關(guān)于土方工程的講座new

1、第一章 土方工程主要內(nèi)容：土的工程分類、可松性，施工特點(diǎn)；土方量的計(jì)算，場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)；基坑開挖、降水方案，輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；基坑邊坡穩(wěn)定及支護(hù)結(jié)構(gòu)；填土壓實(shí)原理及要求，土方工程機(jī)械化施工。 基本要求： 了解土方工程施工特點(diǎn)；掌握土方量的計(jì)算、場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)。 . 掌握基坑開挖施工中的降低地下水位方法，基坑邊坡穩(wěn)定及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的基本原理。 . 熟悉常用土方機(jī)械的性能和使用范圍。 . 掌握填土壓實(shí)的要求和方法。 重點(diǎn)：土的可松性，土方量的計(jì)算，場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)，輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，邊坡塌方、流砂的原因及防治，填土壓實(shí)的原理、方法及施工控制。 難點(diǎn)：利用土

2、的可松性系數(shù)進(jìn)行土方量的計(jì)算，輕型井點(diǎn)的計(jì)算，影響填土壓實(shí)的因素。 深度和廣度：達(dá)到能進(jìn)行土方開挖方案（包括土方機(jī)械的選擇）、基坑開挖的降水方案、基坑邊坡支護(hù)方案、填土壓實(shí)方案的制定，場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)。 1.1 概 述1.1.1土方工程種類與特點(diǎn)土方工程是建筑施工中主要分部工程之一，也是建筑工程施工過程中的第一道工序。它包括場地平整、基坑（槽）開挖、土方填筑與壓實(shí)，降低地下水位和基坑土壁支護(hù)等輔助工作。土方工程按施工內(nèi)容和方法不同，一般包括以下四項(xiàng)：1.場地平整2.基坑（槽）及管溝開挖3.地下大型土方開挖4.土方填筑1.1.2土的工程分類及性質(zhì)1、土的工程分類土的種類很多，其分類方法

3、也很多，在土方工程施工中，根據(jù)土的開挖難易程度將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石等八類。前四類為一般土，后四類為巖石。正確區(qū)分和鑒別土的種類，可以合理地選擇施工方法和準(zhǔn)確地套用定額，計(jì)算土方工程費(fèi)用。2、土的工程性質(zhì)土有各種工程性質(zhì)，其中影響土方工程施工的有：土的質(zhì)量密度、可松性、含水量和滲透性。（1）土的質(zhì)量密度土的質(zhì)量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，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、土壓力及邊坡穩(wěn)定性。土的干密度，指單位體積土中固體顆粒的含量，用以檢驗(yàn)壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。（2）土的可松性自然狀態(tài)下的土（原土）經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加

4、，雖經(jīng)回填夯實(shí)，仍不能恢復(fù)到原狀土的體積，這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示如下： Kp= （1.1） Kp= （1.2）式中：Kp最初可松性系數(shù)；Kp最終可松性系數(shù)；V1自然狀態(tài)下土的體積；V2土經(jīng)開挖后的松散體積；V3土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。可松性系數(shù)對土方的調(diào)配，計(jì)算土方運(yùn)輸量、填方量及運(yùn)輸工具都有影響，尤其是大型挖方工程，必須考慮土的可松性系數(shù)。各類土的可松性系數(shù)見課本表1.2。（3）土的含水量土的含水量是指土中所含的水與土的固體顆粒之間的重量比，以百分?jǐn)?shù)表示： （1.3）式中：m1含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量；m2烘干后土的質(zhì)量；mw土中水的質(zhì)量；ms固體顆粒的質(zhì)量。土的含水

5、量對土方邊坡的穩(wěn)定性和填土壓實(shí)質(zhì)量均有影響。土方回填時(shí)則需要有最優(yōu)含水量方能夯壓密實(shí)，獲得最佳干密度。土的最優(yōu)含水量和最大干密度參考值見課本表1.3。（4）土的滲透性土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以滲透系數(shù)K表示。地下水在土中滲流速度可按達(dá)西定律計(jì)算：V=Ki （1.4） 式中：V水在土中滲流速度（m/d或cm/s）；i水力坡度；K土的滲透系數(shù)（m/d或cm/s）。滲透系數(shù)K值反映出土透水性強(qiáng)弱，它直接影響降水方案的選擇和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確性，一般可通過室內(nèi)滲透試驗(yàn)或現(xiàn)場抽水試驗(yàn)確定，一般土的滲透系數(shù)見課本表1.4。1.2土方工程量計(jì)算1.2.1基坑、基槽土方量計(jì)算基坑土方量的計(jì)算可近

