土方工程3課件

第三節(jié)施工準備與輔助工作一、施工準備：1、場地清理

清除原有的建筑物與構(gòu)筑物，遷移樹木，去除

耕植土及河塘淤泥等工作。

2、排除地面水

排除積水、雨水，保持場地干燥。

排水溝，截水溝、擋水壩的設(shè)置。

3、修筑臨時設(shè)施

道路、水電、臨時停機棚與修理間等第三節(jié)施工準備與輔助工作一、施工準備：1二、土方邊坡與土壁支撐

防止塌方，保證施工安全土壁塌方的原因：

1、邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 2、雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。

3、基坑(槽)邊緣附近大量堆土，或停放機具、材料，或由于動荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強度。二、土方邊坡與土壁支撐2（一）土方邊坡

坡度：土方挖方深度H與放坡寬度B之比。邊坡的表示方法邊坡系數(shù)（一）土方邊坡邊坡的表示方法邊坡系數(shù)3影響邊坡大小的因素：

土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間、邊坡附近荷載狀況、排水情況等挖方邊坡可做成直立壁不加支撐的規(guī)定：

前提：地質(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高。深度不宜超過下列規(guī)定：影響邊坡大小的因素：4密實、中密的砂土和碎石類土：1.0m硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和碎石類土：1.5m堅硬的粘土：2m。挖土深度超過上述規(guī)定時，應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內(nèi)且不加支撐的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合下表的規(guī)定。密實、中密的砂土和碎石類土：1.0m當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻5土的類別邊坡坡度(高∶寬)坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土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)井點降水后)1：1.00----表1.5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6

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

土的類別邊坡值(高∶寬)砂土(不包括細砂、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硬、硬塑粘性土1∶0.50～1∶1.00充填砂土1∶1.00～1∶1.50永久性挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計要求放坡。臨時性挖方的邊坡7及時施工：基坑(槽)或管溝挖好后，應(yīng)及時進行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。坡面保護：當挖地基坑較深或晾槽時間較長時，應(yīng)根據(jù)實行情況采取護面措施。常用的坡面保護方法有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法、噴混凝土法、土釘墻等。在邊坡施工中應(yīng)該注意的其他問題及時施工：坡面保護：在邊坡施工中應(yīng)該注意的其他問題8（二）土壁支撐

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行選擇和設(shè)計。橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土壁支撐。根據(jù)擋土板放置方式不同，分為水平擋土板和垂直擋土板兩類，見下圖。根據(jù)擋土板的布置分為斷續(xù)式或連續(xù)式兩種。(1)橫撐式支撐（二）土壁支撐土壁支撐形式應(yīng)根據(jù)開挖深度和寬度、9第一章-土方工程-3課件10橫撐式支撐施工要點加支撐時：隨挖隨撐、支撐牢固、經(jīng)常檢查、及時加固或更換。拆除支撐時：自下而上逐層拆除，隨拆隨填橫撐式支撐施工要點11補充：大面積深基坑支護1.支護特點2.一些先進施工技術(shù)①主要支護方法:鋼板樁、柱列式鋼筋砼樁、連續(xù)墻等，對方形或圓形基坑采用拱圈。②利用深層攪拌法加固基坑四周土體③逆作法施工技術(shù)日益被重視特點地下連續(xù)墻柱列式灌注樁土錨桿土釘墻先進施工技術(shù)補充：大面積深基坑支護1.支護特點2.一些121.地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一。對地下結(jié)構(gòu)層數(shù)多的深基坑的施工非常有利。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，可作防滲墻，形狀靈活缺點：需用專用機械，成本較高NOTE：分段施工接頭嚴密1.地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一。對13

鋼筋混凝土地下連續(xù)是在地面上用專門的挖槽設(shè)備，沿開挖工程周邊已鋪砌的導(dǎo)墻，在泥漿護壁的條件下，開挖一條狹窄的深槽，在槽內(nèi)放置鋼筋籠，澆注混凝土，筑成一道連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻施工工藝過程是：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）、吊放鋼筋籠→澆注混凝土。

