給水排水工程施工2ppt課件

1、 給水排水工程施工給水排水工程施工目錄目錄 n第一章 土石方工程與地基處置 n 第一節(jié) 土的工程性質(zhì)及分類n 第二節(jié) 溝槽與基坑斷面的選擇及土方量的計(jì)算n 第三節(jié) 溝槽與基坑開挖n 第四節(jié) 溝槽支撐n 第五節(jié) 土方回填n 第六節(jié) 地基處置 第一章第一章 土石方工程土石方工程第一節(jié)第一節(jié) 土的性質(zhì)與分類土的性質(zhì)與分類一、土的組成二、土的三相比例目的三、無黏性土的密實(shí)度四、黏性土的物理特性五、土的工程分類六、土的壓實(shí)度與緊縮性七、土的浸透性八、土的可松性九、土中應(yīng)力及分布十、土的抗剪強(qiáng)度十一、土壓力l 一、土的組成l土是巖石風(fēng)化后經(jīng)搬移、堆積而成的。由礦物固體顆粒、水分和空氣組成，稱為土的三相組成

2、，其中，固相是礦物顆粒及有機(jī)質(zhì)；液相是水；氣相是空氣。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和外形，自漂石至細(xì)微的粘土顆粒。粒徑大小稱為粒度。相近的粒度化為一組。l 一土的固體顆粒l土的顆粒級(jí)配l 天然土是由無數(shù)大小不同的土粒組成，通常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，即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒和黏粒。l二土中的水和空氣l1、土中水l 土中水可以處于液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)。當(dāng)土中溫度在0以下時(shí)土中的水結(jié)凍成冰，構(gòu)成凍土，其強(qiáng)度增大。但凍土融化后，強(qiáng)度急劇降低。至于土中氣態(tài)水，對(duì)土的性質(zhì)影響不大。l土中液態(tài)水可分為結(jié)合水和自在水。l2、土中氣體l土中氣體有與大氣相連通的和封鎖

3、的。在粗粒中常見到與大氣相連通的空氣，它對(duì)土的力學(xué)性質(zhì)影響不大。在細(xì)粒土中那么常存在與大氣隔絕的封鎖氣泡，它在外力作用下l 具有彈性，并使土的透水性減小。 二、土的三相比例目的土中的土粒、水和氣三部分的質(zhì)量或重力與體積之間的比例關(guān)系，隨著各種條件的改動(dòng)而變化，土的疏密、輕重、軟硬、干濕等性質(zhì)，可經(jīng)過某些表示其三相組成比例關(guān)系的目的反映出來。一土的質(zhì)量密度單位體積土的質(zhì)量稱為土的質(zhì)量密度，簡稱土的密度。即 二土的重力密度單位體積土所受的重力稱為土的重力密度，簡稱土的重度。即 三土的相對(duì)密度 土的固體顆粒單位體積的質(zhì)量與水在4 時(shí)單位體積的質(zhì)量之比稱為土中固體顆粒的密度，簡稱顆粒的相對(duì)密度。即 V

4、WpwsssVWdVG四土的含水量土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比稱為水的含水量。即 (1-4)五土的干密度單位體積土中土粒的質(zhì)量稱為土的干密度。即 (1-5)六土的干重度土的單位體積內(nèi)土粒所受中立稱為土的干重度。 100(%)swWWVWsd七土的飽和重度土中孔隙完全被水充溢時(shí)土的重度成為飽和重度。即 八土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比。即 九土的孔隙率土中孔隙體積與總體積之比稱為土的孔隙率。即 VWSVVVe 100(%)VVaV十土的飽和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度。即 VwrVVSl 三、無黏性土的密實(shí)度l砂土、碎石土統(tǒng)稱為無黏性土。無黏性土的密實(shí)度對(duì)其工程性

5、質(zhì)有重要的影響。l相對(duì)密實(shí)度為：l式中，e砂土的天然孔隙比；l emax砂土的最大孔隙比；l emin砂土的最小孔隙比。l 普通規(guī)定，Dr0.33,為松散形狀；0.33Dr0.67,為中密度形狀；Dr0.67,為密實(shí)形狀minmaxmaxeeeeDrl四、黏性土的物理特性l一界限含水量l根據(jù)含水量的變化，粘性土可呈4種形狀：流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)。流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)之間分界的含水量，分別稱為流性限界(又稱液界L)、塑性界限(又稱塑界P)和收縮限界。l二塑性指數(shù)和液性指數(shù)l流限和塑限之差稱塑性指數(shù)IP，即l 塑性指數(shù)愈大，土吸附的水量愈多，即土的顆粒愈細(xì)、礦物成分吸水才干愈大。l 液性指

6、數(shù)是判別黏性土軟硬形狀的目的，即PLPIPLPLI 五、土的工程分類 一碎石土d2mm的顆粒占全重50以上，根據(jù)顆粒級(jí)配和占全重百分率不同，分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。 二砂土d2mm的顆粒含量全重50，枯燥時(shí)呈無塑性或微塑性(塑性指數(shù)IP3)的土。砂土根據(jù)粒徑和占全部質(zhì)量的百分率不同，又分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和粉砂。 三粉土和粘性土塑性指數(shù)IP ，當(dāng)10 IP 17為粉質(zhì)砂土；當(dāng)IP 17時(shí)為粘土。 四人工填土人工填土是指人類活動(dòng)而構(gòu)成的堆積物，其物質(zhì)成分較雜亂，均勻性差。按其構(gòu)成有素填土、雜填土和沖填土。l 六、土的壓實(shí)性與緊縮性l壓實(shí)是指用機(jī)械的方法，如用靜力的，振動(dòng)的沖