6、似按擬柱體（由兩個(gè)平行的平面做上下底的多面體）體積公式來計(jì)算（圖1.1）： （1.5）式中：H 基坑深度（m）；F1基坑上底面積m2；F2基坑下底面積m2；F0基坑中截面面積。（m2）?；酆吐返掏练搅靠裳仄溟L度方向分段后，用同樣方法計(jì)算（圖1.2）： （1.6）式中：V1第一段的土方量（m3）；L1第一段的長度（m）。然后將各段的土方量相加，即得總土方量：（1.7）式中V1、V2Vn各段的土方量（m3）。 1.2.2場地平整土方量計(jì)算場地平整就是將天然地面平整成施工所要求的設(shè)計(jì)平面。在目前總承包施工中，三通一平的工作往往由施工單位實(shí)施，因此場地平整也成為開工前的一項(xiàng)工作內(nèi)容。場地平整前，要進(jìn)

7、行場區(qū)豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)，確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算挖方和填方的工程量，然后根據(jù)工程規(guī)模、施工期限、現(xiàn)有條件選擇土方機(jī)械，擬定施工方案。1.場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理確定場地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，對減少土方量，節(jié)約土方運(yùn)輸費(fèi)用，加快施工進(jìn)度等都有重要的經(jīng)濟(jì)意義。選擇設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮以下因素：1）滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?）盡量利用地形，使場內(nèi)挖填平衡，以減少土方運(yùn)輸費(fèi)用；3）有一定泄水坡度（2），滿足排水要求；4）考慮最高洪水位的影響。（1）初步確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高首先將場地的地形圖根據(jù)要求的精度劃分成邊長為1040m的方格網(wǎng)，見圖1.3(a)。

8、在各方格左上角逐一標(biāo)出其角點(diǎn)的編號；然后求出各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高，標(biāo)于各方格的左下角；地形平坦時(shí)，可根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的標(biāo)高，用插入法求得；地形起伏較大或無地形圖時(shí)，可在地面用木樁打好方格網(wǎng)，然后用儀器直接測出。按照場地內(nèi)土方在平整前及平整后相等的原則，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高可按下式計(jì)算： (1.8)式中：H1一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高；H2兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；H3三個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；H4四個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。（2）場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整按公式（1.8）所計(jì)算的設(shè)計(jì)標(biāo)高Ho系一理論值，實(shí)際上還需要考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整。1）土的可松性影響。考慮土的可松性后，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)調(diào)整為：H0=H0+h (

9、1.10)2）借土或棄土的影響。3）泄水坡度的影響。2.場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量的計(jì)算方法，通常有方格網(wǎng)法和斷面法兩種。當(dāng)場地地形較為平坦時(shí)宜采用方格網(wǎng)法；當(dāng)場地地形起伏較大、斷面不規(guī)則時(shí)，宜采用斷面法。方格網(wǎng)法方格邊長一般取10m、20m、30m、40m等。根據(jù)每個(gè)方格角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高，算出相應(yīng)的角點(diǎn)挖填高度，然后計(jì)算出每一個(gè)方格的土方量，并算出場地邊坡的土方量，這樣即可求得整個(gè)場地的填、挖土方量。其具體步驟如下：1）計(jì)算場地各方格角點(diǎn)的施工高度。各方格角點(diǎn)的施工高度（挖或填的高度），可按下式計(jì)算： hn=HnH (1.13)式中：hn角點(diǎn)的施工高度；以“+”為填，“-”

