建筑工程施工技術 課件 楊瑩 項目1-5 土方工程施工、基礎工程施工-結構吊裝工程施工

項目1土方工程施工教學目標1.了解土方工程的施工內容以及工程特點。2.掌握土的工程性質。3.了解土方工程量的計算。4.掌握基坑排水、降水的方法，能根據(jù)具體條件正確選擇使用5.了解土方施工機械工作性能，能正確選用土方施工機械6.掌握常見基坑支護方法的施工方法及特點7.掌握填方土料的選擇以及填方施工方法8.熟悉土方工程質量標準與安全技術1.1土方工程基本知識主要施工過程：場地平整、基坑（槽）開挖、土方填筑與壓實以及相關的運輸?shù)葴蕚渑c輔助工作：場地清理、測量放線、排水疏干、降低水位、土壁支護等土方工程是建筑、道路、橋梁、水利、地下工程等各種土木工程施工的主要分部工程之一1.1.1土方工程及其施工特點工程量大土方工程的施工特點施工工期長施工條件復雜勞動強度大投資大可達數(shù)百萬立方米，施工面積可達數(shù)平方公里，大型的基坑開挖，深度可達20多米多為露天作業(yè)，手氣候、水文、地質等影響較大，不確定因素較多合理安排施工計劃，盡量不要安排在雨季，要作出土石方的合理調配方案，統(tǒng)籌安排1.1.2

土的工程分類和性質

1.土的工程分類在土方施工中，根據(jù)土的堅硬程度和開挖的難易程度將土分為八類（表1-1），前四類屬于一般土，后四類屬于巖土土方施工與土的級別關系密切，級別不同，開挖的方法和手段、運用的機具、用工和費用都不同2.土的工程性質土的工程性質對土方工程的施工方法、機械設備的選擇，勞動力和機械臺班的消耗及工程費用都有較大的影響。（1）土的可松性與可松性系數(shù)天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實，任然不能完全復原，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示，分為最初可松性系數(shù)和最終可松性系數(shù)。最初可松性系數(shù)

最終可松性系數(shù)可松性系數(shù)對土方的調配、計算土方運輸量及運輸工具數(shù)量都有影響（2）土的天然含水量在天然狀態(tài)下，土中水的質量與固體顆粒質量之比的百分率叫土的天然含水量，反映了土的干濕程度。土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質量，當含水量超過25%~30%時，就難以進行機械化施工；當含水量超過20%時，一般運土汽車就容易打滑、陷車；而在填土中則需保持“最佳含水量”，方能在壓實時獲得最大干密度。

（3）土的天然密度和干密度土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，叫土的天然密度（簡稱密度）干密度是土的固體顆粒質量與總體積的比值

土的天然密度直接影響了土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性；土的干密度是檢驗填土壓實質量的控制指標（4）土的滲透系數(shù)土的滲透性系數(shù)表示單位時間內水穿透土層的能力，以m/d表示.它影響施工降排水的速度以及降水方案的選擇；在土方填筑時，需根據(jù)不同涂料的滲透系數(shù)確定填鋪順序1.2土方量計算土方工程中土方量的計算主要包括場地平整土方量計算、基坑（槽）土方量計算以及邊坡土方量計算，然后根據(jù)計算所得的挖（填）土方量確定平衡調配方案；根據(jù)工程規(guī)模、施工期限、現(xiàn)場機械設備條件選用土方機械并擬定施工方案。1.2.1場地平整土方量計算建筑工程開工前，要進行場地平整，將現(xiàn)場平整成施工所要求的設計平面確定場地設計標高場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據(jù)，也是總施工圖規(guī)劃和土方豎向設計的依據(jù)。合理確定場地的設計標高，對減少土方量、節(jié)約土方運輸費用、加快施工進度等都具有重要的意義場地設計標高一般應在設計文件上規(guī)定若設計文件對場地設計標高無明確規(guī)定和特殊要求中小型場地可采用“挖填土方量平衡法”確定對大型場地宜作豎向規(guī)劃設計，采用“最佳平面設計法”（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最?。┐_定一般情況下，先根據(jù)場地內挖（填）方平衡的原則，對場地設計標高進行初步計算，在考慮實際因素對設計標高進行調整。2.場地平整土方量計算場地平整土方量的計算方法通常有方格網(wǎng)法和斷面法兩種。斷面法由于計算精度較低，多用于地形起伏變化較大的地區(qū)。對于地形較為平坦、面積較大的場地，通常采用方格網(wǎng)。方格網(wǎng)法現(xiàn)根據(jù)方網(wǎng)格各方格角點的自然地面標高和實際采用的設計標高，算出相應的角點填（挖）高度（施工高度），然后計算每一方格的土方量，并算出場地邊坡的土方量，即可求得整個場地的填（挖）土方總量。1.2.2基坑（槽）土方量計算施工的土方工程外形有時很復雜，幾何形狀不規(guī)則，要做到精確計算比較困難。工程中，常將其劃分成為一定的幾何形狀，采用具有一定精度而又和實際情況近似的方法進行計算基坑土方量計算基坑土方量可按立體幾何中的柱體體積公式計算

2.基槽土方量計算基槽和路堤管溝的土方量可以沿長度方向分段后，再用同樣方法計算

3.邊坡土方量計算(1)土方邊坡為了防止塌方，保證施工安全，在基坑（槽）開挖深度超過一定限度時，土壁應做成有斜率的邊坡土方邊坡的坡度是以土方挖方深度H與放坡寬度B之比表示

邊坡系數(shù)根據(jù)地形圖和邊坡豎向布置圖或現(xiàn)場測繪，邊坡的土方量可以劃分為兩種近似幾何形體計算，一種為三角棱椎體（圖1-10①~③、⑤~?），另一種為三角棱柱體（圖1-10④）（2）邊坡土方量計算（2）邊坡土方量計算三角棱椎體（圖1-10①~③、⑤~?）

三角棱錐體邊坡體積

（2）邊坡土方量計算三角棱柱體（圖1-10④）三角棱柱體邊坡體積

當兩端橫斷面面積相差很大的情況下

1.2.3土方調配土方量計算完成后，還應進行挖、填方平衡計算，綜合考慮土方運距最短、運程合理和各個工程項目的合理施工程序等，做好土方平衡調配，減少重復挖運，從而達到縮短工期和降低成本同時能方便施工的目的1.土方調配原則進行土方調配，必須根據(jù)現(xiàn)場具體情況、有關技術資料、工期要求、土方施工方法與運輸方法綜合考慮，并按調配原則，經(jīng)計算比較，來選擇經(jīng)濟合理的調配方案。（3）合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當?shù)恼{配方向、運輸線路，使土方機械和運輸車輛的性能得到充分發(fā)揮（4）好土用在回填質量要求高的地區(qū)（5）土方平衡調配應盡可能與城市規(guī)劃和農田水利相結合，將余土一次性運到指定棄土場，做到文明施工（1）挖方與填方基本平衡和就近調配（2）考慮近期施工與后期利用相結合的原則以及分區(qū)與全場相結合的原則，還應盡可能與大型地下建筑物的施工相結合，以避免重復挖運和場地混亂2.土方調配表的編制（1）劃分調配區(qū)（2）計算土方量并標明在圖上（3）計算調配區(qū)之間的平均運距（4）確定土方最優(yōu)調配方案（5）繪制土方調配圖、調配平衡表土方調配圖挖方區(qū)編號挖方數(shù)量（m3）各填方區(qū)填方數(shù)量（m3）T1T2T3合計8006005001900W15004005010070

W2500

50040

W350040060

10070

W4400

40040

合計1900

土方量調配平衡表1.3基坑（槽）支護在基坑（槽）開挖中，要求基坑（槽）土壁穩(wěn)定，主要是依靠土體的內摩擦力和粘結力來平衡土體的下滑力保持土壁穩(wěn)定。為了防止土壁坍塌或滑坡，對挖方或填方的邊緣，一般需做成一定坡度的邊坡。當場地受限無法放坡時，則應設置基坑（槽）支護結構等有效的防護措施。1.3.1土方邊坡與防護土方邊坡的大小主要與土質、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關。邊坡可做成直線形、折線形、分級型和梯形