7、擊的設(shè)備使土密實(shí)。土的壓實(shí)過程時(shí)間是比較短。其目的是使地基土密實(shí)，提高承載力，減少土的緊縮性。l緊縮是指地基土在壓力作用下體積減少的性質(zhì)。土的緊縮過程時(shí)間的長短，隨土質(zhì)、壓力和含水量的不同而不同。引起地基變形，從而使建筑物等產(chǎn)生一定的沉降量和沉降差，對(duì)建筑物等的運(yùn)用和平安呵斥危害。l 七、土的浸透性l 土的浸透性表示土的透水的性質(zhì)。土的浸透性用浸透系數(shù)K表示。土的浸透系統(tǒng)大小決議于土的構(gòu)造、土顆粒大小和粒徑級(jí)配情況、土的密實(shí)程度等。 八、土的可松性土經(jīng)發(fā)掘后，顆粒間的銜接遭到破壞，在把土回填到溝槽內(nèi)，并按普通回填密實(shí)度夯實(shí)后其體積也要比開槽前自然體積增大一些。土體積增大歸因于土的可松性。土經(jīng)發(fā)

8、掘后體積添加值用最初可松性系數(shù)K松表示：土經(jīng)回填后的體積添加值，用最后可松性系數(shù)K松 表示： 式中 V1開挖前土的自然密實(shí)體積； V2開挖后土的松散體積； V3壓實(shí)后土的體積。12VV松K13VV松K 九、土中應(yīng)力及分布土中的應(yīng)力，主要有兩種：自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。構(gòu)筑物沒有建筑前，由于土體本身質(zhì)量引起的土中應(yīng)力，稱自重應(yīng)力。構(gòu)筑物荷載作用于地基，導(dǎo)致地基上產(chǎn)生應(yīng)力，這種荷載稱為附加荷載，這種應(yīng)力稱為附加應(yīng)力。附加應(yīng)力是引起地基沉降的主要要素。l十、土的抗剪強(qiáng)度l土的抗剪強(qiáng)度是土抵抗剪切破壞的性能。l砂土的抗剪強(qiáng)度：l式中 土的內(nèi)摩擦角。l砂是散粒體，顆粒間沒有相互的粘聚作用，砂的抗剪強(qiáng)度來源于

9、顆粒間摩擦力。粘性土抗剪強(qiáng)度組分，除了內(nèi)摩擦外，還有一部分粘聚力。l式中 c粘土的粘聚力。tgctg 十一、土壓力各種用途的檔土墻，地下給水排水構(gòu)筑物的墻壁和池壁，地下管溝的側(cè)壁，工程施工中溝槽的支撐，頂管任務(wù)坑的后背，以及其他各種檔土構(gòu)造，都遭到土從側(cè)向施加的壓力。這種壓力稱土壓力，又稱擋土墻土壓力，或稱側(cè)土壓力。土壓力E可由下式確定 (1-21)式中 土的重度； h檔土墻高度； K土壓力系數(shù)。擋土墻在土壓力作用下，會(huì)產(chǎn)生位移。根據(jù)位移的性質(zhì)不同，土壓力可分為：自動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力靜止土壓力。KhE221第二節(jié)第二節(jié) 土石方平衡與調(diào)配土石方平衡與調(diào)配 一、土石方工程量的計(jì)算在土石方施工之前

10、，通常需求計(jì)算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往復(fù)雜、不規(guī)那么，準(zhǔn)確計(jì)算很困難，在普通情況下，都將其假設(shè)劃分為一定的幾何外形近似計(jì)算。一基坑的土方量計(jì)算二溝槽土方量計(jì)算三場地土方量計(jì)算四邊坡土方量的計(jì)算 二、土方的平衡調(diào)配土方的平衡調(diào)配，是對(duì)挖土、填土、堆棄或移運(yùn)之間的關(guān)系進(jìn)展綜合協(xié)調(diào)，以確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。它的目的是使土方的運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸本錢最低。 1、土方平衡調(diào)配的原那么 1應(yīng)力求到達(dá)挖、填平衡和運(yùn)距最短； 2調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)該與構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào)，并思索它們的分期施工順序； 3好土要用在回填質(zhì)量要求較高的地域； 4分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場調(diào)配相協(xié)調(diào)。防止只顧部分平衡； 5取土或

11、棄土應(yīng)盡量少占或不占農(nóng)田及便于機(jī)械施工等。 l 2、土方平衡調(diào)配圖表的編制l場地土方平衡調(diào)配需作相應(yīng)的土方調(diào)配圖表，編制方法如下：l A、劃分調(diào)配區(qū)l B、計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距l(xiāng) C、繪出土方調(diào)配圖l D、列出土方量平衡表第三節(jié)第三節(jié) 土石方開挖與機(jī)械化施工土石方開挖與機(jī)械化施工 一、預(yù)備任務(wù)土石方開完前的預(yù)備任務(wù)主要包括：撤除或搬遷施工區(qū)域內(nèi)有礙施工的妨礙物；建筑排水防洪措施，在有地下水的區(qū)域，應(yīng)有妥善的排水措施；建筑運(yùn)輸?shù)缆泛屯练綑C(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)道路；建筑暫時(shí)水、電、氣等管線設(shè)備；作好挖土、運(yùn)輸車輛及各種輔助設(shè)備的維修檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)場任務(wù)等。 二、基坑溝槽邊坡坡度與開挖斷面 1、

