建筑工程施工技術 1土方工程課件

1土方工程主要內容：土的分類及工程性質、土方量計算、施工輔助工作、土方機械化施工及土方工程質量驗收；學習重點：土的工程性質及其對施工的影響，土壁支護與邊坡，以及降低地下水位的方法。建筑工程施工技術2樁基礎工程學習要求:了解土的分類和現場鑒別土的種類；掌握基坑(槽)、場地平整土石方工程量的計算方法；了解土壁塌方和發(fā)生流砂現象的原因及防止方法；熟悉常用土方施工機械的特點、性能、適用范圍及提高生產率的方法；掌握回填土施工方法及質量檢驗標準。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.1

土的分類及工程性質

1.2

土方量計算1.3

施工準備與輔助工作1.5

基坑(槽)施工1.4

土方機械化施工1.6

填土與壓實1.7

地基局部處理1.8

質量標準及安全技術本章作業(yè)

End本章內容建筑工程施工技術2樁基礎工程按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等八類。松土和普通土可直接用鐵鍬開挖，或用鏟運機、推土機、挖土機施工；堅土、砂礫堅土和軟石要用鎬、撬棍開挖，或預先松土，部分用爆破的方法施工；次堅石、堅石和特堅硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分類與現場鑒別方法見表1.1所示。

1.1土的分類及工程性質1.1.1土的分類與鑒別

建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.1土的工程分類與現場鑒別方法土的分類

土的名稱

可松性系數

現場鑒別方法

KSK’s一類土(松軟土)

砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)

1.08～1.17

1.01～1.03

能用鍬、鋤頭挖掘

二類土(普通土)

亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土

1.14～1.28

1.02～1.05

用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

三類土(堅土)

軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土

1.24～1.30

1.04～1.07

要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍

四類土(砂礫堅土)

重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石

1.26～1.32

1.06～1.09

整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘

建筑工程施工技術2樁基礎工程土的分類

土的名稱

可松性系數

現場鑒別方法

KSK’s五類土(軟石)硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結不緊的礫巖，軟的石炭巖

1.30～1.451.10～1.20用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅石)泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖，泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風化花崗巖，片麻巖1.30～1.451.10～1.20用爆破方法開挖,部分用風鎬七類土(堅石)大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風化痕跡的安山巖、玄武巖

1.30～1.451.10～1.20用爆破方法開挖

八類土(特堅硬石))

安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖1.45～1.501.20～1.30用爆破方法開挖建筑工程施工技術2樁基礎工程土的含水量：土中水的質量與固體顆粒質量之比的百分率。1.1.2土的工程性質1.1.2.1土的含水量式中：m濕——含水狀態(tài)土的質量，kg；m干——烘干后土的質量，kg；mW——土中水的質量，kg；

mS—固體顆粒的質量，kg。

土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實程度有直接的影響。(1.1)建筑工程施工技術2樁基礎工程土的天然密度:

在天然狀態(tài)下，單位體積土的質量。它與土的密實程度和含水量有關。土的天然密度按下式計算：

1.1.2.2土的天然密度和干密

式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的總質量，kg；

V—

土的體積，m3。

(1.2)建筑工程施工技術2樁基礎工程干密度:土的固體顆粒質量與總體積的比值，用下式表示：

式中ρd——土的干密度，kg/m3；mS——固體顆粒質量，kg；

V—

土的體積，m3。

在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。土的干密度愈大，表示土愈密實。土的密實程度主要通過檢驗填方土的干密度和含水量來控制。

(1.3)建筑工程施工技術2樁基礎工程1.1.2.3土的可松性系數

土的可松性：天然土經開挖后，其體積因松散而增加，雖經振動夯實，仍然不能完全復原，土的這種性質稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數表示，即式中KS、KS′——土的最初、最終可松性系數；

V1——土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3——土經壓(夯)實后的體積，m3。(1.4)(1.5)建筑工程施工技術2樁基礎工程土的最初可松性系數KS是計算車輛裝運土方體積及挖土機械的主要參數；土的最終可松性系數是計算填方所需挖土工程量的主要參數，各類土的可松性系數見表1.1所示。

