土木工程施工課件

1、緒 論,“土木工程施工”是研究一個(gè)建筑產(chǎn)品（項(xiàng)目或單位工程）生產(chǎn)過(guò)程中各工種工程的施工原理、施工工藝和施工方法，以及生產(chǎn)過(guò)程中各生產(chǎn)要素之間合理組織的一門(mén)課程。以求用最少的消耗全面高效地完成工程項(xiàng)目，以較好的經(jīng)濟(jì)效益保證項(xiàng)目迅速投產(chǎn)或使用。 土木工程施工的研究?jī)?nèi)容：施工技術(shù)、施工組織。 1.施工技術(shù)研究一個(gè)工種工程本身的施工規(guī)律，包括施工工藝、施工方法、施工機(jī)械選擇、施工質(zhì)量及施工安全等問(wèn)題。 2.施工組織研究建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中，各工種工程相互配合、相互協(xié)調(diào)的施工規(guī)律。主要包括：施工方案的選擇；施工進(jìn)度計(jì)劃的編制；資源需要量計(jì)劃的編制；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置等問(wèn)題。 考慮一個(gè)工種工程本身的施工規(guī)律

2、施工技術(shù)問(wèn)題。 考慮各個(gè)工種工程之間配合、協(xié)調(diào)施工組織問(wèn)題。,土木工程施工課程的任務(wù)： 根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，使學(xué)生了解我國(guó)的基本建設(shè)方針和政策以及各項(xiàng)具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，了解土木工程施工領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的施工技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握工種工程和單個(gè)建筑物施工方案的選擇和施工組織設(shè)計(jì)的編制，具有獨(dú)立分析和解決土木工程施工技術(shù)和組織計(jì)劃問(wèn)題的初步能力，并為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)、工作和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。 學(xué)習(xí)方法和要求 本學(xué)科涉及的理論面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、政策性強(qiáng)，而且技術(shù)發(fā)展迅速。在學(xué)習(xí)中必須堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法。 了解教材有關(guān)施工基本原理和掌握基本施工方法； 經(jīng)常閱讀相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)刊雜志補(bǔ)充專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用； 注重

3、現(xiàn)場(chǎng)感性認(rèn)識(shí)和掌握生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體做法； 對(duì)照實(shí)踐和書(shū)本知識(shí)進(jìn)行逆向思考； 綜合運(yùn)用其他專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)解決本課程問(wèn)題； 做到眼勤、口勤、手勤、腿勤、腦勤。,本學(xué)期介紹主要知識(shí)內(nèi)容,土方工程,深、大、復(fù)雜,樁基礎(chǔ)工程,砌筑工程,重、繁,混凝土工程,密、嚴(yán)、新,結(jié)構(gòu)安裝工程,高、精、安全,腳手架工程,安全、適用,防水工程,裝飾工程,廣、新、多,施工組織,涉及內(nèi)容多 實(shí)踐性強(qiáng),施工組織概論 流水施工原理 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù) 施工組織設(shè)計(jì),施工技術(shù),第1章 土方工程,1 土方工程概述 2 場(chǎng)地平整 3 基坑工程 4 土方的填筑與壓實(shí),第1節(jié) 土方工程概述,1 土方工程施工內(nèi)容 2 土方工程施工要求 3 土的工程

4、分類(lèi) 4 土的工程性質(zhì),包括一切土的挖掘、填筑、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程以及排水降水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。常見(jiàn)的土方工程施工內(nèi)容有：,1 土方工程施工內(nèi)容, 場(chǎng)地平整：包括障礙物拆除、場(chǎng)地清理、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高、計(jì)算挖填土方量、合理進(jìn)行土方平衡調(diào)配等。 溝槽、基坑開(kāi)挖(豎井、隧道、修筑路基、堤壩)：包括測(cè)量放線(xiàn)、施工排水降水、土方邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。 土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇、運(yùn)輸、填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等。,2 土方工程施工要求, 挖填土方量少、工期短、費(fèi)用??； 因地制宜編制合理的施工方案，預(yù)防流砂、管涌、塌方等事故發(fā)生，確保安全；, 要求標(biāo)高、斷面控制準(zhǔn)確；, 應(yīng)盡可能采用先進(jìn)的施工工藝

5、、施工組織和機(jī)械化施工。, 土體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；,基坑土方開(kāi)挖,3 土的工程分類(lèi)（開(kāi)挖難易程度）,4 土的工程性質(zhì),天然密度-是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。 干密度-是指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，它是 用以檢驗(yàn)土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。, 土的質(zhì)量密度,取土環(huán)刀 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀,不同類(lèi)的土，其最大 干密度是不同的；同 類(lèi)的土在不同的狀態(tài) 下(含水量、壓實(shí)程度 )其密實(shí)度也是不同的, 土的含水量W,是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示，見(jiàn)下式：,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(zhì)量,土的含水量超過(guò)2530%， 則

6、機(jī)械化施工就困難，容易 打滑、陷車(chē),回填土則需有最佳含水量方能 夯壓密實(shí)，獲得最大干密度,快速含水量測(cè)定儀, 土的滲透性,是指水流通過(guò)土中孔隙的難易程度。地下水在土中的滲流速度 V 與土的滲透系數(shù) K 和水頭梯度 I 有關(guān)，地下水在土中的滲流速度可按達(dá)西公式計(jì)算： V（m/d）=KI,土壤滲透試驗(yàn)儀,滲透系數(shù)K 值將直接 影響降水方案的選擇 和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確 性, 土的可松性,即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過(guò)開(kāi)挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)其原來(lái)的體積。土的可松性用可松性系數(shù) KS 表示。 土的最初可松性系數(shù)KS= V2 / V1； 土的最后可松性系數(shù)K，S= V3 / V1

7、。 式中：V1土在天然狀態(tài)下的體積； V2土經(jīng)開(kāi)挖后的松散體積； V3土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。,土的最初可松性系數(shù) KS是計(jì)算挖掘機(jī)械生 產(chǎn)率、運(yùn)土車(chē)輛數(shù)量 及棄土坑容積的重要 參數(shù)，最后可松性系 數(shù)K，S是計(jì)算場(chǎng)地平 整標(biāo)高及填方所需的 挖方體積等的重要參 數(shù)。,不同分類(lèi)的土的可松性系數(shù)可參考下表：,土的可松性參考值,第2節(jié) 場(chǎng)地平整(),1 土方量計(jì)算的基本方法 2 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算 3 土方調(diào)配 4 土的工程性質(zhì),1 土方量計(jì)算的基本方法,土方量計(jì)算的基本方法有平均高度法 和平均斷面法 兩種。,1.1 平均高度法, 四方棱柱體法：將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)邊長(zhǎng)等于a 的方格網(wǎng)，每個(gè)方格網(wǎng)的土

8、方體積 V 等于底面積 a2 乘四個(gè)角點(diǎn)高度的平均值，即：,方格網(wǎng)土方量計(jì)算 則可采取平均高度 法（四方棱柱體法 和三角棱柱體法）, 三角棱柱體法：將每一個(gè)方格順地形的等高線(xiàn)沿對(duì)角線(xiàn)劃分為兩個(gè)三角形，然后分別計(jì)算每一個(gè)三角棱柱體的土方量。,1.2平均斷面法,基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計(jì)算可采用平均斷面法。即：,2 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算,（1） H0的重要性 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場(chǎng)地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理地確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)減少土方工程量、加速工程進(jìn)度、降低工程造價(jià)有著重要意義。,2.1 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的確定,確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)結(jié)合各類(lèi)影響因素反復(fù)進(jìn)行技術(shù)