12、基坑、溝槽邊坡與斷面選擇根據(jù)：土的種類及其物理力學(xué)性質(zhì)、地下水情況、開挖深度、斷面尺寸、施工方法、晾槽時(shí)間，周邊的環(huán)境條件等，并按照設(shè)計(jì)規(guī)定的根底、管道的斷面尺寸、長度和埋設(shè)深度等進(jìn)展。 2、給水排水管道的溝槽常用斷面方式：有直槽、梯形槽、混合槽等，當(dāng)有兩條或多條管道共同埋設(shè)時(shí)，還需采用結(jié)合槽。 三、場地平整施工方法場地平整施工包括：土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等，當(dāng)遇有鞏固土層、巖石或妨礙物時(shí)，還常需爆破。場地平整的施工方法，在大面積平整時(shí)，通常采用機(jī)械施工。常用的機(jī)械有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖土機(jī)等。 1、推土機(jī)施工推土機(jī)操作靈敏、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需任務(wù)面較小，既可挖土又可作短間隔運(yùn)土，適用于切土深度

13、不大的場地整平，根除腐殖土并運(yùn)送到附近的卸土區(qū)；開挖深度不大于I5m的基坑；回填基坑和溝槽；平整其他機(jī)械卸置的土堆，運(yùn)送松散的硬土和巖石以及砂石資料等。 2、鏟運(yùn)機(jī)施工鏟運(yùn)機(jī)是平整場地中運(yùn)用最廣泛的一種土方機(jī)械，該機(jī)支配簡便靈敏，不需其他機(jī)械配合，能綜合完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實(shí)等多項(xiàng)工序、行駛速度較快，適用于大面積場地平整，開挖大面積淺基坑和溝槽，填筑堤壩等挖運(yùn)土方工程。 3、挖土機(jī)施工挖土機(jī)適用于開挖場地為一四類、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。 四、溝槽與基坑開挖施工溝槽、基坑土方的開挖，除工程量不大而又分散時(shí)可采用人工或小型機(jī)械施工外，應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工

14、，以減輕繁重的膂力勞動(dòng)并加快施工速度。溝槽與基坑機(jī)械開挖，應(yīng)依施工詳細(xì)條件，選擇單斗挖土機(jī)和多斗挖土機(jī)。 1、單斗挖土機(jī)單斗挖土機(jī)是給排水工程中常用的一種機(jī)械，根據(jù)其任務(wù)安裝不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等。l單斗挖土機(jī)消費(fèi)率計(jì)算l單斗挖土機(jī)的消費(fèi)率p按下式計(jì)算：l (m3/h); l式中 p單斗挖土機(jī)每小時(shí)挖土量(h)；l n每分鐘任務(wù)循環(huán)次數(shù)；l q土斗容量(m3)；l k系數(shù)，主要包括土的影響系數(shù)是時(shí)間系數(shù)nqkp602、多斗挖土機(jī)施工多斗挖土機(jī)又稱挖溝機(jī)、縱向多斗挖土機(jī)。與單斗挖土機(jī)比較有以下優(yōu)點(diǎn)：挖土作業(yè)是延續(xù)的，在同樣條件下消費(fèi)率較高；開挖每單位土方量所需的能量耗費(fèi)較低，開挖溝

15、槽的底和壁較整齊，在延續(xù)挖土的同隊(duì)能將土自動(dòng)卸在構(gòu)槽一側(cè)。挖溝機(jī)不宜開挖鞏固的土和含水量較大的土。宜于開挖黃土，扮質(zhì)粘土等。挖溝機(jī)由任務(wù)安裝、行走安裝和動(dòng)力、支配及傳動(dòng)安裝等部分組成。 五、土方機(jī)械與運(yùn)輸車輛的配合實(shí)踐選用挖土機(jī)械時(shí)應(yīng)留意：1、選擇效率高費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)展施工。2、當(dāng)挖土機(jī)挖出的土方需求運(yùn)土車輛運(yùn)走時(shí)，挖土機(jī)的消費(fèi)率不僅取決于本身的技術(shù)性能，而且還決議于所選的運(yùn)輸工具能否與之協(xié)調(diào)。3、為了使挖土機(jī)充分發(fā)揚(yáng)消費(fèi)才干，應(yīng)使運(yùn)土車輛的載分量Q與挖土機(jī)的每斗土重堅(jiān)持一定的倍數(shù)關(guān)系。 六、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處置在土石方開挖施工中，由于處置不當(dāng)，常會(huì)發(fā)生邊坡塌方和產(chǎn)生流沙景象。 1、邊

16、坡塌方溝槽、基坑邊坡的穩(wěn)定，主要是由土體的內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力來堅(jiān)持平衡的。當(dāng)土地失去平衡，邊坡就會(huì)塌方。塌方緣由 A.邊坡放坡缺乏，過陡； B.降雨、地下水或施工水滲入； C.邊緣大量堆土或停放工具； D.不合理開挖坡腳； E.受地表、地下水沖蝕。l為了防治滑坡和塌方，應(yīng)采取如下措施：lA:留意地表水、地下水的排除；lB:嚴(yán)厲遵守放坡規(guī)定，放足邊坡；lC:當(dāng)開挖深度大，施工時(shí)間長、邊坡有機(jī)具或堆置資料等情況，邊坡應(yīng)平緩；lD:當(dāng)因受場地限制，或因放坡添加土方量過大，那么應(yīng)采用設(shè)置支撐的施工方法。 2、流砂的防治緣由：開挖低于地下水水位，且采用坑內(nèi)排水。流砂的防治措施有多種水下挖土法；打鋼板樁法；