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.1.2.4土的滲透性土的滲透性：指土體被水透過的性質。土的滲透性用滲透系數表示。滲透系數：表示單位時間內水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級配、密實程度等有關，是人工降低地下水位及選擇各類井點的主要參數。土的滲透系數見表1.2所示。

建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.2土的滲透系數參考表

土的名稱

滲透系數(m/d)

土的名稱滲透系數(m/d)

粘土

＜0.005

中砂

5.00～20.00

亞

粘

土

0.005～0.10

均質中砂

35～50

輕亞粘土

0.10～0.50

粗砂

20～50

黃土

0.25～0.50

圓

礫

石

50～100

粉砂

0.50～1.00

卵石

100～500

細砂

1.00～5.00

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.2土方計算1.2.1基坑與基槽土方量計算

基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個平行的平面作底的一種多面體)體積公式計算(圖1.1)。即

式中H——基坑深度，m；A1、A2

——基坑上、下底的面積，m2；

A0—基坑中截面的面積，m2。(1.6)建筑工程施工技術2樁基礎工程基槽土方量計算可沿長度方向分段計算(圖1.2)：

式中V1——第一段的土方量，m3；

L1—第一段的長度，m。

將各段土方量相加即得總土方量：

(1.7)(1.8)建筑工程施工技術2樁基礎工程1.2.2場地平整土方計算對于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大廠房、體育場、車站等占地廣闊工程的平整場地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，將自然地面改造平整為場地設計要求的平面。

場地挖填土方量計算有方格網法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計算公式逐段計算，最后將逐段計算結果匯總。橫截面法計算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對于地形較平坦地區(qū)，一般采用方格網法。

建筑工程施工技術2樁基礎工程方格網法計算場地平整土方量步驟為：

(1)讀識方格網圖方格網圖由設計單位(一般在1/500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=10～40m的若干方格，與測量的縱橫坐標相對應，在各方格角點規(guī)定的位置上標注角點的自然地面標高(H)和設計標高(Hn)，如圖1.3所示。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(2)計算場地各個角點的施工高度施工高度為角點設計地面標高與自然地面標高之差，是以角點設計標高為基準的挖方或填方的施工高度。各方格角點的施工高度按下式計算：式中hn——角點施工高度即填挖高度(以“+”為填，“-”為挖)，m；

n—方格的角點編號(自然數列1，2，3，…，n)。

(1.9)建筑工程施工技術2樁基礎工程(3)計算“零點”位置，確定零線方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“-”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點，即為“零點”(圖1.4)。建筑工程施工技術2樁基礎工程零點位置按下式計算：

式中x1、x2

——角點至零點的距離，m；h1、h2

——相鄰兩角點的施工高度(均用絕對值)，m；

a

—方格網的邊長，m。

(1.10)建筑工程施工技術2樁基礎工程

確定零點的辦法也可以用圖解法，如圖1.5所示。方法是用尺在各角點上標出挖填施工高度相應比例，用尺相連，與方格相交點即為零點位置。將相鄰的零點連接起來，即為零線。它是確定方格中挖方與填方的分界線。建筑工程施工技術2樁基礎工程(4)計算方格土方工程量按方格底面積圖形和表1.3所列計算公式，逐格計算每個方格內的挖方量或填方量。(5)邊坡土方量計算

場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡，以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角棱錐體(圖1.6中①～③、⑤～?)，另一種為三角棱柱體(圖1.6中④)。

建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.3常用方格網點計算公式

項目圖式計算公式一點填方或挖方(三角形)

兩點填方或挖方(梯形)

三點填方或挖方(五角形)

四點填方或挖方(正方形)

建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程A

三角棱錐體邊坡體積

式中l(wèi)1

——邊坡①的長度；

A1

——邊坡①的端面積；h2

——角點的挖土高度；

m—邊坡的坡度系數，m=寬/高。(1.11)建筑工程施工技術2樁基礎工程B

三角棱柱體邊坡體積

兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積

式中l(wèi)4

——邊坡④的長度；

A1、A2、A0

—邊坡④兩端及中部橫斷面面積。

C

計算土方總量

將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。

(1.12)(1.13)建筑工程施工技術2樁基礎工程【例1.1】某建筑場地方格網如圖1.7所示，方格邊長為20m×20m，填方區(qū)邊坡坡度系數為1.0，挖方區(qū)邊坡坡度系數為0.5，試用公式法計算挖方和填方的總土方量。