直線形

折線形

分級形

梯形當?shù)刭|條件良好，土質均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底面標高時，可不放坡也不設支撐，但深度不宜超過下表的規(guī)定土的種類容許深度/m密實、中密的砂土和碎石土類（充填物為砂土）1.00硬塑、可塑的粉質黏土及粉土1.25硬塑、可塑的黏土和碎石類土（充填物為黏性土）1.50堅硬的黏土2.00不設支撐時的容許挖方深度永久性挖方邊坡應按設計要求放坡。對臨時性挖方邊坡值可按照《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50202-2018）第9.2.4的規(guī)定執(zhí)行土的類別邊坡值（高：寬）砂土不包括細砂、粉砂1：1.25~1:1.50黏性土堅硬1：0.75~1:1.00硬塑、可塑1：1.00~1:1.25軟塑1:1.50或更緩碎石土充填堅硬、硬塑黏性土1：0.5~1:1.00充填砂土1：1.00~1:1.50臨時性挖方工程的邊坡坡率允許值對留設的邊坡，當使用時間較長時，應做好坡面的保護。常用方法包括薄膜或砂漿覆蓋法，掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹面法，噴射混凝土或混凝土護面法，土袋或砌石壓坡法等

薄膜或砂漿覆蓋法掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹面法

噴射混凝土或混凝土護面法土袋或砌石壓坡法1.3.2淺基坑（槽）支護當開挖基坑（槽）的土體含水量大而不穩(wěn)定，或基坑較深，或受到周圍場地限制而需用較陡的邊坡或直立開挖，而土質較差時，應采取措施對基坑（槽）進行支護才能保證土方開挖施工安全順利進行對寬度不大、深5m以內的淺溝（槽），一般宜設置簡單的橫撐式支撐，其形式需根據(jù)實際開挖深度、土質條件、地下水位、施工時間、施工季節(jié)和當?shù)貧庀髼l件、施工方法與相鄰建（構）筑物情況進行選擇支撐方式簡圖支撐方法及適用條件間斷式水平支撐兩側擋土板水平放置，用工具式或木橫撐借木楔頂緊，挖一層土，支頂一層。適用于能保持立壁的干土或天然濕度的黏土類土，地下水很少，深度在2m以內斷續(xù)式水平支撐擋土板水平放置，中間留出間隔，并在兩側同時對稱立豎方木，再用工具式或木橫撐上、下頂緊。適用于能保持立壁的干土或天然濕度的黏土類土，地下水很少，深度在3m以內連續(xù)式水平支撐擋土板水平連續(xù)放置，不留間隔，兩側同時對稱立豎方木，上、下各頂一根撐木，端頭加木楔頂緊。適用于較松散的干土或天然濕度的黏土類土，地下水很少，深度為3～5m連續(xù)或斷續(xù)式垂直支撐擋土板垂直放置，可連續(xù)或留適當間隙，然后每側上、下各水平頂一根方木，再用橫撐頂緊。適用于較松散或天然濕度很高的土，地下水較少，深度不限水平垂直混合式支撐溝槽上部設連續(xù)式水平支撐，下部設連續(xù)式垂直支撐。適用于溝槽深度較大，下部有含水層的情況對寬度較大、深度不大的淺基坑（槽），常見支撐方法見下表支撐方式簡圖支撐方法及適用條件斜柱支撐水平擋土板釘在柱樁內側，柱樁外側用斜撐支頂，斜撐底端支在木樁上，在擋土板內側回填土適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機械挖土時錨拉支撐水平擋土板支在柱樁的內側，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，在擋土板內側回填土適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機械挖土，不能安設橫撐時使用1.3.3深基坑支護基坑支護結構一般根據(jù)地質條件、基坑開挖深度、對周邊環(huán)境保護要求及降水情況等選用。在支護結構設計中首先要考慮安全可靠性，其次要滿足工程地下結構施工的要求，并應盡可能降低造價和便于施工。

混凝土灌注樁混凝土灌注樁支護是指在待開挖基坑的周圍，用鉆機鉆孔或人工挖孔，然后下鋼筋籠，現(xiàn)場灌注混凝土成樁，形成樁排作為擋土支護灌注樁的排列方式鉆孔灌注樁是樁排式中應用最多的一種，其擋墻抗彎能力強、變形相對較小、經(jīng)濟效益較好。施工很難做到樁與樁相切，多為間隔排列式，故不具備擋水功能，適用于地下水位較深、土質較好的地區(qū)。在地下水位較高的地區(qū)應用時，則需另做擋水帷幕。（2）鋼板樁鋼板樁支護是指用一種特制的鋼板，相互連接打入土層中，構成一道連續(xù)的板墻，主要作為深基坑開挖的臨時擋土、擋水圍護結構。鋼板樁在軟土地區(qū)打設方便，施工速度快且簡便；有一定的擋水能力；可重復使用，但由于一次性投資較高，多以租賃方式租用，用后拔出歸還（3）SMW工法樁支護SMW工法是通過多軸型鉆掘攪拌機將水泥系強化劑與地基土反復混合攪拌，并采用H型鋼或鋼板作為其應力補強材，形成具有足夠強度和剛度的、連續(xù)無接縫的地下墻體。SMW工法施工擾動小，不會產(chǎn)生鄰近地面沉降、房屋傾斜、道路裂損及地下設施移位等危害，同時H型鋼可以重復使用，一般至少可使用四次以上，降低了鋼鐵等資源消耗（4）地下連續(xù)墻支護地下連續(xù)墻是指分槽段用專用機械成槽、澆筑鋼筋混凝土所形成的連續(xù)地下墻體。土方開挖時，地下連續(xù)墻可用作支護結構，既擋土又擋水，還可以同時用作建筑物的承重結構，縮短工期降低工程造價（5）內支撐系統(tǒng)支護當基坑深度較大，懸臂式擋墻的強度和變形無法滿足要求時，可在坑內采用內撐支護，常用的有鋼支撐、混凝土支撐、鋼與混凝土的混合支撐。鋼管支撐的形式主要有對撐和角撐，對撐的間距較大時，可設置腹桿形成桁架式支撐；鋼筋混凝土內支撐剛度大、變形小，能有效控制擋墻和周圍地面的變形，可隨挖土逐層就地現(xiàn)澆，形式可隨基坑形狀而變化，適用于周圍環(huán)境要求較高的深基坑。對撐角撐鋼筋混凝土支撐1.4施工排水與降水土方開挖過程中，當基坑（或溝槽）底面標高低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內；雨期施工時，地面水也會流入坑內。為了保證施工正常進行，防止邊坡塌方和地基承載能力下降，必須在基坑土方開挖前和開挖過程中，根據(jù)工程地質和地下水文情況，采取有效措施做好降水和排水工作，降低地下水位或設置止水帷幕，使地下水位在基坑底面以下。基坑開挖深度淺時，可邊開挖邊用排水溝和集水井進行集水明排。在軟土地區(qū)，基坑開挖深度超過3m時，一般就要用井點降水。當因降水危及基坑及周邊環(huán)境安全時，可采用截水或回灌方法。無論采用哪種方法，降水工作應持續(xù)到基礎施工完畢并回填土后才停止。1.4.1集水明排在基坑或溝槽開挖時，采用截、疏、抽的方法來進行排水。在基坑的兩側或四周設置排水明溝，在基坑四角或每隔30～40m設置集水井，使基坑內的水經(jīng)排水溝流向集水井，然后用水泵將其排出基坑外排水溝、集水井隨基礎開挖逐層設置，并設置在擬建建筑基礎邊凈距0.4m以外；溝邊緣距邊坡坡腳應不小于0.3m；排水溝縱向坡度宜控制在2‰～3‰；排水明溝的底面應比挖土面低0.3～0.5m，集水井底面應比溝底面低0.5m以上，并隨基坑的挖深而加深，以保持水流通暢，井底需鋪設0.3m左右的碎石濾水層，以免抽水時將泥砂抽走，并可防止井底土被擾動。排水時集水井內水位應低于設計要求水位不小于0.5m集水井排水設備簡單、排水方便，費用較低，采用較為普通，宜用于粗粒土層和滲水量小的黏性土。當土層為細砂和粉砂時，地下水滲流會帶走細砂，易導致邊坡坍塌或流砂現(xiàn)象

。當?shù)叵滤惠^高且基底為黏土層時，易引起坑底隆起。防治流砂的原則是“治流砂必治水”。主要途徑有消除、減少或平衡動水壓力或改變其方向。其具體措施有打板樁法、地下連續(xù)墻法、搶挖法、水下挖土法

