工作二基坑土方開挖的知識(shí)

知識(shí)點(diǎn)：土的分類及工程性質(zhì)、土方量計(jì)算、施工輔助工作、土方機(jī)械化施工及土方工程質(zhì)量驗(yàn)收；技能點(diǎn)：能合理選擇土方工程的施工方案；能對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：土的工程分類；土的工程性質(zhì)對(duì)施工的影響；土方量計(jì)算方法；最佳設(shè)計(jì)平面計(jì)算；調(diào)配方案優(yōu)化。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：可松性的應(yīng)用；最佳設(shè)計(jì)平面計(jì)算；土方量計(jì)算；“表上作業(yè)法”進(jìn)行調(diào)配方案優(yōu)化。項(xiàng)目一土方工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容模塊一場(chǎng)地平整模塊二基坑開挖模塊三基坑土方回填壓實(shí)小節(jié)土方工程是建筑工程施工過程中的第一道工序。是建筑工程施工中主要分部工程之一。土方工程包括土(或石)的挖掘、運(yùn)輸、回填和壓實(shí)等施工過程。一、土方工程施工的特點(diǎn)面廣量大、勞動(dòng)繁重，大多為露天作業(yè)，施工條件復(fù)雜，施工易受地區(qū)氣候及地質(zhì)條件影響。二、采取的對(duì)策采用機(jī)械化施工做好施工組織設(shè)計(jì)按土開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。土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見表1.1所示。

一、認(rèn)識(shí)土的工程分類表1.1土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法

KSK’s一類土(松軟土)砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)1.08～1.171.01～1.03能用鍬、鋤頭挖掘

二類土(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

1.14～1.281.02～1.05用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

三類土(堅(jiān)土)軟及中等密實(shí)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(shí)的填筑土

1.24～1.301.04～1.07要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍

四類土(砂礫堅(jiān)土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石

1.26～1.321.06～1.09整個(gè)用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘

土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法

KSK’s五類土(軟石)硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石炭巖

1.30～1.451.10～1.20用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅(jiān)石)泥巖，砂巖，礫巖，堅(jiān)實(shí)的頁巖，泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r，風(fēng)化花崗巖，片麻巖1.30～1.451.10～1.20用爆破方法開挖,部分用風(fēng)鎬七類土(堅(jiān)石)大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒花崗巖，堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖

1.30～1.451.10～1.20用爆破方法開挖

八類土(特堅(jiān)硬石))安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖1.45～1.501.20～1.30用爆破方法開挖土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。二、認(rèn)識(shí)土的工程性質(zhì)

1、土的含水量

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。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：

2、土的天然密度和干密度

式中ρ——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:

單位體積中土的固體顆粒的質(zhì)量，用下式表示：

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)程度主要通過檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來控制。3、土的可松性系數(shù)

土的可松性：天然土經(jīng)開挖后，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)稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示，即

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)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)見表1.1所示。

4、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。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井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)見表1.2所示。在進(jìn)行基坑、基槽的開挖、確定降水方案等情況時(shí)，要考慮到土的滲透性；

表1.2土的滲透系數(shù)參考表

土的名稱

滲透系數(shù)(m/d)土的名稱滲透系數(shù)(m/d)粘土

＜0.005中砂

5.00～20.00亞

粘

土

0.005～0.10均質(zhì)中砂

35～50輕亞粘土

0.10～0.50粗砂

20～50黃土

0.25～0.50圓

礫

石

50～100粉砂

0.50～1.00卵石

100～500細(xì)砂

1.00～5.005、土的壓實(shí)系數(shù)