17、地下延續(xù)墻法等；人工降低地下水位法：此法較廣泛、可靠。3、滑坡體施工中的作業(yè)方法首先應(yīng)對(duì)滑坡體區(qū)的地質(zhì)資料作好調(diào)查研討。據(jù)此正確選擇施工程序，并擬定合理的施工方法，確定堅(jiān)持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度，預(yù)防滑坡發(fā)生。在進(jìn)展開挖和填方時(shí)，應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：1 在接近滑坡邊沿處開挖土方 普通不應(yīng)切割滑坡體的坡腳，當(dāng)必需切割坡腳時(shí)，應(yīng)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。l 2、在滑坡體上挖填土方l 1當(dāng)需求在滑坡體內(nèi)挖方時(shí)，應(yīng)遵守由上至下的開挖程序。l 2在滑坡體上進(jìn)展填方時(shí)，應(yīng)遵守由下至上的施工順序。 七、土石方爆破施工在土石方施工中，爆破技術(shù)常用于地下和水下工程、基坑、管溝

18、開挖、鞏固土層或巖石的廢除。此外，在場地平整、施工現(xiàn)場妨礙物的去除以及開掘凍土等，也常要采用爆破施工常用的爆破方法有炮眼爆破、藥壺爆破、深孔爆破、小洞室爆破、二次爆破、定向爆破及微差爆破等方法。在水工程中，通常為 小面積爆破，普通多采用炮眼爆破法。第四節(jié)第四節(jié) 溝槽及基坑支撐溝槽及基坑支撐 l支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種暫時(shí)性擋土構(gòu)造，由木材或鋼材做成。l支撐的荷裁就是原土和地面荷載所產(chǎn)生的側(cè)土壓力。溝槽支撐與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等要素確定。普通情況下，溝槽土質(zhì)較差、深度較大而又挖成直槽時(shí)，或高地下水位砂性土質(zhì)并采用外表排水措施時(shí)，均應(yīng)支設(shè)支撐。支

19、設(shè)支撐可以減少挖方量和施工占地面積，減少拆遷。但支撐添加資料耗費(fèi)，有時(shí)影響后續(xù)工序的操作。l 支撐構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求： 1結(jié)實(shí)可靠，進(jìn)展強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算和校核。支撐資料要求質(zhì)地和尺寸合格，保證施工平安。2.在保證平安的前提下，節(jié)約資料，宜采用工具式鋼支撐。3、便于支設(shè)和撤除及后續(xù)工序的操作。為了做到上述要求，支撐資料的選用、支設(shè)和運(yùn)用過程，應(yīng)嚴(yán)厲遵守施工操作規(guī)程。 l一、支撐種類及其適用條件l支撐方式有橫撐、豎撐和板樁撐等。依托各桿件的壓力和摩擦力銜接起來，橫撐分疏撐和密撐兩種。疏撐是撐板之間有間距，分單板撐、井字撐和稀撐等；密撐是各撐板間密接鋪設(shè)。根據(jù)土壓力和土的密實(shí)程度選用支撐的方式，有時(shí)

20、可在溝槽的上部設(shè)疏撐，下部設(shè)密撐。l橫撐(因1-28)用于土質(zhì)較好，地下水量較小的溝槽。隨著溝槽逐漸挖深而分層鋪設(shè)，支設(shè)容易，但在撤除時(shí)首先撤除最下層的撐板和撐杠，施工不平安。l豎撐(圖1-29)用于土質(zhì)較差，地下水較多或有流砂的情況下。豎撐的特點(diǎn)是撐板可在開槽過程中先于挖土插人土中，在回填以后再拔出，因此，支撐和拆撐都較平安。l撐板分木撐板和金屬撐板兩種，木撐板不應(yīng)有紋裂等缺陷。常用的是金屬撐板(圖1-30)，由鋼板焊接于槽鋼上拼成，槽鋼間用型鋼連系加固。金屬撐板每塊長有2、4、6m等種類。l立柱和橫扛通常采用槽鋼。l撐杠由撐頭和圓套管組成如圖l-3l所示。撐頭為一絲杠，以球鉸銜接于撐頭板，

21、帶柄螺母套于絲杠。運(yùn)用時(shí)，將撐頭絲扛插入圓套管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)帶柄螺母，柄把止于套管端，而絲杠伸長，那么撐頭板就緊壓立柱，使撐板固定。絲杠在套管內(nèi)的最短長度應(yīng)為20cm，以保證平安。這種工具式撐杠的優(yōu)點(diǎn)是支設(shè)方便，而且可改換圓套管長度，適用于各種不同的槽寬。 l板樁撐是將樁板垂直地打人槽底下一定深度，l 如圖1-32所示。l鋼板樁為槽鋼或工字鋼或用特制的鋼板樁(圖l-33)。根據(jù)不同的要求，鋼板樁應(yīng)有多種系列和規(guī)格。樁板的斷面模數(shù)與每m質(zhì)量之比值愈大，運(yùn)用性能愈好。l樁板與樁板之間采用嚙口銜接，以提高板樁撐的整體性和水密性。l采用特殊斷面樁板的目的是為了提高樁板間的嚙協(xié)作用，或?yàn)榱颂岣邩栋宓膽T性矩，或

22、上述兩者兼合。由于樁板打人土中，板樁按懸臂構(gòu)造支承。從構(gòu)造上說，板校撐可以不設(shè)橫板與撐杠。但是，假設(shè)樁板入土深度缺乏，仍應(yīng)輔之以橫板與撐杠，在樁飯項(xiàng)部加一橫條，用程度錨桿固定在土壁中 l樁板在溝槽開挖之前用打樁機(jī)打人土中。因此，板樁撐在構(gòu)槽開挖及其以后各工序施工中，一直起保證平安的作用。樁校的嚙合和深人槽底一定長度可以延伸地下水的滲徑，有效地阻止流砂滲入。l在各種支撐中，板樁撐是平安度最高的支撐。因此在弱飽和土層中，經(jīng)常采用板樁撐。l 二、支撐的計(jì)算根據(jù)實(shí)測資料闡明，在排除地下水的情況下，作用在支撐上的壓力分布如圖1-34，其中為土的密度，Ea為自動(dòng)土壓力系數(shù)，為土的內(nèi)摩擦角，H為深度，c為土

