)和場外挖、填土的影響問：以下四個(gè)因素，哪些導(dǎo)致場地設(shè)計(jì)標(biāo)高提高？ 設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的填方工程

9、設(shè)計(jì)標(biāo)高以下的挖方工程 就近從場外挖土 就近棄土于場外17第二章土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction3）泄水坡度對(duì)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響注：設(shè)計(jì)無要求時(shí)，泄水坡度0.002。18第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction19第二章 土方工程土木工程施工研究所I土nstitut方e of C量ivil En計(jì)gineer算ing Construction2.2.21）計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度h (施工高度 ) = H(設(shè)計(jì)標(biāo)高 ) - H(自然標(biāo)高)n

10、nn“+”填；“-”挖2）確定“零線”“零點(diǎn)”-方格邊界上施工高度為0的點(diǎn)。h2h1x=x =aa2h + h1h + h1212“零線”-“零點(diǎn)”所連成的線。問：*“零線”是否是挖填區(qū)的分界線？“零線”是否是一條連續(xù)的線？假設(shè)場地?zé)o限大，“零線”是否封閉？ 在一個(gè)場地上是否會(huì)有多條“零線” ？ 20土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction3）計(jì)算方格網(wǎng)內(nèi)的土方量a2V = （h1 + h2 + h3 + h4 )u 全挖全填4u 兩個(gè)角點(diǎn)為挖，另兩個(gè)角點(diǎn)為填：2= ah2hA.+V1.2(1 )4h1 + h4h2 + h3a2

11、h2h2B.=(3+4)V3.44h2 + h3h1 + h4u 一個(gè)角點(diǎn)為挖，另三個(gè)角點(diǎn)為填a 2h3 A.V4 = 4(h1 + h4 )(h3 + h4 )(2h1 + h2 + 2h3 - h4 ) +V46a2 B.=V1.2.3621土木工程施工研究所場地平I整nst tut土e of C方ivil En量gineer計(jì)ing Co算ns ruc例tion題某建筑場地地形圖和方格網(wǎng)(邊長a=20.0m)布置如圖所示。土壤為二類土，場地地面泄水坡度ix=0.3%，iy=0.2%。 試確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高(不考慮土的 松性影響，余土加寬邊坡)，計(jì)算各方格挖、填土方工程。22土木工程施工研究

12、所Institute of Civil Engineering Construction1)計(jì)算場地設(shè)計(jì)標(biāo)高SH1 = 9.45 + 10.71 + 8.65 + 9.52 = 38.332SH2 = 2 (9.75 + 10.14 + 9.11 + 10.27 + 8.80 + 9.86 + 8.91 + 9.14) = 151.964SH4 = 4 (9.43 + 9.68 + 9.16 + 9.41) = 150.72= SH1 + 2SH2 + 4SH4= 38.33 + 151.96 + 150.76 = 9.47(m)H04 94N2)根據(jù)泄水坡度計(jì)算各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)以場地中心點(diǎn)(

13、幾何中心O)為H0高23土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction- 30 0.3% + 30 0.2% = 9.47 - 0.09 + 0.06 = 9.44(m)+ 20 0.3% = 9.44 + 0.06 = 9.50(m)- 30 0.3% + 10 0.2% = 9.47 - 0.09 + 0.02 = 9.40(m)+ 20 0.3% = 9.40 + 0.06 = 9.46(m)- 30 0.3% -10 0.2% = 9.47 - 0.09 - 0.02 = 9.36(m)H1 = H0 H2 = H1 H5 =

14、H0H6 = H5H9 = H03)計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度由式(2.9)得各角點(diǎn)的施工高度(以“+”為填方，“-”為挖方)：h1 = 9.44 - 9.45 = -0.01(m) h2 = 9.50 - 9.75 = -0.25(m) h3 = 9.56 -10.14 = -0.58(m)24土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction4)確定“零線”，即挖、填方的分界線由式(2.10)確定零點(diǎn)的位置，將相鄰邊線上的零點(diǎn)相連， 即為“零線”，見圖2.12。如1-5線上：x1 = (0.01/(0.01 + 0.29) 20 = 0.67

