給排水工程施工課件

第1章土石方工程與地基處理向前結(jié)尾向后開端第1章土石方工程與地基處理1-2場地平整施工1-3溝槽、基坑開挖1-4溝槽及基坑支撐1-1土的工程性質(zhì)及分類1-6地基處理1-7土石方爆破施工1-5土方回填第1章土石方工程與地基處理土石方工程施工的特點：1、影響因素多且施工條件復雜2、量大面廣且勞動繁重3、質(zhì)量要求高、與相關施工過程緊密配合施工前所要準備的資料：了解施工區(qū)域的地形地物、水文地址和氣象資料、掌握土壤的種類和工程性質(zhì)；明確土石方施工質(zhì)量要求、工程性質(zhì)、施工工期等施工條件，提前做的工作根據(jù)資料擬定施工方案、計算土石方工程量、選擇土壁邊坡和支撐、進行排水或降水設計、選擇土方機械、運輸工具及施工方法。意大利比薩斜塔舉世聞名的意大利比薩斜塔就是一個典型實例。因地基土層強度差，塔基的基礎深度不夠，再加上用大理石砌筑，塔身非常重，1.42萬噸。500多年來以每年傾斜1cm的速度增加，比薩斜塔向南傾斜，塔頂離開垂直線的水平距離已達5．27m，比薩塔的傾斜歸因于它的地基不均勻沉降。變形問題第1章土石方工程與地基處理虎丘塔位于蘇州市西北虎丘公園山頂，原名云巖寺塔，落成于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年悠久歷史。1980年6月虎丘塔現(xiàn)場調(diào)查，當時由于全塔向東北方向嚴重傾斜，不僅塔頂離中心線已達2．31m，而且底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險建筑而封閉、停止開放。虎丘塔地基為人工地基，由大塊石組成，塊石最大粒徑達1000mm。人工塊石填土層厚1－2m，西南薄，東北厚。下為粉質(zhì)粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，也是西南薄，東北厚。塔傾斜后，使東北部位應力集中，超過磚體抗壓強度而壓裂。變形問題第1章土石方工程與地基處理1954年興建的上海工業(yè)展覽館中央大廳，因地基約有14m厚的淤泥質(zhì)軟粘土，盡管采用了7.27m的箱形基礎，建成后當年就下沉600mm。1957年6月展覽館中央大廳四角的沉降最大達1465.5mm，最小沉降量為1228mm。1957年7月，經(jīng)蘇聯(lián)專家及清華大學陳希哲教授、陳梁生教授的觀察、分析，認為對裂縫修補后可以繼續(xù)使用(均勻沉降)。第1章土石方工程與地基處理加拿大特朗斯康谷倉嚴重傾倒，是地基整體滑動強度破壞的典型工程實例。1941年建成的加拿大特朗斯康谷倉，由于事前不了解基礎下埋藏厚達16m的軟粘土層，初次貯存谷物時，就倒塌了，地基發(fā)生了整體滑動，建筑物失穩(wěn)，好在谷倉整體性強，谷倉完好無損，事后在主體結(jié)構(gòu)下做了70多個支承在基巖上的砼墩，用了388個500KN的千斤頂，才將谷倉扶正，但其標高比原來降低了4m。

強度問題第1章土石方工程與地基處理1963年，意大利265m高的瓦昂拱壩上游托克山左岸發(fā)生大規(guī)模的滑坡，滑坡體從大壩附近的上游擴展長達1800m，并橫跨峽谷滑移300－400m，估計有2－3億立方米的巖塊滑入水庫，沖到對岸形成100－150m高的巖堆，致使庫水漫過壩頂，沖毀了下游的朗格羅尼鎮(zhèn)，死亡約2500人，但大壩卻未遭破壞。我國連云港碼頭的拋石棱體，1974年發(fā)生多次滑坡。1998年長江全流域特大洪水時，萬里長江堤防經(jīng)受了嚴峻的考驗，一些地方的大堤垮塌，大堤地基發(fā)生嚴重管涌，洪水淹沒了大片土地，人民生命財產(chǎn)遭受巨大的威脅。僅湖北省沿江段就查出4974處險情，其中重點險情540處中，有320處屬地基險情；潰口性險情34處中，除3處是涵閘險情外，其余都是地基和堤身的險情。滲透問題第1章土石方工程與地基處理向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類1-1土的工程性質(zhì)及分類一、土的形成1、定義：土是由巖石風化生成的覆蓋在地表上碎散的、沒有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。工程上的土大多是在第四紀地質(zhì)歷史時期形成紀（或系）世（或統(tǒng)）年代（距今）第四紀全新世晚期<0.25萬年中期0.75-0.25萬年早期1.3-0.75萬年更新世晚更新世12.8-1.3萬年中更新世71-12.8萬年早更新世距今71萬年前向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、土的搬運和沉積根據(jù)搬運方式不同分為殘積土和運積土。殘積土：母巖表層經(jīng)風化作用破碎成為巖屑或細小顆粒后，未經(jīng)搬運，殘留在原地的堆積物。

特征：顆粒表面粗糙、多棱角、粗細不均、無層理。運積土：風化所形成的土顆粒，受自然力的作用，搬運到遠近不同的地點所沉積的堆積物。特點：顆粒經(jīng)過滾動和相互摩擦，具有一定的渾圓度。沉積過程中受水流等自然力的分選作用而形成顆粒粗細不同的土層。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類根據(jù)搬運的動力不同，運積土可分為七類：⑴坡積土：殘積土受重力和短期性水流(如雨水和雪水)的作用，被挾帶到山坡或坡腳處聚積起來的堆積物。⑵洪積土：殘積土和坡積土受洪水沖刷，挾帶到山麓處沉積的堆積物。⑶沖積土：由于江、河水流搬運所形成的沉積物。特征：堆積體內(nèi)土粒粗細不同，性質(zhì)很不均勻。特征：具有一定的分選性。特征：渾圓度和分選性都更為明顯，常形成砂層和粘性土層交迭的地層。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑸海相沉積土：由水流挾帶到大海沉積起來的堆積物。⑹冰積土：由冰川或冰水挾帶搬運所形成的沉積物。⑺風積土：由風力搬運形成的堆積物。⑷湖泊沼澤沉積土：在極為緩慢水流或靜水條件下沉積形成的堆積物。特征：除含有細微顆粒外，常伴有由生物化學作用形成的有機物。成為具有特殊性質(zhì)的淤泥或淤泥質(zhì)土，其工程性質(zhì)一般都較差。特征：顆粒細，表層土質(zhì)松軟，工程性質(zhì)較差。特征：顆粒粗細變化較大，土質(zhì)不均勻。特征：顆粒均勻，往往堆積層很厚而不具層理。試樣無機土卵石混合土漂石混合土礫類土砂土有機土漂石卵石巨粒土混合巨粒土混合土漂石混合土卵石巨粒類土含巨粒土粗粒類土細粒類土第一步第二步第三步細粒土含粗粒的細粒土有機質(zhì)土向前結(jié)尾向后開端無機土不含或基本不含有機質(zhì)時，為無機土。當不能判別時，可由試驗測定。返回1-1土的工程性質(zhì)及分類有機土土中的有機質(zhì)無固定粒徑，是由完全分解、部分分解到未分解的動、植物殘骸構(gòu)成的物質(zhì)。有機質(zhì)含量可根據(jù)顏色、氣味、纖維質(zhì)來鑒別：土樣呈黑色、青黑色或暗色，有臭味，含纖維質(zhì)，手觸有彈性和海綿感時，一般是有機土。返回1-1土的工程性質(zhì)及分類巨粒類土當土樣中巨粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量的50%時，該土稱巨粒類土。根據(jù)該土樣的顆粒級配曲線，確定巨粒組的質(zhì)量占土總質(zhì)量的百分數(shù)，巨粒組：d>60mm向后1-1土的工程性質(zhì)及分類對巨粒類土的進一步分類土類粒組含量土代號名稱巨粒土巨粒含量100%~75%漂石粒含量＞50%