9、經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)最佳方案。,（2） H0 的確定原則, 滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?充分利用地形，分區(qū)或分臺(tái)階布置，分別確定不同的設(shè)計(jì)標(biāo)高； 考慮挖填平衡，棄土運(yùn)輸或取土回填的土方量最少； 要有合理的泄水坡度(2)，滿(mǎn)足排水要求； 考慮最高洪水位的影響。,（3） H0 的確定步驟,如場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高無(wú)特殊要求時(shí)，可根據(jù)挖填土方量平衡的原則確定H0 ,其步驟如下：,A 劃分方格網(wǎng) 方格網(wǎng)邊長(zhǎng)a 可取1050m，常用20m、40m；,挖填平衡原則即 場(chǎng)地內(nèi)土方的絕 對(duì)體積在平整前 、后相等,B 確定各方格網(wǎng)角點(diǎn)自然標(biāo)高 水準(zhǔn)儀實(shí)測(cè)； 利用地形圖上相鄰兩等高線(xiàn)的高程，用插入法求得。,用插入法求得 H1

10、3=251.70,水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量,按每一個(gè)方格的角點(diǎn)的計(jì)算次數(shù)（權(quán)數(shù)），即方格的角點(diǎn)為幾個(gè)方格共有的情況，確定設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的實(shí)用公式為：,C 按挖填平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高,式中： n 方格網(wǎng)數(shù)； H1 一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)坐標(biāo)； H2 兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)； H3 三個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)； H4 四個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)。,2.2 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的調(diào)整,按以上步驟求得的H0僅為一理論值，還應(yīng)考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整，求出H,0： 土的可松性影響填方因土的可松性引起的填方體積增加； 場(chǎng)內(nèi)挖方和填方的影響從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，安排的挖方就近棄土和填方就近場(chǎng)外取土，引起的挖填土方量的變化； 場(chǎng)地泄水坡度的影響單

11、坡或雙坡,由于土具有可松性，一般填土需相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，故考慮土的可松性后，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整為：,VW,VT,H0,V ,W,V ,T,H ,0,h,理論設(shè)計(jì)標(biāo)高 調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高,（1） 土的可松性影響,場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0是按挖填土方量平衡的原則確定的，但從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，常會(huì)將部分挖方就近棄于場(chǎng)外，或就近于場(chǎng)外取土用于部分填方，均會(huì)引起挖填土方量的變化，亦需調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。,（2） 場(chǎng)內(nèi)挖方和填方的影響,式中： Q場(chǎng)地根據(jù)H0平整后多余或不足的土方量。,其設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整值按下式計(jì)算：,調(diào)整后的設(shè)計(jì)標(biāo)高是一個(gè)水平面的標(biāo)高，而實(shí)際施工中要根據(jù)泄水坡度的要求(單坡泄水或雙坡泄水)計(jì)算出場(chǎng)地內(nèi)各方格網(wǎng)角點(diǎn)

12、實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高。,（3） 場(chǎng)地泄水坡度的影響,a 場(chǎng)地為單坡泄水時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為：,式中：l 該點(diǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高H，0的距離； i 場(chǎng)地泄水坡度（不小于2）。,場(chǎng)地單向泄水坡度示意圖,b 場(chǎng)地為雙坡泄水時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為：,式中：lx、ly該點(diǎn)沿X-X、Y-Y方向 距場(chǎng)地中心線(xiàn)的距離； ix、iy場(chǎng)地沿X-X、Y-Y方向 的泄水坡度。,公式中正負(fù)號(hào)的取值： 計(jì)算角點(diǎn)在H，0之上取 “”，反之取“”,場(chǎng)地雙向泄水坡度示意圖,2.3 場(chǎng)地土方量的計(jì)算,（1）求各方格角點(diǎn)的施工高度hn hn=場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn自然地面標(biāo)高H,角點(diǎn)編號(hào) 施工高度 hn 1- 0.72 43.24 4

13、2.52 自然地面標(biāo)高 H 設(shè)計(jì)標(biāo)高 Hn,若hn為正值則 該點(diǎn)為填方， hn為負(fù)值則為 挖方。,場(chǎng)地土方量計(jì)算步驟如下：,土方方格網(wǎng)圖例,零線(xiàn)位置的確定：先求出方格網(wǎng)中邊線(xiàn)兩端施工高度有“ + ”、“ ”中的零點(diǎn)，將相鄰兩零點(diǎn)連接起來(lái)即為零線(xiàn)。,（2） 繪出零線(xiàn),式中：X1、X2角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離(m)； h1、h2相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(m)，均用絕對(duì)值； a方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)(m).,零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算：,零點(diǎn)位置計(jì)算示意,為省略計(jì)算，亦可用圖解法直接求出零點(diǎn)位置。即用尺在各角點(diǎn)標(biāo)出相應(yīng)比例，用尺相接，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。見(jiàn)下圖：,h1,+0.30,h2,-0.20,0,5,5,10,10

14、,h7,h8,+0.7,-0.10,用尺量出h10.3的刻度,用尺量出h20.2的刻度,兩點(diǎn)連線(xiàn)與方格的交點(diǎn)為零點(diǎn),用尺量出h80.1的刻度,用尺量出h70.7的刻度,兩點(diǎn)連線(xiàn)與方格的交點(diǎn)為零點(diǎn),兩零點(diǎn)連線(xiàn)即為零線(xiàn),（3） 計(jì)算場(chǎng)地挖、填土方量,“零線(xiàn)”求出，也就劃出了場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)，便可按平均高度法計(jì)算各方格的挖、填土方量了。,挖方施工 及長(zhǎng)距離土方調(diào)運(yùn),（4） 計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距,先按下式求出各挖方或填方區(qū)土方重心坐標(biāo)X0、Y0：,填方區(qū),y,H0,H0,x,xOW,xOT,yOW,yOT,L0,挖方區(qū),式中： xi、yi i 塊方格的重心坐標(biāo)； Vi i 塊方格的土

15、方量。,V1 x1、y1,V5 x5、y5,V19 x19、y19,挖方區(qū) 重心,填方區(qū) 重心,則填、挖方區(qū)之間的平均運(yùn)距 L0 為：,式中： x0T、y0T 填方區(qū)的重心坐標(biāo)； x0W、y0W 挖方區(qū)的重心坐標(biāo)。,在實(shí)際工作中，亦可用作圖法近似地求出調(diào)配區(qū)的形心位置O代替重心坐標(biāo)，用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距。,3 土方調(diào)配,3.2 土方調(diào)配的原則 土方調(diào)配是土方規(guī)劃中的一個(gè)重要內(nèi)容。其原則是：力求挖填平衡、運(yùn)距最短、費(fèi)用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復(fù)挖填和運(yùn)輸。,3.1 土方調(diào)配的步驟 劃分調(diào)配區(qū)（繪出零線(xiàn)） 計(jì)算調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距（即挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離） 確定初始