23、的粘聚力，b為撐板寬度。l支撐計(jì)算包括確定撐板、立柱(或橫木)l 和撐杠尺寸。l 1、撐板的計(jì)算l撐板按簡支梁計(jì)算，如圖1-35所示： l計(jì)算跨度等于立柱或橫木的間距l(xiāng)1,每段撐板的寬度為b，所接受的均布載荷等于Pb KN/m,其中P是側(cè)土壓力，對(duì)砂取0.8Htg2(45-/2),對(duì)軟粘土取H-4c.l撐板的最大彎矩：l (1-41)l撐板的抵抗矩：l (1-42)l因此，撐板的最大彎曲應(yīng)力為：l (1-43)l式中 W資料允許彎曲應(yīng)力。821maxPblM62bdW wdPlWM221max43 l2、立柱計(jì)算l立柱所受的荷載q等于撐板所傳送的側(cè)土壓力，反力R，如圖1-36所示。計(jì)算時(shí)，假設(shè)

24、在支座(橫撐)處為簡支粱，再算出最大彎矩，并校核最大彎曲應(yīng)力。l(三)撐扛計(jì)算l撐杠所受的荷載等于簡支立柱或橫木的反力，按壓桿進(jìn)展強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算。l支撐構(gòu)件的尺寸取決于現(xiàn)場已有資料的規(guī)格，因此，支撐計(jì)算只是對(duì)已有構(gòu)造進(jìn)展校核。如支撐構(gòu)件應(yīng)力過大，可適當(dāng)添加立柱和橫撐的數(shù)目?，F(xiàn)場施工常根據(jù)閱歷確定支撐構(gòu)件尺寸。l木撐板般長26m,寬為2030cm，厚5cm。 橫木的截面尺寸普通為10152020cm(視槽寬而定)。立柱的截面尺寸為l0102020cm(視槽深而定)。槽深在4m以內(nèi)時(shí)，立柱間距為1.5m左右，槽深46m，立柱間距在疏撐中為1.2m，密撐中1.5m；槽深610cm，立柱間距1.51.

25、2m。撐杠垂直間距普通為1.21.0m。 l三、支撐的設(shè)置和撤除l 挖槽到一定深度或到地下水位以上時(shí)，開場支設(shè)支撐，然后逐層開挖逐層支沒。支設(shè)程序普通為：l 首先支設(shè)撐板并要求緊貼槽壁，而后安設(shè)立柱(或橫木)和撐扛，必需橫平豎直支設(shè)結(jié)實(shí)。l 豎撐支設(shè)過程為：將撐板密徘立貼在槽壁，再將橫木在撐板上下兩端支設(shè)并加撐杠固定。然后隨著挖土，撐板底瑞高于槽底，再逐塊將撐板錘打到槽底。根據(jù)土質(zhì)，每次挖深5060cm，將撐板下錘一次。撐板錘至槽底徘水溝底為止。下錘撐板每到1.21.5m，再加撐杠一道。l第五節(jié) 土方回填l一、場地平整回填l為了保證填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，填土前應(yīng)對(duì)填土區(qū)基底的渣滓和脆弱土層進(jìn)展清

26、理壓實(shí)；在水田、池塘及溝渠上填土?xí)r，先需排水疏干，對(duì)基底進(jìn)展處置。還必需正確選擇土料及填筑、壓實(shí)方法。l 1、回填土料選擇與填筑l作為回填用的土料，應(yīng)符合如下規(guī)定：含水量大的黏土，不宜作回填土用；碎石類土、砂土和爆破石碴等，可用于表層以下的填料；對(duì)碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無壓實(shí)要求的填方區(qū)。l 2、填土壓實(shí)方法l填土壓實(shí)普通有：碾壓、夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)及利用運(yùn)土工具壓實(shí)等方法。 二、溝槽、基坑土方回填溝槽回填應(yīng)在管道驗(yàn)收后進(jìn)展，基坑要在構(gòu)筑物到達(dá)足夠強(qiáng)度再進(jìn)展回填土方?；靥畹氖┕み^程包括還土、攤平、夯實(shí)、檢查等工序。其中關(guān)鍵的工序是壓實(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)所規(guī)定的壓實(shí)度。 1、回填土方的壓

27、實(shí)方法溝槽和基坑回填壓實(shí)方法有夯實(shí)和振動(dòng)。振動(dòng)是將重錘放在土層外表或內(nèi)部，借助振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位移到達(dá)嚴(yán)密形狀。用于振實(shí)非黏性土壤。夯實(shí)法是利用夯錘自在下落的沖力來夯實(shí)土壤，是溝槽、基溝回填常用的方法。 2、土方回填的施工要點(diǎn) 還土資料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，普通用溝槽或基坑原土。在構(gòu)筑物及管道周圍50cm范圍內(nèi)： A、土中不應(yīng)含有有機(jī)物； B、凍土以及粒徑不應(yīng)大于50mm的磚、石塊 C、粒徑較小的石子含量不應(yīng)超越10%?；靥钔镣临|(zhì)應(yīng)保證回填密實(shí)。當(dāng)原土屬于以上土?xí)r，應(yīng)換土回填?；靥钔翍?yīng)具有最正確含水量。第六節(jié)第六節(jié) 地基處置地基處置 在工程實(shí)踐中，建筑物不得不建在脆弱地基上時(shí)，