10、為挖；Hn角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高；H角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高。2）確定零線。3）計(jì)算場地方格挖填土方量。場地各方格土方量的計(jì)算，一般有下述四種類型，可采用四角棱柱體的體積計(jì)算方法。 方格四個(gè)角點(diǎn)全部為填方（或挖方），如圖1.7所示，其土方量為： V(1.15) 方格的相鄰兩角點(diǎn)為挖方，另兩角點(diǎn)為填方，如圖1.8所示，其挖方部分的土方量為： V(+) (1.16)填方部分的土方量為： V(+) (1.17)3) 方格的三個(gè)角點(diǎn)為挖方，另一個(gè)角點(diǎn)為填方，或者相反時(shí)，如圖1.9所示，其填方部分土方量為： V4(1.18)挖方部分土方量為：V (1.19)4) 方格的一個(gè)角點(diǎn)為挖方，相對的角點(diǎn)為填方，另兩個(gè)角點(diǎn)為零

11、點(diǎn)時(shí)，如圖1.10所示，其挖（填）方土方量為： V (1.20)必須指出，以上的計(jì)算公式是根據(jù)平均中斷面的近似公式推導(dǎo)而得，當(dāng)方格中地形不平時(shí)誤差較大，但計(jì)算簡單，目前用人工計(jì)算土方量時(shí)多用此法。為提高計(jì)算精度，也可將方格網(wǎng)按等高線走向再劃成三角棱柱體進(jìn)行計(jì)算，此法計(jì)算工作量太大，一般適宜用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算土方量，在此不作贅述。4）計(jì)算場地邊坡土方量。在場地平整施工中，沿著場地四周都需要作成邊坡，以保持土體穩(wěn)定，保證施工和使用的安全。邊坡土方量的計(jì)算，可先把挖方區(qū)和填方區(qū)的邊坡畫出來，然后將邊坡劃分為兩種近似的幾何形體，如三角棱柱體或三角棱錐體。1)棱錐體邊坡體積。例如：圖1.11中的，其體積為

12、： (1.21)式中：邊坡的長度；F1邊坡的端面積。2）三角棱柱體邊坡體積。例如：圖1.11中的，其體積為： (1.22)在兩端橫斷面面積相差很大的情況下，則 (1.23)斷面法沿場地取若干個(gè)相互平行的斷面（當(dāng)精度要求不高時(shí)，可利用地形圖定出，若精度要求較高，應(yīng)實(shí)地測量定出），將所取的每個(gè)斷面（包括邊坡斷面）劃分為若干個(gè)三角形和梯形，如圖1.12所示，則面積為：；，某一斷面面積為：若，則設(shè)各斷面面積分別為F1、F2、Fm，相鄰兩斷面間的距離依次為L1、L2、Lm，則所求土方體積為： (1.24)可見，用此法計(jì)算土方量時(shí)，邊坡土方量已包括在內(nèi)。1.3 基坑開挖在場地平整工作完成后，便可進(jìn)行基坑的

13、開挖，基坑的開挖往往涉及到一系列的問題，如邊坡的穩(wěn)定，深基坑的支護(hù)，降低地下水位以及基坑開挖方案的確定等。1.3.1基坑開挖前的施工準(zhǔn)備1.學(xué)習(xí)與審查圖紙2.編制施工方案3.場地平整、清理障礙物4.測量定位放線5.修建臨時(shí)設(shè)施與道路1.3.2 降低地下水位在基坑開挖過程中，當(dāng)基坑底面低于地下水位時(shí)，由于土壤的含水層被切斷，地下水將不斷滲入基坑。這時(shí)如不采取有效措施排水，降低地下水位，不但會使施工條件惡化，而且基坑經(jīng)水浸泡后會導(dǎo)致地基承載力的下降和邊坡塌方。因此為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施降低地下水位，使基坑在開挖中坑底始終保持干燥。對于地面水（雨水、生活污

14、水），一般采取在基坑四周或流水的上游設(shè)排水溝、截水溝或擋水土堤等辦法解決。對于地下水則常采用集水井明排降水和井點(diǎn)降水的方法，使地下水位降至所需開挖的深度以下。無論采用何種方法，降水工作都應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)工程施工完畢并回填土后才可停止。1.降低地下水位的基本方法（1）集水井明排法當(dāng)基坑挖至接近地下水位時(shí)，在基坑的兩側(cè)或四周設(shè)置具有一定坡度的排水明溝，在基坑四角或每30-40m設(shè)置集水井，使地下水流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外（圖1.15）。明溝集水井排降水是一種常用的最經(jīng)濟(jì)、最簡單的方法，但僅適用于土質(zhì)較好且地下水位不高的基坑開挖，當(dāng)土為細(xì)砂或粉砂時(shí)，易發(fā)生流砂現(xiàn)象，此時(shí)可采用井點(diǎn)降水的方法。1）