B漂石漂石粒含量≤50%

Cb卵石混合巨粒土50%＜巨粒含量＜75%漂石粒含量＞50%

BSI混合土漂石漂石粒含量≤50%CbSI混合土卵石返回1-1土的工程性質(zhì)及分類含巨粒土當土樣中巨粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的15%~50%時，該土為含巨粒土。巨粒組：d>60mm返回對含巨粒土進一步分類漂石混合土：漂石含量卵石含量SIB卵石混合土：漂石含量卵石含量SICb1-1土的工程性質(zhì)及分類細粒土土代號土名稱塑性指數(shù)（Ip）液限（wL）Ip≥0.73(wL-20)

和Ip≥10

wL≥50%CH高液限粘土

wL＜50%CL低液限粘土Ip＜0.73(wL-20)

和Ip＜10

wL≥50%MH高液限粉土

wL＜50%ML低液限粉土塑性圖1-1土的工程性質(zhì)及分類粗粒類土巨粒組含量<15%，粗粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量的50%…的土稱為粗粒類土。粗粒組：60mm>d>0.075mm返回1-1土的工程性質(zhì)及分類對細粒類土的進一步分類細粒土：試樣中粗粒組質(zhì)量小于總質(zhì)量25%的土。據(jù)塑性圖分類。含粗粒的細粒土：粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量的25%~50%的土。有機質(zhì)土：有機質(zhì)含量5%≤Qu≤10%返回1-1土的工程性質(zhì)及分類含粗粒土的細粒土定名步驟：（一）首先確定細粒土名稱：CH、CL、MH、ML（二）然后比較粗粒中占優(yōu)勢的是礫粒還是砂粒：1、若粗粒中礫粒占優(yōu)勢，稱含礫細粒土。在細粒土名代號后綴以代號G

示例：CHG-------含礫高液限粘土

MLG-------含礫低液限粉土2、若粗粒中砂粒占優(yōu)勢，稱含砂細粒土。在細粒土代號后綴以代號S。

示例：CHS--------含砂高液限粘土

MLS--------含砂低液限粉土返回1-1土的工程性質(zhì)及分類塑性圖返回1-1土的工程性質(zhì)及分類砂類土分類

土類

粒組含量代號

土名稱砂細粒含量＜5%級配：Cu≥5Cc=1~3SW級配良好砂不同時滿足上述要求SP級配不良砂含細粒土砂細粒含量5%~15%SF含細粒土砂細粒土質(zhì)砂細粒含量15%~50%細粒為粘土SC粘土質(zhì)砂細粒為粉土SM粉土質(zhì)砂返回1-1土的工程性質(zhì)及分類《土工試驗規(guī)程》（SL237---1999）粒組統(tǒng)稱粒組劃分粒組范圍巨粒組漂石（塊石）組>200mm卵石（碎石）組200~60mm粗粒組礫粒（角礫）60~2mm砂粒2~0.075mm細粒組粉粒0.075~0.005mm黏粒<0.005mm向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類二、土的主要特點1、碎散性：3、三相體系：2、自然變異性：風化的結(jié)果使原來的大塊巖體獲得了新的性質(zhì)，變成了碎散的顆粒。顆粒之間存在著大量的孔隙，可以透水和透氣，這就是土的第一個主要的特征——碎散性。土是在自然界漫長的地質(zhì)年代內(nèi)所形成的性質(zhì)復雜、不均勻、各相異性且隨時間在不斷變化的材料。自然界的土，一般都是由固體顆粒、水和氣體三種成分所構(gòu)成。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類三、土的三相組成1、固體顆粒：固體顆粒構(gòu)成土骨架，一般由礦物質(zhì)所組成，有時含有有機質(zhì)(半腐爛和全腐爛的植物質(zhì)和動物殘骸等)。它對土的物理力學性質(zhì)起決定性的作用。⑴土的顆粒級配把大小相近的土粒合并為一組，稱為粒組。工程上采用的粒組為六大粒組：漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒及粘粒。粒組名稱

粒徑范圍(mm)一

般

特

征

漂石或塊石顆粒

＞200透水性大，無粘性，無毛細水

卵石或碎石顆粒

200~20透水性大，無枯性，無毛細水

圓礫或角礫顆粒

20~2透水性大，無粘性，毛細水上升高度不超過粒徑大小

砂

粒

2~0.05①

易透水，當混入云母等雜物時透水性減小，而壓縮性增加；無粘性遇水不膨脹，干燥時松散；毛細水上升高度不大，隨粒徑變小而增大

粉

粒

0.05①~0.005透水性?。粷駮r稍有粘性，遇水膨脹小，干時稍有收縮；毛細水上升高度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象

粘

粒

＜0.005透水性很??；濕時有粘性和可塑性，遇水膨脹大，干時收縮顯著；毛細水上升高度大，且速度較慢

①砂粒和粉粒的界限粒徑，規(guī)范GBJ7-89采用0．075mm。

向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類土粒粒組的劃分1粒組劃分主要特征粗粒土礫石粗60-20mm無粘性，透水性很大，不能保持水分，毛細管上升高度很小中20-5mm細5-2mm砂礫粗2-0.5mm無粘性，易透水，有一定毛細管上升高度中0.5-0.25mm細0.25-0.10mm細粒土極細0.10-0.05mm粘粒0.05-0.005mm濕時有微粘性，透水性小，毛細管上升高度較大粉粒<0.005mm有粘性和可塑性，透水性極微．其性質(zhì)隨含水量有較大變化。膠粒<0.002mm1-1土的工程性質(zhì)及分類土粒粒組的劃分2向前結(jié)尾向后開端土顆粒的級配就是土中各粒組的相對含量的百分比，而這相對含量決定了混合土的性質(zhì)。測定土的級配：篩分法和比重計法。向前結(jié)尾向后土粒粒徑（mm）小于某粒徑的土重含量%大于某粒徑的土重含量%土的粒徑級配累積曲線開端1-1土的工程性質(zhì)及分類d60d10d60d10不均勻系數(shù)——有效粒徑——限定粒徑>5，級配良好，<5級配不好。土的粒徑級配累積曲線向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類曲率系數(shù)=1-3，級配連續(xù)，<1或>3，級配不連續(xù)。級配良好的土：a)Ku>5b)Kc=1-3⑵土粒的礦物成分固體成分礦物質(zhì)有機質(zhì){原生礦物：石英、長石、云母等{次生礦物粘土礦物無定形氧化物膠體可溶鹽{向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類原生礦物——物理風化（化學成分無變化）

次生礦物——化學風化（化學成分變化）

土的礦物組成表粒組組成舉例特點碎石和砂土顆粒原生礦物石英、長石和云母簡單機械破碎由大顆粒變?yōu)樾☆w粒粉粒石英和難溶的鹽類等顆粒CaCO3、MgCO3礦物成分多樣粘粒粘土礦物蒙脫石晶格結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，親水性大，膨脹性和可塑性極大顆粒很小，在電子顯微鏡下觀察到的形狀為鱗片狀或片狀。高嶺石晶格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，親水性小，膨脹性和可塑性小，吸附能力較小伊里石介于蒙脫石和高嶺石之間，近于蒙脫石氧化物

氫氧化物

各種難溶鹽類

腐殖質(zhì)等膠態(tài)物質(zhì)