、枯水期施工法、人工降低地下水位法等。1.4.2人工降低地下水位人工降低地下水位在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設備從中抽水，使地下水位降落在坑底以下，直至施工結束為止。優(yōu)點可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，改善施工條件；使地下水的滲流向下，從根本上防止流砂發(fā)生，并增加土中有效壓力，提高土的強度或密實度。缺點在降水過程中，基坑附近的地基土壤會有一定的沉降，施工時應加以注意。不僅是一種施工措施，也是一種地基加固方法人工降低地下水位方法輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點及深井泵等。方法選擇依據(jù)根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點、設備及經(jīng)濟技術等具體條件進行選擇。1．輕型井點降水1)輕型井點設備：由管路系統(tǒng)、抽水設備組成在基坑的外圍豎向埋設一系列井點管深入含水層內，井點管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出，以達到降水的目的。管路系統(tǒng)：濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等。濾管進水設備通常采用長1.0～1.2m，直徑38mm或51mm的無縫銅管管壁鉆有直徑為12~19mm的呈星棋狀排列的濾孔，濾孔面積為濾管表面積的20%～25%濾管井點管總管彎聯(lián)管骨架管外面包以兩層孔徑不同的銅絲布或塑料布濾網(wǎng)濾網(wǎng)外面再繞一層8號粗鋼絲保護網(wǎng)，濾管下端為一錐形鑄鐵頭。濾管上端與井點管連接。在骨架管與濾網(wǎng)之間用塑料管或梯形鋼絲隔開，塑料管沿骨架管繞成螺旋形濾管井點管直徑38mm或51mm、長5~7m的鋼管，可整根或分節(jié)組成井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管用直徑100~127mm的無縫鋼管，每段長4m，其上裝有與井點管連接的短接頭，間距0.8m或1.2m。由真空泵、離心泵和水氣分離器（叉叫集水箱）等組成抽水設備按負荷長度（即集水總管長度）采用W5型真空泵≤100mW6型真空泵≤200m抽水設備：(1)輕型井點的布置根據(jù)基坑大小與深度、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求等確定。平面布置井點管距離基坑一般不宜小于0.7m，以防局部發(fā)生漏氣井點管間距一般為0.8-1.6m，或根據(jù)土質、降水深度、工程性質等按計算和經(jīng)驗確定，一般可取濾管周長的5～10倍在基坑周圍四角和靠近地下水流方向一邊的井點管應適當加密當基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低值不大于5m時采用布置在地下水流的上游一側，兩端延伸長一般不小于溝槽寬度單排線狀井點平面布置溝槽寬度大于6m，或土質不良，宜用雙排線狀井點雙排線狀井點平面布置面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點四角部分應適當加密環(huán)狀井點平面布置采用多套抽水設備時，井點系統(tǒng)應分段，各段長度應大致相等。分段地點宜選擇在基坑轉彎處，以減少總管彎頭數(shù)量和水流阻力，提高水泵抽吸能力抽水設備宜設置在各段總管的中部，使兩邊水流平衡分段處應設閥門或將總管斷開，以免管內水流紊亂，影響抽水效果高程布置輕型井點的降水深度在考慮設備水頭損失后，不超過6m。井點管的埋設深度H(不包括濾管長)按下式計算H≥H1+h+IL1）確定井點埋深時，還要考慮到井點管一般要露出地面0.2~0.3m。2）如果計算出的井點管的埋設深度大于井點管長度，則應降低井點管

的埋置面3）在任何情況下，濾管必須埋在透水層內，并且比開挖基坑（槽）底

深0.9m以上。4）當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度要求：如上層的土質較好時，可先用集水井排水法挖去一層土再布置井點系統(tǒng)；也可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土，

然后再在其底部裝設第二級井點二級輕型井點示意圖(2)輕型井點的施工輕型井點施工工藝放線定位挖井點溝槽鋪設總管沖孔安裝井點管、灌填砂礫濾料、上部填黏土密封用彎聯(lián)管將井點管與總管接通安裝抽水設備安裝集水箱和排水管開動真空泵排氣、開動離心水泵試抽抽水井點管的埋設質量是保證輕型井點順利抽水、降低地下水位的關鍵采用水沖法施工，分為沖孔和埋管兩個過程沖孔埋管

沖孔先用起重設備將沖管吊起并插在井點的位置上，然后開動高壓水泵，將土沖松，沖管邊沖邊沉。沖孔直徑一般為300mm，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層沖孔深度宜比濾管底深0.5~1.0m，以防沖管拔出時，部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部

埋管井孔沖成后，立即拔出沖管，插入井點管，并在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層，以防孔壁塌土砂濾層一般選用干凈的中粗砂，填灌均勻，并且填至濾管頂面以上1~1.5m，來保證水流暢通井點填砂后，在地面以下0.5~1.0m范圍內用黏土封口，以防漏氣井點系統(tǒng)埋設完畢后應進行試抽，檢查有無漏水、漏氣，出水是否正常，有無淤塞等現(xiàn)象輕型井點在使用時，一般應連續(xù)抽水，若時抽時停容易堵塞濾網(wǎng)，使出水渾濁并引起附近建筑物由于土顆粒流失而沉降、開裂。如果中途停抽，地下水回升，也可能引起邊坡塌方等事故。抽水過程中應按時檢查觀測井中水位下降情況，隨時調節(jié)離心泵的出水閥以控制出水量，使排水均勻，做到細水長流，保持水位面穩(wěn)定在要求位置抽水正常出水規(guī)律：先大后小，先渾后清如果不上水或者水一直較渾濁，或水流變清后又渾濁等情況，應立即檢查糾正。抽水時還需要經(jīng)常觀測真空泵的真空度以判斷井點系統(tǒng)工作是否正常，真空度一般應不低于66.7kPa，如真空度低，通常是由于管路漏氣，應及時檢查管路系統(tǒng)連接處及井點管埋設的密封情況，并采取措施井點管淤塞，一般可以通過聽管內水流聲響、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如果有較多井點管發(fā)生堵塞，嚴重影響降水效果，應逐根用高壓水反沖洗或拔出重埋。地下基礎工程（或構筑物）竣工并回填土后，方可拆除井點系統(tǒng)，所留井孔用砂礫石填密實，地面以下2m范圍內用黏土填實為觀察地下水位的變化，可在影響半徑內設觀察孔降水對周圍建筑的影響（1）地下水流失造成地下水位下降、地基自重應力增加和土層壓縮等原因，會產(chǎn)生較大的地面沉降;（2）土層的不均勻性和降水后地下水位呈漏斗曲線，四周土層的自重應力變化不一而導致不均勻沉降，使周圍建筑物基礎下沉或房屋開裂。2．噴射井點降水噴射井點降水

是在井點管內部裝設特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機通過井點管中的內管向噴射器輸入高壓水（噴水井點）或壓縮空氣（噴氣井點），形成水氣射液，將地下水經(jīng)井點外管與內管之間的間隙抽出排。基坑面積較大時，采用環(huán)形布置；施工設備進出口（道路）處的井點間距為5～7m；沖孔直徑為400～600mm，深度比濾管底深1m以上基坑寬度小于10m時，采用單排線型布置；大于10m時作雙排布置

井點間距一般為2.0～3.5m；3．電滲井點降水電滲井點降水是在輕型井點或噴射井點管的內側加設電極，通以直流電，利用黏土的電滲現(xiàn)象和電泳特性，使?jié)B透系數(shù)較小的黏土空隙中的水流動加速，從而使地基排水效率得到提高4．深井井點降水深井井點在深基坑的周圍埋置深于基底的井管，通過設置在井管內的潛水電泵將地下水抽除，使地下水位低于坑底優(yōu)點排水量大，降水深，井距大，對平面布置的干擾小，不受土層限制，井點制作、降水設備及操作工藝、維護均較簡單，施工速度快，井點管可以整根拔出重復使用缺點一次性投入大，成孔質量要求嚴格1.4.3回灌和截水為防止或減少降水對周圍環(huán)境的影響，避免產(chǎn)生過大的地面沉降，可采取回灌井點法、砂溝、砂井回灌以及截水措施。1．回灌井點法在降水井點與需保護的建筑物、構筑物間設置一排井點。在降水井點抽水的同時通過回灌井點向土層內灌入適量的水（經(jīng)過處理的降水井點抽出的水），形成一道隔水帷幕，從而阻止或減少回灌井點外側被保護的建（構）筑物基礎的地下水流失，使原建筑物下仍保持較高的地下水位，以減小其沉降程度2．砂溝、砂井回灌在降水井點與被保護建（構）筑物之間設置砂井作為回灌井，沿砂井布置一排砂溝，將降水井點抽出的水，適時、適量地排入砂溝，再經(jīng)砂井回灌到地下3．截水利用截水帷幕，切斷基坑外的地下水流入基坑內部。截水帷幕通常用注漿法、旋噴法、深層攪拌水泥土樁墻等形成。1.5土方機械化施工在土方施工中，一般采用機械開挖、人工修整的方式。人工開挖只適用于小型基坑（槽）、管溝及土方量少的場所，對大量土方應盡可能采用機械化和先進的作業(yè)方法，以減輕繁重的體力勞動，加快施工進度，提高生產(chǎn)率。推土機土方施工常用機械鏟運機挖掘機裝載機壓實機械1.5.1常用土方施工機械由拖拉機和推土鏟刀組成，能夠獨立完成挖土、運土和卸土工作推土機的特點操作靈活運轉方便所需工作面較小行駛速度快易于轉移能爬30°左右的緩坡1、推土機主要用途場地清理和平整開挖深度1.5m以內的基坑，填平溝坑，以及配合鏟運機、挖土機工作等?？梢酝埔恢寥愅粒?jīng)濟運距100m以內，效率最高為60m生產(chǎn)效率主要決定因素切土、推土、回程等工作的循環(huán)時間推土鏟刀前推土的體積提高生產(chǎn)率的方法下坡推土法分批集中，一次推送法溝槽推土法并列推土法1．下坡推土法斜坡上推土機順下坡方向切土與推運，坡度不要超過15%，避免后退時爬坡困難。2．分批集中，一次推送法在硬質土中，切土深度不大，將土先堆積在一處，然后集中推送到卸土區(qū)，使鏟刀前保持滿載，堆積距離不宜大于30m，推土高度以2m內為宜3．溝槽推土法推土機重復多次在一條作業(yè)線上切土和推土，使地面逐漸形成一條淺槽?？稍黾?0%~30%的推土量。槽的深度以1m左右為宜，槽間土埂寬約0.5m。4．并列推土法平整面積較大的場地時，采用兩臺或三臺推土機并列推土。兩機并列推土可增大推土量15%~30%，三機并列推土可增加推土量30%～40%。相鄰兩臺推土機的鏟刀應保持150~300mm間距，避免互相影響。