16、調(diào)配方案 優(yōu)化方案判別 繪制土方調(diào)配圖表。,3.3 最優(yōu)調(diào)配方案的確定,最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線(xiàn)性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，常用“表上作業(yè)法”求解。調(diào)配的步驟如下：,（1） 初始調(diào)配方案,下圖為一矩形廣場(chǎng)，圖中小方格內(nèi)的數(shù)字為各調(diào)配區(qū)的土方量，箭桿上的數(shù)字則為各調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。試求土方調(diào)配最優(yōu)方案。,500,500,800,600,500,500,400,W1,T1,W3,60,50,70,110,80,70,40,100,90,40,100,W4,T3,W2,T2,70,挖方區(qū) 編號(hào),填方區(qū)編號(hào),挖方區(qū)需 調(diào)出土方,填方區(qū)需 調(diào)進(jìn)土方,調(diào)配區(qū)間的平均運(yùn)距,各調(diào)配區(qū)土方量及平均運(yùn)距 （假象價(jià)格系

17、數(shù)Cij）,步驟1：選取平均運(yùn)距最小(C22=C43=40)的方格，確定它所對(duì)應(yīng)的調(diào)配土方數(shù)，并使其盡可能大。本例選取C43=40，X43=400(W4的全部挖方調(diào)往T3)，X41、X42=0 (W4的挖方不調(diào)往T1、T2)，在X41、X42的方格內(nèi)畫(huà)上“”,步驟2：重復(fù)步驟1，按平均運(yùn)距由小到大依次計(jì)算X22、X11、X31 （C22C11C31） ，我們就得到了土方調(diào)配的初始方案。,500,500,100,300,100,40,50,60,70,110,（2） 最優(yōu)方案判別,初始調(diào)配方案是按“就近調(diào)配”求得的，它保證了挖填平衡、總運(yùn)輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進(jìn)行判別。 在“表

18、上作業(yè)法”中判別最優(yōu)方案的方法有很多，這里我們介紹引入“假想價(jià)格系數(shù)”求檢驗(yàn)數(shù)ij來(lái)判別。,首先求出表中各方格的假想價(jià)格系數(shù)，有調(diào)配土方的假想價(jià)格系數(shù)C，ij=Cij ，無(wú)調(diào)配土方的假想價(jià)格系數(shù)按下式計(jì)算：,利用已知的假想價(jià)格系數(shù)，我們可以逐個(gè)求解未知的C，ij。 步驟1：在有調(diào)配土方的方格內(nèi)， C，ij=Cij ，將數(shù)據(jù)填入表中；,該公式的意義即：構(gòu)成任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)對(duì)角線(xiàn)上的假想價(jià)格系數(shù)之和相等。,步驟2：按任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)對(duì)角線(xiàn)上的C，ij之和相等，逐個(gè)求解未知的C，ij；如：,步驟3：引入檢驗(yàn)數(shù)，按下式求出表中無(wú)調(diào)配土方方格的檢驗(yàn)數(shù)（即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負(fù)號(hào)填入表

19、中）： 12 出現(xiàn)負(fù)數(shù)說(shuō)明方案不是最佳方案，需要進(jìn)行調(diào)整。,步驟2：找出x12的閉回路。其作法是，從x12方格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進(jìn)，遇到有數(shù)字的方格作900轉(zhuǎn)彎(也可不轉(zhuǎn)彎)，如果路線(xiàn)恰當(dāng)，有限步后便能回到出發(fā)點(diǎn)。形成一條以有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點(diǎn)、用水平或豎直線(xiàn)聯(lián)起來(lái)的閉回路。見(jiàn)下表：,（3） 方案的調(diào)整,步驟1：在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中挑選一個(gè)(一般選最小的)，本例即12，將它對(duì)應(yīng)的變量 x12 作為調(diào)整對(duì)象。,步驟3：從空格 X12出發(fā)，沿閉回路（方向任意）行進(jìn)，在各奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中挑出一個(gè)最小的（本例即X32=100）將它由 X32調(diào)到 X12方格中。,500,100,步驟4：將“100”

20、數(shù)字填入X12方格中，被調(diào)出的X32為0，同時(shí)將閉回路上其它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角（X11）方格內(nèi)的數(shù)字都減去100，偶數(shù)次轉(zhuǎn)角（X31）方格內(nèi)的數(shù)字都增加100，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡。這樣我們就得到了下表中的新調(diào)配方案。,400,0,100,400,步驟5：對(duì)新調(diào)配方案按“ 最優(yōu)方案判別”的方法和步驟再進(jìn)行判別和檢驗(yàn)，如仍出現(xiàn)負(fù)數(shù)，則重復(fù)步驟14繼續(xù)調(diào)整，如不出現(xiàn)負(fù)數(shù)，方案即是最優(yōu)方案。,100,70,-10,20,110,80,80,50,計(jì)算無(wú)調(diào)配土方方格的檢驗(yàn)數(shù)，無(wú)負(fù)數(shù)，方案是最優(yōu)方案。,該優(yōu)化方案的土方總運(yùn)輸量為： Z = 40050100705004040060100704004

21、0 = 94000 （m3m） 初始方案的土方總運(yùn)輸量為： Z = 5005050040300601001101007040040 = 97000（m3m） 調(diào)整后的總運(yùn)輸量減少了3000（m3m）。,繪出最終土方調(diào)配圖如下所示,500,500,800,600,500,500,400,W1,T1,W3,400 60,100 70,400 40,W4,T3,W2,T2,100 70,500 40,400 50,第3節(jié) 基坑工程,1 土方邊坡 2 土方開(kāi)挖 3 土壁支護(hù) 4 施工降排水 5 流砂的防治,第1章 土方工程,1 土方邊坡,合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設(shè)邊坡，是減少土方量的

22、有效措施。邊坡的表示方法為 1:m ，即：,式中 m = b / h ，稱(chēng)為坡度系數(shù)。其意義為：當(dāng)邊坡高度已知為h 時(shí)，其邊坡寬度則等于mh。,臨時(shí)性挖方的邊坡值,邊坡坡度應(yīng)根據(jù)不同的挖填高度、土的工程性質(zhì)及工程特點(diǎn)而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。臨時(shí)性挖方邊坡可按下表確定：,深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐）,當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好,土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)底面標(biāo)高時(shí),挖方深度在5m以?xún)?nèi),不加支撐的邊坡可按下表確定：,2 土方開(kāi)挖, 踏勘現(xiàn)場(chǎng)； 熟悉圖紙、編制施工方案； 清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物，平整施工場(chǎng)地,進(jìn)行地下墓探，設(shè)置排水降水設(shè)施； 永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)

23、點(diǎn)的引測(cè),建立測(cè)量控制網(wǎng)，設(shè)置方格網(wǎng)、控制樁等； 搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施、修筑施工道路； 施工機(jī)具、用料準(zhǔn)備。,2.1 土方施工準(zhǔn)備工作,踏勘現(xiàn)場(chǎng) 編制方案 清理場(chǎng)地 場(chǎng)地測(cè)量,2.2 邊坡開(kāi)挖,場(chǎng)地邊坡開(kāi)挖應(yīng)采取沿等高線(xiàn)自上而下、分層、分段依次進(jìn)行。 在邊坡上采取多臺(tái)階同時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，上臺(tái)階應(yīng)比下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)深不少于30m，以防塌方。,邊坡臺(tái)階開(kāi)挖，應(yīng)作成一定坡勢(shì)以利泄水。邊坡下部設(shè)有護(hù)腳矮墻及排水溝時(shí)，在邊坡修完后，應(yīng)立即進(jìn)行護(hù)腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通，以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內(nèi)不積水。,土方工程的多臺(tái)階開(kāi)挖,2.3 基坑（槽）和管溝開(kāi)挖, 基坑開(kāi)挖，上部應(yīng)有排水措施，防止地表水流入坑內(nèi)沖刷邊坡