15、(m)即零點(diǎn)距角點(diǎn)1的距離為0.67m。5)計(jì)算各方格土方工程量(以(+)為填方-)為挖方)25土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction4）計(jì)算場地邊坡的土方量合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設(shè)邊坡， 是減少土方量的有效措施。邊坡的表示方法為 1:m ，即：式中 m = b / h ，稱為坡度系數(shù)。其意義為：當(dāng)邊坡高度已知為h 時(shí)，其邊坡寬度則于mh。26土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction27土木工程施工研究所Institute of Civil En

16、gineering Construction2.2.3土方調(diào)配在同一或相鄰?fù)练焦こ套鳂I(yè)施工中，對(duì)開挖棄土量和填方用土量進(jìn)行綜合因素考慮和調(diào)配，將開挖棄土盡可能用于土方回填和最小運(yùn)距的處置，最大限度的減少開挖土方外運(yùn)量。28土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction29土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction30土木工程施工研究所In兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力31土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constru

17、ctionu土方調(diào)配的原則 挖方和填方基本平衡，總運(yùn)輸量最小，即挖方量與運(yùn)距 的乘積之和盡可能最小。 近期施工和遠(yuǎn)期利用相結(jié)合。 分區(qū)調(diào)配和全場調(diào)配的協(xié)調(diào)，好土用于回填質(zhì)量要求高的填方區(qū)。 盡可能與大復(fù)挖、填和運(yùn)地下室結(jié)構(gòu)的施工相結(jié)合，避免土方的重土方最優(yōu)調(diào)配圖土方量圖32土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction場地平整土方量計(jì)算與調(diào)配步驟回顧挖填方平衡劃分網(wǎng)格根據(jù)土的可松性調(diào)整根據(jù)泄水坡度調(diào)整，等計(jì)算各角點(diǎn)施工高度后定零線33調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算場地設(shè)計(jì)標(biāo)高土木工程施工研究所場地平整知識(shí)要點(diǎn)：1 概念（土的可松性、土的可松性自然

18、狀點(diǎn)和零線、坡度系數(shù)）下的土經(jīng)開挖后體積因松散而增加，雖回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)原體積的性質(zhì)零點(diǎn)、零線 用方格網(wǎng)不填點(diǎn)，即零點(diǎn)；相鄰邊線填線土方時(shí)，方格邊線上的不挖的零點(diǎn)連為零線，即不挖不坡度系數(shù)1:m（m為坡度系數(shù)，即b/h）2 計(jì)算能力會(huì)用方格網(wǎng)法進(jìn)行場地平整土方量的計(jì)算。34土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction排水和降低地下水2.3。35土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction 2.3.1排除地面水目的：為了保證土方及后續(xù)工程施工的順利進(jìn)行，場地內(nèi)的地面水和雨水

19、應(yīng)及時(shí)排走，以保持土體干燥。一般采用“疏”，“堵”，“擋”的辦法?！笆琛痹O(shè)置排水溝；“堵”截水溝；“擋”修筑土堤。36土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2.3.2 降低地下水主要方法：集水坑降水法和井點(diǎn)降水法。集水坑降水法（即明排水法）集水坑降水適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的黏性土層37土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constructionu 集水坑的設(shè)置要求 設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水走向的上游，以防止坑底 的土顆粒流失。集水坑降水 直徑或?qū)挾?/p>

20、：0.6-0.8m； 間距：20-40m。 深度：隨挖土加深而加深， 低于挖土面0.7-1.0m，基坑底面下1.0-2.0m。 構(gòu)造：底部設(shè)300厚碎石濾水層或100厚礫石上部100厚粗砂。u 主要抽水設(shè)備 離心泵和潛水泵38第二章土方工程土木工程施工研究所2.3.2I.nst2itute of流Civil沙Engin及eering其Const防ruction治（1）流沙產(chǎn)生的條件當(dāng)土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂，又采用集水坑降水時(shí)，基坑一旦開 挖到地下水位以下（約0.5米），坑底下的土有時(shí)會(huì)形成流動(dòng)狀態(tài)，隨地下水一起涌入坑內(nèi)，就形成流沙。重要概念后果： 施工條件惡化 地基完全喪失承載能力 基坑邊坡塌方 附

21、近建筑物沉降，傾斜。39第二章 土方工程土木工程施工研究所（2）I流nstitut沙e of C形ivil En成gineer原ing Co因nstructionu 內(nèi)因土質(zhì)問題 均勻：顆粒級(jí)配中，土的不均勻系數(shù)小于5。 粘性差：土的顆粒組成中，粘粒含量 h r土木工程施工研究所（4）I流ns itut沙e of C的ivil En防gineer治ing Construction原則：治砂必先治水u 減小或平衡動(dòng)水壓力 強(qiáng)挖并拋大石塊：分段搶挖土方，使挖土速度超過冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。 枯水期施工：枯水期