建筑工程施工技術2樁基礎工程【解】

(1)

根據所給方格網各角點的地面設計標高和自然標高，計算結果列于圖1.8中。由公式1.9得：

h1=251.50-251.40=0.10h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70=-0.20h12=251.46-251.40=0.06建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(2)計算零點位置。從圖1.8中可知，1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五條方格邊兩端的施工高度符號不同，說明此方格邊上有零點存在。由公式1.10求得：1—5線x1=4.55(m)2—6線x1=13.10(m)6—7線x1=7.69(m)7—11線x1=8.89(m)11—12線x1=15.38(m)

建筑工程施工技術2樁基礎工程將各零點標于圖上，并將相鄰的零點連接起來，即得零線位置，如圖1.8。

(3)計算方格土方量。方格Ⅲ、Ⅳ底面為正方形，土方量為：VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格Ⅰ底面為兩個梯形，土方量為：VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)建筑工程施工技術2樁基礎工程

方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形，土方量為：

VⅡ(+)=65.73(m3)VⅡ(-)=0.88(m3)VⅤ(+)=2.92(m3)VⅤ(-)=51.10(m3)VⅥ(+)=40.89(m3))VⅥ(-)=5.70(m3)方格網總填方量：∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格網總挖方量：

∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)建筑工程施工技術2樁基礎工程(4)邊坡土方量計算。如圖1.9，④、⑦按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算，

依式1.11、1.12可得：V①(+)=0.003(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)V④(+)=5.22(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3)V⑦(+)=7.93(m3)建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)V⑩=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)邊坡總填方量：∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)邊坡總挖方量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3)建筑工程施工技術2樁基礎工程1.2.3土方調配

土方調配是土方工程施工組織設計(土方規(guī)劃)中的一個重要內容，在平整場地土方工程量計算完成后進行。編制土方調配方案應根據地形及地理條件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調配區(qū)，計算各調配區(qū)的土方量，并計算每對挖、填方區(qū)之間的平均運距(即挖方區(qū)重心至填方區(qū)重心的距離)，確定挖方各調配區(qū)的土方調配方案，應使土方總運輸量最小或土方運輸費用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本。

建筑工程施工技術2樁基礎工程

土方調配的原則：力求達到挖方與填方平衡和運距最短的原則；近期施工與后期利用的原則。進行土方調配，必須依據現場具體情況、有關技術資料、工期要求、土方施工方法與運輸方法，綜合上述原則，并經計算比較，選擇經濟合理的調配方案。調配方案確定后，繪制土方調配圖(如圖1.10)。在土方調配圖上要注明挖填調配區(qū)、調配方向、土方數量和每對挖填之間的平均運距。圖中的土方調配，僅考慮場內挖方、填方平衡。W為挖方，T為填方。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程1.3施工準備與輔助工作1.3.1施工準備

(1)

在場地平整施工前，應利用原場地上已有各類控制點，或已有建筑物、構筑物的位置、標高，測設平場范圍線和標高。(2)對施工區(qū)域內障礙物要調查清楚，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、構筑物；拆除和改造通訊和電力設施、自來水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹木。建筑工程施工技術2樁基礎工程(3)盡可能利用自然地形和永久性排水設施，采用排水溝、截水溝或擋水壩措施，把施工區(qū)域內的雨雪自然水、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。(4)對于大型平整場地，利用經緯儀、水準儀，將場地設計平面圖的方格網在地面上測設固定下來，各角點用木樁定位，并在樁上注明樁號、施工高度數值,以便施工。(5)

修好臨時道路、電力、通訊及供水設施，以及生活和生產用臨時房屋。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.3.2土方邊坡與土壁支撐

土壁穩(wěn)定，主要是由土體內摩阻力和粘結力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就會塌方。造成土壁塌方的主要原因有：

邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。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?；?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，使土體產生的剪應力超過土體的抗剪強度。

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.3.2.1土方邊坡

土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度)

h與底寬b之比表示(圖1.11)，即土方邊坡坡度=h/b=1/(b/h)=1∶m式中m=b/h稱為邊坡系數。

建筑工程施工技術2樁基礎工程

當地質條件良好、土質均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方邊坡可做成直立壁不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定：密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)：1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉質粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)：