24、，造成塌方和破壞地基土。(施工排水的內(nèi)容后續(xù)內(nèi)容), 基坑開(kāi)挖，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量定位、抄平放線(xiàn)，定出開(kāi)挖寬度，根據(jù)土質(zhì)和水文情況確定在四側(cè)（或兩側(cè)）采用直立或放坡開(kāi)挖，坑底寬度應(yīng)注意預(yù)留施工操作面。, 應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖深度、土體類(lèi)別及工程性質(zhì)等綜合因素確定保持土壁穩(wěn)定的方法和措施。(土壁支護(hù)的內(nèi)容詳見(jiàn)后續(xù)內(nèi)容),基坑的切線(xiàn)開(kāi)挖, 基坑開(kāi)挖的一般程序：測(cè)量放線(xiàn)分層開(kāi)挖排降水修坡整平留足預(yù)留土層等。相鄰基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)遵循先深后淺或同時(shí)進(jìn)行的施工程序，挖土應(yīng)自上而下接近水平分段分層進(jìn)行，邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，每3m左右修一次坡，至設(shè)計(jì)標(biāo)高再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底。,大型工程 基坑施工全景圖, 基坑開(kāi)挖應(yīng)防止對(duì)地

25、基土的擾動(dòng)?；油诤煤蟛荒芰⒓催M(jìn)入下道工序時(shí)，應(yīng)預(yù)留150(人工)300mm(機(jī)械)的土層不挖，待下道工序開(kāi)始前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以防止持力層土壤被陽(yáng)光曝曬或雨水浸泡。,超挖后回填的松軟土層,持力層被雨水浸泡后留下的水漬,這兩種情況 都是基坑土 方施工要避 免出現(xiàn)的!, 在地下水位以下挖土，應(yīng)在基坑內(nèi)設(shè)置排水溝、集水井或其它施工降排水措施，降排水工作應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)施工完成； 雨季施工時(shí)基坑槽應(yīng)分段開(kāi)挖，挖好一段澆筑一段墊層；, 棄土應(yīng)及時(shí)運(yùn)出，在基坑槽邊緣上側(cè)臨時(shí)堆土、材料或移動(dòng)施工機(jī)械時(shí)，應(yīng)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；, 基坑挖完后，應(yīng)及時(shí)組織由業(yè)主、設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理

26、四方參與的基坑驗(yàn)槽，并報(bào)質(zhì)監(jiān)站驗(yàn)證。符合要求后方可進(jìn)入下一道工序。,四方參與基坑驗(yàn)槽,3 土壁支護(hù),土壁的穩(wěn)定主要是由土體內(nèi)磨擦阻力和粘結(jié)力來(lái)保持平衡的。一旦土體失去平衡，土體就會(huì)塌方，這不僅會(huì)造成人身安全事故、影響工期，有時(shí)還會(huì)危及附近的建(構(gòu))筑物。, 邊坡過(guò)陡； 雨水、地下水滲入基坑； 基坑上口邊緣堆載過(guò)大； 土方開(kāi)挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開(kāi)挖；開(kāi)槽支撐、先撐后挖”的原則。,3.1 造成土壁塌方的原因,基坑塌方 搶險(xiǎn)救人,邊坡的留設(shè)應(yīng)符合規(guī)范的要求。 挖填高度高度大則坡度系數(shù)大，高度小則坡度系數(shù)小，甚至不放坡； 土的工程性質(zhì)土的類(lèi)別、含水量，有無(wú)地下水等。土的類(lèi)別低（密度?。?/p>

27、含水量大，則坡度系數(shù)大；土的類(lèi)別高（密度大）、含水量小，則坡度系數(shù)??； 施工的特點(diǎn)坡頂是否有荷載？施工期長(zhǎng)短？施工季節(jié)？ 人工作業(yè)還是機(jī)械作業(yè)？,3.2 防治塌方的措施,3.2.1 放足邊坡,對(duì)坡頂有荷載（尤其是有動(dòng)荷載）、使用時(shí)間長(zhǎng)、且跨越冬雨季施工的邊坡應(yīng)留有充足的安全系數(shù)。,3.2.2 土壁支護(hù),為縮小施工面，減少土方，或受場(chǎng)地的限制不能放坡時(shí)，則可設(shè)置土壁支撐。, 基槽支護(hù),基(溝) 槽開(kāi)挖一般采用橫撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板及垂直擋土板兩類(lèi)。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時(shí)，可用間斷式水平擋土板支撐；,間斷式水平擋土板支撐

28、,對(duì)松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對(duì)松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。,連續(xù)式水平擋土板支撐,垂直擋土板式支撐, 一般基坑的支護(hù)方法,一般基坑的支護(hù)方法有：斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時(shí)擋土墻支撐法等，施工時(shí)按適用條件進(jìn)行選擇。, 簡(jiǎn)易支護(hù),僅適用于 部分地段 放坡不夠 的寬度較 大的基坑使用,僅適用于 部分地段 下部放坡 不夠的寬 度較大的 基坑使用,先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。, 斜柱支撐, 錨拉支撐,先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)

29、填土夯實(shí)。,適用于深度不大的 大型基坑或機(jī)械挖 土?xí)r使用,適用于深度不大的大型 基坑或用機(jī)械挖土不能 安設(shè)橫（斜）撐時(shí)使用,3.2.3 做好施工排水 防止流砂,施工排水將在后續(xù)內(nèi)容專(zhuān)門(mén)討論。, 對(duì)可能產(chǎn)生滑坡的地段，不宜在雨期挖方，并應(yīng)遵循先整治后開(kāi)挖和由上至下的開(kāi)挖順序，嚴(yán)禁先切除坡腳或在滑坡體上棄土。,3.2.4 完善施工技術(shù)措施, 應(yīng)根據(jù)挖方深度、邊坡高度和土的類(lèi)別確定挖方上邊緣至土堆坡腳的距離，當(dāng)土質(zhì)干燥密實(shí)時(shí)不小于3m，當(dāng)土質(zhì)松軟時(shí)不小于5m。,坡頂堆土的最小距離, 邊坡有危巖、孤石、崩塌體等不穩(wěn)定的跡象時(shí)要先做妥善處理。對(duì)軟土土坡和極易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡，開(kāi)挖后應(yīng)對(duì)坡腳、坡面采取噴

30、漿、抹面、嵌補(bǔ)、砌石等保護(hù)措施，并作好坡頂、坡腳排水。,高達(dá)530m的邊坡錨固,邊坡支護(hù),支撐垛防治 邊坡崩塌,大石加固 崩塌防治,邊坡簡(jiǎn)易護(hù)理,邊坡主動(dòng)防護(hù)網(wǎng),石籠網(wǎng)護(hù)坡 石籠網(wǎng)護(hù)岸,漓江石籠護(hù)岸,宜萬(wàn)鐵路巖崩滑坡事故,2007年11月20日，高陽(yáng)寨隧道發(fā)生巖崩事故，滑坡體總方量約3000m3。施工人員1死1傷2失蹤。一輛長(zhǎng)途客車(chē)途經(jīng)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)被埋入巨石下，31人無(wú)人生還。,巖崩滑坡事故現(xiàn)場(chǎng)全景,巖石崩塌處 崩塌的巨石,客車(chē)被埋,車(chē)上 有乘客31人,3.3 深基坑的支護(hù),深基坑支護(hù)的基本要求： 確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定； 確保相鄰的建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線(xiàn)的安全，不因土體

