土石方計算方法

1、第1章土石方工程,土石方的種類及現(xiàn)場鑒別方法 場地平整土方量計算與調(diào)配 排水與降低地下水 土方邊坡與支護 土方的填筑與壓實 土方工程的機械化施工 土石方工程常見的質(zhì)量事故及處理,教學(xué)目標(biāo)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們了解土石方的種類和如何鑒別，掌握土的工程性質(zhì)，掌握基坑（槽）土方量的計算。 教學(xué)重點：基坑（槽）土方量的計算。 教學(xué)難點：土的工程性質(zhì)。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2011.03.09 授課地點：202教室,1.1 概 述,一、土石方工程的種類與特點 按施工的內(nèi)容和方法不同分為4種： 場地平整 基坑（槽）及管溝開挖 地下工程大型土石方開挖 土

2、石方填筑,1、場地平整 將天然地面改造成所要求的設(shè)計平面時所進行的土石方施工全過程。 特點：工作量大、勞動繁重、施工條件復(fù)雜。 施工工藝流程： 現(xiàn)場勘察清除地面障礙物標(biāo)定整平范圍設(shè)置水準(zhǔn)基點設(shè)置方格網(wǎng)測量標(biāo)高計算土方挖填工程量平整土方場地碾壓驗收,2、基坑（槽）及管溝開挖 指開挖寬度在3m以內(nèi)的基槽或開挖底面積在20以內(nèi)的土石方工程。 特點：要求開挖的標(biāo)高、斷面、軸線準(zhǔn)確；土石方量少；受氣候影響較大。 3、地下工程大型土石方開挖 對人防工程、大型建筑物的地下室、深基礎(chǔ)施工等而進行的地下大型土石方開挖。 特點：涉及降低地下水位、邊坡穩(wěn)定與支護、地面沉降與位移、臨近建筑物的安全與防護等一系列問題,

3、4、土石方填筑 是對低洼處用土石方分層填平。 特點：要求嚴(yán)格選擇土質(zhì)，分層回填壓實,二、土石的分類與現(xiàn)場鑒別方法 土的分類方法很多，作為建筑物地基的土可以分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土。 在土木工程施工中，按開挖難易程度，在現(xiàn)行計價規(guī)范中將土分為八類（松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石），這也是確定土木工程勞動定額的依據(jù),土的工程分類,三、土的工程性質(zhì) 1、土的天然密度（） 土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（單位為N/cm3、kN/m3,式中 m土的總質(zhì)量 V 土的天然體積,2、土的干密度（d） 單位體積土中的固體顆粒的質(zhì)量（單位為N/cm3、kN/m3,式中

4、 ms土中固體顆粒的質(zhì)量 V 土的天然體積,3、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)振動夯實，仍不能恢復(fù)原來的體積，這種性質(zhì)稱為土的可松性。 可松性系數(shù),式中 Ks土的最初可松性系數(shù) Ks土的最終可松性系數(shù) V1土在天然狀態(tài)下的體積 V2土被挖出后在松散狀態(tài)下的體積 V3土經(jīng)壓（夯）實后的體積,例： 某工程基坑回填土的體積為120m3，取土場地的土為四類土，試求取土的數(shù)量,解： 查土的工程分類表，四類土的最終可松性系數(shù)為1.061.09，則需取土的數(shù)量為,即挖四類土110.09113.21（m3），可回填120m3體積的基坑,4、土的透水性 指水流通過土中孔隙的難易程度。 地下

5、水在土中的滲流速度一般可按達西（Darcy）定律計算,式中 v水在土中的滲流速度（m/d） I 水力梯度 K土的滲透系數(shù)（m/d,5、土的含水量（w） 指土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示,式中 mw土中水的質(zhì)量 ms 土中固體顆粒經(jīng)溫度為 105烘干后的質(zhì)量,在一定含水量的條件下，用同樣的夯實機具，可使回填土達到最大的密實度，此含水量稱為最佳含水量,6、土的密實度 用密實度表示土的緊密程度。工程上用土的干密度來反映相對緊密程度,式中 c土的密實度（壓實系數(shù)） d土的實際干密度（“環(huán)刀法”測定） d,max 土的最大干密度（擊實試驗測定,四、基坑（槽）土方量計算 （一）邊坡坡度,mB