顆粒微小，吸水性很強向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、土中水和氣體⑴土中水：組成土的第二種主要成分土中液態(tài)水可分為結(jié)合水和自由水。結(jié)合水：受電分子吸引力吸附于土粒表面的土中水{結(jié)合水強結(jié)合水：緊靠土粒表面的結(jié)合水。弱結(jié)合水：存在于強結(jié)合水外圍的一層結(jié)合水。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類結(jié)合水強弱自由水：存在于土粒表面電場范圍以外的水。{自由水重力水：受重力作用而移動的自由水。毛細水：受與空氣交界面處表面張力作用，存在于潛水位以上的透水土層中的自由水。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵土中氣體{自由氣體非自由氣體{吸附于土顆粒邊面的氣體溶解于水中的氣體密閉氣體四、土的三相比例指標m土粒水氣msmwma

0vvsvwvavv質(zhì)量體積土粒的重力：土中水的重力：土的重力：向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類1、土的密度

砂土，

=1.6~2.0t/m3粘性土和粉土，

=1.8~2.0t/m32、土的重力密度

砂土，

=16~20kN/m3粘性土和粉土，

=1.8~2.0kN/m33、土粒相對密度（比重）ds為4oC時純水的密度測定方法：用比重瓶測定

土的類別砂土粉土粘性土粉質(zhì)粘土粘土土粒比重2.65~2.692.70~2.712.72~2.732.73~2.74向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類6、土的干重度

d向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類4、土的含水量w，烘干法測定5、土的干密度

d

d=1.3~1.8t/m37、土的飽和重度

sat

sat=18~23kN/m3向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類9、土的孔隙比ee<0.6，密實土，e>0.6，疏松土11、土的飽和度Sr8、土的有效重度'濕度稍濕很濕飽和飽和度Sr(%)Sr5050Sr80Sr8010、土的孔隙率n壓縮量1、顆粒級配曲線反映的是什么？級配良好有什么意義？如何判別級配是否良好？2、各物理性質(zhì)指標在工程中有何作用？思考題五、無粘性土（粗粒土）的密實度土的密實度是指單位體積中固體顆粒的含量。判別砂土密實度：相對密度Dr1<Dr>0.67密實

0.67<

Dr>0.33中密

0.33<Dr>0疏松標準貫入實驗錘擊數(shù)N確定向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類密實度疏松稍密中密密實標準貫入實驗錘擊數(shù)NN1010<N1515<N3030>N向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類標準貫入實驗錘向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類六、粘性土的物理特征1、界限含水量固態(tài)(土中含強結(jié)合水)半固態(tài)(土中含強結(jié)合水及部分弱結(jié)合水)可塑狀態(tài)(土中含大量弱結(jié)合水甚至部分自由水)流動狀態(tài)(土中含大量自由水)縮限ws塑限wp液限wL含水量土從某種狀態(tài)進入另外一種狀態(tài)的分界含水量稱為土的界限含水量（特征含水量）。與土粒組成、礦物成分、土粒表面吸附陽離子性質(zhì)有關。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)IP：省去%后的液限和塑限的差值。狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1.0IL1.0液限和塑限是土處于可塑狀態(tài)的上限和下限含水量。IP越大，土的可塑范圍越寬。液性指數(shù)IL：表征土的天然含水量與界限含水量之間相對關系的指標。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類七、土的工程分類粗粒土按顆粒級配分類，細粒土按塑性指數(shù)分類。1、碎石土：土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒超過全重的50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于20mm的顆粒超過全重的50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于20mm的顆粒超過全重的50%粒徑大于2mm的顆粒超過總重50%的土。粒徑大于0.075mm的質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的50%為界土{粗粒土：大于50%的土細粒土：小于50%的土向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的50%、粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的土。土的名稱顆粒級配礫砂粒徑大于2mm的顆粒占全重的25%~50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒超過全重的50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒超過全重的50%細砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重的85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重的50%3、粉土：塑性指數(shù)IP小于或等于10，粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%的土。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類4、粘性土：塑性指數(shù)IP大于10的土。土的名稱粉質(zhì)粘土粘土塑性指數(shù)10

IP

17IP

175、人工填土：人類活動而形成的堆積物，其物質(zhì)成分較雜亂，均勻性較差。土的名稱組成物質(zhì)素填土由碎石土、砂土、粉土、粘性土等組成的填土雜填土含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土沖填土由水力沖填泥砂形成的填土八、土的壓實性向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類壓實：利用機械方法使土顆粒克服粒間阻力，產(chǎn)生位移，使土中的孔隙減小，密度增加的一種施工方法。當施加的能量一定時，壓實效果取決于含水量。最優(yōu)含水量wOP：在一定的壓實能量下使土最容易密實，并能達到最大密實度時的含水量。最大干密度

max：在這一含水量下以這種壓實方法所能得到的干密度。壓實系數(shù)向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類干密度（g/cm3）含水量w（%）2.01.81.61.41.21.010121416182022242628

max室內(nèi)錘擊實驗確定的土的干密度與含水量的關系向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類干密度（g/cm3）2.32.22.12.01.91.81.71.60102030405060含水量w（%）壓實能量對壓實效果的影響理論曲線123即：加大擊實能量，最大干密度增大，最優(yōu)含水量卻減小。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類九、土的力學性質(zhì)1、土的壓縮性地基土在壓力作用下體積減少的性質(zhì)。⑴壓縮試驗和壓縮曲線側(cè)限壓縮儀向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類0.1低壓縮性土0.10.5中壓縮性土0.5高壓縮性土壓縮系數(shù)(MPa-1)土的類別向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵壓縮模量ES土在完全側(cè)限條件下，豎向附加應力

Z與相應豎向應變Z的比值，即：15<<40低壓縮性土4<<15中壓縮性土<4高壓縮性土壓縮模量(MPa)土的類別2、土的抗剪強度向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類土的抗剪強度是指土抵抗剪切破壞的能力。土坡滑動地基失穩(wěn)向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑴直接剪切試驗垂直壓力N剪切力T向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類土樣開始破壞時，剪切面上的剪應力稱為土的抗剪強度

f。砂土的抗剪強度曲線粘性土的抗剪強度曲線土的抗剪強度不是定值，是隨著剪切面上的正應力大小而變化的。砂土的抗剪強度僅由內(nèi)摩擦力組成，粘性土的抗剪強度包括內(nèi)摩擦力和粘聚力兩個組成部分。向前結(jié)尾向后開端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵庫侖定律砂土類土：粘土類土：

和c稱抗剪強度指標見表1-10剪切面上顆粒與顆粒粗糙面產(chǎn)生的滑動摩擦力；顆粒之間的嵌入和聯(lián)鎖作用而產(chǎn)生的咬合力。土粒間的膠結(jié)作用、結(jié)合水膜及水分子引力等作用形成，土顆粒越細，塑性愈大，粘聚力也愈大。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工場地平整施工的主要內(nèi)容：1.場地土方量計算2.土方的平衡調(diào)配3.選擇施工機械4.擬定施工方案1-2場地平整施工向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(3)劃分施工區(qū)(段)，平整與開挖結(jié)合。這種方案是根據(jù)工程特點和現(xiàn)場具體條件，將場地劃分若干施工區(qū)，分別進行平整和開挖基坑(槽)。對于管道(溝)，則劃分若干施工段，組織倒段施工挖填綜合平衡。(1)先進行整個場地平整，而后開挖構(gòu)筑物及地下管線基坑和管溝等。一般多適用于場區(qū)高低不平，填挖土方量較大的施工現(xiàn)場。場地平整的施工順序一般可有三種情況：(2)先開挖建筑物、構(gòu)筑物等的基坑(槽)，后進行場地平整。多適用于地形平坦的施工現(xiàn)場，可加快土建工程的施工進度及減少重復填挖土方數(shù)量。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(3)修筑臨時道路以供機械進場和土方運輸?shù)取龅仄秸┕で暗臏蕚涔ぷ鳎?1)清理場地在施工區(qū)域內(nèi)，對原有地上地下房屋、構(gòu)筑物、管線、河渠等進行拆除、疏通或改建，對耕植土及淤泥等進行清理。(2)排除地面積水在排除地面積水的同時，盡量利用自然地形設置排水溝，防止雨季雨水積存，使場地保持干燥，以利土方施工。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工一、場地土方計算方格網(wǎng)法和斷面法