31、的變形、沉陷、坍塌受到危害； 通過(guò)排水降水等措施，確保基礎(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行。,上海環(huán)球金融 中心基礎(chǔ)施工,地鐵車(chē)站的 深基坑支護(hù),常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,排樁式,土釘墻,噴錨支護(hù),鋼管樁,挖孔灌注樁,鋼板樁,板墻式,板樁式,組合式,粉體噴射注漿樁墻,鉆孔灌注樁,高壓噴射注漿樁墻,深層攪拌水泥土樁墻,逆作拱墻式,邊坡穩(wěn)定式,排樁與板墻式,水泥擋土墻式,現(xiàn)澆地下連續(xù)墻,灌注樁與水泥土樁 結(jié)合,加筋水泥土圍護(hù)墻,型鋼橫擋板,3.3.1 擋土灌注樁支護(hù),適于開(kāi)挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建（構(gòu)）筑物的基坑支護(hù)。,開(kāi)挖前在基坑周?chē)O(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼

32、連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。,深基坑的間隔式排樁支護(hù),3.3.2 擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù),適于大型較深基坑,施工期較長(zhǎng),鄰近有建筑物,不允許支護(hù),、鄰近地基不允許有下沉位移時(shí)使用,樁頂不設(shè)錨樁、拉桿，而是挖至一定深度，每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿，達(dá)到強(qiáng)度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間挖土，直至設(shè)計(jì)深度。,深基坑的間隔式排樁支護(hù),樁頂連系梁,懸臂支護(hù)樁,錨桿及橫撐,3.3.3 土層錨桿支護(hù),在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內(nèi)放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。,適于較硬土層或破碎巖石中開(kāi)挖較大較深基坑，鄰

33、近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時(shí)采用,基坑錨桿支護(hù)施工中,天然土體通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置土釘(亦稱(chēng)砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類(lèi)似重力擋墻的土釘墻，以抵抗墻后的土壓力，保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定。也稱(chēng)為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。,3.3.4 土釘墻支護(hù),鉆 孔 插筋、注漿 鋪設(shè)鋼筋網(wǎng) 噴射砼護(hù)面,土釘墻支護(hù),3.3.5 鋼板樁支撐,當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時(shí)，采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無(wú)錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類(lèi)。,鋼板樁水平支撐,U型鋼板樁 插打 入土 U型板樁相互連接,3.3.6 內(nèi)撐式支護(hù),由支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐組成，適用于

34、各種地基土層，缺點(diǎn)是內(nèi)支撐會(huì)占用一定的施工空間。,北京地鐵熊貓環(huán)島 車(chē)站基坑鋼管支護(hù),大型深基坑的鋼管對(duì)撐支護(hù),制作深基坑砼構(gòu)架,構(gòu)架支護(hù)下 挖樁間土方,構(gòu)架支護(hù)下 逆作法施工,3.3.7 地下連續(xù)墻支護(hù),地下連續(xù)墻成槽施工,先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高，可擋土、承重、截水、抗?jié)B，可在狹窄場(chǎng)地施工，適于大面積、有地下水的深基坑施工。,SH350連續(xù)墻抓斗成槽機(jī) 三一重工,槽段的連接,導(dǎo)墻施工 導(dǎo)墻施工完 泥漿系統(tǒng)-泥漿池,成槽施工 鋼筋籠吊裝 鎖口管起拔 砼澆筑,深基坑邊坡支護(hù)坍塌事故,杭州地鐵塌陷事故,2008年11月15日下午，杭州蕭山湘湖段地

35、鐵施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生塌陷事故。風(fēng)情大道長(zhǎng)達(dá)75m的路面坍塌并下陷15m。行駛中的11輛車(chē)陷入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋。,事故附近的房屋 已被全部推倒,陷落的車(chē)輛 被吊起,清理塌陷現(xiàn)場(chǎng),事故造成21人死亡，經(jīng)濟(jì)損失約1.5億元，是中國(guó)地鐵建設(shè)史上最慘痛的事故。,上海“蓮花河畔景苑”在建樓房整體倒塌,2009年6月27日6時(shí)左右，上海閔行區(qū)“蓮花河畔小區(qū)”一棟在建13層住宅樓整體倒塌。這是建國(guó)以來(lái)建筑業(yè)最令人恐怖的倒樓事件。,兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的水平力超過(guò)了樁基的抗側(cè)能力,駭人聽(tīng)聞的上海倒樓事件令土木人蒙羞，開(kāi)發(fā)商、承包商、監(jiān)理工程師和負(fù)有監(jiān)管職責(zé)的政府官員將被釘在土木建設(shè)史的恥辱柱上！,4 施工降排水

36、,基坑開(kāi)挖時(shí)，流入坑內(nèi)的地下水和地表水如不及時(shí)排除，會(huì)使施工條件惡化、造成土壁塌方，亦會(huì)降低地基的承載力。,4.1 明排水法,一般采用截、疏、抽的方法。 截：在現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)臨時(shí)或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤，以攔截雨水、潛水流入施工區(qū)域； 疏：在施工范圍內(nèi)設(shè)置縱橫排水溝，疏通、排干場(chǎng)內(nèi)地表積水； 抽：在低洼地段設(shè)置集水、排水設(shè)施，然后用抽水機(jī)抽走。,施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。, 明溝與集水井排水,在基坑的一側(cè)或四周設(shè)置排水明溝，在四角或每隔2030m設(shè)一集水井，排水溝始終比開(kāi)挖面低0.40.5m，集水井比排水溝低0.51m，在集水井內(nèi)設(shè)水泵將水抽排出基坑。,適用于土質(zhì)情況

37、較好、地下水量 不大的基坑排水,普通明溝與集水井排水法, 分層明溝排水,當(dāng)基坑開(kāi)挖土層由多種土層組成，中部夾有透水性強(qiáng)的砂類(lèi)土?xí)r，為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡，宜在基坑邊坡上分層設(shè)置明溝及相應(yīng)的集水井。,適用于深度較大、 地下水位較高、上 部有透水性強(qiáng)的土 層的基坑排水,分層明溝排水法, 深層明溝排水,當(dāng)?shù)叵禄酉噙B，土層滲水量和排水面積大，為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性，可在基坑內(nèi)的深基礎(chǔ)或合適部位設(shè)置一條縱、長(zhǎng)、深的主溝，其余部位設(shè)置 邊溝或支溝與主溝連通，通過(guò) 基礎(chǔ)部位用碎石或砂子作盲溝。,適用于深度大的 大面積地下室、 箱基的基坑施工 排水,深層明溝排水法,4.2 施工降水,在含水豐