土的緊密程度用土的壓實(shí)系數(shù)表示。

λc＝ρd/ρmax

ρd－土的實(shí)際干密度

ρmax－土的最大干密度土的干密度可以用“環(huán)刀法”進(jìn)行測(cè)定。在考慮土方邊坡穩(wěn)定、進(jìn)行填土壓實(shí)等情況時(shí)，要考慮到土的密實(shí)度，進(jìn)而考慮到天然密度、干密度及含水量。模塊一場(chǎng)地平整工作一：現(xiàn)場(chǎng)勘察工作二：清除地面障礙物，標(biāo)定整平范圍工作三：設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)工作四：設(shè)置方格網(wǎng)、測(cè)量標(biāo)高工作五：計(jì)算土方挖填工程量工作六：場(chǎng)地平整施工工作七：場(chǎng)地驗(yàn)收工作一現(xiàn)場(chǎng)勘察接到場(chǎng)地平整任務(wù)后，施工人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，了解施工場(chǎng)地地形、地貌和周圍環(huán)境，根據(jù)建筑總平面圖及規(guī)劃，了解并確定現(xiàn)場(chǎng)平整場(chǎng)地的范圍。工作二：清除地面障礙物，標(biāo)定整平范圍清除場(chǎng)地平整范圍內(nèi)的障礙物，如：樹木、電線、電桿、管道、房屋等，對(duì)80×40m的平整范圍進(jìn)行標(biāo)定。工作三：設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)根據(jù)總平面圖要求的標(biāo)高，從水準(zhǔn)基點(diǎn)引進(jìn)基準(zhǔn)標(biāo)高。依據(jù)規(guī)劃圖給定的絕對(duì)高程點(diǎn)，用經(jīng)緯儀把設(shè)計(jì)給定的±0.000絕對(duì)高程引測(cè)到擬建建筑物處做三處永久水準(zhǔn)點(diǎn)，作為下步施工及校核的依據(jù)。工作四：設(shè)置方格網(wǎng)、測(cè)量標(biāo)高方格網(wǎng)設(shè)為20×20m。劃分為8個(gè)方格，共15個(gè)角點(diǎn)。圖1－1工作五：計(jì)算土方挖填工程量（一）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高，按場(chǎng)地設(shè)計(jì)泄水坡度ix=3%，iy=2%調(diào)整各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。Hn＝H0〞±Lxix＋LyiyH0〞＝H0H1＝H0－40×0.003＋20×0.002＝43.71－0.12＋0.04＝43.63mH2＝H0－20×0.003＋20×0.002＝43.71－0.06＋0.04＝43.69mH6＝H0－40×0.003＋0＝43.71－0.12＋0＝43.59mH7＝H0－20×0.003＋0＝43.71－0.06＋0＝43.65mH11＝H0－40×0.003－20×0.002＝43.71－0.12－0.04＝43.55mH12＝H0－20×0.003－20×0.002＝43.71－0.06－0.04＝43.61m角點(diǎn)施工高度將計(jì)算結(jié)構(gòu)填入上圖中。課題練習(xí)1：計(jì)算其余角點(diǎn)調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高。（二）計(jì)算各角點(diǎn)施工高度hn＝Hn－HnˊHn——設(shè)計(jì)地面標(biāo)高Hnˊ——自然地面標(biāo)高h(yuǎn)1＝H1－H1ˊ＝43.63－43.24＝0.39mh2＝H2－H2ˊ＝43.69－43.67＝0.02mh3＝H3－H3ˊ＝43.69－43.67＝0.02m課題練習(xí)2：計(jì)算其余角點(diǎn)施工施工高度。完成以上兩項(xiàng)工作后可得到圖1－2。圖1－2（三）計(jì)算零點(diǎn)，標(biāo)出零線首先計(jì)算零點(diǎn)，零點(diǎn)在相鄰兩角點(diǎn)為一挖一填的方格邊線上，在圖1—2中，角點(diǎn)2為填方，角點(diǎn)3為挖方，角點(diǎn)2、3之間必定存在零點(diǎn)。

圖1－3課題練習(xí)3：求出7、8、14、15、13、8之間的零點(diǎn)，把所有零點(diǎn)求出標(biāo)在圖上，零點(diǎn)連線即為零線。完成后的成果見圖1－2。（三）計(jì)算土方量1、四棱柱法（1）全挖全填方格（2）方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，部分是填方時(shí)（圖1－2），其挖方或填方體積分別為：

（3）方格三個(gè)角點(diǎn)為挖方，另一個(gè)角點(diǎn)為填方時(shí)（圖1－2），其填方體積為：總挖方量=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3總填方量=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m32、邊坡土方量計(jì)算（1）確定邊坡坡度1）土方邊坡坡度以其挖方深度H與邊坡底寬B之比來表示。邊坡坡度＝1：mm=b/h