1、方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是根據(jù)地形圖將整個場地劃分成若干方格網(wǎng)，將設計標高和自然地面標高分別標注在方格、角點上。設計標高與自然地面標高的差值，即為角點填挖施工荷度，然后計算每個方格的土方量，并算出場地邊坡土方量，即可得出整個場地挖、填土方總量。這種方法適用于場地平緩或臺階寬度較大的場地采用。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工方格四個角點全部為填或挖時：(2)方格的相鄰兩角點為挖方，另兩角點為填方：挖方部分的土方量為：填方部分的土方量為：h4h1h3h2h4h3h1h2向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(3)方格的三個角點為挖（填）方，另一角點為填（挖）方：挖方部分的土方量為：填方部分的土方量為：h4h1h3h22、斷面法（自學）

向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工3、邊坡土方量的計算三角棱錐體邊坡體積邊坡①的長度邊坡①的端面積(2)三角棱柱體邊坡體積邊坡的坡度系數(shù)角點的挖土高度若兩端橫斷面面積相差很大邊坡④的長度邊坡④兩端及中部的橫斷面面積向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工二、土方的平衡調(diào)配向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。(1)劃分土方調(diào)配區(qū)；(2)計算土方的平均運距和單位土方的運價；(3)編制土方調(diào)配圖表，確定最優(yōu)調(diào)配方案。1、平衡調(diào)配的主要工作2、土方平衡調(diào)配的原則(1)應力求達到挖、填平衡和運距最短；(2)調(diào)配區(qū)的劃分應該與建筑物和構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào)，并考慮它們的分期施工順序，對有地下設施的填土，應留土后填；(5)取土或棄土應盡量少占或不占農(nóng)田及便利機械施工等。(3)好土要用在回填質(zhì)量要求較高的地區(qū)；(4)分區(qū)調(diào)配應與全場調(diào)配相協(xié)調(diào)，避免只顧局部平衡，任意挖填而妨害全局平衡；3、土方平衡調(diào)配圖表的編制(1)劃分調(diào)配區(qū)。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(2)計算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運距。平均運距是指挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。重心坐標：(3)繪制土方調(diào)配圖。(4)列出土方量平衡表。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工1900合計400400W4100400500W3500500W2100400500W11900500600800合計T3T2T1填方區(qū)編號、填方數(shù)量（m3）挖方數(shù)量（m3）挖方區(qū)編號506070407040向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工三、場地平整施工方法1、推土機施工土方的開挖、運輸、填筑、壓實和爆破等。操作靈活，運行方便，所需工作面較小，經(jīng)濟運距為100m以內(nèi)，運距為60m時效率最高。特點：

開挖一~三類土；

平整場地，挖土及短距離運土，移挖作填；

開挖深度1.5m內(nèi)的基坑(槽)及回填基坑(槽)和管溝土方；

配合挖土機從事平整與集中土方；

清理石塊或樹木等障礙物及修筑道路等。用途：向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工推土機小時生產(chǎn)率Ph為推土機臺班生產(chǎn)率Pd為（m3/臺班）取0.72~0.75常采取的幾種施工措施：(1)下坡推土推土機順下坡方向切土及推運，借助機械自身的重力作用以增加推土能力，但坡度不宜超過15o，以免后退時爬坡困難。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(2)并列推土要求：采用2~3臺推土機并列作業(yè)，鏟刀相距15~30cm。兩機并列推土，能提高生產(chǎn)率15％~30％。平均運距不宜超過50~75m，亦不宜小于20m。一般用于大面積場地平整。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(3)槽形推土適用場合：用于挖土層較厚、推土運距較遠時，能減少土壤散失，增加10％~30％推土量。施工要求：槽的深度約lm左右為宜，兩槽間的土埂寬度約50cm。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(4)分批集中、一次推送適用場合：推土運距較遠而土質(zhì)比較堅硬時。施工要求：多次鏟土，分批集中，一次推送，以便在鏟刀前保持滿載，有效地利用推土機的功率，縮短運輸時間。

(5)鏟刀加置側(cè)板適用場合：推運疏松土壤而運距較遠時，可增加鏟刀前的土體，減少土壤向兩側(cè)漏失。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工2、鏟運機施工有拖式鏟運機和自行式鏟運機兩種。特點：操縱靈活，運轉(zhuǎn)方便，對行駛道路要求較低，能綜合完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等多項工作。斗容量一般為2.5~9m3，切土深度15~30cm，鋪土厚度為23~40cm。適用運距600~1500m，效率最高的鏟運距離200~350m。拖拉機牽引，靠拖拉機油泵或卷揚機操縱靠自身的動力設備進行操縱

適合于開挖一~三類土；

地形起伏不大，坡度20o內(nèi)的大面積場地平整；

大型基坑、溝槽、填筑路基、堤壩等工程。用途：不適于礫石層和凍土地帶、以及含水量超過27％的土壤和沼澤區(qū)工作。注意：向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工鏟土將結(jié)束卸土開始鏟運機工作示意圖看錄像介紹鏟運機小時生產(chǎn)率Ph為鏟運機臺班生產(chǎn)率Pd為（m3/臺班）取0.65~0.75向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工砂土0.75，其他土0.85~1.0，最高1.3措施：

上坡運土坡度在5％~15％時，增加的臺班系數(shù)為1.05~1.14；

筑路基填土高度5m以上時，降低臺班產(chǎn)量系數(shù)為0.95。影響作業(yè)效率的因素：

運土坡度、填筑高度及運行路線距離等。常采取的幾種施工方法：向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(1)鏟運機的開行路線為提高工作效率，減少鏟運機的轉(zhuǎn)彎次數(shù)，當填、挖交替，且相互之間距離不大時，可采用大環(huán)形路線。1)環(huán)形路線。適用條件：地形起伏不大，施工地段在100m以內(nèi)和填土高度1.5m以內(nèi)的路堤、基坑及場地的平整施工。注意：鏟運機應每隔一定時間按順、反時針的方向交換行駛，避免機件單側(cè)磨損。1-挖土2-卸土向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工2)“8”字形開行路線。特點：受地形坡度限制小，比環(huán)形路線縮短運行時間，機械磨損較為均勻。適用條件：坡度較大的場地平整和取土坑較長的路基填筑作業(yè)。3)鋸齒形路線。適用條件：工作地段很長的情況，如堤壩、路基境筑。1-挖土2-卸土1-挖土2-卸土向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工(2)提高鏟運機生產(chǎn)率的措施合理規(guī)劃開行路線，充分利用和發(fā)揮拖拉機的牽引能力。利用機械重力作用所產(chǎn)生的附加牽引力加大切土深度，坡度一般為3o~9o，最大不得超過20o，鏟土厚度以20cm左右為宜，其效率可提高25％左右。1)下坡鏟土。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工適用條件：較堅硬土層鏟土時。2)跨鏟法（預留土埂間隔鏟土法）特點：使鏟運機在挖土埂時增加兩個自由面，減小阻力、鏟土快，易于充滿鏟斗。比一般方法約提高效率10％。適用條件：較堅硬土層。3)交錯鏟土法。特點：隨鏟土阻力的增加而適當減小鏟土寬度。減少了鏟土阻力。含水量大的粘土，不宜作填土用；碎石類土、砂土和爆破石渣等，可用于表層以下的填料；對碎塊草皮和有機質(zhì)含量大于8％的土，僅用于無壓實要求的填方區(qū)。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工四、填土與壓實1、回填土料選擇與填筑回填土料的選用規(guī)定：填筑的基本原則：