14地下連續(xù)墻加固土壁用水泥攪拌樁施工地下連續(xù)墻加固土壁用水泥攪拌樁施工15砼防滲墻施工導(dǎo)槽漏漿垮壩砼防滲墻施工導(dǎo)槽漏漿垮壩16地下連續(xù)墻導(dǎo)墻施工德國利渤海爾成槽機地下連續(xù)墻導(dǎo)墻施工德國利渤海爾成槽機17地下連續(xù)墻成槽施工地下連續(xù)墻成槽施工18地下連續(xù)墻鋼筋籠制作地下連續(xù)墻預(yù)埋鋼筋接駁器及地連墻保護層地下連續(xù)墻鋼筋籠制作地下連續(xù)墻預(yù)埋鋼筋接駁器及地連墻保護層19地下墻體鋼筋應(yīng)力監(jiān)測：鋼鉉式鋼筋計地下墻體鋼筋應(yīng)力監(jiān)測：鋼鉉式鋼筋計20第一章-土方工程-3課件21連續(xù)墻水下混凝土灌注用管連續(xù)墻水下混凝土灌注用管22地下連續(xù)墻砼澆注.地下連續(xù)墻砼澆注.232、柱列式灌注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：可使用鉆孔機械，按通常灌注柱施工缺點：整體性能較差，無防水能力2、柱列式灌注樁以鋼筋砼灌注樁配合土錨桿或橫向支撐以減少柱24第一章-土方工程-3課件253.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。鉆孔－安放拉桿－灌漿－養(yǎng)護－安裝錨頭－張拉錨固和挖土。3.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26第一章-土方工程-3課件274土釘墻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，形成一個以土擋土的重力式擋土墻。土釘墻自上而下施工，靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用。施工工藝：開挖工作面噴射砼設(shè)置土釘鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)設(shè)置排水系統(tǒng)4土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射砼面28土釘墻土釘墻29三、土方工程施工排水與降低地下水位

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降水法。

（一）明溝排水法

施工方法：開挖基坑或溝槽過程中，遇到地下水或地表水時，在基礎(chǔ)范圍以外地下水流的上游，沿坑底的周圍開挖排水溝，設(shè)置集水井，使水經(jīng)排水溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外(見下圖)三、土方工程施工排水與降低地下水位30第一章-土方工程-3課件31設(shè)置排水溝及集水井的要求：基坑四周的排水溝與集水井設(shè)置在基礎(chǔ)范圍外。排水溝要有一定的坡度，集水井根據(jù)地下水量、

基坑平面形狀及水泵能力隔20～40m設(shè)置一個。集水井直徑或?qū)挾纫话銥?.7～0.8m，深度隨挖

土加深始終低于挖土面0.8～1.0m，井壁用竹、

木等簡易加固?；油谥猎O(shè)計標高后，井底應(yīng)低于坑底1～2m，

并鋪設(shè)0.3m碎石濾水層。設(shè)置排水溝及集水井的要求：32明溝排水法的適用范圍：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，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。流砂的定義：

當開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。明溝排水法的適用范圍：33流砂產(chǎn)生的原因流砂產(chǎn)生的原因34流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生是水在土中滲流所產(chǎn)生的動水壓力對土體作用的結(jié)果。動水壓力GD的大小與水力坡度成正比，即水位差愈大，滲透路徑L愈短，則GD愈大。當動水壓力大于土的浮重度時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土顆粒往往會隨滲流的水一起流動，涌入基坑內(nèi)，形成流砂。流砂的危害

使土喪失承載能力，惡化施工條件，難以達到開挖設(shè)計深度，造成邊坡塌方及附近建筑物下沉、傾斜、倒塌等。

流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因35

易產(chǎn)生流砂的土：主要是細砂、粉砂及粉土流砂的防治方法出現(xiàn)流砂的重要條件是動水壓力的大小、方向。防治流砂的原則是“治流砂必治水”。主要途徑是消除、減少、平衡動水壓力。主要措施：