6、/H，稱為坡度系數(shù),二）基坑（槽）土方量按擬柱體體積計算公式計算,例：按下圖計算基坑的挖方量,解：由擬柱體公式得,上口面積,坑底面積,中間截面積,代入上列基坑挖方量計算公式得,小結(jié)：1.土石方工程的種類與特點； 2.土石分類與現(xiàn)場鑒別方法； 3.土的工程性質(zhì)； 4.基坑（槽）土方量的計算。 作業(yè)：見下頁,作業(yè)：某建筑外墻采用毛石基礎(chǔ)，其斷面尺寸如下圖所示，地基為粘土，已知土的可松性系數(shù) ，試計算每100m長基槽的挖方量；若留下回填土后，余土要求全部運走，計算預(yù)留填土量及棄土量,解：基槽開挖截面積按梯形計算，即,每100m長基槽的挖方量,基礎(chǔ)所占的體積,預(yù)留填方量(按原土計算,棄土量(按松散體積

7、計算,教學(xué)目標(biāo)：使同學(xué)們掌握場地平整的步驟和土方量的計算，初步了解土方調(diào)配的含義。 教學(xué)重點：場地平整土方量的計算。 教學(xué)難點：場地平整設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2011.03.10 授課地點：202教室,五、場地平整土方量計算與調(diào)配 1、場地設(shè)計標(biāo)高的確定 2、場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整 3、場地土方量的計算 4、場地邊坡土方量的計算,1、場地設(shè)計標(biāo)高的確定 考慮因素： 1）滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅?2）盡量利用地形，減少挖方、填方數(shù)量； 3）場地內(nèi)挖方、填方平衡，土方運輸總費用最少； 4）有一定的表面泄水坡度（2 ），滿足排水要求，并考

8、慮最大洪水水位的影響。 場地設(shè)計標(biāo)高一般應(yīng)在設(shè)計文件上規(guī)定，若設(shè)計文件無規(guī)定時，通常采用挖、填土方量平衡法,挖、填土方量平衡法”確定場地設(shè)計標(biāo)高的步驟： 1）劃分方格網(wǎng)，方格邊長一般采用1040m 2）確定各方格角點的標(biāo)高（實測法、圖解法） 3）初步計算場地設(shè)計標(biāo)高,式中 H0-所計算的場地設(shè)計標(biāo)高（m） a-方格邊長（m） N-方格數(shù) H11H12H21H22-任一方格四個角點標(biāo)高（m,式中 H0-所計算的場地設(shè)計標(biāo)高（m） H1-一個方格僅有的角點標(biāo)高（m） H2H3H4-分別為兩個方格、三個方格和四個方格共有的角點標(biāo) 高（m） N-方格數(shù),試初步計算該圖的場地設(shè)計標(biāo)高,2、場地設(shè)計標(biāo)高的

9、調(diào)整 土的可松性影響 場內(nèi)挖方和填方的影響 場地泄水坡度的影響,土的可松性影響（填土多余，需提高設(shè)計標(biāo)高,因,總的填方體積為,此時，填方區(qū)的標(biāo)高也應(yīng)與挖方區(qū)一樣，提高 即,當(dāng),時,故考慮了土的可松性后，場地設(shè)計標(biāo)高調(diào)整為,場內(nèi)挖方和填方的影響 棄土于場外、從場外取土回填等情況。 場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整值 為,其中：Q-場地根據(jù)平衡后多余或不足的土方量,場地泄水坡度的影響 泄水坡度有單面泄水、雙面泄水 單面泄水：場地內(nèi)只有一個方向排水； 雙面泄水：場地內(nèi)只有兩個方向排水，且互相垂直,場地有單面泄水坡度時，場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高,場地有雙面泄水坡度時，場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高,式中 Hn-場地內(nèi)任一