分層進行；

同一填方工程應盡量采用同類土填筑；如采用不同土料時，應按土類分層鋪填，并將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工

當填土區(qū)位于傾斜的地面時，應先將斜坡挖成階梯狀，然后分層填土，防止填土滑動。

根據(jù)土的種類、填方高度及其重要性確定填方邊坡的坡度。

對于永久性填方邊坡應按設計規(guī)定或查閱有關資料選用。

對使用時間較長的臨時性填方邊坡坡度，當填土高度在10m以內(nèi)，可采用1:1.5；高度超過10m，可作成折線形，上部為1:1.5，下部采用1:1.75。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工2、填土壓實方法碾壓、夯實、振動壓實及利用運土工具壓實等。碾壓機械：平碾壓路機和羊足碾。壓路碾按重量分為輕型(小于5t)、中型(5~10t)和重型(大于10t)三種。適用于砂類土和粘性土適用于壓實粘性土施工要求：從填土兩側(cè)逐漸壓向中心。機械開行速度，一般平碾為2km／h；羊足碾3km／h。從場地最低處開始填方施工，水平分層整片回填碾壓。上下層錯縫應大于1m。

碾壓法適用條件：大面積的填土。見碾壓機械介紹向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工

夯實法適用條件：基坑(槽)、溝的回填壓實。適用條件：對于密實度要求不高的大面積填方，可采用鏟運機、推土機結(jié)合行駛、推(運)土方和平土進行壓實。

利用運土工具壓實法施工要求：在最佳含水量的條件下，每層鋪土厚度為20~30cm時，壓4~5遍。注意：合理組織好開行路線，能大體均勻地分布在填土的全部面積上。向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工

綜合機械化施工適用條件：大規(guī)模場地平整。注意：應使各個機械或各機組的生產(chǎn)率協(xié)調(diào)一致，并將施工區(qū)劃分若干施工段進行流水作業(yè)。挖方區(qū)可采用鏟運機、挖土機及推土機開挖填方區(qū)可用松土機松土、裝載機裝土、自卸汽車運土，用推土機平整土壤；用碾壓機械進行壓實其他施工機械見錄像向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖1-3溝槽、基坑開挖一、溝槽與基坑斷面選擇及土方量計算1、溝槽斷面形式直槽梯形槽混合槽聯(lián)合槽土的種類、地下水情況、現(xiàn)場條件及施工方法、支撐條件，并按照設計規(guī)定的基礎、管道的斷面尺寸、長度和埋置深度等進行。選擇溝槽斷面的依據(jù)：向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖例：管道工程開挖溝槽底寬工作寬度不大于0.8m

梯形槽按土的類別及表（表1-12）的規(guī)定

不設支撐的直槽邊坡采用1:0.05邊坡的選定：2、土方量計算溝槽土方量：基坑土方量：每側(cè)工作寬度1~2m。向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖二、土方開挖的機械施工1、單斗挖土機施工正鏟(1)正鏟挖土機看錄像介紹向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖工作特點：開挖停機面以上的土壤，其挖掘力大，生產(chǎn)率高。適用場合：無地下水，開挖高度在2m以上，一~四類土的基坑，但需設置下坡道。1-3溝槽、基坑開挖挖土和卸土方式：分為正向挖土、側(cè)向卸土和正向挖土、后方卸土兩種。動臂回轉(zhuǎn)角度小，運輸工具行駛方便，生產(chǎn)率高，采用較廣溝槽、基坑寬度較小而深度較大時向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端正鏟挖土機的開行通道：開挖基坑較深時，分層劃分，逐層下挖。第一次開行，正面挖土后方卸土，第二、三次為正面挖土側(cè)向卸土。反鏟(2)反鏟挖土機看錄像介紹1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端工作特點：開挖停機面以下的土壤，不需設置進出口通道。適用場合：開挖管溝和基槽及小型基坑，尤其適用于開挖地下水位較高或泥濘的土壤。開挖方式：溝端開挖和溝側(cè)開挖。1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端

溝端開挖：挖土機停在溝槽一端，向后倒退挖土，汽車可在兩旁裝土，此法采用較廣。其工作面寬度較大，單面裝土時為1.3R，雙面裝土時為1.7R，深度可達最大挖土深度H。溝側(cè)開挖：挖土機沿溝槽一側(cè)直線移動挖土。此法能將土棄于距溝邊較遠處，可供回填使用。由于挖土機移動方向與挖土方向相垂直，所以穩(wěn)定性較差，而且開挖深度和寬度(一般為0.8R)也較小，也不能很好控制邊坡。1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端拉鏟(3)拉鏟挖土機看錄像介紹1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端開挖方式：溝端開挖和溝側(cè)開挖。特點：工作裝置簡單。1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端適用場合：挖掘面積較小，深度較大的溝槽沉井或獨立柱基的基坑，最適宜于進行水下挖土。(4)抓鏟挖土機看錄像介紹1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端單斗挖土機純工作小時生產(chǎn)率土斗容量(m3)每分鐘挖土次數(shù)每次循環(huán)延續(xù)時間(s)系數(shù)，一般為0.6~0.87k1為土的影響系數(shù)：Ⅰ級土，取1.0；Ⅱ級土，取0.95；Ⅲ級土，取0.8；Ⅳ級土，取0.55k2為時間利用系數(shù)，取0.75~0.95單斗挖土機臺班生產(chǎn)率挖土機數(shù)目的確定：設工程的總土方量為Q(m3),工期為T0（天），每天工作m個班，則：每班應完成的土方量：每班需的挖土機的數(shù)目：一個班按8小時1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端當汽車配合挖土機工作時汽車臺數(shù)的確定設一臺挖土機需有N臺汽車運土才能保證挖土機的連續(xù)作業(yè)

t1----裝一輛車所用的時間t2----一輛車卸土所用的時間t3----一輛車操作及停留時間L----運距v----往返平均速度1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端現(xiàn)有一溝槽需機械開挖，寬15m，深7m，長100m根據(jù)所學知識，確定挖土機型號、數(shù)量及所配汽車數(shù).作業(yè)：條件：1、土質(zhì)Ⅱ級；2、工期4天，每天2班；3、挖土機每次循環(huán)時間委120s；4、汽車裝載斗容量7m3；5、t2＝2min，t3＝8min，Vcp＝40Km/h，L＝4Km1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端2、多斗挖土機（挖溝機、縱向多斗挖土機）施工優(yōu)點：挖土作業(yè)是連續(xù)的，在同樣條件下生產(chǎn)率較高；開挖每單位土方量所需的能量消耗較低；開挖溝槽的底和壁較整齊；在連續(xù)挖土的同時，能將土自動卸在溝槽一側(cè)。適用場合：黃土、粉質(zhì)粘土的開挖，不宜開挖堅硬的土和含水量較大的土。結(jié)構(gòu)：由工作裝置、行走裝置和動力、操縱及傳動裝置等部分組成。鏈斗式輪斗式工作裝置{分類：行走裝置履帶式輪胎式履帶輪胎式{卸土方法有卸土皮帶運輸器未裝卸土皮帶運輸器{1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端看錄像介紹1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端開挖梯形槽的斗架挖溝機的生產(chǎn)率：1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端三、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端1、邊坡塌方原因：(1)基坑、溝槽邊坡放坡不足，邊坡過陡，使土體本身的穩(wěn)定性不夠；(2)降雨、地下水或施工用水滲入邊坡，使土體抗剪能力降低，這是造成塌方的主要原因；(3)基坑、溝槽上邊緣附近大量堆土或停放機具；或因不合理的開挖坡腳及受地表水、地下水沖蝕等，增加了土體負擔，降低了土體的抗剪強度而引起滑坡和塌方等。(1)注意地表水、地下水的排除，嚴格按不同土質(zhì)放坡規(guī)定，放足邊坡；(2)當開挖深度大，施工時間長、邊坡有機具或堆置材料等情況邊坡應平緩；(3)當因受場地限制，或因放坡增加土方量過大，則應采用設置支撐的施工方法。預防措施：1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端2、流砂的防治危害：引起溝槽、基坑邊坡塌方、滑坡，如附近有建筑物，會因地基被掏空而使建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌。防治措施：