15、集水井與排水明溝的設(shè)置。集水井與排水明溝宜布置在擬建建筑基礎(chǔ)邊0.4m以外，溝邊緣離開邊坡坡腳不應(yīng)小于0.3m；排水明溝溝底寬一般不宜小于0.3m，底面應(yīng)比挖土面低0.30.4m，排水縱坡宜控制在1-2內(nèi)；集水井直徑或?qū)挾纫话銥?.60.8m，其底面應(yīng)比排水溝底低約0.5m以上。并隨基坑的挖深而加深。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，集水井應(yīng)進(jìn)一步加深至低于基坑底12m，并鋪填約0.3m厚的碎石濾水層，以免因抽水時(shí)間較長而挾帶大量泥砂，并防止集水井的土被擾動(dòng)。2）水泵的選用。集水明排水是用水泵從集水井中抽水，常用的水泵有潛水泵、離心水泵和泥漿泵。一般所選用水泵的抽水量為基坑涌水量的1.52倍。3）流砂的發(fā)

16、生與防止。當(dāng)基坑挖至地下水位以下，且采用集水井排水時(shí)，如果坑底、坑壁的土粒形成流動(dòng)狀態(tài)隨地下水的滲流不斷涌入基坑，即稱為流砂。發(fā)生流砂時(shí)，土完全喪失承載力，土邊挖邊冒，很難挖到設(shè)計(jì)深度，給施工帶來極大困難，嚴(yán)重時(shí)還會引起邊坡塌方，甚至危及臨近建筑物。發(fā)生流砂現(xiàn)象的關(guān)鍵是動(dòng)水壓力的大小與方向，所以，防治流砂的主要途徑是減小或平衡動(dòng)水壓力，或者改變動(dòng)水壓力的方向。其具體措施有：搶挖法、打鋼板樁法、井點(diǎn)降低地下水位等方法，此外，還可選擇在枯水期施工或在基坑四周修筑地下連續(xù)墻止水。井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水就是在基坑開挖前。預(yù)先在基坑周圍埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降低到

17、坑底以下，直至基礎(chǔ)工程施工完畢。使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)。井點(diǎn)降水法改善了工作條件，防止了流砂發(fā)生。同時(shí)，由于地下水位降落過程中動(dòng)水壓力向下作用與土體自重作用，使基底土層壓密，提高了地基土的承載能力。井點(diǎn)降水法按其系統(tǒng)的設(shè)置、吸水原理和方法的不同，可分為輕型（真空）井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)。各種井點(diǎn)降水方法可根據(jù)基礎(chǔ)規(guī)模，土的滲透性、降水深度、設(shè)備條件及經(jīng)濟(jì)性選用?？蓞⒖急?.7，其中輕型井點(diǎn)屬于基本類型，應(yīng)用最廣泛。 表1.7 降水類型及適用條件井點(diǎn)類型降水類型土層滲透系數(shù)（cm/s）可能降低的水位深度（m）輕型井點(diǎn)多級輕型井點(diǎn)10-210-536612噴射井點(diǎn)10-3

18、10-6820電滲井點(diǎn)10-6宜配合其他型式降水使用深井井點(diǎn)10-5102.輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)是沿基坑四周每隔一定距離將若干直徑較小的井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管上端伸出地面，通過彎聯(lián)管與總管相連并引向水泵房，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，使地下水位降至坑底以下，如圖1.16所示。圖1.17 濾管構(gòu)造1.鋼管；2.管壁上小孔；3.纏繞的鐵絲；4.細(xì)濾網(wǎng)；5.粗濾網(wǎng)；6.粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；7.井點(diǎn)管；8.鑄鐵頭（1）輕型井點(diǎn)的組成輕型井點(diǎn)主要由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備兩部分組成。1）管路系統(tǒng)。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管。濾管的構(gòu)造如圖1.17所示,它是地下水的吸入口，一般采用長1