1.5m；堅硬的粘土：2m。挖土深度超過上述規(guī)定時，應考慮放坡或做成直立壁加支撐。

建筑工程施工技術2樁基礎工程當挖地基坑較深或晾槽時間較長時，應根據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，坡面拉網法或掛網。當地質條件良好，土質均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內且不加支撐的邊坡的最陡坡度應符合表1.4規(guī)定。

基坑(槽)或管溝挖好后，應及時進行基礎工程或地下結構工程施工。在施工過程中，應經常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.4深度在5m內的基坑(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

坡頂有動載

中密的砂土

1∶1.00

1：1.251：1.50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硬塑的粉質粘土、粘土

1：0.331：0.501：0.67老黃土1：0.101：0.251：0.33軟土(經井點降水后)

1：1.00----建筑工程施工技術2樁基礎工程

永久性挖方邊坡坡度應按設計要求放坡。臨時性挖方的邊坡值應符合表1.5的規(guī)定。

表1.5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

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.3.2.2土壁支撐

土壁支撐形式應根據開挖深度和寬度、土質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(見圖1.12)。

(1)橫撐式支撐建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(2)板樁式支撐

板樁式支撐特別適用于地下水位較高且土質為細顆粒、松散飽和土的支護，可防治流砂現象產生。

板樁支撐作用：使地下水在土中的滲流路線延長，減小了動水壓力，從而可預防流砂的產生；板樁支撐既擋土又防水，特別適于開挖較深、地下水位較高的大型基坑；可以防止基坑附近建筑物基礎下沉。

建筑工程施工技術2樁基礎工程打入板樁的質量要求：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。

建筑工程施工技術2樁基礎工程鋼板樁又可分平板樁和波浪式板樁兩類。平板樁(圖1.13(.a.))防水和承受軸向壓力性能良好，易打入地下，但長軸方向抗彎強度較??；波浪式板樁（圖1.13(.b.)）的防水和抗彎性能都較好，施工中多采用。鋼板樁施工

建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程

板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機械和流水段劃分，以保證打設后的板樁墻有足夠的剛度和防水作用。鋼板樁打入法一般分為單獨打入法、雙層圍檁插樁法和分段復打法。鋼板樁單獨打入法適用于樁長小于10m，且工程要求不高的鋼板樁支撐施工。A打樁方法的選擇建筑工程施工技術2樁基礎工程雙層圍檁插樁法是在樁的軸線兩側先安裝雙層圍檁(一定高度的鋼制柵欄)支架后，將鋼板樁依次鎖口咬合全部插入雙層圍檁間。詳見圖1.14。建筑工程施工技術2樁基礎工程分段復打法是在板樁軸線一側安裝好單層圍檁支架，將10～20塊鋼板樁拼裝組成施工段插入土中一定深度，形成一段鋼板樁墻，即屏風墻。詳見圖1.15。建筑工程施工技術2樁基礎工程B合理劃分流水段

施工流水段的劃分應使板樁墻面垂直，滿足墻面支撐安裝要求，有利于封閉合攏，使行車路線短。

C鋼板樁打設準備工作E鋼板樁的拔除D鋼板樁的打設鋼板樁、圍檁支架的矯正修理按施工圖放板樁的軸線進行測標高，作為控制板樁入土深度的依據。樁錘不宜過重，以防樁頭因過大錘擊而產生縱向彎曲。準確安裝好圍檁支架。

建筑工程施工技術2樁基礎工程為了保持基坑干燥，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。

1.3.3降低地下水位

1.3.3.1明溝排水法

明溝排水法是一種設備簡單、應用普遍的人工降低水位的方法。建筑工程施工技術2樁基礎工程施工方法是，開挖基坑或溝槽過程中，遇到地下水或地表水時，在基礎范圍以外地下水流的上游，沿坑底的周圍開挖排水溝，設置集水井，使水經排水溝流入井內，然后用水泵抽出坑外(見圖1.16)。明溝排水法適用于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)生流砂現象。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程流砂：當開挖深度大、地下水位較高而土質為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土會形成流動狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現象稱為流砂。