，稱為邊坡系數(shù)。2）土方邊坡大小應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定。邊坡可做成直線形、折線形或階梯形圖1－5。圖1-5土方邊坡

3）土方邊坡坡度一般在設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定，若設(shè)計(jì)文件上無規(guī)定，可按照《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002第6.2.3的規(guī)定執(zhí)行（見表1－1）。土的類別邊坡值（高：寬）砂土（不包括細(xì)砂、粉砂）1：1.25~1：1.50一般性粘土硬1：0.75~1：1.00硬、塑1：1.00~1：1.25軟1：1.50或更緩碎石類土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土1：0.50~1：1.00充填砂土1：1.00~1：1.50注：1、設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2、如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但應(yīng)計(jì)算復(fù)核；

3、開挖深度，對(duì)軟土不應(yīng)超過4m，對(duì)硬土不應(yīng)超過8m。課題練習(xí)4：確定本活動(dòng)的邊坡坡度。因場(chǎng)地土質(zhì)系中密的砂土，且地質(zhì)條件較差，挖方區(qū)邊坡坡度采用1：1.25，填方區(qū)邊坡坡度采用1：1.50。場(chǎng)地四個(gè)角點(diǎn)的挖填方寬度為：

角點(diǎn)5挖方寬度

0.93×1.25=1.16米

角點(diǎn)15挖方寬度

0.38×1.25=0.48米

角點(diǎn)1挖方寬度

0.39×1.5=0.59米

角點(diǎn)11挖方寬度

0.97×1.5=1.46米按照?qǐng)龅氐乃膫€(gè)控制角點(diǎn)的邊坡寬度,繪出邊坡平面輪廓尺寸圖見圖1－5。圖1－5邊坡土方量計(jì)算示意圖按上述公式計(jì)算：

挖方區(qū)邊坡土方：

挖方區(qū)邊坡土方合計(jì)：

24.11立方米

填方區(qū)邊坡土方量：填方區(qū)邊坡土方量合計(jì)：33.05立方米

場(chǎng)地及邊坡土方量總計(jì)：挖方

674.26+24.11=698.37m3

填方

679.27+33.05=712.32m3計(jì)算結(jié)果：兩者相比填方比挖方大13.95立方米。3、考慮土的可松性后的土方量以上計(jì)算結(jié)果是理論計(jì)算值，在實(shí)際施工中。由于土具有可松性，場(chǎng)地填土實(shí)際土方量與理論計(jì)算會(huì)有差別。實(shí)際填方土方量計(jì)算填方

712.32÷1.04＝684.92m3工作六：場(chǎng)地平整施工（一）場(chǎng)地土方開挖1、平整場(chǎng)地施工機(jī)械的選擇常用的施工機(jī)械有：推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、單斗挖土機(jī)、裝載機(jī)。（1）推土機(jī)推土機(jī)特點(diǎn)：操作靈活、工作面小、行駛塊；提高生產(chǎn)率的作業(yè)方法：下坡推土——利用機(jī)械重力勢(shì)能提高生產(chǎn)率；并列推土——減小土的散失；多刀送土——先集中堆積在A處，然后再推到B處；槽形推土——減少土的散失；

3）推土機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算小時(shí)生產(chǎn)率：推土機(jī)的臺(tái)班生產(chǎn)率：（2）鏟運(yùn)機(jī)施工1）使用范圍：挖土、運(yùn)土、平土和填土；2）特點(diǎn)：適合大面積土方工程，適合松土和普通土，適合含水率低的土質(zhì)；3）提高生產(chǎn)率的作業(yè)方法：合理的行走路線——環(huán)形路線、8字形路線；4）施工方法——下坡鏟土、跨鏟法、助鏟法5）鏟土機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算小時(shí)生產(chǎn)率：式中：——鏟斗裝土的充盈系數(shù)（一般砂土為0.75，其它土為0.85～1.3）；