搶挖法：分段搶挖，使挖土速度超過冒砂速度，挖到標高以石塊平衡動水壓力，解決輕微流砂現(xiàn)象。易產(chǎn)生流砂的土：流砂的防治方法36打板樁法：

將板樁打入坑底下面一定深度，增加了地下水的滲流長度，減小了動水壓力。水下挖土法：

使坑內(nèi)水壓力與地下水壓力平衡，消除動水壓力。人工降低地下水位：

輕型井點降水，消除動水壓力。可靠，應(yīng)用廣。地下連續(xù)墻法：

在基坑的周圍澆筑一道混凝土或鋼筋混凝土墻。其他方法：土壤凍結(jié)法，盡可能采用樁基或沉井打板樁法：

將板樁打入坑底下面一定深度，增加了地下水的滲流長37地下含水構(gòu)造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層地下含水構(gòu)造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水38

管涌現(xiàn)象

當基坑坑底位于不透水層內(nèi)，而不透水土層下面為承壓蓄水層，坑底不透水層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力，基坑底部發(fā)生冒涌現(xiàn)象。管涌現(xiàn)象39井點降水：基坑開挖前，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。井點降水有兩類：一類為輕型井點(包括電滲井點與噴射井點)；另一類為管井點(深井泵)。降水方法的選用根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點、設(shè)備及經(jīng)濟技術(shù)比較參照下表選用。（二）人工降低地下水位井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井40

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)輕型井點多級輕型井點10-2～10-5

3～66～12噴射井點10-3～10-6

8～20電滲井點＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10降水類型及適用條件適411、輕型井點

輕型井點就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。

輕型井點法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點3～6m，二級井點可達6～9m。

1、輕型井點輕型井點就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井42輕型井點設(shè)備

管路系統(tǒng)：濾管、井點管、彎聯(lián)管、總管

抽水設(shè)備：真空泵、離心泵、水氣分離器輕型井點設(shè)備43濾管構(gòu)造濾管構(gòu)造44真空泵井點設(shè)備工作原理圖真空泵井點設(shè)備工作原理圖45第一章-土方工程-3課件46輕型井點降水現(xiàn)場輕型井點降水現(xiàn)場47輕型井點降水現(xiàn)場輕型井點降水現(xiàn)場48第一章-土方工程-3課件49（2）輕型井點的布置布置的依據(jù)：基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度。平面布置：

單排線狀井點：基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低值不大于5m時。布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長不小于溝槽寬度。雙排井點：溝槽寬度大于6m，土質(zhì)不良。環(huán)形或U型井點：面積較大的基坑，U型有利于機械進出。（2）輕型井點的布置布置的依據(jù)：基坑大小與深度、土質(zhì)、地下50第一章-土方工程-3課件51第一章-土方工程-3課件52第一章-土方工程-3課件53高程布置：在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后，井點降水深度一般不超過6m。井點管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計算。H1——井點管埋設(shè)面至基坑底的距離（m）；示意圖h——基坑中心處坑底面(單排井點時，為遠離

井點一側(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)狀井點為1/10，單排線

狀井點為1/4；L——井點管至基坑中心的水平距離(單排井點中

為井點管至基坑另一側(cè)的水平距離)（m）。高程布置：54第一章-土方工程-3課件55若計算出的H值大于井點管長度，應(yīng)降低井點管的埋置面（但不低于地下水位）濾管必須埋在透水層內(nèi)，總管的布置標高宜接近地下水位線。當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度時，可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土，然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點，使降水深度增加（示意圖）；如果上層土的土質(zhì)較好，可先用集水井排水法挖去一層土再布置井點系統(tǒng)。若計算出的H值大于井點管長度，應(yīng)降低井點管的埋置面（但不低于56第一章-土方工程-3課件57(3)輕型井點的計算主要包括涌水量計算，井點管數(shù)量與井距確定、抽水設(shè)備的選用。井點系統(tǒng)涌水量的計算水井的分類：完整井與不完整井，無壓井與承壓井。無壓完整井涌水量計算：