10、角點的設(shè)計標(biāo)高（m） H0-場地中心的標(biāo)高（m） lx，ly-計算點沿x，y方向距場地中心點的距離（m） ix，iy-場地在x，y方向的泄水坡度 -由場地中心點沿x，y方向指向計算點時，若其方向與ix，iy反向取+號，同向則取-號,3、場地平整土方量的計算 1）求各方格角點的施工高度 2）確定“零線”，即挖方、填方的分界線 在相鄰角點施工高度為一 挖一填的方格邊線上，用插入 法求出零點位置，將各相鄰的 零點連接起來就為零線,式中： 角點的施工高度，以“+”為填土，“”為挖土 角點的設(shè)計標(biāo)高（考慮泄水坡度）； 角點的自然地面標(biāo)高,3、場地平整土方量的計算 3）計算方格土方工程量 a）方格四角均為

11、填或挖（全挖或全填的方格） 其土方量,式中 V填方或挖方體積（m3） h1h2h3h4 方格角點填（挖）土高度絕對值（m） a方格邊長（m,b）方格相鄰兩角點為挖方，另兩點為填方（兩挖和兩填的方格,其填方部分的土方量為,挖方部分的土方量為,c）方格三個角點為挖方（或填方）（三挖一填或相反的方格,其一個角點部分的土方量為,三個角點部分的土方量為,當(dāng)b=c=a時,4、場地邊坡土方量的計算 1）三角棱錐體體積（如,式中 l邊坡長度（m） A邊坡端面積（m2） h角點施工高度（m） m邊坡的坡度系數(shù),4、場地邊坡土方量的計算 2）三角棱柱體體積（如） 當(dāng)A1，A2相差很大時,式中 l邊坡長度（m） A

12、1A2A0邊坡兩端面及中間斷面的橫斷面面積（m2,5、場地平整土方量計算示例1 某建筑場地地形圖和方格網(wǎng)（邊長a=20.0m）布置如下圖所示。填方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為1.0，挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5，試用公式法計算挖方和填方的總土方量,圖例,圖例,解：1）計算各角點的施工高度（以“+”為填方，“”為挖方,0.10,0.19,0.53,0.72,0.34,0.10,圖例,解：1）計算各角點的施工高度（以“+”為填方，“”為挖方,0.10,0.19,0.53,0.72,0.34,0.10,0.16,0.43,0.83,0.44,0.20,0.06,圖例,2）確定“零線”，即挖、填方的分界線 確定零點

13、的位置，將相鄰邊線上的零點相連，即為“零線,1-5線上,即零點距角點1的距離為4.55m,2-6線上,即零點距角點2的距離為13.10m,6-7線上,即零點距角點6的距離為7.69m,圖例,2）確定“零線”，即挖、填方的分界線 確定零點的位置，將相鄰邊線上的零點相連，即為“零線,7-11線上,即零點距角點7的距離為8.89m,11-12線上,即零點距角點11的距離為15.38m,3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格、底面為正方形，土方量為,3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格底面為兩個梯形，土方量為,3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為,

14、3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為,3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為,3）計算方格土方量以+為填方，-為挖方,方格網(wǎng)總填方量,方格網(wǎng)總挖方量,4）邊坡土方量計算,如下圖，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算,4）邊坡土方量計算,如下圖，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算,4）邊坡土方量計算,如下圖，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算,4）邊坡土方量計算,如下圖，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算,4）邊坡土方量計算,如下圖，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算,邊

15、坡總填方量,邊坡總挖方量,4）邊坡土方量計算,6、場地平整土方量計算示例2 某建筑場地地形圖和方格網(wǎng)（邊長a=20.0m）布置如下圖所示。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)計標(biāo)高（不考慮土的可松性影響，余土加寬邊坡），計算各方格挖、填土方量,圖例,解：1）計算場地設(shè)計標(biāo)高H0,圖例,2）根據(jù)泄水坡度計算各方格角點的設(shè)計標(biāo)高 以場地中心點（幾何中心o）為H0，得各角點標(biāo)高,ix=0.3,iy=0.2,9.44,9.50,9.56,9.62,9.40,9.46,9.52,9.58,o,圖例,2）根據(jù)泄水坡度計算各方格角點的設(shè)計標(biāo)高 以場地中心點（幾何中心o）