鏟運(yùn)機(jī)的臺(tái)班生產(chǎn)率：（3）單斗挖土機(jī)施工特點(diǎn)：向前先上，強(qiáng)制切土；適用范圍：大型干燥基坑開挖，土丘開挖；性能指標(biāo)：動(dòng)臂傾角、最大挖土高度、最大挖土半徑等；開挖方式：正向挖土，側(cè)向卸土（動(dòng)臂回轉(zhuǎn)半徑小，工作面小，效率高）；正向挖土，發(fā)現(xiàn)卸土（動(dòng)臂回轉(zhuǎn)半徑大，工作面大，效率低）；工作面：一次開行中進(jìn)行挖土的工作范圍，由挖土機(jī)技術(shù)指標(biāo)及挖、卸土的方式?jīng)Q定；工作面的布置原則：保證挖土機(jī)生產(chǎn)效率最高，而土方的欠挖數(shù)量最少；根據(jù)開挖方式，工作面分為正工作面，側(cè)工作面。開挖層數(shù)和每層的開行次數(shù)的確定：開挖層數(shù)：開行次數(shù)：正鏟挖土機(jī)的工作面布置a）正向挖土，側(cè)向卸土b）正向挖土，后方卸土a）正向挖土，側(cè)向卸土b）正向挖土，后方卸土2）反鏟挖土機(jī)特點(diǎn)：后退向下，強(qiáng)制切土；適用范圍：基坑、基槽和管溝、含水率比較大的土質(zhì)；開挖方式：溝端開挖、溝側(cè)開挖；3）拉鏟挖掘機(jī)特點(diǎn)：后退向下、自重（土斗自重）切土；適用范圍：大而深的基坑；4）抓鏟挖土機(jī)特點(diǎn)：直上直下、自重（土斗自重）切土；適用范圍：窄而深的基坑；（4）裝載機(jī)適用條件同鏟運(yùn)機(jī)，可代替。（5）施工機(jī)械選擇根據(jù)工程特點(diǎn)和技術(shù)條件以及各種土方挖運(yùn)機(jī)械的特點(diǎn)和適用范圍，選擇效率高、費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工。1）當(dāng)挖方、填方區(qū)距離較近，在100～200m內(nèi)，平土?xí)r的堆高填低可采用推土機(jī)進(jìn)行。2）地形起伏不大，土的含水量不大于27％的一～三類土，運(yùn)距在1000m以內(nèi)時(shí)，場(chǎng)地平整采用鏟土機(jī)。3）場(chǎng)地中有小山丘，高出地面較多，宜采用正鏟挖掘機(jī)挖土，再用推土機(jī)推平。4）河溝淤泥用反鏟挖掘機(jī)挖。2、場(chǎng)地土方開挖分段分層下挖。施工過程中應(yīng)檢查平面位置、水平標(biāo)高、邊坡坡度、壓實(shí)度、排水系統(tǒng)，并隨時(shí)觀測(cè)周圍的環(huán)境變化。（二）場(chǎng)地填土、壓實(shí)施工1、填土的土料選擇應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求: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；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；一般碎石類土、砂土和爆破石渣可作表層以下填料，其最大粒徑不得超過每層鋪墊厚度的2/3。2、土壓實(shí)方法及壓實(shí)機(jī)械的選擇（1）碾壓法及機(jī)械靠沿填筑面滾動(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。（2）夯實(shí)法及機(jī)械利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(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)蛙式打夯機(jī)（3）振動(dòng)壓實(shí)法及機(jī)械將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面，借助振動(dòng)機(jī)構(gòu)使壓實(shí)機(jī)振動(dòng)土顆粒，土的顆粒發(fā)生相對(duì)位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。適用于非粘性土大面積填土工程。振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械有振動(dòng)平碾、振動(dòng)凸塊碾等新型壓實(shí)機(jī)械。振動(dòng)平碾適用于填料為爆破碎石碴、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方；振動(dòng)凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。當(dāng)壓實(shí)爆破石碴或碎石類土?xí)r，可選用重8～15t的振動(dòng)平碾，鋪土厚度為0.6～1.5m，先靜壓，后振動(dòng)碾壓，碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，一般為6～8遍。課題練習(xí)6：對(duì)于本工程可選用哪知壓實(shí)方法？哪種壓實(shí)機(jī)械？3、確定壓實(shí)系數(shù)及填料含水量控制范圍各種土的最佳含水量和最大干密度見表1－3。