38、富的土層中開(kāi)挖大面積基坑時(shí)，明溝排水法難以排干大量的地下涌水，當(dāng)遇粉細(xì)砂層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象，不僅基坑無(wú)法挖深，還可能造成大量水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全。遇有此種情況時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水的人工降水方法施工。,地下室電梯井局部二次降水,全基坑輕型井點(diǎn)降水,4.2.1 井點(diǎn)降水的作用,防止地 下水涌 入坑內(nèi),防止邊坡由 于地下水的 滲流而引起 的塌方,使坑底的土層 消除了地下水 位差引起的壓 力，因此防止 了坑底的管涌,降水后，使 板樁減少了 橫向荷載,消除了地下 水的滲流， 也就防止了 流砂現(xiàn)象,降低地下水位 后，還能使土 壤固結(jié)，增加 地基土的承載

39、 能力,4.2.2 井點(diǎn)降水的種類(lèi),輕型井點(diǎn)是沿基坑四周將井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。, 輕型井點(diǎn),適用于滲透系數(shù) 為0.150m/d的 土層中。降水深 度為：?jiǎn)渭?jí)井點(diǎn) 36m，多級(jí)井 點(diǎn)612m, 噴射井點(diǎn),是在井點(diǎn)管內(nèi)設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣，形成水氣射流，將地下水抽出排走。其降水深度可達(dá)820m。,適用于開(kāi)挖深度較深、降水 深度大于8m，土滲透系數(shù) 為350m/d的砂土或滲透 系數(shù)為0.13m /d的粉砂、 淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土。, 電滲井點(diǎn),電滲井點(diǎn)以井點(diǎn)管作負(fù)極，打入的鋼筋作正極，通入直

40、流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動(dòng)，水則自正極向負(fù)極移動(dòng)而被集中排出。本法常與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合使用。,適用于滲透 系數(shù)很小的 飽和粘性土 、淤泥或淤 泥質(zhì)土中的 施工降水, 管井井點(diǎn),管井井點(diǎn)由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定，一般間距1050m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離不小于1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，適用于降水深度35m、滲透系數(shù)為20200m/d的基坑中施工降水。管井井點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。,管井填充濾料 管井抽排水 PVC簡(jiǎn)易管井,如需降水深度較大，可采用深井井點(diǎn)，適用于降水深度15

41、m、滲透系數(shù)為10250m/d的基坑。故稱(chēng)為“深井泵法”。,管井井點(diǎn)降水,4.2.3 輕型井點(diǎn)降水, 輕型井點(diǎn)的設(shè)備,由管路系統(tǒng)（濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管）和抽水設(shè)備（真空泵、離心泵和水氣分離器）組成。輕型井點(diǎn)工作原理及濾管構(gòu)造見(jiàn)圖：, 輕型井點(diǎn)的平面布置, 單排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度6m、降水深度5m時(shí)可采用單排布置。井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長(zhǎng)度不宜小于坑槽的寬度B。 雙排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度6m時(shí)應(yīng)采用。, 環(huán)型或U 型布置：當(dāng)基坑面積較大時(shí)，應(yīng)采用環(huán)型布置（考慮施工機(jī)械進(jìn)出基坑時(shí)宜采用U 型布置）。, 采用雙排、環(huán)型或U型布置時(shí)，位于地下水上游一排的井點(diǎn)間距應(yīng)小些，

42、下游井點(diǎn)的間距可大些。 如采用U形布置，則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。, 輕型井點(diǎn)的高程布置,輕型井點(diǎn)降水深度一般不大于6m。井點(diǎn)管埋置深度H(不包括濾管)，可按下式計(jì)算：, 如H 值小于降水深度6m時(shí)，則可用一級(jí)井點(diǎn)； 當(dāng)H 值稍大于6m時(shí)，如降低井點(diǎn)管的埋置面可滿(mǎn)足降水深度要求時(shí)，仍可用一級(jí)井點(diǎn)降水；, 在確定井點(diǎn)管埋置深度時(shí)，還應(yīng)考慮井點(diǎn)管露出地面0.20.3m，濾管必須埋在透水層內(nèi)。 當(dāng)一級(jí)井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，則可采用二級(jí)井點(diǎn)（見(jiàn)右圖）。,地下室三級(jí)井點(diǎn)降水, 輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)及計(jì)算,井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的施工圖設(shè)計(jì)等資料。,設(shè)計(jì)內(nèi)

43、容除進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置和高程布置外,尚應(yīng)進(jìn)行涌水量的計(jì)算，確定井管數(shù)量及井距，選擇抽水設(shè)備等工作。, 輕型井點(diǎn)的埋設(shè)程序,排放總管埋設(shè)井點(diǎn)管用彎聯(lián)管將井點(diǎn)與總管接通安裝抽水設(shè)備。, 防范井點(diǎn)降水不利影響的措施,井點(diǎn)降水必然會(huì)形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周?chē)寥拦探Y(jié)并引起地面沉陷，為減少井點(diǎn)降水對(duì)周?chē)ㄖ锛暗叵鹿芫€(xiàn)造成影響，可考慮在井點(diǎn)設(shè)置線(xiàn)外45m處設(shè)置回灌井點(diǎn)，將井點(diǎn)中抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻。,設(shè)置擋土帷幕也可減少井點(diǎn)降水引起的不利影響。,5 流砂的防治,在細(xì)砂或粉砂土層的基坑開(kāi)挖時(shí)，地下水位以下的土在動(dòng)水壓力的推動(dòng)下極易失去穩(wěn)定，隨著地下水涌入基坑。稱(chēng)為流砂現(xiàn)象。流

44、砂發(fā)生后，土完全喪失承載力，土體邊挖邊冒，施工條件極端惡化，基坑難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基坑邊坡塌方,臨近建筑物出現(xiàn)下沉、 傾斜甚至倒塌。,5.1 流砂現(xiàn)象,廣佛地鐵桂城站基坑出現(xiàn) 流砂，地面下沉約1.5m 圖為砂包封堵?lián)岆U(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng),產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的原因有內(nèi)因和外因： 內(nèi)因：取決于土的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此，流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細(xì)砂、粉砂和亞粘土中，但是否發(fā)生流砂現(xiàn)象，還取決于一定的外因條件。,5.2 產(chǎn)生流砂的原因,流砂-基坑滿(mǎn)目狼籍 流砂支擋 強(qiáng)行施工,外因：是地下水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力的大小，動(dòng)水壓力GD為

45、： 式中： I 水力坡度（I=（h1-h2）/L） ； h1h2 水位差； W 水的重度。 當(dāng)?shù)叵滤惠^高、基坑內(nèi)排水所形成的水位差較大時(shí)，動(dòng)水壓力也愈大，當(dāng)GD （土的浮重）時(shí)，就會(huì)推動(dòng)土壤失去穩(wěn)定，形成流砂現(xiàn)象。,5.3 流砂的防治, 防治原則：“治流砂必先治水”。流砂防治的主要途徑一是減小或平衡動(dòng)水壓力；二是截住地下水流；三是改變動(dòng)水壓力的方向。, 防治方法：, 枯水期施工法：枯水期地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動(dòng)水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。 打板樁：將板樁沿基坑打入不透水層或打入坑底面一定深度，可以截住水流或增加滲流長(zhǎng)度、改變動(dòng)水壓力方向，從而達(dá)到減小動(dòng)水壓力的目的。, 水中挖土：即不