28、往往需求對(duì)地基進(jìn)展加固或處置，以提高基載力。目的：改善土的剪切性能，提高抗剪強(qiáng)度；降低軟土的緊縮性、根底沉降或不均勻沉降；改善土的透水性，起截水、防滲的作用；改善土的動(dòng)力特性，防止砂土液化；改善特殊土的不良地基特性，以保證地基力學(xué)性能。處置方法：換土墊層、擠密與振密、壓實(shí)與夯實(shí)、排水固結(jié)和漿液加固等一、換土墊層換土墊層：直接置換地基持力層軟土的處置方法。施工時(shí)將基底下一定深度的軟土層挖除，分層填灰砂、石、灰土等資料，并加以夯實(shí)振密。換土墊層是一種較簡易的淺層地基處置方法，在各地得到廣泛運(yùn)用。 二、擠密與振密 1、擠密樁擠密樁可采用類似沉管灌柱的機(jī)具和工藝，經(jīng)過振動(dòng)或錘擊沉管等方式成孔，在管內(nèi)管

29、料砂、石灰、灰土或其他資料、加以振實(shí)加密等過程而構(gòu)成的。 2、振沖法在砂土中，利用加水和振動(dòng)可以使地基密實(shí)。振沖法就是根據(jù)這個(gè)原理而開展起來的一種方法。振沖法施工的主要設(shè)備是振沖器，它類似于插入式混凝土振島器，由潛水電動(dòng)機(jī)，偏心塊和通水管三部分組成。 l三、壓實(shí)與夯實(shí)l 1、機(jī)械碾壓l機(jī)械碾壓法采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其他壓實(shí)機(jī)械來壓實(shí)散土，常用于大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處置l 2、振動(dòng)壓實(shí)法l振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)機(jī)振動(dòng)壓實(shí)淺層地基的一種方法。l適用于處置砂土地基和黏性土含量較少、透水性較好松散雜填土地基。l 3、重錘夯實(shí)法l重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度，然后使錘自在下

30、落，反復(fù)夯擊以加固地基。 適用于稍濕的普通黏性土和粉土、砂土、濕陷性黃土等。 4、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法，是將很重的錘從高處落下，給地基施以很大的沖擊力。適用于碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土、填土等。 四、預(yù)壓法在軟土地基建構(gòu)造建筑物時(shí)常因地基強(qiáng)度低、變形大，或易于發(fā)生滑動(dòng)，而需預(yù)先加固。堆載預(yù)壓法是在軟土地域常用的方法之一。 五、漿液加固漿液加固法是指利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學(xué)漿液，采用壓力灌入、高壓放射或深層攪拌，是漿液與土顆粒膠結(jié)起來，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)的地基處置方法。灌漿資料主要分為粒狀漿液和液狀漿液。灌漿方式可分為浸透灌漿、劈裂灌漿和壓密灌漿。n第二章 施工排水

31、n 第一節(jié) 概述n 第二節(jié) 明溝排水 n 第三節(jié) 人工降低地下水位第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 1、開挖基坑或溝槽時(shí)的地下水：A:影響正常施工；B:呵斥地基承裁力降低；C:邊坡坍塌事故。 2、施工排水內(nèi)容：地下水、地表水排除。 3、地表水：筑堤截水，設(shè)溝引水 4、地下排水方法：坑內(nèi)排水、人工降水位 5、坑內(nèi)排水明溝排水：是把流人溝槽內(nèi)或基坑內(nèi)的地下水聚集到集水井內(nèi)，然后用水泵抽走 6、人工降水：在溝槽基坑開挖之前，預(yù)先將地下水位降低到基坑底面以下，構(gòu)成干槽施工的條件。第二節(jié)第二節(jié) 明溝排水明溝排水l明溝排水包括地表截水和坑內(nèi)排水l一、地表截水l排除地表水和雨水，最簡單的方法是在施工現(xiàn)場及基坑或溝槽周

32、圍筑堤截水。l二、坑內(nèi)排水l在開挖根底不深或水量不大的溝槽或基坑時(shí)，通常采用坑內(nèi)排水的方法。當(dāng)基坑或溝槽開挖過程中遇到地下水和地表水時(shí)，在坑底伴隨挖方一同設(shè)置集水井，并沿坑底的周圍開挖排水溝，使水流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。l明溝排水法設(shè)備簡單、排水方便，運(yùn)用比較普通，適用于除細(xì)砂、粉砂之外的各種土質(zhì)。 l三、總涌水量計(jì)算l為了合理地選擇水泵的型號(hào)，應(yīng)對(duì)總涌水量進(jìn)展計(jì)算，泵的抽水量普通是總用水量的1.52倍。l 1在干河床時(shí)l (2-1)l式中 Q基坑總涌水量(m3d);l K浸透系數(shù)(見表2-1)；l H穩(wěn)定水位至基坑底的深度(m)。當(dāng)基底以下為深沉透水層時(shí)，H值可添加34m;l R影

33、響半徑(見表2-2)；l r0基坑半徑(m)。矩形基坑,r0u(L+B)/4；圓形基坑，r0(F/)0.5。其中,L與B分別為基坑的長與寬，M值如表2-2所示，F(xiàn)為基坑面積。 002lg)lg(36. 1rrRKHQ 2基坑近河沿時(shí) (2-2)式中 D基坑距河邊線間隔(m)。 其他同上公式。明溝排水的方法簡單，設(shè)備投資少，但對(duì)于砂性土不適用。因此，是不完善的排水方法。022lg36. 1rDKHQ 第三節(jié)第三節(jié) 人工降低地下水位人工降低地下水位l人工降低地下水位常采用井點(diǎn)排水的方法，詳細(xì)做法是在基坑周圍埋人深于基底的井點(diǎn)濾水管或井點(diǎn)，以總管銜接抽水設(shè)備使地下水下降至坑底以下，這樣不僅防止了流砂