(3)輕型井點的計算主要包括涌水量計算，井點管數(shù)量與井距確定58第一章-土方工程-3課件59

Q：井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）K：土的滲透系數(shù)（m/d），試驗確定s:水位降低值（m）R:抽水影響半徑（m），常用下式表示

x0:環(huán)狀井點系統(tǒng)的假象半徑（m）,對于矩形基坑，其長度與寬度之比不大于5時，可按下式計算：

F:環(huán)狀井點系統(tǒng)所包圍的面積Q：井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）60對于無壓非完整井點系統(tǒng)：地下潛水不僅從井的側(cè)面流入，還從井點的底部滲入，因此涌入量較完整井大。為簡化計算，仍采用上面的公式，但式中的H換成有效抽水影響深度H0，按表1-8確定。當算得H0大于實際含水厚度H時，仍取H值。

對于承壓完整井點系統(tǒng)，涌水量計算公式為：對于無壓非完整井點系統(tǒng)：地下潛水不僅從井的側(cè)面流入，還從井點61用以上公式計算時的注意事項：

要先確定井點系統(tǒng)布置方式和基坑的計算面積。如矩形基坑的長寬比大于5或基坑寬度大于抽水影響半徑的兩倍時，需將基坑分塊。井點管數(shù)量與井距的確定單根井點管最大出水量

井點管的最少根數(shù)用以上公式計算時的注意事項：

要先確定井點系統(tǒng)布置方式和基坑62井點管的平均間距D為：井點管布置時的注意事項間距不能太小，否則彼此干擾，出水量減少基坑周圍四角和靠近地下水流方向一邊的井點

管應(yīng)適當加密采用多級井點排水時，下一級井點管間距應(yīng)較上一級的小采用的間距應(yīng)與總管上短接頭間距相適應(yīng)井點管的平均間距D為：井點管布置時的注意事項63抽水設(shè)備的選擇真空泵主要有W5、W6型，按總管長度選用水泵按涌水量大小選用井點管的安裝使用輕型井點的安裝程序排放總管埋設(shè)井點管連接井點管與總管安裝抽水設(shè)備關(guān)鍵工作抽水設(shè)備的選擇井點管的安裝使用排放總管埋設(shè)井點管連接井點64井點管的埋設(shè)一般采用水沖法，分為沖孔和埋管兩個過程井點管埋設(shè)動畫演示砂濾層的填灌質(zhì)量是保證輕型井點順利抽水的關(guān)鍵試抽：檢查有無漏水、漏氣，出水是否正常井點管的埋設(shè)試抽：65輕型井點使用注意事項輕型井點運行后，應(yīng)保證連續(xù)抽水。正常的排水是細水長流，出水澄清注意檢查是否有井點淤塞，一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動、手觸摸管壁有冬暖夏涼的感覺等簡便方法檢查。地下基礎(chǔ)工程(或構(gòu)筑物)竣工并進行回填土后，停機拆除井點排水設(shè)備。輕型井點使用注意事項66輕型井點系統(tǒng)降水設(shè)計實例示意圖輕型井點系統(tǒng)降水設(shè)計實例示意圖67第一章-土方工程-3課件68解答：示意圖解答：示意圖69第一章-土方工程-3課件70示意圖示意圖71第一章-土方工程-3課件72第一章-土方工程-3課件73第一章-土方工程-3課件742、噴射井點噴射井點的應(yīng)用

當基坑開挖所需降水深度超過6m時，一級的輕型井點就難以收到預(yù)期的降水效果，這時如果場地許可，可以采用二級甚至多級輕型井點以增加降水深度，達到設(shè)計要求。但是這樣一來會增加基坑土方施工工程量、增加降水設(shè)備用量并延長工期，二來也擴大了井點降水的影響范圍而對環(huán)境不利。為此，可考慮采用噴射井點。

噴射井點用作深層降水，應(yīng)用在粉土、極細砂和粉砂中較為適用。在較粗的砂粒中，由于出水量較大，循環(huán)水流就顯得不經(jīng)濟，這時宜采用深井泵。一般一級噴射井點可降低地下位8～20m，甚至20m以上。2、噴射井點噴射井點的應(yīng)用