46、排水施工，使坑內(nèi)外的水壓相平衡，不致形成動(dòng)水壓力。如沉井施工，不排水下沉、進(jìn)行水中挖土、水下澆筑砼。, 人工降低地下水位法：即采用井點(diǎn)降水法截住水流，不讓地下水流入基坑，不僅可防治流砂和土壁塌方，還可改善施工條件。, 搶挖并拋大石塊法：分段搶挖土方，使挖土速度超過(guò)冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。,此外，采用地下連續(xù)墻法、止水帷幕法、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂發(fā)生。,第4節(jié)機(jī)械化施工及填土壓實(shí),1 土方機(jī)械化施工 2 填土壓實(shí),推土機(jī)操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快，能爬

47、300左右的坡。適用于場(chǎng)地平整、開(kāi)挖深度1.5m左右的基坑、移挖作填、填筑堤壩、回填基坑和基槽土方、為鏟運(yùn)機(jī)助鏟、為挖掘機(jī)清理集中余土和創(chuàng)造工作面，修路開(kāi)道、牽引其它無(wú)動(dòng)力施工機(jī)械，大馬力推土機(jī)還可犁松堅(jiān)巖。,1 土方機(jī)械化施工,1.1 推土機(jī)施工,TQ230G全液壓 高原推土機(jī),TY320C前鏟后犁推土機(jī),水中清碴 平整場(chǎng)地,土方推送 移挖作填,提高推土機(jī)生產(chǎn)效率的方法,下坡推土 順地面坡勢(shì)沿下坡方向推土，可增大鏟刀切土深度和運(yùn)土數(shù)量，縮短推土?xí)r間,提高生產(chǎn)率約3040%。,并列推土,大面積施工區(qū)可采用23臺(tái)推土機(jī)并列推土，減少土的散失量而增大推土量，提高生產(chǎn)率約1530%。,3臺(tái)推土機(jī) 并

48、列推土,分批集中、一次推送 當(dāng)運(yùn)距較遠(yuǎn)又土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)，宜多次鏟土，一次推送。,槽型推土 當(dāng)土層較厚時(shí)，可利用前次推土的槽形推土，可減少土的散失量，增大推土量。,軍用推土機(jī),美國(guó)M9,鏟運(yùn)機(jī)操縱簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、行駛速度快、生產(chǎn)效率高，是能獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實(shí)等全部土方施工工序的施工機(jī)械。適用于坡度為200 以?xún)?nèi)的大面積場(chǎng)地平整、大型基坑開(kāi)挖、填筑路基堤壩。,1.2 鏟運(yùn)機(jī)施工,CL9A自行式鏟運(yùn)機(jī),CTY9A拖式鏟運(yùn)機(jī),鏟運(yùn)機(jī)施工作業(yè)中,鏟運(yùn)機(jī)的斗容量為28m3，自行式鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為8001500m，拖式鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為600m，效率最高的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為200350m。如采用雙

49、聯(lián)鏟運(yùn)或掛大斗鏟運(yùn)時(shí)，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距可增加至1000m。,宇通重工CTY9A拖式鏟運(yùn)機(jī),卡特彼勒 657G 自行式鏟運(yùn)機(jī),運(yùn)距愈長(zhǎng)、生產(chǎn)效率愈低，超過(guò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)應(yīng)考慮汽車(chē)運(yùn)輸。,鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行路線(xiàn), 橢圓形或大環(huán)形路線(xiàn)：在地形起伏不大、填方不高(1.5m)的路堤宜采用大環(huán)形路線(xiàn)。每隔一定時(shí)間變換鏟運(yùn)機(jī)行駛方向，以免機(jī)械單側(cè)磨損。橢圓形路線(xiàn)適用施工地段較短的情況。, “8 ”字形路線(xiàn)：該路線(xiàn)一個(gè)循環(huán)完成兩次鏟土和卸土，減少了轉(zhuǎn)彎次數(shù)和空駛距離，一個(gè)循環(huán)中兩次轉(zhuǎn)彎方向不同，鏟運(yùn)機(jī)機(jī)械磨損均勻。在地形起伏較大、施工地段狹長(zhǎng)時(shí)采用。,提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)效率的方法,下坡鏟土 利用機(jī)械重力的水平分力來(lái)加大切土深度并

50、縮短鏟土?xí)r間。,推土機(jī)助鏟 在較堅(jiān)硬的土層中用推土機(jī)助鏟，可加大鏟刀切削力、切土深度和鏟土速度。助鏟間隙可兼作松土、平整工作。, 挖近填遠(yuǎn)、挖遠(yuǎn)填近：挖土先從距離填土區(qū)最近一端開(kāi)始，由近而遠(yuǎn)；填土則從距挖土區(qū)最遠(yuǎn)一端開(kāi)始，由遠(yuǎn)而近。既可使鏟運(yùn)機(jī)始終在合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距內(nèi)工作，又可創(chuàng)造下坡鏟土的條件。, 雙聯(lián)鏟運(yùn)法：拖式鏟運(yùn)機(jī)的動(dòng)力有富余時(shí)，可在拖拉機(jī)后串連兩個(gè)鏟斗進(jìn)行雙聯(lián)鏟運(yùn)。對(duì)堅(jiān)硬土層，可先鏟滿(mǎn)一個(gè)斗，再鏟另一個(gè)斗，即“雙聯(lián)單鏟”；對(duì)松軟土層，可兩個(gè)斗同時(shí)鏟土，即“雙聯(lián)雙鏟”。, 跨鏟法：在較堅(jiān)硬的地段挖土?xí)r可采取預(yù)留土埂、間隔鏟土的方法。可縮短鏟土?xí)r間和減少向外撒土,提高效率。, 波浪式鏟土法

51、：鏟土開(kāi)始時(shí)，鏟刀以最大深度切入土中，隨著負(fù)荷增加、車(chē)速降低，相應(yīng)減小切土深度，依次反復(fù)進(jìn)行，直至鏟斗裝滿(mǎn)為止，適用于較硬土層。, 掛大斗鏟運(yùn)：在土質(zhì)松軟地區(qū)，可改掛大型土斗，充分利用拖拉機(jī)的牽引力提高工效。,卡特彼勒 657G 鏟運(yùn)機(jī),657G鏟運(yùn)機(jī)斗容量達(dá)85t，是07年的新品，鏟斗可上下，內(nèi)部推板可動(dòng)，鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)向，可前后拖掛 。,1.3 挖掘機(jī)施工,挖掘機(jī)主要用于挖掘基坑、溝槽、清理和平整場(chǎng)地，更換工作裝置后還可進(jìn)行裝卸、起重、打樁等其它作業(yè)，能一機(jī)多用，工效高、經(jīng)濟(jì)效果好，是工程建設(shè)中的常用機(jī)械。,挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式，按工作裝置分為正鏟、反鏟、抓鏟、拉鏟，斗容量0.1-

52、2.5m3。常用的挖掘機(jī)是正鏟和反鏟挖掘機(jī)。,正鏟挖掘機(jī),正鏟適用于開(kāi)挖含水量較小的一至三類(lèi)土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。主要用于開(kāi)挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車(chē)配合完成土方的挖運(yùn)工作。采用正鏟開(kāi)挖大型基坑，應(yīng)考慮工作面的大小、形狀和開(kāi)行通道的設(shè)置。,邦立CE1000-7正鏟挖掘機(jī)(四川) 日立EX3600E-6正鏟挖掘機(jī),正鏟的開(kāi)挖方式,正向開(kāi)挖、側(cè)向裝土 即挖土機(jī)向前進(jìn)方向挖土，汽車(chē)停在側(cè)面裝土。,正向開(kāi)挖、后方裝土 挖土機(jī)向前進(jìn)方向挖土，汽車(chē)停在后面裝土。,此法因挖掘機(jī) 卸土?xí)r回轉(zhuǎn)角 大、汽車(chē)需倒 車(chē)開(kāi)入，運(yùn)輸 不方便。只適 用于基坑寬度 較小、深度較 大的情況,此法因挖掘 機(jī)卸土?xí)r回 轉(zhuǎn)角小