2、鏟運機能綜合完成全部土方施工工序（挖土、裝土、運土、卸土、平土）的土方機械，按行走方式分為自行式和拖式兩種自行式鏟運機拖式鏟運機對行駛道路要求較低，行駛速度快、操縱靈活、運轉方便、生產(chǎn)率高鏟運機的特點常應用于坡度在20以內的大面積場地平整，開挖大基坑、溝槽以及填筑路基、堤壩等工程主要用途鏟運機的開行路線選定鏟運機斗容量后，生產(chǎn)率高低主要取決于機械的開行路線和施工方法。開行路線確定的依據(jù)填方、挖方區(qū)的分布情況并結合當?shù)鼐唧w條件進行選擇。主要分為環(huán)形路線和8字形路線兩種。（1）環(huán)形路線根據(jù)鏟土和卸土的相對位置不同，可分為兩種：（a）（b）（a）（b）每一循環(huán)只完成一次鏟土與卸土。（1）環(huán)形路線當挖填交替而挖填方之間的距離又較短時，則可采用C)大環(huán)形路線特點：一次循環(huán)可完成兩次鏟土與回填的作業(yè)，減少轉彎次數(shù)，提高生產(chǎn)效率（2）8字形路線輪流在兩個工作面上進行，每一個循環(huán)完成兩次挖土和卸土的作業(yè)，比環(huán)形路線縮短運行時間，從而提高了生產(chǎn)率。每循環(huán)兩次轉彎方向不同，可避免機械行駛時的單側磨損。適用于取土坑較長的路基填筑，以及坡度較大的場地平整。3、挖掘機是基坑（槽）土方開挖的常用機械。按工作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四類正鏟挖土機特點：“向前向上，強制切土”。適用：開挖停機面以上的一~三類土，它與運土汽車配合能完成整個挖運任務?？捎糜陂_挖大型干燥基坑以及土丘等。挖掘能力大，生產(chǎn)率高開挖方式正向挖土側向卸土正向挖土后方卸土正向挖土側向卸土挖土機沿前進方向挖土，運輸工具停在側面裝土優(yōu)點：挖土機卸土時動臂回轉角度小，運輸工具行駛方便。生產(chǎn)率高，使用廣泛。挖土機沿前進方向挖土，運輸工具停在挖土機后方裝土特點：開挖的工作面較大，但挖土機卸土時動臂回轉角大，生產(chǎn)率低，運輸車輛要倒車開入，一般只宜用來開挖工作面較狹小且較深的基坑。正向挖土后方卸土反鏟挖土機特點：“后退向下，強制切土”。適用：開挖停機面以下的一~三類土，適用于挖基坑、基槽和管溝、有地下水的土或泥濘土。

挖掘能力比正鏟小溝端開挖溝側開挖開挖寬度受限制，不能控制好邊坡，停在溝邊穩(wěn)定性差。無法采用溝端開挖時采用。開挖方式拉鏟挖土機特點：“后退向下，自重切土”適用：開挖停機面以下的一~二類土，開挖大而深的基坑或水下挖土。挖土半徑和深度大，不如反鏟靈活，精度差抓鏟挖土機特點：“直上直下，自重切土”適用：開挖停機面以下的一~二類土，如窄而深的基坑、挖取水中淤泥、裝卸碎石、礦渣等松散材料，軟土地區(qū)開挖基坑等。挖掘力較小4、裝載機裝載機按行走方式分履帶式和輪胎式兩種，按工作方式分單斗式、鏈式和輪斗式裝載機。適用于裝卸土方和散料，也可用于松軟土的表層剝離、地面平整和場地清理等工作履帶式

輪胎式?jīng)_擊式壓實機械5、裝載機根據(jù)壓實的原理不同，分為沖擊式、碾壓式和振動壓實機械三大類利用夯錘下落的沖擊力夯實土壤，主要有蛙式打夯機和內燃式打夯機兩類。適用：狹小的場地和溝槽作業(yè)，也可用于室內地面的夯實及大型機械無法到達的邊角的夯實。[A1]

蛙式打夯機內燃式打夯機光面碾用于土方的回填壓實；羊足碾適用于黏性土的回填壓實，不能用在沙土和面層土的壓實；氣胎碾的彈性好，壓力均勻，碾壓質量好碾壓式壓實機械可以利用機械滾輪的壓力壓實土壤以達到所需的密實度，常用的有光面碾、羊足碾、氣胎碾。碾壓式壓實機械可以利用機械滾輪的壓力壓實土壤以達到所需的密實度，常用的有光面碾、羊足碾、氣胎碾。光面碾光面碾用于土方的回填壓實；羊足碾適用于黏性土的回填壓實，不能用在沙土和面層土的壓實；氣胎碾的彈性好，壓力均勻，碾壓質量好振動壓實機械借助機械激振力使土顆粒發(fā)生相對位移而達到密實，適用于非黏性土壓實振動平板夯生產(chǎn)率高，壓實效果好，主要用在工程量大的大型土石方工程中振動壓路機手扶式振動碾1.5.2土方挖運機械的選擇標準：效率高、費用低。（1）地形起伏不大，坡度小，土方面積大，含水適當，平均運距短。（2）地形起伏較大，挖土高度≥3m，運距>1km，工程量大且集中。鏟運機正鏟挖土機+自卸汽車推土機+自卸汽車（3）開挖基坑推土機：深1~2米，基坑不太長鏟運機：深2米以內，線狀基坑正鏟挖土機：基坑大，集中含水量較小地下水位較高反鏟、拉鏟、抓鏟+自卸汽車1.6基坑（槽）土方開挖基坑開挖前應完成支護結構、地面排水、地下水控制、基坑及周邊環(huán)境監(jiān)測、施工條件驗收和應急預案準備等工作的驗收，合格后方可進行土方開挖。開挖過程中應隨時檢查平面位置、水平標高、邊坡坡率、壓實度、排水系統(tǒng)、地下水控制系統(tǒng)、預留土墩、分層開挖厚度、支護結構的變形，并隨時觀測周圍環(huán)境變化。1.6.1基坑開挖方案主要有放坡挖土、中心島（墩）式挖土、和盆式挖土放坡挖土最經(jīng)濟的挖土方案當基坑開挖深度不大（軟土地區(qū)挖深不超過4m；地下水位低的土質較好地區(qū)挖深亦可較大）、周圍環(huán)境又允許時，經(jīng)驗算能確保土坡的穩(wěn)定性時，均可采用放坡開挖中心島（墩）式挖土