19、1.5m，直徑3850mm的無縫鋼管。管壁上鉆有直徑為1218mm的濾水孔，呈梅花形排列，濾孔面積為濾管表面積的20%25%，外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層細(xì)濾網(wǎng)采用3080目的金屬或尼龍網(wǎng)，外層粗濾網(wǎng)采用510目金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)。為了使吸水通暢，避免濾孔淤塞，在管壁與濾網(wǎng)之間用金屬絲繞成螺旋形隔開，濾網(wǎng)的最外面再繞一層粗金屬網(wǎng)。濾管的上端與井點(diǎn)管相連，下端有一鑄鐵頭，便于插入土層并阻止泥砂進(jìn)入。井點(diǎn)管采用長為57m，直徑為38110mm的鋼管，可用整根或分節(jié)組成，上端用彎聯(lián)管與總管相連。彎聯(lián)管一般用塑料透明管或橡膠管制成，其上裝有閥門，以便調(diào)節(jié)或檢修井點(diǎn)?？偣芤话阌弥睆綖?5110mm的無縫鋼管分節(jié)連接而

20、成，每節(jié)長4m，每隔0.81.6m設(shè)一個(gè)與井點(diǎn)管連接的短接頭。按2.55坡度坡向泵房。2）抽水設(shè)備。抽水裝置常用的有干式真空泵井點(diǎn)設(shè)備和射流泵井點(diǎn)設(shè)備兩類。（2）輕型井點(diǎn)的布置輕型井點(diǎn)的布置，應(yīng)根據(jù)基坑的大小和深度、土質(zhì)、地下水位的高低與流向、降水深度要求等因素確定。設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮平面和高程兩個(gè)方面。1）平面布置。當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，且降水深度不超過5m時(shí)，可用單排井點(diǎn)，將井點(diǎn)管布置在地下水上游一側(cè)，兩端的延伸長度不宜小于該坑或槽的寬度，如圖1.18所示。若基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，則宜采用雙排井點(diǎn)。對于面積較大的基坑宜采用環(huán)形井點(diǎn)布置，如圖1.19 所示，井點(diǎn)管距離基坑壁不宜過小，一

21、般取0.71.2m，以防止坑壁發(fā)生漏氣而影響系統(tǒng)中的真空度。井點(diǎn)管間距按計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定，一般為0.81.6m。圖1.19 環(huán)狀井點(diǎn)布置(a)平面布置；(b)高程布置1.總管；2.井點(diǎn)管；3.抽水設(shè)備2）高程布置。輕型井點(diǎn)的降水深度從理論上講可達(dá)10m左右，但由于抽水設(shè)備的水頭損失，實(shí)際降水深度一般不大于6m。井點(diǎn)管的埋設(shè)深度H (不包括濾管)可按下式計(jì)算： （1.27）式中：H1井點(diǎn)管埋設(shè)面到基坑底面的距離（m）；h基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.51.0m（人工開挖取下限，機(jī)械開挖取上限）；i降水曲線坡度，可取實(shí)測值或按經(jīng)驗(yàn)，單排井點(diǎn)取1/4，環(huán)形井點(diǎn)取1/101/15；L井點(diǎn)

22、管中心至基坑中心的水平距離，單排井點(diǎn)為至基坑另一邊的距離(m)；如H值小于降水深度6m時(shí)，可用一級井點(diǎn)，H值稍大于6m時(shí)，若降低井點(diǎn)管的埋設(shè)面后，可滿足降水深度要求時(shí)，仍可采用一級井點(diǎn)；當(dāng)一級井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，可采用二級井點(diǎn)或多級井點(diǎn)，即先挖去第一級井點(diǎn)所疏干的土，然后在其底部埋設(shè)第二級井點(diǎn)。（3）輕型井點(diǎn)的計(jì)算輕型井點(diǎn)的計(jì)算主要包括涌水量計(jì)算，井點(diǎn)管數(shù)量與間距的確定。1）涌水量計(jì)算。井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量受諸多不易確定的因素影響，計(jì)算比較復(fù)雜，難以得出精確值，目前一般是按水井理論進(jìn)行近似計(jì)算。水井根據(jù)地下水有無壓力，分為承壓井（圖1.20c、d）和無壓井（圖1.20a、b）。圖1.20 水井