4、鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)的確定對(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。若無試驗(yàn)依據(jù)應(yīng)符合表1－4的規(guī)定。5、填土施工按整個(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1：2階梯形邊坡后施工，以免填土橫向移動(dòng)，并盡量用同類土填筑?；靥钍┕で埃罘絽^(qū)的積水采用明溝排水法排除，并清除雜物。工作七：場(chǎng)地驗(yàn)收（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)平整場(chǎng)地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如本例，排水的坡度不應(yīng)小于2％。土方開挖工程的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1－5的規(guī)定（GB50202-2002第6.2.4條）（二）驗(yàn)收操作平整后的場(chǎng)地表面逐點(diǎn)檢查。檢查點(diǎn)為每100～400m2取1點(diǎn)，但不應(yīng)少于10點(diǎn)；長(zhǎng)度、寬度和邊坡均為每20m取1點(diǎn)，每邊不應(yīng)少于1點(diǎn)。填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干密度ρd(或規(guī)定的壓實(shí)系數(shù)λ)作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。土的控制干密度與最大干密度之比稱為壓實(shí)系數(shù)。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ρd的值。土的實(shí)際干密度可用“環(huán)刀法”測(cè)定。

模塊二基坑土方開挖活動(dòng)設(shè)計(jì)：編制一份基坑開挖施工方案工作一：制定開挖方案工作二：基坑土方開挖工作三：驗(yàn)槽案例：番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)中心工程建設(shè)概況一、工程名稱：番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)中心二、工程地點(diǎn)：番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院校區(qū)內(nèi)三、建設(shè)規(guī)?？蚣芰鶎?，建筑面積為7000平方米，建筑層數(shù)為5層。本工程由廣東省高教建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；框架六層，建筑層數(shù)為5層建筑；樓層高度：負(fù)一層3.5米，一至五層4.0米，其中展廳層高7.5米，多功能演示廳層高8米，建筑總高為27.1米。建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑抗震設(shè)防烈度為七度。地基基礎(chǔ)地基持力層承載力特征值基礎(chǔ)類型埋深全風(fēng)化巖土層350kPa柱下獨(dú)立基礎(chǔ)2.0～3.5米主體結(jié)構(gòu)形式框架主要結(jié)構(gòu)尺寸板厚：l20～150mm擋土墻：350mm抗震設(shè)防烈度7度抗震等級(jí)框架：三級(jí)，墻：二級(jí)混凝土部位基礎(chǔ)柱梁板墻備注強(qiáng)度等級(jí)C30C30C30C30C30所有層及抗?jié)B要求S6擋土墻及水池鋼筋類別：HPB235級(jí)φ6～φ10、HRB335級(jí)φ12～φ14、HRB400級(jí)Φ14～Φ25結(jié)構(gòu)概況一覽表表1—2工作一制定開挖方案（一）選擇開挖方式1、人工開挖適用于淺基礎(chǔ)開挖。2、機(jī)械開挖適用于淺基礎(chǔ)及大、深基坑開挖。選擇開挖方式應(yīng)結(jié)合施工工期、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素加以考慮，現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)一般都選擇機(jī)械開挖，配合少量人工清土。（二）選擇開挖機(jī)械深度2m以內(nèi)的大面積開挖，宜采用推±機(jī)或裝載機(jī)推土和裝土。對(duì)長(zhǎng)度和寬度較大的大面積土方一次開挖，可采用鏟運(yùn)機(jī)鏟土。對(duì)面積大且深的基坑，可采用液壓正、反鏟開挖。本工程選用二臺(tái)wl-60型反鏟挖掘機(jī)挖土，6臺(tái)自卸汽車及時(shí)將土外運(yùn)。

深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度

土的類別

邊坡坡度(高∶寬)坡頂無荷載

坡頂有靜載

坡頂有動(dòng)載

中密的砂土

1∶1.001：1.251：1.50中密的碎石類土(充填物為砂土)1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土

1：0.671：0.751：1.00中密的碎石類土(充填物為粘性土)1：0.501：0.671：0.75硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土

1：0.331：0.501：0.67老黃土1：0.101：0.251：0.33軟土(經(jīng)井點(diǎn)降水后)1：1.00----（三）選擇土方邊坡

永久性挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放坡。臨時(shí)性挖方的邊坡值應(yīng)符合下表的規(guī)定。