16、為H0，得各角點標(biāo)高,ix=0.3,iy=0.2,9.44,9.50,9.56,9.62,9.40,9.46,9.52,9.58,9.36,9.42,9.48,9.54,9.32,9.38,9.44,9.50,o,圖例,3）計算各角點的施工高度（以“+”為填方，“”為挖方,ix=0.3,iy=0.2,9.44,9.50,9.56,9.62,9.40,9.46,9.52,9.58,9.36,9.42,9.48,9.54,9.32,9.38,9.44,9.50,0.01,0.25,0.58,1.09,0.29,0.03,0.16,0.69,0.56,0.26,0.07,0.32,0.67,0.47

17、,0.30,0.02,o,圖例,4）確定“零線”，即挖、填方的分界線 確定零點的位置，將相鄰邊線上的零點相連，即為“零線,ix=0.3,iy=0.2,1-5線上,即零點距角點1的距離為0.67m,2-6線上,即零點距角點2的距離為17.86m,6-7線上,即零點距角點7的距離為16.84m,7-11線上,即零點距角點7的距離為13.91m,11-12線上,即零點距角點12的距離為16.41m,15-16線上,即零點距角點16的距離為1.25m,圖例,5）計算各方格土方工程量以(+)為填方，()為挖方,ix=0.3,iy=0.2,1）全填或全挖方格,圖例,5）計算各方格土方工程量以(+)為填方，

18、()為挖方,ix=0.3,iy=0.2,2）兩挖兩填方格,圖例,5）計算各方格土方工程量以(+)為填方，()為挖方,ix=0.3,iy=0.2,3）三填一挖或三挖一填方格,圖例,5）計算各方格土方工程量以(+)為填方，()為挖方,ix=0.3,iy=0.2,3）三填一挖或三挖一填方格,將計算出的各方格土方工程量按挖、填方分別相加，得場地土方工程量總計： 挖方：478.5（m3） 填方：454.9（m3,六、土方調(diào)配 土方調(diào)配工作一般在土方工程量計算完畢即可進行。 目的是方便施工，并且在土方總運輸量（m3m）最小或土方運輸成本（元）最低的條件下，確定填、挖區(qū)的調(diào)配方向、數(shù)量和平均運距，從而縮短工

19、期，降低成本,1）土方調(diào)配的原則 （1）應(yīng)力求達到挖方與填方基本平衡和總運輸量最小，即使挖方量與運距的乘積之和盡可能最小。 （2）考慮近期施工和后期利用相結(jié)合。 （3）應(yīng)注意分區(qū)調(diào)配與全場調(diào)配的協(xié)調(diào)，并將好土用在回填質(zhì)量要求高的填方區(qū)。 （4）盡可能與城市規(guī)劃、農(nóng)田水利及大型地下結(jié)構(gòu)的施工相結(jié)合，避免土方重復(fù)挖、填和運輸,2）土方調(diào)配圖表的編制方法 （1）劃分調(diào)配區(qū)。 （2）計算土方量。 （3）計算每對調(diào)配區(qū)之間的平均運距。 （4）確定土方調(diào)配方案。 （5）繪出最優(yōu)方案的土方平衡表和土方調(diào)配圖,1、定義：平均運距就是指挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。 因此，求平均運距，需先求出每個調(diào)配區(qū)

20、重心。 2、求調(diào)配區(qū)重心的方法： 取場地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出挖填區(qū)土方的重心位置，即： 式中： 挖或填方調(diào)配區(qū)的重心坐標(biāo)； 每個方格的土方量； 每個方格的重心坐標(biāo),3、求平均運距： 式中： 挖、填方區(qū)之間的平均運距； 填方區(qū)的重心坐標(biāo)； 挖方區(qū)的重心坐標(biāo)。 也可在CAD圖上量出L0,小結(jié)：1.場地平整的步驟； 2.場地平整土方量計算； 3.土方調(diào)配。 作業(yè)：見例題,教學(xué)目標(biāo)：使同學(xué)們了解土方工程中相關(guān)的施工機械的應(yīng)用范圍，能根據(jù)不同的開挖方式及場地條件選擇適合的施工機械。 教學(xué)重點：推土機及挖土機的施工特點。 教學(xué)難點：挖土機與汽車的配套計算。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：