當基坑開挖所需降水深度超75噴射井點的主要設(shè)備與工作原理根據(jù)工作流體的不同，以壓力水作為工作流體的為噴水井點；以壓縮空氣作為工作流體的是噴氣井點，兩者的工作原理是相同的。噴射井點系統(tǒng)主要是由噴射井管、高壓水泵（或空氣壓縮機）和管路系統(tǒng)組成。噴射井管由內(nèi)管和外管組成，在內(nèi)管下端裝有噴射揚水器與濾管相連，當高壓水經(jīng)內(nèi)外管之間的環(huán)形空間由噴嘴噴出時，地下水即被吸入而壓出地面。噴射井點的主要設(shè)備與工作原理76第一章-土方工程-3課件77噴射井點的平面布置基坑寬度小于10m時，井點可單排布置，當大于10m時，可雙排布置，基坑面積較大，宜采用環(huán)形布置，井點間距一般2～3米。噴射井點安裝及施工順序

自學(xué)內(nèi)容噴射井點的平面布置噴射井點安裝及施工順序

自學(xué)內(nèi)容783、深井井點應(yīng)用和適用范圍

將抽水設(shè)備放置在深井中進行抽水來達到降低地下水的目的。適用于抽水量大、降水較深的砂類土層，降水深度可達50m以內(nèi)。管井井點系統(tǒng)的組成及設(shè)備：井管和水泵深井布置：沿基坑四周15～30m設(shè)一個。深井井點的埋設(shè)：自學(xué)內(nèi)容3、深井井點應(yīng)用和適用范圍

將抽水設(shè)備放置在深井中79降水對四周建筑的影響及防止措施降水能產(chǎn)生較大的地面沉降或不均勻沉降，

使四周建筑物基礎(chǔ)下沉或房屋開裂。為阻止建筑物下的地下水損失，可在降水區(qū)域

和原有建筑物之間的土層中設(shè)置一道固體抗?jié)B

屏幕或者采用回灌井點補充地下水。

回灌井點目的：消除周圍土壤因固結(jié)而引起的地面沉陷回灌井點與降水井點保持一定的距離，一般不宜小于6m。示意圖降水對四周建筑的影響及防止措施回灌井點80第一章-土方工程-3課件81第一章-土方工程-3課件82第一章-土方工程-3課件83第三節(jié)施工準備與輔助工作一、施工準備：1、場地清理

清除原有的建筑物與構(gòu)筑物，遷移樹木，去除

耕植土及河塘淤泥等工作。

2、排除地面水

排除積水、雨水，保持場地干燥。

排水溝，截水溝、擋水壩的設(shè)置。

3、修筑臨時設(shè)施

道路、水電、臨時停機棚與修理間等第三節(jié)施工準備與輔助工作一、施工準備：84二、土方邊坡與土壁支撐

防止塌方，保證施工安全土壁塌方的原因：

1、邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 2、雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。

3、基坑(槽)邊緣附近大量堆土，或停放機具、材料，或由于動荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強度。二、土方邊坡與土壁支撐85（一）土方邊坡

坡度：土方挖方深度H與放坡寬度B之比。邊坡的表示方法邊坡系數(shù)（一）土方邊坡邊坡的表示方法邊坡系數(shù)86影響邊坡大小的因素：

土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間、邊坡附近荷載狀況、排水情況等挖方邊坡可做成直立壁不加支撐的規(guī)定：

前提：地質(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高。深度不宜超過下列規(guī)定：影響邊坡大小的因素：87密實、中密的砂土和碎石類土：1.0m硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和碎石類土：1.5m堅硬的粘土：2m。挖土深度超過上述規(guī)定時，應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內(nèi)且不加支撐的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合下表的規(guī)定。密實、中密的砂土和碎石類土：1.0m當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻88土的類別邊坡坡度(高∶寬)坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土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)井點降水后)1：1.00----表1.5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89