臨時(shí)性挖方邊坡值

土的類別

邊坡值(高∶寬)砂土(不包括細(xì)砂、粉砂)1∶1.25～1∶1.50一般性粘土

硬

1∶0.75～1∶1.00硬、塑

1∶1.00～1∶1.25軟

1∶1.50或更緩碎石類土

充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土

1∶0.50～1∶1.00充填砂土

1∶1.00～1∶1.50（四）選擇基坑支護(hù)方式土壁支撐形式應(yīng)根據(jù)開挖深度和寬度、土質(zhì)和地下水條件以及開挖方法、相鄰建筑物等情況進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。1.用于較窄溝槽的橫撐式支撐(見圖1.7)。2.用于深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)型——將支護(hù)墻（排樁）作為主要受力構(gòu)件，如板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等。加固型——充分利用加固土體的強(qiáng)度。如：水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿等。結(jié)構(gòu)形式適用范圍排樁結(jié)構(gòu)稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求組合排樁結(jié)構(gòu)排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足要求地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場(chǎng)地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍表1.4（1）板樁支護(hù)（2）排樁以鋼筋砼灌注樁配合土錨桿或橫向支撐以減少柱身彎距的擋土結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：可使用鉆孔機(jī)械，按通常灌注柱施工。缺點(diǎn)：整體性能較差，無防水能力（3）組合擋土壁（4）地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。對(duì)地下結(jié)構(gòu)層數(shù)多的深基坑的施工非常有利。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，可作防滲墻，形狀靈活。缺點(diǎn)：需用專用機(jī)械，成本較高。施工難點(diǎn)：分段施工接頭嚴(yán)密性。圖3-4接頭管接頭的施工程序a)開挖槽段；b)吊放接頭管和鋼筋籠；c)澆筑砼；d)拔出接頭管；e)形成接頭（5）土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中。施工工藝過程：鉆孔→安放拉桿→灌漿→養(yǎng)護(hù)→安裝錨頭→張拉錨固和挖土（6）水泥土墻又稱攪拌樁擋墻，利用一種特殊的攪拌頭或鉆頭，鉆進(jìn)地基至一定深度后，噴出固化劑，與地基土強(qiáng)行拌和而形成的加固土樁體。固化劑采用水泥或石灰；適用于加固淤泥質(zhì)土、粘土；國外最大深度60m，國內(nèi)12－18m；特點(diǎn)：施工無震動(dòng)、噪音、無廢水泥漿；坑內(nèi)無需支撐拉錨，優(yōu)良的抗?jié)B特性。支擋高度，國內(nèi)最深9m;擋墻寬度為0.6～0.8開挖深度，樁長(zhǎng)為開挖深度的1.8-2.2倍。（7）土釘墻（錄像）土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射砼面板組成，形成一個(gè)以土擋土的重力式擋土墻。土釘墻自上而下施工，步步為營，土釘墻是靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用。土層錨桿的失效影響較大，不應(yīng)用于沒有臨時(shí)自穩(wěn)能力的淤泥、飽和軟弱土層。土釘墻的構(gòu)造：土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm；土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm，鉆孔直徑宜為70～120mm；（8）SMW擋土墻SMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的形式在其中插入型鋼（如H鋼），即形成一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。：止水好，剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，型鋼插入深度一般小于攪拌深度，型鋼可回收重復(fù)使用，成本較低。SMW適宜的基坑深度為6～10m，國外開挖深度已達(dá)20m。要求型鋼間距不能過大，保證水泥土的強(qiáng)度由受剪，受壓控制。（a）全位“滿堂”；（b）全位“1隔1”（c）全位“1隔2”；（d）半位“滿堂”；（e）半位“1隔1”1、

房屋定位

（五）定位、放線2、基槽開挖寬度的計(jì)算：

(1)不放坡，不加擋土板支撐(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(圖1.31)，基槽放灰線尺寸為：

式中d——基礎(chǔ)放灰線寬，mm；a——基礎(chǔ)底寬，mm；c—工作面寬(一般取300mm)(1.15)(3)留工作面并加支撐

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《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)良好且無地下水，亦需根據(jù)挖土深度和土質(zhì)情況，參照表1.5放坡。放灰線尺寸為(圖1.32)：式中b——放坡寬度，b=mh；m——坡度系數(shù)；h—基槽開挖深度。