21、見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2011.03.14 授課地點：202教室,1.2 土方工程的機械化施工,一、推土機施工,特點：操縱靈活，運轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小，行駛速度快，易于轉(zhuǎn)移，能爬30左右的緩坡,用途：場地清理和平整，開挖深度1.5m以內(nèi)的基坑，填平溝坑，以及配合鏟運機、挖土機工作等,推土機后面可安裝松土裝置，破、松硬土和凍土，也可掛羊足碾進行土方壓實工作,提高推土機生產(chǎn)效率的施工方法： 1.下坡鏟土法 2.分批集中一次推送法 3.并列推土法 4.槽形推土法 5.鏟刀上附加側(cè)板,二、鏟運機施工 按行走方式分：自行式鏟運機、拖式鏟運機 用途：大面積場地平整，開挖大型基坑，填筑堤壩

22、和路基等,1.運行路線： （1）環(huán)形路線 （2）“8”字形路線,2.鏟運機施工方法 提高鏟運機生產(chǎn)率的措施： 下坡切土 跨鏟法 助鏟法,三、單斗挖土機施工,三、單斗挖土機施工 1.正鏟挖土機施工 特點：前進向上，強制切土。 用途：開挖停機面以上的一四類土 開挖方式,正向挖土 后方卸土,正向挖土 側(cè)向卸土,2、反鏟挖土機施工： 特點：后退向下，強制切土。 用途：開挖停機面以下的一 三類土，如開挖基坑、基槽、管 溝等,溝端開挖,溝側(cè)開挖,3、拉鏟挖土機施工： 特點：后退向下，自重切土。 用途：開挖停機面以下的一二類土，適用于開挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑堤壩等,溝端開挖,溝側(cè)開挖,4、抓鏟

23、挖土機施工： 特點：直上直下，自重切土。 用途：開挖停機面以下的一二類土，適用于挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道、挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料,5、挖土機與汽車配套計算 A.挖土機數(shù)量的確定,式中 Q土方量 P挖土機生產(chǎn)率 T工期 C每天工作班數(shù) K時間利用系數(shù)（0.80.9,B.挖土機生產(chǎn)率確定,式中 t每挖一斗時間 q挖土機斗容量 Ks土的最初可松性系數(shù) Kc土斗充盈系數(shù) KB工作時間利用系數(shù),土方開挖方式與機械選擇： （1）平整場地 地勢較平坦，含水量適中鏟運機 地形起伏較大，挖填方量大且集中，運距1000m以上正鏟挖土機配合自卸車 填方高度不大，運距100m以內(nèi)推土機 （

24、2）地面上的坑式開挖 單個基坑和中小型基礎(chǔ)基坑抓鏟挖土機、反鏟挖土機,土方開挖方式與機械選擇： （3）長槽式開挖 地面上開挖反鏟挖土機 水中取土、淤泥土且坑底深抓鏟挖土機 土質(zhì)干燥、坑底不深、基槽長30m以上推土機或鏟運機 （4）整片開挖 坑內(nèi)土干燥正鏟挖土機 坑內(nèi)土潮濕拉鏟挖土機、反鏟挖土機,小結(jié)：使同學(xué)們了解腳手架的種類、形式，腳手架的應(yīng)用范圍，搭設(shè)腳手架的施工工藝。 作業(yè)：鋼管腳手架的組成及搭設(shè)。 教學(xué)難點：鋼管腳手架的搭設(shè)工藝。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2010.4.6（1、2）、2010.4.7（3、4） 授課地點：三樓大教室、201教室,

25、教學(xué)目標(biāo)：使同學(xué)們了解土方的填筑與壓實，掌握壓實的方法及質(zhì)量檢測方法。 教學(xué)重點：土方的壓實。 教學(xué)難點：土方的填筑。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2011.03.16 授課地點：202教室,1.3 土方填筑與壓實,一、對土料的選擇 選擇填方土料應(yīng)符合設(shè)計要求。如無設(shè)計要求時應(yīng)符合下列要求： 碎石類土、砂土、爆破石碴，可用作表層以下的填料； 含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料； 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； 淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料；含鹽量符合規(guī)定的鹽漬土，一般可以使用,二、對基底的處理 填方基底的處理，應(yīng)符合設(shè)