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

土的類別邊坡值(高∶寬)砂土(不包括細砂、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硬、硬塑粘性土1∶0.50～1∶1.00充填砂土1∶1.00～1∶1.50永久性挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計要求放坡。臨時性挖方的邊坡90及時施工：基坑(槽)或管溝挖好后，應(yīng)及時進行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。坡面保護：當挖地基坑較深或晾槽時間較長時，應(yīng)根據(jù)實行情況采取護面措施。常用的坡面保護方法有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法、噴混凝土法、土釘墻等。在邊坡施工中應(yīng)該注意的其他問題及時施工：坡面保護：在邊坡施工中應(yīng)該注意的其他問題91（二）土壁支撐

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行選擇和設(shè)計。橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土壁支撐。根據(jù)擋土板放置方式不同，分為水平擋土板和垂直擋土板兩類，見下圖。根據(jù)擋土板的布置分為斷續(xù)式或連續(xù)式兩種。(1)橫撐式支撐（二）土壁支撐土壁支撐形式應(yīng)根據(jù)開挖深度和寬度、92第一章-土方工程-3課件93橫撐式支撐施工要點加支撐時：隨挖隨撐、支撐牢固、經(jīng)常檢查、及時加固或更換。拆除支撐時：自下而上逐層拆除，隨拆隨填橫撐式支撐施工要點94補充：大面積深基坑支護1.支護特點2.一些先進施工技術(shù)①主要支護方法:鋼板樁、柱列式鋼筋砼樁、連續(xù)墻等，對方形或圓形基坑采用拱圈。②利用深層攪拌法加固基坑四周土體③逆作法施工技術(shù)日益被重視特點地下連續(xù)墻柱列式灌注樁土錨桿土釘墻先進施工技術(shù)補充：大面積深基坑支護1.支護特點2.一些951.地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一。對地下結(jié)構(gòu)層數(shù)多的深基坑的施工非常有利。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，可作防滲墻，形狀靈活缺點：需用專用機械，成本較高NOTE：分段施工接頭嚴密1.地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一。對96

鋼筋混凝土地下連續(xù)是在地面上用專門的挖槽設(shè)備，沿開挖工程周邊已鋪砌的導(dǎo)墻，在泥漿護壁的條件下，開挖一條狹窄的深槽，在槽內(nèi)放置鋼筋籠，澆注混凝土，筑成一道連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻施工工藝過程是：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）、吊放鋼筋籠→澆注混凝土。

97地下連續(xù)墻加固土壁用水泥攪拌樁施工地下連續(xù)墻加固土壁用水泥攪拌樁施工98砼防滲墻施工導(dǎo)槽漏漿垮壩砼防滲墻施工導(dǎo)槽漏漿垮壩99地下連續(xù)墻導(dǎo)墻施工德國利渤海爾成槽機地下連續(xù)墻導(dǎo)墻施工德國利渤海爾成槽機100地下連續(xù)墻成槽施工地下連續(xù)墻成槽施工101地下連續(xù)墻鋼筋籠制作地下連續(xù)墻預(yù)埋鋼筋接駁器及地連墻保護層地下連續(xù)墻鋼筋籠制作地下連續(xù)墻預(yù)埋鋼筋接駁器及地連墻保護層102地下墻體鋼筋應(yīng)力監(jiān)測：鋼鉉式鋼筋計地下墻體鋼筋應(yīng)力監(jiān)測：鋼鉉式鋼筋計103第一章-土方工程-3課件104連續(xù)墻水下混凝土灌注用管連續(xù)墻水下混凝土灌注用管105地下連續(xù)墻砼澆注.地下連續(xù)墻砼澆注.1062、柱列式灌注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：可使用鉆孔機械，按通常灌注柱施工缺點：整體性能較差，無防水能力2、柱列式灌注樁以鋼筋砼灌注樁配合土錨桿或橫向支撐以減少柱107第一章-土方工程-3課件1083.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。鉆孔－安放拉桿－灌漿－養(yǎng)護－安裝錨頭－張拉錨固和挖土。3.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109第一章-土方工程-3課件1104土釘墻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，形成一個以土擋土的重力式擋土墻。土釘墻自上而下施工，靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用。施工工藝：開挖工作面噴射砼設(shè)置土釘鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)設(shè)置排水系統(tǒng)4土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射砼面111土釘墻土釘墻112三、土方工程施工排水與降低地下水位