盆式挖土1.6.2土方開挖和支撐施工注意事項原則：開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖

開挖注意事項：1.在坑頂1.0m內不得堆放棄土，在此距離外堆土高度不得超過1.5m；2.在樁基周圍、墻基或圍墻一側，不得堆土過高；3.基坑(槽)挖好后，應立即做墊層或澆筑基礎；4.如用機械挖土，為防止基底土被擾動，在基底留出200～400㎜厚的土層，待基礎施工前采用人工開挖5.挖土不得挖至基坑(槽)的設計標高以下，如個別處超挖，應用與基土相同的土料填補，并夯實到要求的密實度。其它：⑴基坑開挖，上部應有排水措施，防止地表水流入坑內沖刷邊坡，造成塌方和破壞基土。⑵基坑開挖，應進行測量定位、抄平放線，定出開挖寬度，根據(jù)土質和水文情況確定在四側或兩側、直立或放坡開挖，坑底寬度應注意預留施工操作面。⑶應根據(jù)開挖深度、土體類別及工程性質等綜合因素確定保持土壁穩(wěn)定的方法和措施。⑷基坑開挖的一般程序：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預留土層等。相鄰基坑開挖時應遵循先深后淺或同時進行的施工程序，挖土應自上而下水平分段分層進行，邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，每3m左右修一次坡，至設計標高再統(tǒng)一進行一次修坡清底。⑸基坑開挖應防止對基礎持力層的擾動。基坑挖好后不能立即進入下道工序時，應預留15(人工)～30cm(機械)一層土不挖，待下道工序開始前再挖至設計標高，以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡。⑹在地下水位以下挖土，應在基坑內設置排水溝、集水井或其它施工降水措施，降水工作應持續(xù)到基礎施工完成；⑺雨季施工時基坑槽應分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層；⑻棄土應及時運出，在基坑槽邊緣上側臨時堆土、材料或移動施工機械時，應與基坑上邊緣保持1m以上的距離，以保證坑壁或邊坡的穩(wěn)定；⑼基坑挖完后，應組織有業(yè)主、設計、勘察、監(jiān)理四方參與的基坑驗槽，并報質監(jiān)站驗證。符合要求后方可進入下一道工序。1.7土方回填與壓實土方回填時，應先低處后高處，逐層填筑?；靥罨椎奶幚?，應符合設計要求，在土方回填前應先清除基底垃圾、樹根等雜物，抽除坑穴積水、淤泥，對軟土進行處理。填土區(qū)如遇有地下水或滯水時，必須采取排水措施以保證施工順利進行，坡面有滲水時，應設置盲溝將滲水引出填筑體外。1.7.1填方土料及壓實方法填方土料應符合設計要求，以保證填方的強度和穩(wěn)定性填方土料設計無規(guī)定時應符合以下規(guī)定：（1）碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪厚的3/4），可用于表層以下的填料；（3）碎塊草皮和有機質含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方；（2）含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料；（4）淤泥和淤泥質土，一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過含

水量處理符合壓實要求后，可用于填方中的次要部位。含有大量有機物的土壤、石膏或水溶性硫酸鹽含量大于2%的土壤、凍結或液化狀態(tài)的土壤不能作填土之用。（5）當采用不同土填筑時，不能將各種土混合使用，應分層填筑并將透水

性較小的土料填在上層，以免填方內形成水囊或浸泡基礎。1.7.2填方壓實的影響因素壓實功土的含水量每層鋪土厚度1、壓實功的影響砂土只需碾壓2~3遍粉土只需碾壓3~4遍粉質黏土或黏土只需碾壓5~6遍松土不宜用重型碾壓機械直接滾壓，先用輕碾壓實，再用重碾碾壓2、含水量的影響當水的含水量適當時，水起了潤滑作用和黏結作用，土顆粒之間的摩擦阻力減少，壓實效果才好手握成團落地開花3、鋪土厚度的影響在壓實功作用下，土中的應力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質和含水量等有關1.8土方工程質量標準與安全技術1.8.1質量標準（1）基坑、基槽和管溝基底的土質，必須符合設計要求，并嚴禁擾動基底土層。（2）填方的基底處理，必須符合設計要求或施工規(guī)范規(guī)定。（3）填方柱基、基坑、基槽、管溝回填的涂料必須符合設計要求和施工規(guī)范要求。(4)填方柱基壓實系數(shù)應符合設計要求。采用環(huán)刀法取樣時，基坑和室內回填，每層按100m2~500m2取樣1組，且每層不少于1組；柱基回填，每層抽樣柱基總數(shù)的10%，且不少于5組；基槽或管溝回填，每層按長度20m~50m取樣1組，且每層不少于1組；室外回填，每層按100m2~500m2取樣1組，且每層不少于1組，取樣部位應在每層壓實后的下半部。平整后的場地表面應逐點檢查；土方工程的標高檢查點為每100m2取1點，且不應少于10點；平面幾何尺寸（長度、寬度等）應全數(shù)檢查；邊坡為每20m取1點，且每邊不應少于1點；表面平整度檢查點為每100m2取1點，且不應少于10點。1.8.2安全技術（1）基坑開挖時，兩人操作間距應大于2.5m。多臺機械開挖，挖土機間距應大于10m，在挖土機工作范圍內，不許進行其他作業(yè)。開挖應由上而下，逐層進行，嚴禁先挖坡腳或逆坡挖土。（2）機械多臺階同時開挖，應驗算邊坡的穩(wěn)定，挖土機離邊坡應有一定的安全距離，以防塌方。在有支撐的基坑槽中使用機械挖土時，應防止破壞支撐。在坑槽邊使用機械挖土時，應計算支撐強度，必要時應加強支撐。（3）基坑（槽）和管溝回填時，下方不得有人，檢查打夯機的電器線路，防止漏電、觸電。（4）拆除護壁支撐時，應按照回填順序，從下而上逐步拆除；更換支撐，必須先安后拆。（5）坑（槽）溝邊1m以內不得堆土、堆料和停放機具，1m以外堆土，其高度不宜超過1.5m?？樱ú郏?、溝與附近建筑物的距離不得小于1.5m，危險時必須加固。項目2基礎工程施工教學目標1.掌握地基的加固處理方法、適用范圍、施工要點和質量檢2.掌握淺埋式基礎的施工要點3.理解樁基礎的施工工藝、質量要求4.掌握樁基礎的質量驗收標準及檢測方法5.學習新技術、新工藝、新材料、新設備，關注行業(yè)熱點；養(yǎng)成遵守行業(yè)標準、規(guī)范的習慣，增強遵紀守法意識；養(yǎng)成具體問題具體分析、實事求是、不怕繁瑣、精益求精、一絲不茍的工作作風；養(yǎng)成愛護公共財物的習慣。2.1地基基礎及加固2.1.1換填法換填法是將基礎底面下處理范圍內的天然軟土全部挖除或部分挖除，用砂、石、灰土、素土或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性、強度較高的材料分層回填，并夯(壓、振)實至設計要求的密實度，作為地基的持力層使用。1.適用范圍

換填法地基常用于荷載不大的建筑、地坪、堆料場地和道路工程的地基處理，適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、膨脹土、素填土、季節(jié)性凍土地基及暗溝、暗塘等淺層處理。