水下挖土法(沉井不排水挖土下沉施工中常用)；

打鋼板樁法；

地下連續(xù)墻法(施工工藝復雜，成本高，多用于高層建筑、工業(yè)建筑地下工程及水利工程)；

人工降低地下水法（采用較廣并較可靠）等。1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端3、滑坡體施工中的作業(yè)方法(1)在靠近滑坡邊沿處開挖土方

一般不切割滑坡體的坡腳，當必須切割坡腳時，應按切割深度，將坡腳隨原自然坡度由上向下削坡，逐漸挖至要求的坡腳深度。

在正式開挖土方前，應先按確定保持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度，將應削部分由上而下削除。1-3溝槽、基坑開挖向前結(jié)尾向后開端(2)在滑坡體上挖填土方在滑坡內(nèi)挖方時，應遵守由上至下的開挖順序，如滑坡土方量不大，所有滑坡體應全部挖除。在滑坡體上進行填方時，應遵守由下至上的施工順序。并須在滑坡體的坡腳處，填筑能抵抗滑坡體下滑的土體。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端1-4溝槽及基坑支撐定義：支撐是由木材或鋼材制成的防止溝槽土壁坍塌的一種臨時性擋土結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)要求：

牢固可靠；

在保證安全的前提下，節(jié)約用料，宜采用工具式鋼支撐；

便于支設和拆除及后續(xù)工序的操作?？紤]因素：土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端一、支撐種類及適用條件橫撐、豎撐、板樁撐和錨碇式支撐等。1、橫撐由撐板（擋土板）、立柱和撐杠組成。擋土板放置位置{斷續(xù)式連續(xù)式斷續(xù)式橫撐的適用場合：濕度小的粘性土及挖土深度小于3m時。2、豎撐由撐板（擋土板）、立柱和撐杠組成。連續(xù)式橫撐的適用場合：較潮濕的或散粒土及挖土深度不大于5m的溝槽。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端適用場合：松散的和濕度高的土，挖土深度可不限。擋土板垂直連續(xù)放置。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端3、撐板4、立柱和撐杠采用槽鋼制成。木制{金屬制1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端5、錨碇式支撐適用場合：開挖較大基坑或使用機械挖土，不能安裝撐杠。6、其他支撐方法

短樁橫隔板支撐和臨時擋土墻支撐適用場合：開挖較大基坑，有部分地段下部放坡不足。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端

打設鋼板樁支撐法（安全可靠性最高）適用場合：?弱飽和土層；?開挖深度較大的溝槽和基坑，不采用降低地下水位法，地下水很多且有帶走土粒的危險時。樁板斷面形式向前結(jié)尾向后開端1-2場地平整施工4)助鏟法。使用條件：堅硬土層中。特點：每臺推土機配3~4臺鏟運機。實質(zhì)：在鏟運機施工中采用另配推土機助鏟的方法以縮短鏟土時間。3、挖土機施工適用條件：開挖場地為一~四類，含水量不大于27％的丘陵地帶土壤及經(jīng)爆破后的巖石和凍土。挖土高度一般在3m以上，運輸距離超過1km，且土方量大而集中的工程。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端二、支撐的計算作用在支撐上的土壓力對軟粘土：支撐承受的側(cè)土壓力：對砂土：1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端1、撐板的計算跨度為立柱或橫木的間距l(xiāng)1，撐板的寬度為b，厚度為d，均布載荷等于P·b撐板的最大彎矩：撐板的抵抗矩：撐板的最大彎曲應力：材料容許彎曲應力1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端2、立柱的計算載荷q等于撐板所傳遞的側(cè)土壓力，支點反力R。3、撐杠計算

木撐板長2~6m，寬20~30cm，厚50cm；

橫木截面尺寸一般為10cm

15cm~20cm

20cm；

立柱截面尺寸為10cm

10cm~20cm

20cm；

立柱間距：槽深在4m以內(nèi)時，為1.5m左右；槽深4~6m，斷續(xù)式為1.2m，連續(xù)式為1.5m；槽深6~10m，為1.5~1.2m；

撐杠垂直間距一般為1.2~1.0m。

計算時應考慮縱向彎曲，即將抗壓強度乘以軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)P值。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端三、支撐的設置和拆除豎撐支設過程：撐板

橫木

撐杠

挖土

撐板錘至槽底。設置程序：撐板

立柱(或橫木)和撐杠。錘打方法：每挖深50~60cm，下錘一次，錘至槽底排水溝底為止。每到1.2~1.5m，加撐杠一道。倒撐：在施工過程中更換立柱和撐扛位置。使用場合：

原支撐妨礙下一工序進行；

原支撐不穩(wěn)定；

一次拆撐有危險；

其他原因必須重新安設支撐。1、支撐的設置1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向后開端3、支撐的拆除2、支撐的檢查經(jīng)常檢查槽壁和支撐的情況，尤其在流砂地段或雨后。如支撐各部件有彎曲、傾斜、松動時，應立即加固，拆換受損部件。如發(fā)現(xiàn)槽壁有塌方預兆，應加設支撐，而不應倒拆支撐。溝槽內(nèi)工作全部完成后，才可將支撐拆除。拆撐與溝槽回填同時進行，邊填邊拆。拆撐時必須注意安全，繼續(xù)排除地下水，避免材料損耗。遇撐板和立木較長時，可在還土后或倒撐后拆除。1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端1-5土方回填回填的施工過程：還土、攤平、夯實、檢查夯實應符合設計所規(guī)定的密實度。壓實系數(shù)λc為0.9或0.9以上一、回填土的壓實方法振動法1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端夯實法：利用夯錘自由下落的沖力來夯實土壤，是溝槽、基坑回填常用的方法。1、蛙式夯優(yōu)點：構(gòu)造簡單、輕便，使用廣泛。采用功率2.8kW蛙式夯，在最佳含水量條件下，鋪土厚20cm，夯擊3~4遍，可達到回填土密實度要求的壓實系數(shù)

c=0.95。施工參數(shù)：1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端2、內(nèi)燃打夯機(火力夯)適用場合：夯實溝槽、基坑、墻邊墻角還土較為方便。3、履帶式打夯機適用場合：技術參數(shù)：錘形：梨形、方形；錘重：1~4t；夯擊土層厚度：1~1.5m。溝槽上部夯實或大面積回填土方夯實。1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端二、土方回填的施工要點

還土一般用溝槽或基坑原土；

土中不應含有粒徑大于30mm的磚塊；

粒徑較小的石子含量不應超過l0％；

不能用淤泥土、液化狀粉砂、細砂、粘土等；

當原土屬于上類土時，應換土回填。1、土質(zhì)要求：2、含水量要求：

高含水量原土可進行晾曬、加白灰摻拌等；

低含水量原土則應灑水；

改變含水量導致費用較高時換土回填；

道路結(jié)構(gòu)以下部分由砂石、礦渣等換土回填。1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端3、排水