22、地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動(dòng)水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。 水下挖土法：例如沉井施工，不排水下沉、進(jìn)行水中挖土、水下澆筑砼。第二章 土方工程43土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constructionu 減小水位差，或改變動(dòng)水壓力作用方向 人工降低地下水位：采用井點(diǎn)降水法截住水流，不讓地下水流入基坑，不僅可防治流砂和土壁塌方，還可改善施工條件。u 截?cái)嗟叵滤?設(shè)止水帷幕u 加長滲透路徑 打鋼板樁44第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction廣佛地鐵桂城站基坑出現(xiàn)流砂

23、，地面下沉約1.5m，圖為砂包封堵?lián)岆U(xiǎn)現(xiàn)場45第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction落底式豎向截水帷幕46第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction側(cè)向截水與水平封底相結(jié)合47第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction 井點(diǎn)降水（1）井點(diǎn)降水的類型和適用范圍在基坑開挖前，預(yù)先在基坑周圍或在基坑內(nèi)設(shè) 置一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，

24、使地下水位降至基坑以下并穩(wěn)定后才開挖基坑。全基坑輕型井點(diǎn)降水地下室電梯井局部二次降水48土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction井點(diǎn)降水法有：輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、管井井點(diǎn)降水及深井井點(diǎn)降水49第二章 土方工程土木工程施工研究所（2）輕I型nstit井ute of點(diǎn)Civil設(shè)Engi備neering Construction包括：管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。u 管路系統(tǒng)包括：井點(diǎn)管、濾管、彎聯(lián)管和總管等： 濾管3850， L=120mm鋼管，上開直徑為1219的透水孔。 井點(diǎn)管直徑為3850，L=57m度為6m。

25、的無縫鋼管，一般長 總管直徑為100127，L=4m的無縫鋼管，每隔0.8或1.2m有一個(gè)連接孔。 彎連管一般用鋼管，塑料管，常用塑料管。50第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction彎連管總管井點(diǎn)管輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)51土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction52第二章 土方工程土木工程施工研究所（2）輕Insti型tute o井f Civ點(diǎn)il Eng設(shè)ineeri備ng Constructionu 抽水系統(tǒng) 抽水原理地下水（氣）在真空度的作用下，進(jìn)入

26、水氣分離器，然后水由抽水機(jī)抽出，氣由真空泵抽出，不斷循環(huán)，從而降低地下水位。 設(shè)備真空泵、抽水機(jī)、水氣分離器等。53第二章土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction浮筒離心泵真空泵54第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction（3） 輕型井點(diǎn)布置一般按照：單排、雙排、環(huán)形布置。1）單排井點(diǎn)布置降水5m6m 降水5m透水層56土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction3）輕型井點(diǎn)的高程布置

27、輕型井點(diǎn)降水深度一般不大于6m。井點(diǎn)管埋置深度H（不包括濾管），可按下式計(jì)算：H H1 + h + I LH 1h總管平臺(tái)面至基坑底面的距離基坑底面至降低后地下水位線的最小距離，一般取0.51.0m第二章 土方工程57土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction輕型井點(diǎn)降水現(xiàn)場第二章 土方工程58土木工程施工研究所59第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction4）二級(jí)輕型井點(diǎn)60第二章 土方工程土木工程施工研究所If Cl EC第一級(jí)第二級(jí)南京玄武湖隧道施工

28、城墻側(cè)湖底段采用圍堰擋水， 二級(jí)輕型井點(diǎn)降水，輔以管井井點(diǎn)降水，放坡大開 挖，掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡。61第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction62第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction(4)輕型井點(diǎn)計(jì)算主要計(jì)算內(nèi)容：基坑涌水量（Q）、井點(diǎn)管數(shù)量(n)、井距（D）、抽水設(shè)備的選用等。u 1)井的形式掌握概念63土木工程施工研究所u 2）涌水Ins量titut的e of C計(jì)ivil算Engineering Construction 單井涌水量