34、的上涌，并且便于施工。l一、輕型井點(diǎn)l二、放射井點(diǎn)l三、電滲井點(diǎn)l四、管井井點(diǎn)l五、深井井點(diǎn)l六、回灌井點(diǎn) l一、輕型井點(diǎn)l輕型井點(diǎn)系統(tǒng)適用在粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂等土層中降低地下水。l(一)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的組成l輕型井點(diǎn)系統(tǒng)由井點(diǎn)管、聯(lián)接納(橡膠或鋼管)、總管和抽水設(shè)備所組成。井點(diǎn)管打設(shè)在含水層內(nèi)，地下水經(jīng)井點(diǎn)管、聯(lián)接納和總管由抽水設(shè)備抽走。l施工降低地下水位時(shí)，在溝槽或基坑周圍打設(shè)許多井點(diǎn)管，使一定范圍內(nèi)的地下水位降落。如圖2-3所示。 l(二)輕型井點(diǎn)計(jì)算l輕型井點(diǎn)計(jì)算的主要內(nèi)容有計(jì)算涌水量、確定井點(diǎn)管根數(shù)與間距、沖孔深度及選擇抽水設(shè)備等。井點(diǎn)計(jì)算由于受水文地質(zhì)和井點(diǎn)設(shè)備等要素影響，所求出

35、的只是近似數(shù)值，有條件時(shí)應(yīng)在計(jì)算機(jī)現(xiàn)場實(shí)地測定浸透系數(shù)及土質(zhì)構(gòu)造。l1總涌水量l井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量是按水井埋沒計(jì)算的，水井根據(jù)不同情況分為：井底到達(dá)不透水層的稱完全井；井底末到達(dá)不透水層的稱非完全井。地下水有壓力的是承壓井，地下水無壓力的是無壓并，也稱潛井。l(1)無壓完全井總涌水量(圖2-8)l (2-3)l式中 Q井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量(m3d)；l K浸透系數(shù)(md)；l H含水層厚度(m)；l s降水深度(m)；l R抽水影響半徑(m);l X0基坑假想半徑(m)。 0lglg)2(366. 1xRssHKQ l(2)無壓非完全井總涌水量(圖2-9)l (2-4)l式中 H0有效帶深度(m)，其

36、值由表2-4查得;l s降水深度(m)。00lglg) 2(366. 1xRssHKQ l(3)降水深度s及sls及s均指地下水位至濾管項(xiàng)部 的間隔，它是根據(jù)需求的降深而影響涌水量的主要要素，也是判別井種的根據(jù)。見圖2-10所示。l (2-5)lH地下水位高超;lH1基底高程;la1保險(xiǎn)值(取0.5m);la2水力坡降值。l 對(duì)兩側(cè)布置井點(diǎn)管時(shí):a2=li/2ll兩側(cè)井點(diǎn)管間的間隔(上口寬B+2m)，li水力梯度。在細(xì)砂、粉砂層取18110。l 對(duì)側(cè)布置井點(diǎn)管時(shí)：a2l1i;ll1井點(diǎn)管距對(duì)面槽底邊緣的間隔；la3井點(diǎn)管部分損失值(取0.5m)。3211)(aaaHHs l(4)影響半徑Rl井

37、點(diǎn)系統(tǒng)抽水后地下水遭到影響而構(gòu)成的降落曲線，降落曲線穩(wěn)定時(shí)的影響半徑，即為計(jì)算用的抽水影響半徑。l 完全井 (2-6)l 非完全井(2-7)l(5)基坑假想半徑x0l假想半徑即指防水范圍內(nèi)環(huán)圍面積的半徑，根據(jù)基坑外形有以下情況。l1)環(huán)圍面積為圓形時(shí)：l (m) (2-8)l2)環(huán)圍面積為矩形時(shí): KHsR96. 1KHsR096. 1Fx0 l3)環(huán)圍面積為狹長時(shí)：l (2-10)l2單根井點(diǎn)管涌水量l (2-11)l式中 d井點(diǎn)管直徑(m);l f井點(diǎn)管長度(m); l v地下水流進(jìn)井點(diǎn)管速度，可由下式計(jì)算：)(40mLx )/(3dmdtq)/(20dmKv l3.確定井點(diǎn)管數(shù)量l (2

38、-12)l對(duì)溝槽L/B5時(shí)，不能用一個(gè)假想圓計(jì)算，而應(yīng)劃分為假設(shè)干個(gè)計(jì)算單元，長度L按寬度B的45倍思索，當(dāng)L1.5R時(shí)，也可取L1.5R為一段進(jìn)展計(jì)算。l根據(jù)基坑平面面積的大小，土質(zhì)和地下水的流向，降低水位深度而確定。當(dāng)基坑寬度小于6m，降水深度不超越5m時(shí)，可采用單排線狀井點(diǎn)，布置在地下水流的上游一側(cè)；當(dāng)寬度大于6m或浸透系數(shù)較大時(shí)，可采用雙排線狀井點(diǎn)；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，運(yùn)用環(huán)形井點(diǎn)，見圖2-11所示。)(根qQn l井點(diǎn)管距基坑或構(gòu)槽上口的寬度不應(yīng)小于1m，以防部分發(fā)生漏氣。濾管必需埋入透水層內(nèi)?？偣軜?biāo)高盡能夠接近原地下水位，并沿抽水水流方向有0.250.5%的上傾坡度，水泵軸心與總管齊