采用明溝排水，還土從兩相鄰集水井的分水處開始和集水井延伸，不應帶水回填；

雨季施工時，必須及時回填；

為防止浮管，回填時可在管內(nèi)灌水。4、回填制度保證回填質(zhì)量而制定的回填操作規(guī)程。壓實工具、還土土質(zhì)、還土含水量、還土鋪土厚度，壓實后厚度、夯實工具的夯擊次數(shù)、走夯形式等。1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端

管座混凝土強度達到5MPa后進行溝槽回填；

回填時，兩側(cè)胸腔應同時分層還土攤平；

夯實應同時以同一速度前進；

管子上方土的回填，在厚土層與薄土層之間，已夯實土與未夯實土之間，均應有一較長的過渡地段，以免管子受壓不勻發(fā)生開裂；

相鄰兩層回填土的分段位置應錯開；

胸腔和管頂上50cm內(nèi)夯實時避免夯擊力過大；

管頂上100~150cm還土可使用碾壓機械壓實；

基坑回填時，使構(gòu)筑物兩側(cè)回填土高度一致，并同時夯實。5、溝槽回填1-5土方回填向前結(jié)尾向后開端6、檢測密實度

在每層夯實土的中間部分切取土樣進行密實度的檢測；

根據(jù)自然密度、含水量、干密度等數(shù)值計算出密實度。回填應使槽上土面略呈拱形，以免日久因土沉陷而造成地面下凹。拱高，亦稱余填高，一般為槽寬的1／20，常取15cm。7、回填外形1-6地基處理一、概述基礎獨立基礎條形基礎十字交叉條形基礎箱形基礎地基天然地基人工地基人工地基淺層處理深層處理1-6地基處理1-6地基處理二、地基強度1、地基強度地基在構(gòu)筑物荷載作用下，既不會因地基上產(chǎn)生的剪應力超過土的抗剪強度而產(chǎn)生剪切破壞，導致地基和構(gòu)筑物的破壞，又不會使地基土產(chǎn)生超過構(gòu)筑物所允許的沉降量或不均勻沉降量導致構(gòu)筑物發(fā)生裂縫。地基的這種承受荷載的能力，稱為地基承載力標準值fu,或稱為地基強度或稱地耐力。2、地基允許均勻沉降量（極限沉降量）在荷載作用下，同一高度的各點沉降量相同，稱為均勻沉降。使構(gòu)筑物不致產(chǎn)生破壞的最大均勻沉降量，稱為地基允許均勻沉降量。1-6地基處理3、不均勻沉降由于土質(zhì)或荷載不同，地基各處實際沉降量往往是不一致的，這種現(xiàn)象稱為不均勻沉降。4、地基設計應同時滿足的兩個條件