29、的計(jì)算達(dá)西線性滲透定律涌水量=滲透系數(shù)過水?dāng)嗝娣e水力坡度即：Q=KAIA圓柱表面積l對(duì)于無壓完整井：Q = 1.366K (2H - S ) S (m3/ d )lg R - lg r式中：H含水層厚度（m）；h井內(nèi)水深（m）R抽水影響半徑（m）；r水井半徑（m）；S水井內(nèi)水位降低值，SH-h。64土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction 群井涌水量的計(jì)算RRX 0l 對(duì)于無壓完整群井：群井（2H - S )SQ = 1.366Kln R - ln X 0HK單井R = 1.95Srx0環(huán)狀輕型井點(diǎn)假想半徑ApX 0 =65第二章

30、 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constructionl 無壓非完整群井涌水量完整井的公式（2H - S)S非完整井的公式（2H0 - S )SQ = 1.366Kln R - ln XQ = 1.366Kln R - ln X00注：H015d式中：q單根井點(diǎn)管最大出水量；d濾管直徑。問：滲透系數(shù)小，則井點(diǎn)管間距??？井點(diǎn)管間距越小，則降水效果越好？ 若計(jì)算結(jié)果D15d）67土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction（5）輕型井點(diǎn)抽水設(shè)備的選擇u 真空抽水設(shè)備：W5、W6

31、W5型：總管長度不大于100m W6型：總管長度不大于120m 真空泵抽水過程中的最低真空度hk= 10(h + Dh)式中：h降水深度（m）；h水頭損失，近似取1-1.u 射流泵設(shè)備QJD-60、QJD-90、JS-45其排水量分別為：60m3/h,90m3/h,45m3/h,總管長度不大于50m。68土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constructionu 水泵一般選用單級(jí)離心泵，其型號(hào)根據(jù)流量、吸水揚(yáng)程、與總揚(yáng)程確定。 水泵的流量應(yīng)比基坑涌水量大10%-20%，水泵的吸水揚(yáng)程，要大于降水深度和各項(xiàng)水頭損失之和，總揚(yáng)程應(yīng)大于吸水揚(yáng)程與出水揚(yáng)

32、程之和。 多層井點(diǎn)系統(tǒng)中，下層井點(diǎn)的水點(diǎn)的總揚(yáng)程要大，以免中途接力。應(yīng)比上層井 一般一臺(tái)真空泵配一臺(tái)水泵作業(yè)，當(dāng)土的滲透系數(shù)和涌水量較大時(shí)，也可采用兩臺(tái)水泵。69第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction輕型井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算示例某高層住宅樓地下室形狀及平面尺寸如圖所示，其地下室底板墊層的底 標(biāo)高為-5.90m，天然地面標(biāo)高為-0.50。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告 地面至-1.80m為雜填土，-1.80至-9.6m為細(xì)砂層，-9.6以下為粉質(zhì)粘土， 試驗(yàn)測定，細(xì)砂層滲透系數(shù)K=6.常水位標(biāo)高為-1.40，經(jīng)/d。因場地較為寬裕基

33、坑放坡開挖，邊坡采用1：0.5，為施工方便，坑底開挖平面尺寸比設(shè)計(jì)平面 寸每邊放出1.0m。試確定輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的布置并計(jì)算之。70第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction輕型井點(diǎn)系統(tǒng)布置根據(jù)本工程條件， 總管直徑選用127m井點(diǎn)系統(tǒng)選用單層環(huán)形布置。，布置于天然地面上，基坑上口尺寸為56.4m22.8m井點(diǎn)管距離坑壁為1.0m，則總管長度 為2(56.4+21.0)+(22.8+21.0)=166.4(m)井點(diǎn)管長度選用7.0m，直徑為50m 1.0m，井點(diǎn)露出地面0.2m，基坑中心S=5.90-1.40+0.50

34、=5.0(m)，濾管長度為求的降水深度S為井點(diǎn)管所需的埋置深度H=5.9-0.5+0.5+24.82 7.14(m)7.0-0.2=6.80(m)71第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction將總管埋于地面下0.4處，即先挖0.4m深的溝槽，然后在槽底鋪設(shè)總管，此時(shí)井點(diǎn)管所需長度為7.14-0.4+0.20=6.94(m)7.0(m)滿足要求抽水設(shè)備根據(jù)總管長度選用二套，其布置位置與總管的劃分范圍如圖所示 。按照無壓非完整 考慮，含水層有效厚度H0按表2.6計(jì)算。- S )SQ = 1.366K （2H 0ln R