26、計要求。無設(shè)計要求時應(yīng)符合下列要求： 基底上的樹墩及主根應(yīng)拔除，坑穴應(yīng)清除積水、淤泥和雜物等，并分層回填夯實； 在建筑物和構(gòu)筑物地面下的填方或厚度小于0.5m的填方應(yīng)清除基底上的草皮和垃圾。 在土質(zhì)較好的平坦地上填方時，可不清除基底上的草皮，但應(yīng)割除長草； 在水田、溝渠或池塘上填方時，應(yīng)根據(jù)實際情況采用排水疏干、挖除淤泥或拋填石塊、砂礫、礦渣等方法處理后，再進行填土,三、填筑要求 填土施工應(yīng)接近水平狀態(tài)，并分層填土，符合設(shè)計要求后才能填筑上層。 分段填筑時每層接縫處應(yīng)作成斜坡形。 回填基坑和管溝時，應(yīng)從四周或兩側(cè)均勻地分層進行,四、填土的壓實方法 1.碾壓法： 由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力

27、壓實土壤。 用途：大面積的填土。 2.夯實法： 利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤。 用途：小面積的回填土。 3.振動法： 將重錘放在土層的表面或內(nèi)部， 借助于振動設(shè)備使重錘振動。 用途：振實非粘性土,五）影響填土壓實質(zhì)量的因素 壓實功 含水量 每層鋪土厚度 填土邊坡的坡度 （六）填土壓實的質(zhì)量檢查 環(huán)刀法取樣 檢查壓實后的實際干密度,1.4 深基坑施工,施工準(zhǔn)備： （1）在場地平整施工前，應(yīng)利用原場地上已有各類控制點，或已有建筑物、構(gòu)筑物的位置、標(biāo)高，測設(shè)平場范圍線和標(biāo)高。 （2）對施工區(qū)域內(nèi)障礙物要調(diào)查清楚，制訂方案，并征得主管部門意見和同意，拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和改造通訊和

28、電力設(shè)施、自來水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹木。 （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)的積水及時排除，使場地保持干燥，便于土方工程施工,施工準(zhǔn)備： （4）對于大型平整場地，利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀，將場地設(shè)計平面圖的方格網(wǎng)在地面上測設(shè)固定下來，各角點用木樁定位，并在樁上注明樁號、施工高度數(shù)值，以便施工。 （5）修好臨時道路、電力、通訊及供水設(shè)施，以及生活和生產(chǎn)用臨時房屋,一、土方邊坡 邊坡坡度應(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,直壁不加支撐挖方

29、深度,深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度,邊坡穩(wěn)定 引起土體內(nèi)剪應(yīng)力增加，造成邊坡塌方的原因： （1）邊坡上面荷載增加，尤其是附近有動荷載； （2）基坑邊坡太陡； （3）開挖深度過大； （4）因下雨使土的含水量增加，因而使土體增重； （5）地下水在土中滲流產(chǎn)生一定的動水壓力； （6）土體裂縫中的水產(chǎn)生靜水壓力,二、基坑支護結(jié)構(gòu)的選型,支護結(jié)構(gòu),水泥土擋墻式,排樁與板墻式,邊坡穩(wěn)定式,深層攪拌水泥土樁墻,高壓旋噴樁墻,板樁式,排樁式,板墻式,組合式,逆作拱墻式,土釘墻,噴灌支護,鋼板樁,混合土板樁,型鋼橫擋板,鋼管樁、預(yù)制混凝土樁,鉆孔灌筑樁,挖孔灌筑樁,現(xiàn)澆地下連續(xù)墻,預(yù)制裝配式地下

30、連續(xù)墻,加筋水泥土樁 （SWM工法,高應(yīng)力區(qū)加筋水泥土墻,教學(xué)目標(biāo)：使同學(xué)們了解深基礎(chǔ)施工時的輔助措施，熟悉支護結(jié)構(gòu)的種類及特點，掌握輕型井點降水的施工工藝。 教學(xué)重點：支護結(jié)構(gòu)。 教學(xué)難點：輕型井點降水。 教學(xué)方法：多媒體。 教學(xué)內(nèi)容：見課件。 授課時數(shù)：2節(jié)。 授課時間：2011.03.17 授課地點：202教室,1、重力式支護結(jié)構(gòu) 深層攪拌水泥樁支護墻：在基坑四周用深層攪拌法將水泥與土拌合，形成塊狀連續(xù)壁或格狀連續(xù)壁與壁間土組成符合重力式支護結(jié)構(gòu)。 由于水泥土的滲透系數(shù)很小，一般不大于107cm/s，故它兼有隔水作用。要求兩樁間應(yīng)搭接200mm。它適用于46m深的基坑，最大可達7m左右。