P—基礎底面的平均壓力設計值

f—地基承載力設計值△—地基變形設計值｛△｝—地基變形允許值1-6地基處理當基底以下一定深度有軟弱下臥層時，還須驗算軟臥層的承載情況。PCZPZPZ—軟弱下臥層頂面處的附加壓力設計值PCZ—軟弱下臥層頂面處的自重壓力標準值fZ—軟弱下臥層頂面處經(jīng)修正后地基承載力設計值1-6地基處理5、地基承載力標準值fU的確定方法1）可根據(jù)已知測試資料進行統(tǒng)計分析確定《建筑地基基礎設計規(guī)范》。2）現(xiàn)場荷載實驗或貫入試驗確定地基出的承載值。3）根據(jù)強度理論，計算能保證地基強度安全的地基承載力標準值。4）根據(jù)土建構(gòu)筑物安全性來確定相同土質(zhì)的地基承載力標準值。1-6地基處理二、地基承載力現(xiàn)場測試1、動力觸探（標準貫入試驗）利用重為622.3N(63.5kg)的穿心錘，落距為76cm，穿心錘在直徑為42mm的觸探桿上，在牽引力下提升穿心錘至76±2cm落距處，在自由落下，將標準貫入器打入土中15cm，以后再每打入土中30cm的錘擊數(shù)，即為實測錘擊數(shù)N’.是利用一定能量的落錘，將與探桿相連接的一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)探頭貫入的難易程度來探測土的工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場測試方法。1-6地基處理α—觸探桿校正系數(shù)N—標準貫入試驗錘擊數(shù)N’—實測錘擊數(shù)當觸探桿超過3m時，應校正。密實N>30中密15<N≤30稍密10<N≥15松散N≤10密實度N值按標準貫入擊數(shù)確定砂土密實度鉆桿長度/m≤36912151821α1.00.920.860.810.770.730.701-6地基處理影響因素：①探桿側(cè)壁磨阻影響比較重要，它和土的性質(zhì)，探桿外形與剛度、以及趕感和探頭的直徑差、觸探孔的直度、觸探深度有關。②探桿長度（進行修正）③地下水的影響相同密度的砂土，飽和時貫入阻力要降低。粒徑不同、密度不同時，影響程度也不同，規(guī)律是顆粒越細，密度越松，影響越明顯。④人為因素的影響包括落錘方式，落錘控制精度，讀數(shù)精度，探桿平直度，探桿連接剛度。1-6地基處理2、靜力觸探是將一定規(guī)格的圓錐形探頭，按一定速率壓如土中，測量土對探頭的阻力，借以推測土的性質(zhì)。是一種工程地址勘探手段，又是一種原位測試技術。三、地基處理的目的1、改善土的剪切性能，提高抗剪強度。2、降低軟弱土的壓縮性，減少基礎的沉降或不均勻沉降。3、改善土的透水性，起著截水、防滲的作用。4、改善土的動力特性，防止砂土液化。5、改善特殊土的不良地基特性。1-6地基處理四、地基處理的方法換土墊層、擠密與振密、碾壓與夯實、排水固結(jié)和漿液加固、燒結(jié)1、換土墊層1）換土墊層的作用A、提高地基承載力B、減少沉降量（地基淺層沉降量在總沉降量占的比例是最大的。如以密實砂代替軟土層，則可減少淺層的這部分沉降量，從而大大減少總沉降量。）C、加速軟弱土層的排水固結(jié)施工時將基底下一定深度的軟弱土層挖除，分層回填砂、石、灰土等材料，并加以夯實振密。是一種淺層地基處理方法。1-6地基處理建筑物的不透水層基礎如果直接與軟弱土層相接觸，在荷載作用下，軟弱土地基中的水被迫繞地基兩惻排出，使基地下的軟弱土不易固結(jié)，而形成較大的孔隙水壓力，還可能導致地基強度降低而產(chǎn)生塑性破壞。而砂墊層和砂石墊層透水性較大，軟弱土受壓后，墊層可作為良好的排水面，使孔隙水壓力迅速消散，加速其固結(jié)，提高強度避免基礎破壞。D、防止凍脹因粗顆粒的墊層材料孔隙大，可防止冰膨脹E、防止膨脹土的脹縮作用（因為墊層的脹縮和基礎的相接近）1-6地基處理2）砂墊層砂墊層適用于軟土地基對材料的要求級配良好，質(zhì)地堅硬的粒料，其顆粒不均勻系數(shù)最好不小于10，以中、粗砂為好，可摻入一定數(shù)量的碎卵石，但要分布均勻，細砂也可，但不易壓實。且砂渣的含泥量不應超過5%，也不得有草根、垃圾等有機雜物。砂墊層的施工方法見下表1-6地基處理1-6地基處理3）灰土墊層材料A、石灰石灰經(jīng)煅燒后用水熟化，熟化后體積變大，密度變小，由比重3.1變?yōu)?.1。要求其粒徑不得大于5mm，不得夾有未熟化的生石灰。B、土料灰土中的土料不僅作為填料，而且參與化學作用，尤其是其中的粘粒（<0.005mm）或膠粒（<0.002mm）具有一定火星和膠結(jié)性1-6地基處理現(xiàn)場采用粘性土（塑性指數(shù)大于4的），淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機含量超過8%的不能用，應過篩，其粒徑不得大于15mm。C、用量灰土中的石灰用量在一定范圍內(nèi)，其強度隨用灰量的增大而提高，但超過一定值后，則強度增加很小，并有減小的趨勢。如1：9的繪圖，強度很低，2：8和3：7的灰土，作為最佳含灰率。但與石灰的等級有關，通常應以CaO+MgO所含總量達到8%為佳。石灰應以生石灰塊消解悶透3-4天后過篩使用。墊層的承載力見下表1-6地基處理1-6地基處理2、擠密樁與振沖法1）砂石樁采用樁基的布置方式將軟弱地基內(nèi)的部分軟土設法排除，置換以壓密的砂石料以改善地基的性質(zhì)。方法：施工時在樁位處打入大口徑的開口鋼管（直徑為300-800mm）至設計深度，然后用取土器取出管內(nèi)軟土，在以級配良好的砂石分層回填壓密，乃形成碎石樁。樁頂一般鋪設200-500mm厚的砂石墊層。1-6地基處理特點：此種情況，樁的直徑常為0.8-1.2m。無論采用哪種方法形成砂石樁，其成樁過程對樁原位土基本不起擠密作用，仍然保留原來軟土的工程特性。而置換部分的砂石，材料質(zhì)地堅實，經(jīng)過壓密后，剛度較大，因此在基礎下形成土質(zhì)軟硬相間的復合地基。適用范圍：常處理軟弱的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。樁距一般為1.5-2.5m。1-6地基處理2）擠密樁（砂樁、土樁、石灰樁）方法：利用打砂樁的設備（見右圖），把套管沉入要加固的土層中直至設計的深度。套管的一端有可以自動的打開活瓣式管嘴，成孔后在管中灌入砂料，同時射水使砂盡可能飽和。當管子裝滿砂后，以便拔管、一邊震動，這時管嘴的活瓣張開，砂灌入孔內(nèi)。但套管完全拔出后，在土中就形成一根砂樁。有時還可以在已形成的砂樁中，再次打入套管，進行第二次作業(yè)，以擴大樁徑。用類似的方法成孔，孔中分別填以素土、灰土，則為土樁、石灰樁1-6地基處理特點：成樁過程對樁原位土能起到擠密作用，而且，石灰樁除了利用成孔時對樁周土體的擠密作用外，灌入孔內(nèi)的生石灰吸收土中水分，發(fā)生體積膨脹和產(chǎn)生熱量，擠壓四周土體，起進一步加密作用。適用范圍：用于加固松散砂土、地下水位以上濕陷性黃土、素填土和雜填土地基。含水量較大，飽和度高于0.65的粘性土，不容易在沉管過程中完成固結(jié)加密，擠密的效果差。塑性指數(shù)不高的粘性土。1-6地基處理3）振沖法原理：在砂土中注水振動容易是砂土密實。利用這一原理發(fā)展起來的加固深層軟弱土層的方法，稱為振動水沖法。方法：在振動過程中，向振沖孔內(nèi)回填砂石等材料，形成振沖樁。振沖填料的選擇：首先應該能把振沖器的振動作用傳給地基，其次要能填充振沖器提升后所形成的孔洞。實踐證明：填料的級配、回填速度以及向上的水流速度等對加密效果及施工速度都有重要的影響。1-6地基處理振沖法施工工序1-6地基處理3、碾壓與夯實1）機械碾壓：采用壓路機、推土機、羊足碾或其他壓實機械來壓實松散土，常用于大面積填土的壓實和雜填土地基的處理。-15-25平板式振動器-20-50插入式振動器10120-150振動壓實機（2t,振動力98kN）6-860-130振動碾（8-15t）3-420-25蛙式夯（200kg）8-1620-35羊足碾（5-16t）6-820-30平碾（8-12t)每層壓實遍數(shù)每層鋪填厚度施工設備墊層的每層鋪填厚度及壓實遍數(shù)1-6地基處理2）振動壓實法：是利用振動機振動壓實淺層地基的一種方法。適用于處理砂土地基和粘性土含量較少，透水性較好的松散雜填土地基。對于主要是由礦渣、碎塊、瓦塊等組成的建筑垃圾，其振動時間約在1min以上。對于爐灰等細顆粒填土，振動時間約為3-5min，有效振實深度為1.2-1.5m。注意振動對建筑物的影響，一般情況下振源離建筑物的距離不應小于3m。1-6地基處理3）重錘夯實法：利用起重機將夯錘提到一定高度，然后使錘自由下落，重復夯擊以加固地基。適用于稍濕的一般性粘性土和粉土（地下水位應在夯擊面下方1.5m以上）、砂土、濕陷性黃土以及雜填土等。經(jīng)若干遍夯擊后，起加固影響深度可達1.0-1.5m，均等于夯錘直徑。當最后二遍的平均擊沉量不超過10-20mm（一般粘性土和濕陷性黃土）或5-10mm（砂土）時，即可停止夯擊。夯錘一般采用鋼筋混凝土圓錐體（截去錐尖，底面積直徑為1-1.5m，質(zhì)量為1.5-3.0t，落距2.5-4.5m。1-6地基處理4）強夯法：是將幾十kN至幾百kN的重錘，從幾米至幾十米的高度自由下落，利用落體的巨大能量對地基土沖擊而起加固作用，被認為是比較有效的深層加固方法。Ⅰ工作原理：強夯法雖然是在過去重錘夯實的基礎上發(fā)展起來的一種新技術，但是其加固原理要比重錘夯實復雜。它利用重錘下落所產(chǎn)生的強大夯擊能量，在土中形成沖擊波和很大的應力，其結(jié)果除了使土粒擠密外，還在土體中產(chǎn)生較大的孔隙水壓力，甚至可導致土體暫時液化。同時，巨大能量的沖擊，使夯點周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，加快孔隙水壓力消散，從而使土進一步加密。Ⅱ適用條件：碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等。對于高飽和度的軟粘土，加固的效果差，應慎重采用。1-6地基處理Ⅲ改進：在高飽和度的粘土和粘性土中，采用在夯坑內(nèi)回填石塊、碎石或其他粗粒材料進行強夯置換的方法，取得明顯效果，但也應通過現(xiàn)場實驗以確定具體工程的適用性。Ⅳ強夯的有效加固深度H—有效加固深度mM—錘重，th—落距mk—深度影響系數(shù)（表1-20）另外可根據(jù)下表來預估單擊夯擊能kN·m/m2碎石土、砂土等粉土、粘性土、濕陷性黃土等10005.0-6.04.0-5.020006.0-7.05.0-6.030007.0-8.06.0-7.040008.0-9.07.0-8.050009.0-9.58.0-8.560009.5-10.08.5-9.01-6地基處理Ⅴ、強夯所用的夯錘，可用鋼制或用鋼板外殼，內(nèi)灌混凝土，底面一般做成圓形，面積為4-6m2，夯錘中加設4個通氣孔，以減少起吊時錘底與地基土間的吸力。Ⅵ、強夯的夯點：夯點一般按正方形或梅花形布置，第一遍夯點的間距可取為5-9m可分別采用正方形，等邊三角形或等腰三角形排列，第二遍夯點和地三遍夯點的間距可與第一遍夯點相同，也可適當縮小，。夯點的位置插于第一遍夯點之