23、的分類（a）無壓完整井；(b)無壓非完整井；(c)承壓完整井；(d)承壓非完整井無壓完整井的環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)（圖1.21a），群井涌水量計(jì)算公式為： （1.28） Q=KL（H2l2）r(R+L/2)/R（r+L/2）式中：Q井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量（m3/d）；K土的滲透系數(shù)（m/d）；H含水層厚度（m）；s水位降低值（m）；R抽水影響半徑（m）；xo環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑（m）。按式(1.28)計(jì)算涌水量時(shí)，需先確定R、XO、K值。對于矩形基坑，其長度與寬度之比不大于5時(shí)，R、xo值可分別按下式計(jì)算： （1.29） （1.30）式中：F環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)包圍的面積（m2）滲透系數(shù)K值確定正確與否將直接影響降

24、水效果，一般可根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告提供的數(shù)據(jù)或通過現(xiàn)場抽水試驗(yàn)確定。表1.8 抽水影響深度Ho（m）S(S+l )0.20.30.50.8Ho1.3(S+l)1.5(S+ l)1.7(S+ l)1.85(S+l)注：S為井點(diǎn)管中水位降落值；l為濾管長度。承壓完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量計(jì)算公式為： （1.31）式中M承壓含水層的厚度（m）K、S、R、Xo與公式（1.28）相同承壓非完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量計(jì)算公式為： （1.32）式中：r井點(diǎn)管半徑(m)濾管長度(m)。K、S、R、xo與公式（1.28）相同2）確定井點(diǎn)管數(shù)量及井距。確定井管數(shù)量需要先確定單根井管的出水量，其最大出水量按下式計(jì)算

25、： （1.33）式中：d濾管直徑(m)；濾管長度(m)；K滲透系數(shù)（m/d）。井點(diǎn)管數(shù)量由下式確定： （1.34）式中：1.1為井點(diǎn)管備用系數(shù)。井點(diǎn)管最大間距為： （1.35）式中：L總管長度(m)實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距應(yīng)大于15d，不能過小，以免彼此干擾，影響出水量。并且還應(yīng)于總管接頭的間距（0.8m、1.2m、1.6m）相吻合。最后根據(jù)實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距，確定井點(diǎn)管根數(shù)。3.輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的施工，主要包括施工準(zhǔn)備、井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝、使用及拆除。井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝順序是：先埋設(shè)總管，沖孔，沉設(shè)井點(diǎn)管、灌填砂濾層，然后用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與總管聯(lián)接，最后安裝抽水設(shè)備。井點(diǎn)管的埋設(shè)一般用水沖法

26、進(jìn)行，又分為沖孔與埋管兩個(gè)過程（圖1.22）輕型井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，以檢查有無死井（井點(diǎn)管淤塞）或漏氣、漏水現(xiàn)象。在井點(diǎn)系統(tǒng)的使用過程中，應(yīng)連續(xù)抽水，時(shí)抽時(shí)停會抽出大量泥沙，使濾管淤塞，并可能造成附近建筑物因土粒流失而沉降開裂。1.3.3 基坑土方的開挖1.開挖方法基坑開挖前應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)型式、基礎(chǔ)埋置深度、地質(zhì)條件、施工方法及工期等因素，確定基坑開挖方法。對于大型基坑，宜用機(jī)械開挖?；油谕旰髴?yīng)組織驗(yàn)槽，作好記錄，如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)與地質(zhì)勘探報(bào)告、設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)與有關(guān)人員研究及時(shí)處理。2.基坑邊坡影響基坑邊坡穩(wěn)定的因素很多，主要有以下幾方面：（1）土的種類（2）基坑開挖深度（3）

27、水的作用（4）坡頂堆載（5）震動(dòng)的影響為了防止土壁塌方，保證施工安全，當(dāng)挖方超過一定深度或填方超過一定高度時(shí)，應(yīng)做成一定形式的邊坡。基坑邊坡的坡度以其高度H與底寬B之比來表示，即：土方邊坡坡度式中：m=B/H稱為邊坡系數(shù)。邊坡坡度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定，可做成直線形、拆線形或階梯形（圖1.23）。合適的邊坡系數(shù)應(yīng)滿足安全與經(jīng)濟(jì)兩方面的要求，既要保證邊坡穩(wěn)定，又不增多土方量。一般m由設(shè)計(jì)文件規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)文件未作規(guī)定時(shí)，應(yīng)按照土方和爆破工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定來選取。當(dāng)土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底面標(biāo)高時(shí)，挖方深度不超過表1