31、 水泥土攪拌樁成樁工藝可采用“一次噴漿，二次攪拌”或“二次噴漿，三次攪拌”工藝。主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。水泥摻量較小，土質(zhì)較松時，可用前者，反之可用后者,一次噴漿，二次攪拌”工藝流程 （a）定位；（b）預(yù)埋下沉；（c）提升噴漿攪拌；（d）重復(fù)下沉攪拌 （e）重復(fù)提升攪拌；（f）成樁結(jié)束,2、樁墻式支護結(jié)構(gòu) 由圍護墻和支撐系統(tǒng)組成。 圍護墻有樁式和板式兩種基本類型。 樁式圍護墻的類型有： 鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁等。 板式圍護墻的類型有： 現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、有加勁性鋼筋的水泥土支護墻,1）板樁式支撐 適用于地下水位較高且土質(zhì)為細(xì)顆粒、松散飽和土的支護，可防治流

32、砂現(xiàn)象發(fā)生。 質(zhì)量要求： 板樁位置在板樁的軸線上，板壁面垂直，保證平面尺寸準(zhǔn)確和垂直度； 封閉式板樁墻要求封閉合攏； 埋置達到規(guī)定深度要求，有足夠的抗彎強度和防水性能,2）鋼板樁施工 分為平板樁和波浪樁（拉森式板樁）兩類,鋼筋混凝土內(nèi)撐式支護,鋼板樁坑內(nèi)斜撐支護,鋼板樁水平錨碇支護,鋼板樁多層錨拉支護,單支點板樁的事故原因： 板樁的入土深度不夠 在土壓力作用下，板樁的入土部分走動而出現(xiàn)坑壁滑坡； 拉錨的強度不夠 板樁在土壓力作用下倒塌，或長度不足，錨碇失去作用而使土體滑動； 板樁本身剛度不夠 在土壓力作用下失穩(wěn)而彎曲。 入土深度、支撐或錨桿反力和截面彎矩稱為板樁設(shè)計的“ 三要素,鋼板樁打樁方法

33、： 單獨打入法：易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正。 圍檁插樁法：可保證平面尺寸精確和鋼板樁垂直度，施工速度慢，不經(jīng)濟。 分段復(fù)打樁：又稱屏風(fēng)法，可防止板樁過大的傾斜和扭轉(zhuǎn)，防止誤差積累，有利實現(xiàn)封閉合攏，且分段打設(shè)，不會影響鄰近板樁施工,豎向布置,排樁 以某種樁型按隊列式布置 組成的基坑支護結(jié)構(gòu),冠梁 設(shè)置在支護結(jié)構(gòu)頂部的 鋼筋混凝土連梁,腰梁 設(shè)置在支護結(jié)構(gòu)頂部以下傳遞 支護結(jié)構(gòu)與錨桿或內(nèi)支撐點 力的鋼筋混凝土梁或鋼梁,h,冠梁,腰梁,排樁,地下連續(xù)墻 作用：截水、防滲、擋土、承重。 適用范圍：地下深基礎(chǔ)的側(cè)墻、高層建筑基礎(chǔ)、水工建筑,a、修筑導(dǎo)墻,測量放線,土方開挖,鋼筋綁扎,模板安裝,混凝

34、土澆筑,拆模、養(yǎng)護,b、劃分槽段，進行開挖,c、泥漿護壁 d、清槽換漿 e、吊放鋼筋籠,f、槽段接頭 g、澆筑混凝土,三、地坑排水 目的：保證施工的正常進行，防止邊坡塌方和地基承載能力的下降。 方法：集水井降水法、井點降水法、隔滲法 1、動水壓力與流砂現(xiàn)象 流動的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動水壓力。 如果動水壓力等于或大于土的浸水浮重度(土的重力密度-水的密度)時，土粒失去自重，處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強度等于零，土粒能隨著滲流的水一起流動，這種現(xiàn)象稱為“流砂現(xiàn)象,流砂的防治途徑: (1)減小或平衡動水壓力； (2)改變動水壓力的方向； (3)截斷地下水流。 流砂的防治方法: (1)降低地下水