35、- ln x072第二章 土方工程土木工程施工研究所73第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction井點(diǎn)管數(shù)量與間距計(jì)算：q = 65 p dl= 65 p 0 .05 1 .0 6 .8 = 19 .33K3n = 1 .1 Q992= 1 .1 =57q19 .3L166.4D =取2D2 .29n57166 .4則n = 83274第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction抽水設(shè)備選用：1、真空泵hk= 10(h + Dh)=10 X（

36、7.0+1.0）= 802、水泵Q = 1 .1 Q992= 1 .1 =546N23、水泵的吸水揚(yáng)程7 .0 + 1 .0= 8 .0Hs75第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction（6）輕型井點(diǎn)的施工施工內(nèi)容包括：準(zhǔn)備工作、井點(diǎn)系統(tǒng)埋設(shè)、使用與拆除。u 準(zhǔn)備工作 材料準(zhǔn)備（井點(diǎn)設(shè)備、施工機(jī)具、動(dòng)力、水源、砂 濾料等）； 排水溝的開挖； 標(biāo)高觀測及防止沉降的措施； 設(shè)置水位觀測孔。u 挖井點(diǎn)溝槽u 排放總管u 埋設(shè)井點(diǎn)管u 用彎連管與總管相連，安排抽水設(shè)備，試抽水。76第二章 土方工程土木工程施工研究所Insti

37、tute of Civil Engineering Construction井點(diǎn)管埋設(shè)的方法沖水管沖孔鉆孔直接利用井點(diǎn)管水沖下沉；以帶套管的水沖法或振動(dòng)水沖法成孔后沉設(shè)井點(diǎn)管。llll 每根井點(diǎn)管沉沒后應(yīng)檢驗(yàn)其滲水性能：井點(diǎn)管與孔壁之間填砂濾料時(shí)，管口應(yīng)有泥漿水冒出，或向管內(nèi) 灌水時(shí)，能很快下滲。 第一組井點(diǎn)系統(tǒng)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，檢查 管路接頭質(zhì)量、井點(diǎn)出水狀況、抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等。 降水過程中應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行沉降觀測，必要時(shí)采取 防護(hù)措施77第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction78第二章 土方工程土木工

38、程施工研究所7）In管stitute o井f Civil 井Eng nee點(diǎn)ring Construction管井井點(diǎn)由管井、吸水管和水泵組成。適用范圍： 滲透系數(shù)較大（20200m/d）的基坑中施工降水，降水深度深（610m）、間距2050m。管井井點(diǎn)設(shè)備簡單、 排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。管井填充濾料第二章 土方工程PVC簡易管井79土木工程施工研究所ruction80第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Constructi鋼管管井井點(diǎn)降水81第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Enginee

39、ring Construction基坑開挖與降水對(duì)鄰近建筑物的影響和措施：危害沉降1. 減緩降水速度，勿使土粒帶出2. 設(shè)置止水帷幕3. 回灌井法措施82第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction設(shè)置止水帷幕也可減少井點(diǎn)降水引起的不利影響。83第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction井點(diǎn)降水必然會(huì)形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周圍土壤固結(jié)并引起地面沉陷，為減少井點(diǎn)降水對(duì)周圍建筑物及地下管線造成影響，可考慮在井點(diǎn)設(shè)置線外6m處設(shè)置回灌井點(diǎn)，將井點(diǎn)中

40、抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻。84第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction85第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction土方邊坡和支護(hù)2.486第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction高達(dá)530m的邊坡錨固87第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction88第二章 土

41、方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction89第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction宜萬鐵路巖崩滑坡事故2007年11月20日，高陽寨隧道發(fā)生巖崩事故，滑坡體總方量約3000m3。施工人員1死1傷2失蹤。一輛長途客車途經(jīng)事發(fā)現(xiàn)場被埋入巨石下，31人無人生還。巖崩滑坡事故現(xiàn)場全景客車被埋,車上有乘客31人巖石崩塌處第二章 土方工程崩塌的巨石90深基坑邊坡支護(hù)坍塌事故91第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engi