28、.9規(guī)定時(shí)，挖方邊坡可做成直立壁而不加支撐。表1.9 基坑（槽）和管溝不加支撐時(shí)的容許深度土 的 類 別允 許 深 度（m）密實(shí)、中密的砂土和碎石類土（充填物為砂土）100硬塑、可塑的粉質(zhì)粘土及粉土125硬塑、可塑的粘土和碎石類土（充填物為粘性土）150堅(jiān)硬的粘土200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)，挖方深度如超過表1.9的深度不加支撐的邊坡最陡坡度應(yīng)符合表1.10的規(guī)定。表1.10 臨時(shí)性挖方邊坡值土 的 類 別邊坡值（高：寬）砂土（不包括細(xì)砂、粉砂）1:1.251:1.50一般性粘土 硬1:0.751:1.00硬塑1:11:1.25軟1:1.5或更緩碎石類土充填

29、堅(jiān)硬、硬塑粘性土1:0.51:1.0充填砂土1:11:1.5注：1、有成熟施工經(jīng)驗(yàn)，可不受本表限制。設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2、如采用降水或其他加固措施，也不受本表限制。3、開挖深度對軟土不超過4m，對硬土不超過8m。 3、基坑土壁支護(hù)采用放坡開挖基坑（槽），往往是比較經(jīng)濟(jì)的。但有時(shí)受場地的限制不能按要求放坡，或放坡增加土方量太大，或地下水滲入坑內(nèi)影響土壁穩(wěn)定時(shí)，可采用設(shè)置土壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，主要包括橫撐式支撐、錨錠式支撐及板樁支護(hù)等。（1） 橫撐式支撐開挖狹窄的基坑（槽）或管溝時(shí)，可采用橫撐式鋼木支撐。貼附于土壁上的擋土板，可水平鋪設(shè)或垂直鋪設(shè)，可斷續(xù)鋪設(shè)或連續(xù)鋪設(shè)（圖1.24）。

30、斷續(xù)式水平檔土板支撐，在濕度小的粘性土及挖土深度小于3m時(shí)采用。連續(xù)式水平擋土板支撐用于挖土深度不大于5m較潮濕或松散的土。連續(xù)垂直擋土板支撐則常用于濕度很高和松散的土，挖土深度不限。（2） 錨錠式支撐（見圖1.25）（3）板樁支護(hù)（見圖1.26）板樁支撐根據(jù)有無設(shè)置錨碇結(jié)構(gòu)，分為無錨碇板樁和有錨碇板樁。4.基坑（槽）質(zhì)量檢驗(yàn)當(dāng)基坑（槽）開挖完畢后，應(yīng)由施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位、質(zhì)檢監(jiān)督部門等有關(guān)人員共同到現(xiàn)場對基坑（槽）進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。主要內(nèi)容有：（1）核對基坑（槽）開挖平面位置、尺寸、坑底標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)相符，并由施工單位填寫檢驗(yàn)記錄。（2）檢驗(yàn)持力層土質(zhì)與勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙要求

31、是否相符合，有無異常現(xiàn)象。其常用的檢驗(yàn)方法如下：1）表面檢查驗(yàn)槽。根據(jù)槽壁土層分布，判斷基底是否已挖至設(shè)計(jì)所要求的土層，是否需下挖或進(jìn)行處理，觀察槽底土的顏色是否均勻一致，是否有軟硬不同，是否有雜質(zhì)、瓦礫、是否有枯井、古墓等。2）釬探檢查驗(yàn)槽。土方開挖工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見課本表1.11。1.4 土方施工機(jī)械1.4.1 場地平整施工機(jī)械場地平整施工包括土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等。由于工程量大，勞動(dòng)繁重，施工時(shí)，應(yīng)盡可能采用機(jī)械化，半機(jī)械化施工，以減輕繁重的體力勞動(dòng)，加快施工進(jìn)度。場地平整施工中常用的施工機(jī)械有推土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)。推土機(jī)施工推土機(jī)是一種在拖拉機(jī)上裝有推土鏟刀等工作裝置而成的土方機(jī)械。為