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降水法。

（一）明溝排水法

施工方法：開挖基坑或溝槽過程中，遇到地下水或地表水時，在基礎(chǔ)范圍以外地下水流的上游，沿坑底的周圍開挖排水溝，設(shè)置集水井，使水經(jīng)排水溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外(見下圖)三、土方工程施工排水與降低地下水位113第一章-土方工程-3課件114設(shè)置排水溝及集水井的要求：基坑四周的排水溝與集水井設(shè)置在基礎(chǔ)范圍外。排水溝要有一定的坡度，集水井根據(jù)地下水量、

基坑平面形狀及水泵能力隔20～40m設(shè)置一個。集水井直徑或?qū)挾纫话銥?.7～0.8m，深度隨挖

土加深始終低于挖土面0.8～1.0m，井壁用竹、

木等簡易加固?；油谥猎O(shè)計標高后，井底應(yīng)低于坑底1～2m，

并鋪設(shè)0.3m碎石濾水層。設(shè)置排水溝及集水井的要求：115明溝排水法的適用范圍：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，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。流砂的定義：

當開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。明溝排水法的適用范圍：116流砂產(chǎn)生的原因流砂產(chǎn)生的原因117流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生是水在土中滲流所產(chǎn)生的動水壓力對土體作用的結(jié)果。動水壓力GD的大小與水力坡度成正比，即水位差愈大，滲透路徑L愈短，則GD愈大。當動水壓力大于土的浮重度時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土顆粒往往會隨滲流的水一起流動，涌入基坑內(nèi)，形成流砂。流砂的危害

使土喪失承載能力，惡化施工條件，難以達到開挖設(shè)計深度，造成邊坡塌方及附近建筑物下沉、傾斜、倒塌等。

流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因118

易產(chǎn)生流砂的土：主要是細砂、粉砂及粉土流砂的防治方法出現(xiàn)流砂的重要條件是動水壓力的大小、方向。防治流砂的原則是“治流砂必治水”。主要途徑是消除、減少、平衡動水壓力。主要措施：

搶挖法：分段搶挖，使挖土速度超過冒砂速度，挖到標高以石塊平衡動水壓力，解決輕微流砂現(xiàn)象。易產(chǎn)生流砂的土：流砂的防治方法119打板樁法：

將板樁打入坑底下面一定深度，增加了地下水的滲流長度，減小了動水壓力。水下挖土法：

使坑內(nèi)水壓力與地下水壓力平衡，消除動水壓力。人工降低地下水位：

輕型井點降水，消除動水壓力。可靠，應(yīng)用廣。地下連續(xù)墻法：

在基坑的周圍澆筑一道混凝土或鋼筋混凝土墻。其他方法：土壤凍結(jié)法，盡可能采用樁基或沉井打板樁法：

將板樁打入坑底下面一定深度，增加了地下水的滲流長120地下含水構(gòu)造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層地下含水構(gòu)造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水121

管涌現(xiàn)象

當基坑坑底位于不透水層內(nèi)，而不透水土層下面為承壓蓄水層，坑底不透水層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力，基坑底部發(fā)生冒涌現(xiàn)象。管涌現(xiàn)象122井點降水：基坑開挖前，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。井點降水有兩類：一類為輕型井點(包括電滲井點與噴射井點)；另一類為管井點(深井泵)。降水方法的選用根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點、設(shè)備及經(jīng)濟技術(shù)比較參照下表選用。（二）人工降低地下水位井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井123

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)輕型井點多級輕型井點10-2～10-5

3～66～12噴射井點10-3～10-6

8～20電滲井點＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10降水類型及適用條件適1241、輕型井點