流砂現象建筑工程施工技術2樁基礎工程如果土層中產生局部流砂現象，應采取減小動水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其方法有：如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；

水中挖土時，不抽水或減少抽水，保持坑內水壓與地下水壓基本平衡；

采用井點降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產生。

建筑工程施工技術2樁基礎工程井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預先埋設一定數量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎工程施工結束為止。

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)。對不同的土質應采用不同的降水形式，表1.6為常用的降水形式。1.3.3.2井點降水法

建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.6降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(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建筑工程施工技術2樁基礎工程(1)輕型井點

輕型井點(圖1.17)就是沿基坑周圍或一側以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內，井點管上部與總管連接，利用抽水設備將地下水經濾管進入井管，經總管不斷抽出，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。

建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程輕型井點設備由管路系統和抽水設備組成。管路系統包括濾管、井點管、彎聯管及總管等。

濾管(圖1.18)為進水設備，其構造是否合理對抽水設備影響很大。

建筑工程施工技術2樁基礎工程輕型井點的布置

當基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低深度不超過5m時，可用單排線狀井點布置在地下水流的上游一側，兩端延伸長度一般不小于溝槽寬度(圖1.19)。

建筑工程施工技術2樁基礎工程在考慮到抽水設備的水頭損失以后，井點降水深度一般不超過6m。井點管的埋設深度H(不包括濾管)按下式計算(圖1.19(b))：式中H1——井點管埋設面至基坑底的距離，m；h——基坑中心處坑底面(單排井點時，為遠離井點一側坑底邊緣)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的水平距離)，m。

(1.14)建筑工程施工技術2樁基礎工程如寬度大于6m或土質不定，滲透系數較大時，宜用雙排井點，面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點(圖1.20)；為便于挖土機械和運輸車輛出入基坑，可不封閉，布置為U形環(huán)狀井點。

建筑工程施工技術2樁基礎工程當一級井點系統達不到降水深度時，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第二級井點，使降水深度增加（圖1.21）。

建筑工程施工技術2樁基礎工程輕型井點的安裝輕型井點的施工分為準備工作及井點系統安裝。

準備工作包括井點設備、動力、水泵及必要材料準備，排水溝的開挖，附近建筑物的標高監(jiān)測以及防止附近建筑沉降的措施等。埋設井點系統的順序：根據降水方案放線、挖管溝、布設總管、沖孔、下井點管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯管連接井點管與總管、安裝抽水設備、試抽。

井點管的埋設一般用水沖法施工，分為沖孔(圖1.22(a))和埋管(圖1.22(b))兩個過程。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程輕型井點使用

輕型井點運行后，應保證連續(xù)不斷地抽水。

井點淤塞，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。

地下基礎工程(或構筑物)竣工并進行回填土后，停機拆除井點排水設備。

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.4.1.1推土機

按行走的方式，可分為履帶式推土機和輪胎式推土機。

履帶式推土機附著力強，爬坡性能好，適應性強；輪胎式推土機行駛速度快，靈活性好。

目前，我國生產的履帶式推土機有東方32100、T-120、黃河220等；輪胎式推土機有TL160等。

1.4土方機械化施工1.4.1常用土方施工機械

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.4.1.1鏟運機

按行走方式分為牽引式鏟運機和自行式鏟運機；按鏟斗操縱系統分，有液壓操縱和機械操縱兩種。為了提高鏟運機的生產效率，可以采取下坡鏟土、推土機推土助鏟等方法，縮短裝土時間，使鏟斗的土裝得較滿。

助鏟法：根據填、挖方區(qū)分布情況，結合當地具體條件，合理選擇運行路線，提高生產率。一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩種形式。環(huán)形路線

見圖1.23“8”字形路線

見圖1.24建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程1.4.1.3單斗挖土機

單斗挖土機按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種(圖1.25)。

單斗挖土機按其操縱機構的不同，可分為機械式和液壓式兩類。液壓式單斗挖土機的優(yōu)點是能無級調速且調速范圍大；快速作業(yè)時，慣性小，并能高速反轉；轉動平穩(wěn)，可減少強烈的沖擊和振動；結構簡單，機身輕，尺寸小；附有不同的裝置，能一機多用；操縱省力，易實現自動化。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(1)正鏟挖土機正鏟挖土機的工作特點是前進行駛，鏟斗由下向上強制切土，挖掘力大，生產效率高；適用于開挖含水量不大于27%的一至三類土，且與自卸汽車配合完成整個挖掘運輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正鏟挖土機的開挖方式，根據開挖路線與運輸車輛的相對位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種：正向挖土，側向卸土(圖1.26(b))正向挖土，反向卸土(圖1.26(a))