(1.16)2、

放線（六）選擇基坑降水方式為了保持基坑干燥，防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降，必須做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明溝排水法和井點(diǎn)降水法。1、明溝排水法：

（動(dòng)畫）見圖1.1明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細(xì)砂土和粉砂土層，否則易發(fā)生流砂現(xiàn)象。流砂的發(fā)生：當(dāng)基坑挖至地下水位以下，且采用集水井排水時(shí)，坑底、坑壁的土粒形成流動(dòng)狀態(tài)隨地下水的滲流不斷涌入基坑，即為流沙。流砂的防治方法盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；搶挖法：即在水中挖土?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；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。2、井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水：開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。井點(diǎn)降水分類：輕型井點(diǎn)(如圖1.2）噴射井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)滲井井點(diǎn)對(duì)不同的土質(zhì)應(yīng)采用不同的降水形式，表1.3為常用的降水形式。表1.3降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(shù)(cm/s)可能降低的水位深度(m)輕型井點(diǎn)多級(jí)輕型井點(diǎn)10-2～10-5

3～66～12噴射井點(diǎn)10-3～10-6

8～20電滲井點(diǎn)＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞103.輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)（1）輕型井點(diǎn)的組成（2）輕型井點(diǎn)的布置1）平面布置：確定井點(diǎn)布置的形式、總管長(zhǎng)度、井點(diǎn)管 數(shù)量、水泵數(shù)量及位置。a）單排布置；b）雙排布置；c）環(huán)形布置（d）U形布置2）高程布置：確定井點(diǎn)管的埋置深度。

在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后，井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。井點(diǎn)管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計(jì)算(圖1.3(b))：

式中H1——井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底的距離，m；h——基坑中心處坑底面(單排井點(diǎn)時(shí)，為遠(yuǎn)離井點(diǎn)一側(cè)坑底邊緣)至降低后地下水位的距離，一般為0.5～1.0m；i——地下水降落坡度；環(huán)狀井點(diǎn)為1/10，單排線狀井點(diǎn)為1/4；L——井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離(單排井點(diǎn)中為井點(diǎn)管至基坑另一側(cè)的水平距離)，m。

（3）輕型井點(diǎn)的計(jì)算確定平面布置高程布置計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量調(diào)整1）高程計(jì)算公式h≥h1＋△h＋iL2）總管及井點(diǎn)管數(shù)量的計(jì)算水井的分類：涌水量的計(jì)算無壓完整井：無壓不完整井：有效深度H0，當(dāng)H0＞H時(shí)，仍取H；

S`—井點(diǎn)管處水位降低值（S+iL）承壓完整井：H—含水層厚度；S—水位降低值；

y0—環(huán)狀井點(diǎn)的假想半徑；A—環(huán)狀井點(diǎn)包圍的面積4、輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)的施工分為準(zhǔn)備工作及井點(diǎn)系統(tǒng)安裝。埋設(shè)井點(diǎn)系統(tǒng)的順序：根據(jù)降水方案放線、挖管溝、布設(shè)總管、沖孔、下井點(diǎn)管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯(lián)管連接井點(diǎn)管與總管、安裝抽水設(shè)備、試抽。井點(diǎn)管的埋設(shè)一般用水沖法施工（動(dòng)畫）分為沖孔(圖1.6a)和埋管(圖1.6b)兩個(gè)過程。工作二基坑土方開挖在開挖基槽(坑)之前，應(yīng)檢查龍門板、軸線樁有無走動(dòng)現(xiàn)象，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙校核基礎(chǔ)軸線的位置、尺寸及水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高等?；?坑)、管溝的挖土應(yīng)分層進(jìn)行。在施工過程中，基槽(坑)、管溝邊堆置土方不應(yīng)超過設(shè)計(jì)荷載?；?坑)土方施工中及雨后，應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。當(dāng)基槽(坑)挖到離坑底0.5m左右時(shí)，根據(jù)龍門板上標(biāo)高及時(shí)用水準(zhǔn)儀抄平，在土壁