53、、運(yùn) 輸方便、生 產(chǎn)效率高而 應(yīng)用較廣,反鏟挖掘機(jī),反鏟適用于開(kāi)挖一至三類(lèi)的砂土或粘土。主要用于開(kāi)挖停機(jī)面以下的土方，一般反鏟的最大挖土深度為46m，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為35m。反鏟也需要配備運(yùn)土汽車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸。,帶加長(zhǎng)臂的反鏟挖掘機(jī),反鏟的開(kāi)挖方式,溝端開(kāi)挖法 即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側(cè)棄土或裝汽車(chē)運(yùn)走。,藺家壩泵站泵站 基坑開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng),溝端開(kāi)挖法,溝側(cè)開(kāi)挖法 即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開(kāi)挖，它可將土棄于距溝較遠(yuǎn)的地方，如裝車(chē)則回轉(zhuǎn)角度較小，但邊坡不易控制。,深基坑的 接力開(kāi)挖,管溝的溝側(cè)開(kāi)挖,拉鏟,拉鏟,抓鏟,拉鏟工作示意圖,主要用來(lái)鏟、裝、卸、運(yùn)土與砂石類(lèi)散裝物料，也可對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕

54、度鏟掘，更換工作裝置后可推土、起重、裝卸等作業(yè)。鏟容量一般1.56.1m3。,1.4 其它土方施工機(jī)械, 裝載機(jī),ZL10B型裝載機(jī) (山東威力天地),利用刮刀平整地面的土方機(jī)械。刮刀裝在機(jī)械前后輪軸之間,能升降、傾斜、回轉(zhuǎn)和外伸。動(dòng)作靈活準(zhǔn)確，操縱方便，平整場(chǎng)地有較高的精度，廣泛用于公路、機(jī)場(chǎng)等大面積的地面平整作業(yè)。, 平地機(jī),成工MGB20B平地機(jī) 平地機(jī)在平整作業(yè),1.5 土方工程綜合機(jī)械化施工,土方工程綜合機(jī)械化施工，是以土方工程中某一施工過(guò)程為主導(dǎo)，按其工程量大小、土質(zhì)條件、工期要求、運(yùn)距及場(chǎng)地來(lái)選擇主導(dǎo)施工機(jī)械，并以此為依據(jù)來(lái)合理配備其它輔助施工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工。如：,運(yùn)距80

55、0 1500m的大 型土石方以 鏟運(yùn)機(jī)為主,大型土石方 施工現(xiàn)場(chǎng), 大型基坑整體開(kāi)挖以正鏟為主； 小型基坑及管溝開(kāi)挖以反鏟為主；,正鏟開(kāi)挖大型土石方 反鏟開(kāi)挖基坑,反鏟開(kāi)挖管溝,土方運(yùn)距在1500m以上 時(shí)以汽車(chē)運(yùn)輸為主,汽車(chē)運(yùn)輸要考 慮裝載機(jī)裝土,土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，要配備大馬力推土機(jī)或松土機(jī),2 填土壓實(shí),土料要求： 填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)應(yīng)符合以下規(guī)定： 碎石類(lèi)土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪厚的2/3），可用于表層以下的填料；,2.1 填土的要求, 碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方；, 含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；, 淤泥和淤泥質(zhì)土，一

56、般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過(guò)含水量處理符合壓實(shí)要求后，可用于填方中的次要部位。 含有大量有機(jī)物的土壤、石膏或水溶性硫酸鹽含量大于2%的土壤、凍結(jié)或液化狀態(tài)的土壤不能作填土之用。,精細(xì)的路基填料,最佳含水量,回填土含水量過(guò)大過(guò)小都難以夯壓密實(shí)，當(dāng)土壤在最佳含水量的條件下壓實(shí)時(shí)，能獲得最大的密實(shí)度。 土壤過(guò)濕時(shí)，可先曬干或摻入干土； 土壤過(guò)干時(shí)，則應(yīng)灑水濕潤(rùn)以求取得較佳的含水量。,回填土翻曬,分層厚度,填方工程應(yīng)分層鋪土壓實(shí)。分層厚度根據(jù)壓實(shí)機(jī)具而定：,填方施工注意事項(xiàng), 填土應(yīng)從場(chǎng)地最低部分開(kāi)始，由一端向另一端自下而上分層鋪筑。, 虛鋪厚度： 人工木夯20(粘性土)30cm(砂質(zhì)土)

57、；推土機(jī)填土30cm；鏟運(yùn)機(jī)或汽車(chē)填土3050cm ；,分層鋪土,逐層壓實(shí), 斜坡上的土方回填應(yīng)將斜坡改成階梯形，以防填方滑動(dòng)；,凸塊式 壓路機(jī)作業(yè), 填方區(qū)如有積水、雜物和軟弱土層等，必須進(jìn)行換土回填，換土回填亦分層進(jìn)行；, 回填基坑、墻基或管溝時(shí)，應(yīng)從四周或兩側(cè)分層、均勻、對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，以防基礎(chǔ)、墻基或管道在土壓力下產(chǎn)生偏移和變形。,管溝須兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分層回填,墻基須四周分層均勻回填,該工程回填土 過(guò)早,回填土 標(biāo)高過(guò)高,2.2 填土的壓實(shí)方法,碾壓法 適用于大面積的場(chǎng)地平整和路基、堤壩工程，用壓路機(jī)進(jìn)行填方壓實(shí)時(shí)，填土厚度不應(yīng)超過(guò)2530cm，碾壓遍數(shù)一樣，碾輪重量先輕后重，碾壓方向應(yīng)從兩邊逐漸

58、壓向中央，每次碾壓應(yīng)有1525cm的重疊。,全液壓輪胎式壓路機(jī),壓路機(jī)碾壓應(yīng) “薄填、慢駛、多次”,碾壓法施工,本次碾壓 與上次碾 壓的壓痕 不得重疊,“零沉降”的高鐵路基 碾壓施工,三輪壓路機(jī) （山推）,俗稱(chēng)“打夯”，是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤，中國(guó)傳統(tǒng)的“打夯”方法有木夯、石夯、飛硪等。,石 夯 飛 硪,夯實(shí)法,打飛硪已成為民俗表演節(jié)目,常用的蛙式打夯機(jī)、振動(dòng)打夯機(jī)、內(nèi)燃打夯機(jī)適用于粘性較低的土，常用于基坑(槽)、管溝部 位小面積的回填土的夯實(shí)，也可配 合壓路機(jī)對(duì)邊緣或邊角碾壓不到之 處進(jìn)行夯實(shí)。填土厚度不大于25cm， 一夯壓半夯、依次夯打。,蛙式打夯機(jī) 蛙式打夯機(jī)夯實(shí)基底持力層,適用于壓實(shí)溝槽內(nèi)的土壤、柱子周?chē)驮讵M小空間內(nèi)施工。又稱(chēng)“跳錘”。,沖擊夯 HC