42、neering Construction杭州地鐵塌陷事2008年11月15日下午，杭州蕭山湘湖段地鐵施工現(xiàn)場發(fā)生塌陷事故。風(fēng)情大道長達(dá)75m的路面坍塌并下陷15m。行駛中的11輛車入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋。92第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction93第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction陷落的車輛被吊起清理塌陷現(xiàn)場事故附近的房屋已被全部推倒事故造成21人死亡，經(jīng)濟(jì)損失約1.5億元，是中國地鐵建設(shè)史上最慘痛的事故。第二章 土方

43、工程94土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2.4.1土方邊坡坡度和邊坡穩(wěn)定1）土方邊坡bm =b =m h,h即放坡寬度b=坡度系數(shù)m開挖深度h確定坡度的大小應(yīng)考慮：土質(zhì)情況、地下水位、開挖深度、使用情況（堆載）、使用時(shí)間、相鄰建筑物情況等。95第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering ConstructionC邊坡穩(wěn)定的條件TC滑坡面TT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。QC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。土壁穩(wěn)定主要依靠

44、土體的抗剪強(qiáng)度來維持平衡。土體抗剪強(qiáng)度來源于土體的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力（內(nèi)聚力）。土體塌方的本質(zhì)剪應(yīng)力抗剪強(qiáng)度塌方的主要原因開挖過深、土質(zhì)較差、放坡太小、 水的侵入以及支護(hù)較弱等綜合原因。防止土體塌方的主要措施放坡及支撐等。第二章 土方工程96土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction邊坡穩(wěn)定抗剪強(qiáng)度剪應(yīng)力土體塌方剪應(yīng)力抗剪強(qiáng)度 剪應(yīng)力的增加l 邊緣堆土或機(jī)械；l 水侵入邊坡，使土的含水量增加；l 地下水產(chǎn)生的動(dòng)水壓力；l 土體內(nèi)水的靜壓力等。 抗剪強(qiáng)度降低l 由于受風(fēng)化作用使土質(zhì)變松；l 土受地下水的侵蝕而產(chǎn)生潤滑作用；l 飽和細(xì)、粉

45、沙受振動(dòng)而液化。97第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2.4.2基坑無支護(hù)開挖 無支護(hù)開挖直立壁開挖天然自立邊坡開挖放坡開挖人工加固邊坡開挖深度5m無支撐邊坡98第二章土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction規(guī)范規(guī)定：使用時(shí)間較長的臨時(shí)性挖方邊坡坡度值注:使用時(shí)間較長的臨時(shí)性挖方是指使用時(shí)間超過一年的臨 時(shí)道路、臨時(shí)工程的挖方；99第二章 土方工程土的類別邊坡坡度砂土不包括細(xì)砂、粉砂1:1.251:1.50一般粘性土堅(jiān)硬1:0.751:1

46、.00硬塑1:1.001:1.25碎石類土充填堅(jiān)硬、密實(shí)1:0.51:1.00充填砂土1:1.001:1.50土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction規(guī)范規(guī)定：不加支撐直立壁需滿足的條件100第二章 土方工程土的類別挖深條件中密實(shí)砂土1.0m1. 土質(zhì)均勻，不含軟弱結(jié)構(gòu)面2. 地下水位低于坑底3. 非雨季施工可塑硬塑粘性土稍密的碎石土1.5m中密實(shí)的粉土1.2m中密實(shí)的碎石土堅(jiān)硬的粘土2.0m土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction2.4.3人工加固邊坡 為保護(hù)土質(zhì)邊

47、坡的穩(wěn)定、堅(jiān)固，常對(duì)開挖坡面采取一定的加固措施進(jìn)行護(hù)坡。 常用的邊坡加固方法水泥砂漿抹面、漿砌片石護(hù)坡、堆置砂 (土)包護(hù)坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射 混凝土等。經(jīng)以上邊坡加固方法處理過的邊坡即稱為人工加固邊坡。101第二章 土方工程ruct （a）薄膜或砂漿覆 （c）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護(hù)面 （d）土袋或砌石壓坡護(hù)面 （b）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面 基坑邊坡護(hù)面方法示意圖土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction103第二章 土方工程土木工程施工研究所Institute of Civil Engineering Construction土壁支護(hù)2.4.4工程特點(diǎn)、開挖深度地質(zhì)條件、地下水位臨近建筑物的情況施工方法 采用土壁支護(hù)應(yīng)根據(jù) 要求：牢固可靠；經(jīng)濟(jì)合理；確