39、平。l為了察看水位降落情況，應(yīng)在降水范圍內(nèi)設(shè)置假設(shè)干個(gè)觀測井，觀測井的位置和數(shù)量視需求而定。普通在根底中心、總管末端、部分挖深處等控制點(diǎn)，均應(yīng)設(shè)置觀測井。觀測井由井點(diǎn)管做成，只是不與總管相接。l l(四)井點(diǎn)管的埋沒與運(yùn)用l井點(diǎn)管的埋設(shè)：1、井點(diǎn)管水沖下沉，2、套筒式?jīng)_孔，3、鉆孔后再將井點(diǎn)管沉入l在用套筒式?jīng)_孔法埋設(shè)井點(diǎn)管前，須在井點(diǎn)管延伸線位置上挖一5050cm斷面的泄水溝，再在井點(diǎn)管位置上做好標(biāo)志，間距可1 m、15m或2m，套筒直徑不小于30cm，長度約10m，底部呈鋸齒形。上部有提梁，用起重機(jī)吊住并上下挪動(dòng)，套筒內(nèi)有水槍，水槍直徑75mm，噴嘴直徑20mm，由多級(jí)水泵供應(yīng)高壓水，水壓

40、0.60.8MPa，沖孔深度應(yīng)比濾管底深0.5m左右。l井孔沖成后，抽出套筒并立刻插入井點(diǎn)管，在保證居中并垂直情況下，向孔內(nèi)填裝濾料，直到距地面1m深的范圍內(nèi)，用粘土填塞，以防漏氣，降低抽水時(shí)的真空度。l井點(diǎn)管埋設(shè)后，即可按通總管和抽水系統(tǒng)，進(jìn)展試抽，檢查有無淤塞景象。 l二、放射井點(diǎn)l當(dāng)輕型井點(diǎn)的降深滿足不了深根底降水的要求時(shí)，可采用放射井點(diǎn)降水。l根據(jù)任務(wù)介質(zhì)的不同，放射井點(diǎn)又分為噴氣井點(diǎn)和噴水井點(diǎn)兩種。我國采用噴水井點(diǎn)較多。l噴水井點(diǎn)是借放射器的射流作用將地下水抽至地面，任務(wù)原理如圖2-13所示。由管1進(jìn)入的高壓任務(wù)水以高速自噴嘴2射出，在噴嘴上部的混合室5構(gòu)成真空，使地下水經(jīng)過井點(diǎn)管4

41、被抽人放射器。高壓任務(wù)水與地下水在放射器的混合室混合，產(chǎn)生能量交換并繼續(xù)上升?；旌鲜业臄嗝孑^小，因此，混合水的流速很大，當(dāng)混合水進(jìn)入分散室3后，斷面添加而流速減小，一部分速度能轉(zhuǎn)化為壓頭能，使混合水出流至地面。不斷地供應(yīng)高壓任務(wù)水，地下水即不斷地抽出。 l將水射器安裝在井點(diǎn)管內(nèi)，即成為噴水井點(diǎn)。l當(dāng)?shù)叵滤唤德涞絿娮煲韵聲r(shí)，地下水就完全因在放射器內(nèi)構(gòu)成真空而被吸人。因此，在實(shí)際上，水位降落的最大深度取決于在噴嘴處構(gòu)成的真空度。但由于放射器的效能，實(shí)踐降水深度普通在噴嘴以下35m處。l假設(shè)用緊縮空氣替代高壓任務(wù)水，即為噴氣井點(diǎn)。兩種井點(diǎn)運(yùn)用范圍根本一樣但噴氣井點(diǎn)較噴水井點(diǎn)的抽吸才干大，對(duì)放射器的

42、磨損也小，但噴氣井點(diǎn)管其系統(tǒng)的氣密性要求高。 l噴水井點(diǎn)的構(gòu)造如圖2-14所示。高壓水由水泵壓入內(nèi)管1和外管2的環(huán)形空間，經(jīng)水射器6的側(cè)孔(見圖2-15所示)流入噴嘴5，以高速從噴嘴射出，在混合室4構(gòu)成負(fù)壓，地下水便由水射器底部的孔口吸上，進(jìn)入分散室3。l井點(diǎn)直管由內(nèi)管9和外管10組成。外管管壁上設(shè)有孔眼，地下水經(jīng)由井點(diǎn)管11和外管的孔眼進(jìn)入，由于內(nèi)管構(gòu)成負(fù)壓，地下水就由內(nèi)管下端進(jìn)入經(jīng)噴頭夾板的孔道進(jìn)入混合室4，再至分散室3。l噴水井點(diǎn)的管路系統(tǒng)，如圖2-16所示。任務(wù)水在水池(或循環(huán)水箱)8內(nèi)高壓泵7抽吸加壓，經(jīng)進(jìn)水總管2，進(jìn)入彎聯(lián)管5至噴水井點(diǎn)3，而出水那么由噴水井點(diǎn)3經(jīng)排水彎聯(lián)管4，至排

43、水總管1排入水池。 l三、電滲井點(diǎn)l(一)概述 l在粘性土和含有大量粘土顆粒的砂性土中，由于土分子力很大，無法采用真空方法降水時(shí)，可采用電路方法降低地下水位。l電滲井點(diǎn)適用于粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥等土質(zhì)中降水。降深根據(jù)井點(diǎn)類型確定，運(yùn)用輕型井點(diǎn)與之配套時(shí)，降深小于8m；用放射井點(diǎn)配套時(shí)，降深大于8m。l電滲井點(diǎn)的原理來自于電動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在含水的細(xì)顆粒土中，插人正、負(fù)電極并通以直流電后，土顆粒自傲極向正極挪動(dòng)，水自正極向負(fù)極挪動(dòng)，前者稱電泳景象，后者稱電滲景象，而全部景象稱為電動(dòng)作用。l此外，天然形狀的粘土顆粒分散在水溶液中，有分子具有極性，在粘土中按極性取向，包圍在顆粒外， 構(gòu)成水化膜，構(gòu)成土粒外表的束縛水。束縛水分粘結(jié)水和粘滯水兩種。粘結(jié)水以結(jié)合水形狀存在，沒有出水性，不易因外界作用而排除，也不構(gòu)