32、了減少推土過程中土的散失，提高推土機(jī)的生產(chǎn)效率，常采取以下幾種施工方法。1） 下坡推土法。2）并列推土法。3）槽形推土法。4）多鏟集運(yùn)法。鏟運(yùn)機(jī)施工鏟運(yùn)機(jī)按行走方式可分為拖式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)兩種。1）鏟運(yùn)機(jī)的開行路線。1.4.2 土方開挖施工機(jī)械單斗挖土機(jī)是基坑開挖中最常用的一種機(jī)械。按其行走裝置的不同可分為履帶式和輪胎式兩類，按其傳動(dòng)方式可分為機(jī)械傳動(dòng)及液壓傳動(dòng)兩種。根據(jù)工作的需要。單斗挖土機(jī)可更換其工作裝置，按其工作裝置的不同，又可分正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等（圖1.30）。圖1.30 挖土機(jī)的工作簡圖（1） 正鏟挖土機(jī)施工正鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是：挖掘力大，生產(chǎn)率高，土斗自下向上切土，隨

33、挖掘的進(jìn)程向前開行，需要有運(yùn)土車輛配合工作。它適用于停機(jī)面以上的一四類土的開挖。正鏟挖土機(jī)的開挖方式有兩種：側(cè)工作面開挖與正工作面開挖。 1)側(cè)工作面開挖（圖1.31a）。 2)正工作面開挖（圖1.31b）。(2)反鏟挖土機(jī)施工常用于開挖深度不大的基坑、基槽和管溝，也可用于地下水位較高的土方開挖。反鏟挖土機(jī)的開挖方式有以下兩種：1)溝端開挖(圖1.33a)。 2)溝側(cè)開挖（圖1.33b）。（3）拉鏟挖土機(jī)拉鏟挖土機(jī)的開挖方式基本與反鏟挖土機(jī)相同，也可分為溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。（4）抓鏟挖土機(jī)1.5 土方填筑與壓實(shí)在建筑工程中，場地的平整、基坑（槽）、管溝、室內(nèi)外地坪的回填、枯井、古墓、暗塘的

34、處理以及填土地基等都需要進(jìn)行填土，而這些填土多是有壓實(shí)要求的。壓實(shí)的目的就在于迅速保證填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。1.5.1填筑土料要求填筑土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：碎石類土、砂土和爆破石渣，可用作表層以下的填料，含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無壓要求的填方；淤泥質(zhì)土，一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理含水量符合壓實(shí)要求后，可用于填方中的次要部位。對碎石類土或爆破石渣用作填料時(shí)，其最大粒經(jīng)不得超過每層鋪填厚度的2/3，鋪填時(shí)大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭處。填土料含水量大小直接影響

35、到壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)先試驗(yàn)，以得到符合密實(shí)度要求的最優(yōu)含水量和最小壓實(shí)遍數(shù)。1.5.2 填筑要求土方填筑前，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)，填料種類、設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)，施工條件等合理選擇壓實(shí)機(jī)具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)等參數(shù)。冬雨季進(jìn)行填土施工時(shí)，應(yīng)采取防雨、防凍措施，防止填料（粉質(zhì)粘土、粉土）受雨水淋濕或凍結(jié)，并防止出現(xiàn)“橡皮土”。填土應(yīng)分層進(jìn)行，并盡量采用同類土填筑，當(dāng)選用不同類別的土料時(shí)，上層宜填筑透水性較小的填料，下層宜填筑透水性較大的土料，不能混用，以免形成水囊。壓實(shí)填土的施工縫應(yīng)錯(cuò)開搭接，在施工縫的搭接處應(yīng)適當(dāng)增加壓實(shí)遍數(shù)。當(dāng)填方位于傾斜的山坡上時(shí)，應(yīng)先將斜坡挖成階梯狀，然后分層回填，以防填土側(cè)向移動(dòng)。1.5.3 填土壓實(shí)方法填土壓實(shí)的方法主要有：碾壓法、夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。1.5.4 影響填土壓實(shí)的因素影響填土壓實(shí)的因素很多，主要有填土的種類、壓實(shí)功、土的含水量、以及每層鋪土厚度與壓實(shí)遍數(shù)。1.5.5 填土壓實(shí)的質(zhì)量控制與檢驗(yàn)1填土壓實(shí)的質(zhì)量控制填土經(jīng)壓實(shí)后必須達(dá)到要求的密實(shí)度，以避免建筑物產(chǎn)生不均勻沉陷。填土密