建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(2)

反鏟挖土機反鏟挖土機的工作特點是機械后退行駛，鏟斗由上而下強制切土，用于開挖停機面以下的一至三類土，適用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管溝，也適用濕土、含水量較大的及地下水位以下的土壤開挖。

反鏟挖土機的開行方式有溝端開挖和溝側開挖兩種。溝端開挖(圖1.28(a))反鏟挖土機停在溝端，向后退著挖土。溝側開挖(圖1.28(b))挖土機在溝槽一側挖土，挖土機移動方向與挖土方向垂直。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程(3)拉鏟挖土機拉鏟挖土機工作時利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土，可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程，特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘。拉鏟開挖方式與反鏟相似，可溝端開挖，也可溝側開挖。(4)抓鏟挖土機抓鏟挖土機主要用于開挖土質比較松軟，施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程，特別適于水下挖土。土質堅硬時不能用抓鏟施工。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.4.2.1土方機械選擇的原則

施工機械的選擇應與施工內容相適應；土方施工機械的選擇與工程實際情況相結合；主導施工機械確定后，要合理配備完成其他輔助施工過程的機械；選擇土方施工機械要考慮其他施工方法，輔助土方機械化施工。

1.4.2土方機械的選擇

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.4.2.2土方開挖方式與機械選擇

(1)

平整場地常由土方的開挖、運輸、填筑和壓實等工序完成。地勢較平坦、含水量適中的大面積平整場地，選用鏟運機較適宜。地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場地，運距在1000m以上時，可選擇正鏟挖土機配合自卸車進行挖土、運土，在填方區(qū)配備推土機平整及壓路機碾壓施工。挖填方高度均不大，運距在100m以內時，采用推土機施工，靈活、經濟。建筑工程施工技術2樁基礎工程(2)地面上的坑式開挖單個基坑和中小型基礎基坑開挖，在地面上作業(yè)時，多采用抓鏟挖土機和反鏟挖土機。抓鏟挖土機適用于一、二類土質和較深的基坑；反鏟挖土機適于四類以下土質，深度在4m以內的基坑。(3)長槽式開挖

指在地面上開挖具有一定截面、長度的基槽或溝槽，適于挖大型廠房的柱列基礎和管溝，宜采用反鏟挖土機；若為水中取土或土質為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機挖土。若土質干燥，槽底開挖不深，基槽長30m以上，可采用推土機或鏟運機施工。地面上的坑式開挖建筑工程施工技術2樁基礎工程(4)整片開挖

對于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟挖土機開挖。若基坑內土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機，可在坑上作業(yè)。(5)對于獨立柱基礎的基坑及小截面條形基礎基槽的開挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機配以翻斗車來完成淺基坑(槽)的挖掘和運土。

建筑工程施工技術2樁基礎工程房屋定位：在基礎施工之前根據建筑總平面圖設計要求，將擬建房屋的平面位置和零點標高在地面上固定下來。定位一般用經緯儀、水準儀和鋼尺等測量儀器，根據主軸線控制點，將外墻軸線的四個交點用木樁測設在地面上(圖1.29)。

房屋外墻軸線測定后，根據建筑平面圖將內部縱橫的所有軸線都一一測出，并用木樁及樁頂面小釘標識出來。1.5基坑(槽)施工1.5.1房屋定位建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程放線：房屋定位后，根據基礎的寬度、土質情況、基礎埋置深度及施工方法，計算確定基槽(坑)上口開挖寬度，拉通線后用石灰在地面上畫出基槽(坑)開挖的上口邊線即放線(圖1.30)。