35、 (2)水下挖土法； (3)打鋼板樁法； (4)地下連續(xù)墻法等,2、集水井降水法（明排水法,排水溝及集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)邊線0.4m以外，地下水流的上游,集水井的直徑或?qū)挾纫话銥?.70.8m，深度隨著挖土的加深而加深，要經(jīng)常低于挖土面0.8m以上,井壁可用竹、木或砌筑等簡易加固,當(dāng)基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后，井底應(yīng)低于坑底12m，并鋪設(shè)0.3m碎石濾水層，以免在抽水時將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動,3、井點降水法 人工降低地下水位法也稱為井點降水法，是地下水位較高的地區(qū)施工中采取的重要措施之一。 作用: 消除流砂現(xiàn)象、穩(wěn)定土方邊坡、加速土的固結(jié)。 注意：采用人工降低地下水位，可適當(dāng)改陡邊坡，減少挖土

36、方量，但在降水過程中，基坑附近的地基土壤會有一定的沉降，施工時要嚴(yán)加注意，防止地基沉降給周圍建筑物帶來不利影響。 井點降水的方法：輕型井點；管井井點。 輕型井點應(yīng)用最廣泛,輕型井點,A、井點設(shè)備: (1)管路系統(tǒng): 井點管：直徑38或51mm，長5m7m的鋼管 濾 管：直徑38或51mm，長11.2m的鋼管 總 管：直徑100 127mm，每段4m， 接頭間距 0.8m 彎聯(lián)管：硬塑料透明管,2)排水設(shè)備: 干式真空泵：真空泵、離心泵、水氣分離箱 射流泵：噴射揚水器、離心泵、循環(huán)水箱,濾管構(gòu)造 1-鋼管;2-管壁上的小孔;3-纏繞的塑料管;4-細(xì)濾網(wǎng);5-粗濾網(wǎng);6-粗鐵絲保護網(wǎng);7-井點管;

37、8-鑄鐵頭,B、井點布置: 平面布置 : 單排井點：基坑寬度B6m 環(huán)形井點：基坑面積較大 井點管距離基坑壁 1m,雙排井點布置,高程布置: 井點管露出地面200300mm，濾管宜埋在透水層內(nèi)。 井點管的埋設(shè)深度（不包括濾管） H H1+h+IL H1井點管埋設(shè)面至基 坑底面的距離(m)； h基坑底面至降低后 的地下水位線的距 離，一般0.51m I水力坡度，單排井 點取1/4，雙排和 環(huán)形井點取1/10； L環(huán)狀井點：井點管至基坑中心的水平距離 (短邊)(m) 單排井點：井點管至基坑另一邊的水平距離 (m,A,當(dāng)一級井點降水達不到降水深度要求時，可采用二級井點,C.輕型井點計算: 涌水量Q;

38、單位時間內(nèi)通過某過水?dāng)嗝娴乃髁?(m/h, m/d). 采用“水井理論,井的類型：無壓井：無壓完整井、無壓非完整井 承壓井：承壓完整井、承壓非完整井,無壓完整井井點系統(tǒng)涌水量Q計算公式,式中：K土的滲透系數(shù)，m/d； S水位降低值， m ； R環(huán)狀輕型井點的抽水影響半徑，近似取 ，m； x0環(huán)狀井點系統(tǒng)的假想半徑，當(dāng)矩形基坑L/B5， 取 ，m； F環(huán)狀井點系統(tǒng)包圍的面積，m2,式中： H0 抽水影響深度，m。按下表計算。 抽水影響深度H0 注: 表中S為井點管內(nèi)水位降低值; l為濾管長度 當(dāng)計算出的H0 H(實際含水層厚度)，取H0 =H,無壓非完整井,承壓完整井,承壓非完整井,井點管數(shù)量計算與間距確定 單根井