應根據(jù)建筑物的體形、結構特點、荷載情況和地質條件，并綜合施工機械設備及當?shù)夭牧蟻碓淳C合分析，選擇換填材料和施工方法。2、施工要點（1）砂和砂礫石墊層①鋪設墊層前應驗槽，將浮土清除?；舆吰卤仨毞€(wěn)定，防止振搗時坍塌。槽底或兩側如有空洞、溝、墓穴等，應在墊層施工前加以處理。如墊層下有厚度較小的淤泥或淤泥質土層，在碾壓荷載下拋石能擠入該層底面時，可采取擠淤處理。先在軟弱土面上堆填塊石、片石等，然后將其壓人以置換和擠出軟弱土，再做墊層鋪設。②墊層底面標高不同時，土面應挖成階梯或斜坡搭接，按先深后淺的順序施工，搭接處應夯壓密實。分層分段鋪設時，接頭應作成斜坡或階梯形搭接，每層錯開0.5—1.0m，并應充分搗實。③人工級配的砂礫石，應先將砂、卵石拌合均勻后再鋪夯壓實。④墊層鋪設時，嚴禁擾動墊層下臥層及側壁的軟弱土層，防止被踐踏、受凍或受浸泡。對基坑下靈敏度大的地基，在墊層最下一層只能用木夯夯實，以免破壞基底的土體結構。⑤墊層應分層鋪設，分層夯實或壓實?；觾阮A先安好5rn×5m網(wǎng)格標樁，控制每層砂墊層的鋪設厚度。夯實要做到交叉重疊1/3，防止漏振、漏壓。夯實(碾壓)遍數(shù)、振動時間應通過試驗確定。在下層密度經(jīng)檢驗合格后，方可進行上層施工。⑥當?shù)叵滤^高在飽和的軟弱地基上鋪設墊層時，應加強基坑內外側四周的排水工作，防止砂墊層泡水，或采取降低地下水位措施，使地下水位降低到基坑底500mm以下。⑦墊層鋪設完畢，應立即進行下道工序施工，嚴禁小車及人在砂層上面行走，必要時應在墊層上鋪板行走。在鄰近進行低于砂墊層頂面的開挖時，應采取措施保證砂墊層穩(wěn)定。（2）灰土墊層①施工前應先驗槽，清除松土，如有積水、淤泥應清除晾干，槽底要求平整干凈。②灰土墊層拌和灰土時，應根據(jù)氣溫和土料的濕度攪拌均勻，灰土的顏色應一致，含水量宜控制在最優(yōu)含水量±2%的范圍(最優(yōu)含水量可通過室內擊實試驗求得，一般(14%—18%)。③填料時應分層回填，其厚度宜為200—300mm，夯實機具可根據(jù)工程大小和現(xiàn)場機具條件確定，可參照教材表2-1選用。夯(壓)遍數(shù)應按設計要求的干密度由夯實試驗確定，一般不少于4遍。④當日鋪填的灰土當日壓實，且壓實后三日內不得受水浸泡。⑤雨期施工時，應適當采取防雨、排水措施，保證在無水狀態(tài)下施工。⑥冬期施工，必須在基層不受凍的狀態(tài)下進行，應采取有效的防凍措施。（3）素土墊層①土料的施工含水量應控制在最優(yōu)含水量op士2%的范圍內，最優(yōu)含水量可通過室內擊實試驗求得(相應于土達到最大干密度時的含水量)，也可按當?shù)亟?jīng)驗取用。一般黏性土的最優(yōu)含水量在19%—21%之間。當含水量過大時，應晾曬風干;如含水量過小，應淋水濕潤。②填土時應從基坑的最低處開始分層填料壓實，不宜任意分段留縫。③如因墊層下方的土質差異較大使墊層底部標高不一致時，基坑(槽)底面宜挖成階梯形，每階寬度不少于500mm，施工時按先深后淺的順序進行鋪填，并應注意搭接處的質量。④每鋪設碾壓完一層后應進行質量檢驗，檢驗合格后方可進行下一層施工，施工時應先在該層表面用推土機拉毛，然后再繼續(xù)填土，以保證上下層良好的結合。（3）素土墊層⑤上下相鄰土層接搓應錯開，其間距不應小于500mm。接搓不得在基礎下、墻角、柱墩等部位，在接搓500mm范圍內應增加夯實遍數(shù)。⑥分層填土的厚度和夯實遍數(shù)，一般根據(jù)所選擇的夯實機具和設計要求的密實度進行現(xiàn)場夯實試驗確定。⑦施工中每班鋪平的土料必須當班夯實，不得隔天夯實。3.質量驗收標準和方法

墊層的質量檢驗必須分層進行，檢驗每層的平均壓實系數(shù)和干密度。素土、灰土及砂墊層可用環(huán)刀法和貫人法檢驗質量(砂墊層也可用鋼筋貫人代替)，并均應通過現(xiàn)場試驗，以控制壓實系數(shù)所對應的貫人度為合格標準。壓實系數(shù)的檢驗必須用環(huán)刀法或其它的標準方法。（1）環(huán)刀取樣法（2）貫入法（3）檢驗數(shù)量（4）質量檢驗標準

表2-3灰土地基質量驗收標準

項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1地基承載力不小于設計值靜載試驗2配合比設計值檢查拌合時的體積比3壓實系數(shù)不小于設計值環(huán)刀法一般項目1石灰的粒徑mm≤5篩析法2土料有機質含量≤5％灼燒減量法3土顆粒粒徑mm≤15篩分法4含水量最優(yōu)含水率±2％烘干法5分層厚度mm±50水準測量

表2-4

砂和砂石地基質量驗收標準

項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1地基承載力不小于設計值靜載試驗2配合比設計值檢查拌和時的體積比或重量比3壓實系數(shù)不小于設計值灌砂法、灌水法一般項目1砂石料有機質含量≤5％灼燒減量法2砂石料含泥量≤5％水洗法3石料粒徑mm≤50篩析法4分層厚度mm±50水準測量2.1.2強夯地基

對地基土的碾壓與夯實，最早使用的方法多是機械碾壓、振動壓實、重錘夯實等。這些方法所使用機械設備的能量相對都較小，因此壓實、夯實的影響深度都較小，一般在1.5m以內。后來在20世紀60年代由法國一家技術公司創(chuàng)立了強夯法，該法采用高能量的夯擊作用改變原地基土的壓實機理，使夯擊密實的影響深度及效果有了很大的提高。

為了達到較好的夯實效果，可考慮預先在土中設置沙井，再進行強夯。或者采用動力置換，該法是先在軟土上面做砂墊層，然后在夯坑中填人砂石等填料，再將填料夯成粗短的砂石樁(長度可達4m以上)，通過砂石井排除土中孔隙水，便于土體的動力固結。

強夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土及赫性土、濕陷性黃土、雜填土、素填土等地基;對高飽和度的粉土及豁性土地基，當采用在夯坑內回填碎石等粗顆粒材料進行強夯置換時，應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。1.機具設備強夯法的施工機械設備很簡單，主要由夯錘、起重機、自動脫鉤裝置三部分組成。2.施工要點（1）技術要求①強夯法的有效加固深度

由教材表2-5強夯法的有效加固深度

確定。②夯點的平面布置

夯點的平面布置應根據(jù)建筑物的基底平面形狀確定，常采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。

對大面積基礎，宜采用正方形布置;對條形基礎，可采用點線插檔法布置;對于柱基可采用點夯法夯擊，也可沿柱列線布置。每個基礎或縱橫墻交接處應設置對稱夯點，故常采用三角形布置。

強夯夯擊范圍應大于建筑物基礎的范圍，每邊超出基礎外沿的寬度宜為處理深度的1/3—1/2，并不宜小于3m。夯點平面布置示意圖（a）矩形2遍布置；（b）矩形3遍布置；（c）三角形2遍隔排布置；（d）三角形2遍布置③夯點的間距布置

根據(jù)實際工程經(jīng)驗，一般情況下第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.5—3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當減小。對于處理深度較深或單點夯擊力較大的工程，第一遍夯點間距應適當加大，宜為5—9m;對土層較薄的砂土或回填土，第一遍夯點間距最大，以后每遍夯點間距可與第一遍相同，也可適當減小。④夯擊遍數(shù)

可根據(jù)地基土的性質與夯擊功能及有效加固深度確定，大多數(shù)工程一般情況下可采用2—3遍，黏性土遍數(shù)可適當增加，最后再以低能量滿夯兩邊。一般情況對顆粒較粗、滲透性較強的地基土夯擊遍數(shù)可少一些，對顆粒較細、滲透性較差的地基土夯擊遍數(shù)可多一些。⑤每一夯點的擊數(shù)

每遍每一夯點的夯擊次數(shù)應通過現(xiàn)場試夯確定，一般情況為4—8擊。每點的夯擊數(shù)應滿足最后兩擊的平均夯沉量要求，即當單擊夯擊能小于4000kN·m時不應大于50mm;單擊夯擊能為4000—6000kN·m時不應大于100mm;當單擊夯擊能大于6000kN·m時不應大于200mm。⑥間隔時間

主要取決于土中孔隙水壓力的消散時間，對于砂土地基由于孔隙水壓力的消散時間很短，可以連續(xù)夯擊。對于滲透性較差的豁性土地基一般相隔15—30天為宜。（2）施工工藝順序①測放第一遍夯點位置、測量場地高程;②起重機械就位;③夯錘對準夯點位置;④將夯錘吊起到預定高度脫鉤使夯錘自由下落夯擊地面;⑤按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準完成一個夯點;⑥移動到下一夯點，重復以上步驟，完成第一遍全部夯點的夯擊;⑦用推土機將夯坑填平，測量場地高程;⑧按規(guī)定的間隔時間，按上述步驟完成第2遍夯擊⑨用低能量滿夯施工場地2遍，將場地表層松土夯實，并測量場地最后高程。2.1.3振沖法

采用振沖法施工的振沖地基，又稱振沖樁復合地基，是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動，同時開動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根樁體，樁體與原地基構成復合地基，以提高地基的承載力，減少地基的沉降和沉降差的一種快速、經(jīng)濟有效的加固方法。該法具有技術可靠，機具設備簡單，操作技術易于掌握，施工簡便，節(jié)省三材，加固速度快，地基承載力高等特點。