1.5.2放線建筑工程施工技術2樁基礎工程基槽開挖寬度的計算：

(1)不放坡，不加擋土板支撐

(2)不放坡，但要留工作面一般，當基槽(坑)底在地下水位以上時，每邊留出工作面寬度為300mm(圖1.31)，基槽放灰線尺寸為：

式中d——基礎放灰線寬，mm；a——基礎底寬，mm；

c

—工作面寬(一般取300mm)(1.15)建筑工程施工技術2樁基礎工程(3)留工作面并加支撐

當基礎埋置較深，場地又狹窄不能放坡時，為防止土壁坍塌，必須設置支撐。此時，放灰線尺寸除考慮基礎底寬、工作面寬外，還需加上支撐所需尺寸(一般為100mm)。建筑工程施工技術2樁基礎工程(4)放坡

如果基槽深度超過《土方和爆破工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定時，即使土質良好且無地下水，亦需根據挖土深度和土質情況，參照表1.5放坡。放灰線尺寸為(圖1.32)：式中b——放坡寬度，b=mh；m——坡度系數；h—基槽開挖深度。

(1.16)建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程1.5.3基槽(坑)土方開挖基槽(坑)開挖有人工開挖和小型液壓挖土機開挖兩種形式。開挖基槽(坑)應按規(guī)定的尺寸，合理安排開挖順序和分層進行，且連續(xù)施工。土方開挖的順序、方法必須與設計工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.5.3.1基槽(坑)開挖深度控制

當基槽(坑)挖到離坑底0.5m左右時，根據龍門板上標高及時用水準儀抄平，在土壁上打上水平樁，作為控制開挖深度的依據。

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.5.3.2基槽(坑)開挖中注意事項

在開挖基槽(坑)之前，應檢查龍門板、軸線樁有無走動現象，并根據設計圖紙校核基礎軸線的位置、尺寸及水準點的標高等?；?坑)、管溝的挖土應分層進行。在施工過程中，基槽(坑)、管溝邊堆置土方不應超過設計荷載?；?坑)土方施工中及雨后，應對支護結構、周圍環(huán)境進行觀察和監(jiān)測，如出現異常情況應及時處理，待恢復正常后方可繼續(xù)施工。

建筑工程施工技術2樁基礎工程基槽(坑)開挖時，要加強垂直高度方向的測量，防止超挖，防止攪動基底土層。對特大型基坑，應分區(qū)分塊挖至設計標高，分區(qū)分塊及時澆筑墊層。土方開挖施工中，若發(fā)現古墓及文物等，要保護好現場，并立即通知文物管理部門，經查看處理后方可施工。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.5.3.3驗槽基槽(坑)開挖完畢并清理好以后，在墊層施工以前，施工單位應會同勘察、設計單位、監(jiān)理單位、建設單位一起進行現場檢查并驗收基槽，通常稱為驗槽。建筑工程施工技術2樁基礎工程驗槽(坑)的主要內容和方法如下：核對基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底標高。核對基槽(坑)土質和地下水情況?？昭ā⒐拍?、古井、防空掩體及地下埋設物的位置、深度、形狀。對整個基槽(坑)底進行全面觀察，注意土的顏色是否一致，土的堅硬程度是否一樣，有無軟硬不一或弱土層，局部的含水量有無異?，F象，走上去有無顫動的感覺等。驗槽的重點應選擇在樁基、承重墻或其他受力較大部位。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6填土與壓實1.6.1填土的要求填土的土料應符合設計要求。含有大量有機物、石膏和水溶性硫酸鹽(含量大于5%)的土以及淤泥、凍土、膨脹土等，均不應作為填方土料；以粘土為土料時，應檢查其含水量是否在控制范圍內，含水量大的粘土不宜作填土用；一般碎石類土、砂土和爆破石渣可作表層以下填料，其最大粒徑不得超過每層鋪墊厚度的2/3。建筑工程施工技術2樁基礎工程填土應按整個寬度水平分層進行，當填方位于傾斜的山坡時，應將斜坡修筑成1∶2階梯形邊坡后施工，以免填土橫向移動，并盡量用同類土填筑。回填施工前，填方區(qū)的積水采用明溝排水法排除，并清除雜物。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6.2土的壓實方法填土的壓實方法一般有碾壓、夯實、振動壓實等幾種。碾壓法是靠沿填筑面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實填土的，適用于大面積填土工程。碾壓機械有平碾(壓路機)、羊足碾、振動碾和汽胎碾。碾壓機械進行大面積填方碾壓，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。夯實方法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實填土，適用于小面積填土的壓實。夯實機械有夯錘、內燃夯土機和蛙式打夯機等。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6.3填土壓實的影響因素填土壓實的主要影響因素為壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.6.3.1壓實功的影響