輕型井點就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。

輕型井點法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點3～6m，二級井點可達6～9m。

1、輕型井點輕型井點就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井125輕型井點設(shè)備

管路系統(tǒng)：濾管、井點管、彎聯(lián)管、總管

抽水設(shè)備：真空泵、離心泵、水氣分離器輕型井點設(shè)備126濾管構(gòu)造濾管構(gòu)造127真空泵井點設(shè)備工作原理圖真空泵井點設(shè)備工作原理圖128第一章-土方工程-3課件129輕型井點降水現(xiàn)場輕型井點降水現(xiàn)場130輕型井點降水現(xiàn)場輕型井點降水現(xiàn)場131第一章-土方工程-3課件132（2）輕型井點的布置布置的依據(jù)：基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度。平面布置：

單排線狀井點：基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低值不大于5m時。布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長不小于溝槽寬度。雙排井點：溝槽寬度大于6m，土質(zhì)不良。環(huán)形或U型井點：面積較大的基坑，U型有利于機械進出。（2）輕型井點的布置布置的依據(jù)：基坑大小與深度、土質(zhì)、地下133第一章-土方工程-3課件134第一章-土方工程-3課件135第一章-土方工程-3課件136高程布置：在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后，井點降水深度一般不超過6m。井點管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計算。H1——井點管埋設(shè)面至基坑底的距離（m）；示意圖h——基坑中心處坑底面(單排井點時，為遠離

井點一側(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)狀井點為1/10，單排線

狀井點為1/4；L——井點管至基坑中心的水平距離(單排井點中

為井點管至基坑另一側(cè)的水平距離)（m）。高程布置：137第一章-土方工程-3課件138若計算出的H值大于井點管長度，應(yīng)降低井點管的埋置面（但不低于地下水位）濾管必須埋在透水層內(nèi)，總管的布置標高宜接近地下水位線。當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度時，可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土，然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點，使降水深度增加（示意圖）；如果上層土的土質(zhì)較好，可先用集水井排水法挖去一層土再布置井點系統(tǒng)。若計算出的H值大于井點管長度，應(yīng)降低井點管的埋置面（但不低于139第一章-土方工程-3課件140(3)輕型井點的計算主要包括涌水量計算，井點管數(shù)量與井距確定、抽水設(shè)備的選用。井點系統(tǒng)涌水量的計算水井的分類：完整井與不完整井，無壓井與承壓井。無壓完整井涌水量計算：

(3)輕型井點的計算主要包括涌水量計算，井點管數(shù)量與井距確定141第一章-土方工程-3課件142

Q：井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）K：土的滲透系數(shù)（m/d），試驗確定s:水位降低值（m）R:抽水影響半徑（m），常用下式表示

x0:環(huán)狀井點系統(tǒng)的假象半徑（m）,對于矩形基坑，其長度與寬度之比不大于5時，可按下式計算：

F:環(huán)狀井點系統(tǒng)所包圍的面積Q：井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）143對于無壓非完整井點系統(tǒng)：地下潛水不僅從井的側(cè)面流入，還從井點的底部滲入，因此涌入量較完整井大。為簡化計算，仍采用上面的公式，但式中的H換成有效抽水影響深度H0，按表1-8確定。當算得H0大于實際含水厚度H時，仍取H值。

對于承壓完整井點系統(tǒng)，涌水量計算公式為：對于無壓非完整井點系統(tǒng)：地下潛水不僅從井的側(cè)面流入，還從井點144用以上公式計算時的注意事項：

要先確定井點系統(tǒng)布置方式和基坑的計算面積。如矩形基坑的長寬比大于5或基坑寬度大于抽水影響半徑的兩倍時，需將基坑分塊。井點管數(shù)量與井距的確定單根井點管最大出水量

井點管的最少根數(shù)用以上公式計算時的注意事項：

要先確定井點系統(tǒng)布置方式和基坑145井點管的平均間距D為：井點管布置時的注意事項間距不能太小，否則彼此干擾，出水量減少基坑周圍四角和靠近地下水流方向一邊的井點

管應(yīng)適當加密采用多級井點排水時，下一級井點管間距應(yīng)較上一級的小采用的間