振沖法按加固機理和效果的不同，可分為振沖置換法和振沖密實法兩類。前者適用于處理不排水、抗剪強度小于20kPa的黏性土、粉土、飽和黃土及人工填土等地基。后者適用于處理砂土和粉土等地基，不加填料的振沖密實法僅適用于處理黏土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。1.機具設備振沖法施工的主要設備是振沖器，起重設備、供水泵、填料設備、電控系統(tǒng)、排漿泵電纜、膠管等機具。2.施工要點（1）施工前準備①施工前的準備工作包括收集資料，掌握現(xiàn)場的水文地質資料，熟悉圖紙和施工技術;②平整場地達到三通一平；放線布樁確定打樁方法;布里現(xiàn)場的堆料及排污溝等工作。③振沖法成孔順序一般有帷幕法、排孔法、跳打法等?？筛鶕?jù)具體情況選用。（2）施工工藝順序①振沖器定位:振沖器用吊車就位，使振沖器對準樁位，誤差應小于10mm；②振沖開孔:啟動電動機和高壓射水泵，在高頻振動和高壓射水的共同作用下使振沖器下沉，下沉速度控制為1.0—2.0m/min，水壓控制為200—600kPa，水量控制為200—400L/min；③注水清孔:振沖器沉入土中到設計深度以上0.3—0.5m處留振30s，然后提升振沖器至井口，重復下沉提升1—2次，用循環(huán)水帶出孔中較稠的泥漿進行清孔；④邊振邊提:清孔后向孔內逐段填人砂石料，一邊噴水一邊振動使墳料密實，達到“密實電流”為止，表明填料已經(jīng)振實.逐段填料振密，逐段提升振沖器，每次振沖器上提0.3—0.5m；⑤完成制樁:重復“④”步驟直至振沖器回到地面，形成砂石樁。①振沖器定位②振沖造孔③注水清孔④邊振邊提⑤完成制樁

振沖法施工工藝2.2淺基礎

一般工業(yè)與民用建筑在基礎設計中多采用天然淺基礎，它造價低、施工簡便。常用的淺基礎類型有條式基礎、杯形基礎、筏式基礎和箱形基礎等。2.2.1條形基礎施工

條式基礎包括柱下鋼筋混凝土獨立基礎和墻下鋼筋混凝土條形基礎。條形基礎的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩等荷載情況下使用。因高度不受臺階寬高比的限制，故適宜于需要“寬基淺埋”的場合下采用。1.基坑(槽)應進行驗槽，局部軟弱土層應挖去，用灰土或砂礫分層回填夯實至基底相平?；?槽)內浮土、積水、淤泥、垃圾、雜物應清除干凈。驗槽后地基混凝土應立即澆筑，以免地基土被擾動。

2.墊層達到一定強度后，在其上彈線、支模。鋪放鋼筋網(wǎng)片時底部用與混凝土保護層同厚度的水泥砂漿墊塞，以保證位置正確。

3.在澆筑混凝土前，應清除模板上的垃圾、泥土和鋼筋上的油污等雜物，模板應澆水加以濕潤。

4.基礎混凝土宜分層連續(xù)澆筑完成。階梯形基礎的每一臺階高度內應分層澆搗，每澆筑完一臺階應稍停0.5—1.0h，待其初步獲得沉實后，再澆筑上層，以防止下臺階混凝土溢出，在上臺階根部出現(xiàn)爛脖子，臺階表面應基本抹平。

5.錐形基礎的斜面部分模板應隨混凝土澆搗分段支設并頂壓緊，以防模板上浮變形，邊角處的混凝土應注意搗實。嚴禁斜面部分不支模，用鐵鍬拍實。

6.基礎上有插筋時，要加以固定，保證插筋位置的正確，防止?jié)矒v混凝土發(fā)生移位。混凝土澆筑完畢，外露表面應覆蓋澆水養(yǎng)護。2.2.2杯型基礎施工杯形基礎常用作鋼筋混凝土預制柱基礎。施工要點：

1.混凝土應按臺階分層澆筑，對高杯口基礎的高臺階部分按整段分層澆筑。

2.杯口模板可做成二半式的定型模板，中間各加一塊楔形板，拆模時，先取出楔形板然后分別將兩半杯口模板取出。為便于周轉宜做成工具式的，支模時杯口模板要固定牢固并壓漿。

3.澆筑杯口混凝土時，應注意四側要對稱均勻進行，避免將杯口模板擠向一側。

4.施工時應先澆筑杯底混凝土并振實，注意在杯底一般有50mm厚的細石混凝土找平層，應仔細留出。待杯底混凝土沉實后，再澆筑杯口四周混凝土?；A澆搗完畢，在混凝土初凝后終凝前將杯口模板取出，并將杯口內側表面混凝土鑿毛。

5.施工高杯口基礎時，可采用后安裝杯口模板的方法施工，即當混凝土澆搗接近杯口底時，再安裝固定杯口模板，繼續(xù)澆筑杯口四周混凝土。2.2.3筏形基礎施工

筏式基礎由鋼筋混凝土底板、梁等組成。筏式基礎分為梁板式和平板式兩類1．構造要求筏形基礎（a）梁板式；（b）平板式1—底板；2—梁；3—柱；4—支墩2．施工要點

1.施工前，如地下水位較高，可采用人工降低地下水位至基坑底不少于500mm，以保證在無水情況下進行基坑開挖和基礎施工。

2.施工時，可采用先在墊層上綁扎底板、梁的鋼筋和柱子錨固插筋，澆筑底板混凝土，待達到25%設計強度后，再在底板上支梁模板，繼續(xù)澆筑完梁部分混凝土；也可采用底板和梁模板一次同時支好，混凝土一次連續(xù)澆筑完成，梁側模板采用支架支承并固定牢固。

3.混凝土澆筑時一般不留施工縫，必須留設時，應按施工縫要求處理，并應設置止水帶。

4.基礎澆筑完畢，表面應覆蓋和灑水養(yǎng)護，并防止地基被水浸泡。2.2.4箱形基礎施工

箱形基礎是由鋼筋混凝土底板、頂板、外墻以及一定數(shù)量的內隔墻構成的封閉箱體。1．構造要求2.施工要點1—底板；2—外墻；3—內墻隔墻；4—內縱隔墻；5—頂板；6—柱箱型基礎2.3樁基礎

樁是深入土層的柱狀構件，樁與連接樁頂?shù)某信_組成深基礎，簡稱樁基。其作用是將上部結構的荷載，通過較軟弱地層傳遞到深部較堅硬的、壓縮性小的土層或巖層。

在一般房屋基礎工程中，樁主要承受垂直的軸向荷載，但在河港、橋梁、高聳塔型建筑、近海鉆采平臺、支擋建筑以及抗地震等工程中，樁還需承受來自側向的風力、波浪力、土壓力和地震力等水平荷載。樁基通過作用于樁端（云南習慣稱樁尖）的地層阻力和樁周圍的摩阻力來支承軸向荷載，依靠樁側土層的側向阻力來支承水平荷載。2.3.1樁基礎工程基本知識1.基本概念

樁身和連接于樁頂?shù)某信_共同組成，用以承受和傳遞上部荷載的基礎形式，稱之樁基礎。

樁基礎是常用的一種深基礎形式。當淺層地基土的強度和變形不能滿足設計要求時，往往采用樁基礎。2.樁基礎的組成樁基礎由承臺和樁身兩大部分組成。承臺：承受全部結構的重量，并把荷載傳遞給樁。樁身：是基礎中的柱狀構件，其作用在于穿過軟弱土層，把承臺傳來的全部荷載傳遞到較堅硬、較密實、壓縮性較小的土層或巖石上。①按作用性質及傳力特點分類②按使用材料分類③按施工方法分類

樁基礎1—持力層；2—樁；3—樁基承臺;4—上部建筑物；5—軟弱層

3.樁基礎的分類（見教材圖2-10）

2.3.2鋼筋混凝土預制樁施工

鋼筋混凝土預制樁施工的施工方法主要有打入法和靜壓法，打入法（錘擊法）是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對樁的阻力，使樁沉到預定的深度或達到持力層的一種打樁施工方法。靜壓法是利用無噪聲、無振動的靜壓力將樁壓入土中，常用于土質均勻的軟土地基的沉樁施工。1.施工準備（1）場地平整及周邊障礙物處理。（2）定樁位及埋設水準點。依據(jù)施工圖設計要求，把樁基定位軸線的位置在施工現(xiàn)場準確地測定出來，并做出明顯的標志。在打樁現(xiàn)場附近設置2～4個水準點，用以抄平場地和作為檢查樁入土深度的依據(jù)。樁基軸線的定位點及水準點，應設置在不受打樁影響的地方。（3）樁帽、墊襯和送樁設備機具準備。2.樁的制作、運輸、堆放（1）預制樁的制作場地：管樁及長度在10m以內的方樁在預制廠制作，更長的方樁在打樁現(xiàn)場制作。（2）預制樁的模板制作：樁頂面模板應與樁的軸線垂直；樁尖四棱錐面呈正四棱錐體，且樁尖位于樁的軸線上；底模板、側模板及重疊法生產(chǎn)時，樁面間均應涂刷好隔離層，不得粘結。（3）預制樁的鋼筋骨架制作：鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內數(shù)量不超過接頭總數(shù)的50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于30倍的鋼筋直徑并不小于500mm。樁頂和樁尖直接受到?jīng)_擊力易產(chǎn)生很高的局部應力，樁頂和樁尖鋼筋配置應作特殊處理。（4）預制樁的混凝土澆筑：