填土壓實后的密度與壓實機械在其上所施加功的關系見圖1.33。

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6.3.2含水量的影響

填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實)遍數和質量。較為干燥的土，由于摩阻力較大，而不易壓實；當土具有適當含水量時，土的顆粒之間因水的潤滑作用使摩阻力減小，在同樣壓實功作用下，得到最大的密實度，這時土的含水量稱做最佳含水量(圖1.34)。各種土的最佳含水量和最大干密度見表1.7所示。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.7土的最佳含水量和最大干密度參考表

項次土的種類變動范圍最佳含水量(%)(質量比)最大干密度(g/cm3)1砂土8～121.80～1.882粘土19～231.58～1.703粉質粘土12～151.85～1.954粉土16～221.61～1.80建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6.3.3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(圖1.35)，其壓實作用也隨土層深度的增加而逐漸減小。各種壓實機械的壓實影響深度與土的性質和含水量等因素有關。對于重要填方工程，其達到規(guī)定密實度所需的壓實遍數、鋪土厚度等應根據土質和壓實機械在施工現場的壓實試驗決定。若無試驗依據應符合表1.8的規(guī)定。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.8填土施工時的分層厚度及壓實遍數

壓實機具分層厚度(mm)每層壓實遍數平碾250～3006～8振動壓實機250～3503～4柴油打夯機200～2503～4人工打夯＜2003～4建筑工程施工技術2樁基礎工程1.6.4填土質量檢查填土壓實后必須要達到密實度要求，填土密實度以設計規(guī)定的控制干密度ρd(或規(guī)定的壓實系數λ)作為檢查標準。土的控制干密度與最大干密度之比稱為壓實系數。土的最大干密度乘以規(guī)范規(guī)定或設計要求的壓實系數，即可計算出填土控制干密度ρd的值。土的實際干密度可用“環(huán)刀法”測定。填方施工結束后，應檢查標高、邊坡坡度、壓實程度等，檢驗標準應符合表1.9的規(guī)定。建筑工程施工技術2樁基礎工程表1.9填土工程質量檢驗標準

項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法樁基基坑基槽場地平整管溝地(路)面基礎層人工機械主控項目1標高-50±30±50-50-50水準儀

2分層壓實系數

設計要求

按規(guī)定方法

一般項目

1回填土料

設計要求

取樣檢查或直觀鑒別

2分層厚度及含水量

設計要求

水準儀及抽樣檢查

3表面平整度

2020302020用靠尺或水準儀

建筑工程施工技術2樁基礎工程1.7地基局部處理地基局部處理：指在淺基礎開挖基槽(坑)的施工中或驗槽(坑)時，發(fā)現基槽(坑)范圍內有洞穴、軟弱土層或巖基、墻基等局部異常地基的處理。處理的方法和原則：將局部軟弱層或硬物盡可能挖除，回填與天然土壓縮性相近的材料，分層夯實；處理后的地基應保證建筑物各部位沉降量趨于一致，以減少地基的不均勻下沉。建筑工程施工技術2樁基礎工程1.7.1軟松土坑(填土、墓穴、淤泥)的處理將坑中的軟松土、虛土全部挖除，使坑底及四周均見天然土，然后用與坑邊天然土層相近的材料分層夯實回填至坑底標高處。常用回填材料有砂、砂礫石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。采用天然土分層夯實回填時，每層厚度200mm，如圖1.36(a)所示。軟松土坑范圍較大，超過地槽的寬度時，應將該范圍內的基槽適當加寬，挖至天然層，將部分基礎加深，做成1∶2踏步與兩端相接，如圖1.36(c)所示。建筑工程施工技術2樁基礎工程建筑工程施工技術2樁基礎工程對于范圍和深度較大的軟土坑，由于回填材料與天然地基密實度相差較大，會造成基礎不均勻下