混凝土制作宜用機械攪拌、機械振搗；澆筑混凝土過程中應嚴格保證鋼筋位置正確，樁尖應對準縱軸線，縱向鋼筋頂部保護層不宜過厚，鋼筋網(wǎng)片的距離應正確，以防錘擊時樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產(chǎn)時，上層樁和鄰樁澆筑，必須在下層和鄰樁的混凝土強度達到設計強度的30%以后才能進行。澆筑完畢后，立即加強養(yǎng)護，防止由于混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護時間不少于7d。（5）預制樁的質量檢驗：（6）預制樁的吊裝強度：

鋼筋混凝土預制樁應達到設計強度的70%才可起吊；達到100%設計強度才能運輸和打樁。若提前吊運，必須采取措施并經(jīng)過驗算合格方可進行。（7）預制樁的起吊搬運：3.打入法施工工藝

錘擊沉樁是混凝土預制樁常用的沉樁方法，它施工速度快，機械化程度高，適用范圍廣，但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動，在城區(qū)和夜間施工有所限制。（1）打樁設備及選擇①樁錘：樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘和振動錘。錘重的選擇應根據(jù)地質條件、工程結構、樁的類型、密集程度及施工條件等選用。②樁架：根據(jù)樁的長度、樁錘的高度及施工條件等選擇樁架和確定樁架高度。樁架高度=樁長+樁錘高度+滑輪組高。③動力裝置：打樁機械的動力裝置是根據(jù)所選樁錘而定的。（2）打樁順序的確定

根據(jù)樁的密集程度(樁距大小)、樁的規(guī)格、長短、樁的設計標高、工作面布置、工期要求等綜合考慮，合理確定打樁順序。根據(jù)基礎的設計標高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進行打樁。（3）打樁

施工工藝流程：就位→移樁架于樁位處→用卷揚機提升樁→樁送入龍門導管內，安放樁尖→樁頂放置彈性墊層→放樁帽和墊木→試打。

打樁機就位時，樁架應垂直平穩(wěn)，導桿中心線與打樁方向一致。

樁開始打入時，應控制錘的落距，采用短距輕擊；待樁入土一定深度(1－2m)穩(wěn)定以后，再以規(guī)定落距施打。（4）打樁施工常見問題的分析①樁頂破碎：樁頂鋼筋網(wǎng)片配置不當、混凝土保護層過厚、樁頂平面與樁的中心軸線不垂直及樁頂不平整等制作質量問題都會引起樁頂破碎。在沉樁工藝方面，若樁墊材料選擇不當、厚度不足，樁錘施打偏心或施打落距過大等也會引起樁頂破碎。②樁身被打斷：制作時，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強度不足，在沉樁時樁尖遇到硬土層或孤石等障礙物，增大落距，反復過度沖擊等都可能引起樁身斷裂。③樁身位移、扭轉或傾斜：樁尖四棱錐制作偏差大，樁尖與樁中心線不重合的制作原因，樁架傾斜，樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因及樁尖遇孤石等都會引起樁身位移、扭轉或傾斜。④樁錘回躍，樁身回彈嚴重：選擇樁錘較輕，能引起較大的樁錘回躍；樁尖遇到堅硬的障礙物時，樁身則嚴重回彈。

4.靜力壓樁施工工藝（1）特點及原理靜力壓樁是在軟土地基上，利用靜力壓樁機或液壓壓樁機用無振動的靜壓力(自重和配重)將預制樁壓入土中的一種沉樁新工藝，在我國沿海軟土地基上較為廣泛地采用。與錘擊沉樁相比，它具有施工無噪聲、無振動、節(jié)約材料、降低成本、提高施工質量、沉樁速度快等特點。特別適宜于擴建工程和城市內樁基工程施工。其工作原理是:通過安置在壓樁機上的卷揚機的牽引，由鋼絲繩、滑輪及壓梁，將整個樁機的自重力（800—1500KN）反壓在樁頂上，以克服樁身下沉時與土的摩擦力，迫使預制樁下沉。（2）壓樁機械設備壓樁機有兩種類型:一種是機械靜力壓樁機。另一種是液壓靜力壓樁機。

1—樁架；2—樁；3—卷揚機；4—底盤；

5—頂梁；6—壓梁；7—樁帽機械靜力壓樁機液壓靜力壓樁機1—操作室；2—夾持與壓樁機構；3—配重鐵塊；4—短船及回轉機構；5—電控系統(tǒng)；6—液壓系統(tǒng)；7—導向架；8—長船行走機構；9—支腿式底盤結構；10—液壓起重機（3）壓樁工藝方法①施工程序靜力壓樁的施工程序為:測量定位→樁機就位→吊樁插樁→樁身對中調直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁→切割樁頭。②壓樁方法用起重機將預制樁吊運或用汽車運至樁機附近，再利用樁機自身設置的起重機將其吊入夾持器中，夾持油缸將樁從側面夾緊，壓樁油缸作伸程動作，把樁壓人土層中。伸長完后，夾持油缸回程松夾，壓樁油缸回程，重復上述動作，可實現(xiàn)連續(xù)壓樁操作，直至把樁壓人預定深度土層中。③樁拼接的方法鋼筋混凝土預制長樁在起吊、運輸時受力極為不利，因而一般先將長樁分段預制，然后在施工過程程中接長。（4）壓樁施工要點①壓樁應連續(xù)進行，因故停歇時間不宜過長，否則壓樁力將大幅度增長而導致樁壓不下去或樁機被抬起。②壓樁的終壓控制很重要。一般對純摩擦樁，終壓時以設計樁長為控制條件;對長度大于21m的端承摩擦型靜壓樁，應以設計樁長控制為主，終壓力值作對照;對一些設計承載力較高的樁基，終壓力值宜盡量接近壓樁機滿載值;對長14—21m靜壓樁，應以終壓力達滿載值為終壓控制條件;對樁周土質較差且設計承載力較高的，宜復壓1---2次為佳，對長度小于14m的樁，宜連續(xù)多次復壓，特別對長度小于8m的短樁，連續(xù)復壓的次數(shù)應適當增加。③靜力壓樁單樁豎向承載力，可通過樁的終止壓力值大致判斷。如判斷的終止壓力值不能滿足設計要求，應立即采取送樁加深處理或補樁，以保證樁基的施工質量。2.3.3灌注樁施工

現(xiàn)澆混凝土樁(亦稱灌注樁)是一種直接在現(xiàn)場樁位上使用機械或人工等方法成孔，然后在孔內安裝鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。按其成孔方法不同，可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁等。1.鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是指利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據(jù)鉆孔機械的鉆頭是否在土壤的含水層中施工，又分為泥漿護壁成孔和干作業(yè)成孔兩種施工方法。（1）泥漿護壁成孔灌注樁

泥漿護壁成孔灌注樁適用于地下水位較高的地質條件。按設備又分沖抓成孔法、沖擊回轉鉆成孔法及潛水鉆成孔法。前兩種適用于碎石土、砂土、黏性土及風化巖地基，后一種則適用于黏性土、淤泥、淤泥質土及砂土地基。（2）干作業(yè)成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位以上的干土層中樁基的成孔施工。（3）施工中常遇問題及處理2.沉管灌注樁

沉管灌注樁是指利用錘擊打樁法或振動打樁法，將帶有活瓣式樁靴或預制鋼筋混凝土樁尖的鋼管沉人土中，然后邊澆筑混凝土(或先在管內放人鋼筋籠)邊錘擊或振動拔管而成。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動沉管灌注樁。（1）錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁是采用落錘、蒸汽錘或柴油錘將鋼套管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或鋼筋混凝土，抽出鋼管而成。（2）振動沉管灌注樁

振動沉管灌注樁是采用激振器或振動沖擊錘將鋼套管沉人土中成孔而成的灌注樁，其沉管原理與振動沉樁完全相同。（3）施工中常遇問題及處理

振動沉管灌注樁樁機1—導向滑輪；2—滑輪組；3—激振器；4—混凝土漏斗；5—樁管；6—加壓鋼絲繩；7—樁架；8—混凝土吊斗；9—回繩；10—樁尖；11—攬風繩；12—卷揚機；13—鋼管；14—枕木項目3混凝土結構工程施工教學目標1.掌握模板工程的施工工藝和檢查驗收要求，能夠進行模板工程驗收工作。2.掌握鋼筋工程的施工工藝和檢查驗收要求，能夠進行鋼筋