學(xué)習(xí)模塊土方工程施工PPT課件VIP

1、土方工作的主要內(nèi)容： 主要工作：挖、運(yùn)、填、壓（平） 準(zhǔn)備工作：施工排、降水 輔助工作：土壁支護(hù)思考思考1：要建造一棟民用住宅樓，要建造一棟民用住宅樓，第一步要做什么？第一步要做什么？常見的土方工程：常見的土方工程：場地平整場地平整基坑（槽）及管溝開挖基坑（槽）及管溝開挖地下工程大型土方開挖地下工程大型土方開挖土方填筑土方填筑思考思考2：你見過哪些土方工程？你見過哪些土方工程？第1頁/共177頁主要內(nèi)容 學(xué)習(xí)單元1：認(rèn)識土的工程性質(zhì) 學(xué)習(xí)單元2：計(jì)算土方工程量 學(xué)習(xí)單元3：土方開挖（施工排降水、基坑支護(hù)） 學(xué)習(xí)單元4：填筑土方并壓實(shí)第2頁/共177頁學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解土的分類及工程性質(zhì)2.掌握土

2、方量計(jì)算、施工排降水方法、基坑支護(hù)方法3.熟悉土方機(jī)械4.掌握土方工程質(zhì)量驗(yàn)收能看懂地質(zhì)勘探報(bào)告，能在施工現(xiàn)場簡單鑒別土的類別，會計(jì)算土方能看懂地質(zhì)勘探報(bào)告，能在施工現(xiàn)場簡單鑒別土的類別，會計(jì)算土方工程量，會編制基坑降水施工方案，會編制土方開挖專項(xiàng)施工方案。工程量，會編制基坑降水施工方案，會編制土方開挖專項(xiàng)施工方案。第3頁/共177頁學(xué)習(xí)重、難點(diǎn) 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.施工降水的方法2.基坑支護(hù)的方法 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1.土方開挖專項(xiàng)施工方案的確定第4頁/共177頁學(xué)習(xí)單元1：土的類別及土的工程性質(zhì)工作任務(wù)1：判斷土的類別 一、 根據(jù)土的顆粒大小可分為：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。詳細(xì)的分類，見巖土工

3、程勘察規(guī)范 GB50021-2001 二、 根據(jù)土的開挖難易程度分為：松軟土、普通土、堅(jiān)土等八大類。第5頁/共177頁學(xué)習(xí)單元1 1：土的類別及土的工程性質(zhì) 思考思考2：在施工現(xiàn)場如何對土的類在施工現(xiàn)場如何對土的類別進(jìn)行簡易判別？別進(jìn)行簡易判別？第6頁/共177頁學(xué)習(xí)單元1：土的類別及土的工程性質(zhì) 工作任務(wù)2：認(rèn)識土的工程性質(zhì) 一、土的天然含水量 二、土的天然密度 三、土的干密度 四、土的可松性 五、土的滲透性第7頁/共177頁一、土的天然含水量 土的天然含水量是指土中水的質(zhì)量與土的固體顆粒之間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示。 mw 土中水的質(zhì)量； ms 土中固體顆粒的質(zhì)量%100smm土的含水量測定

4、方法：土的含水量測定方法： 把土樣稱量后放入烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干（把土樣稱量后放入烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干（100100105105C C），直至重量不在），直至重量不在減少為止，稱量。第一次稱量為含水狀態(tài)土的質(zhì)量，第二次稱量為減少為止，稱量。第一次稱量為含水狀態(tài)土的質(zhì)量，第二次稱量為烘干后土的質(zhì)量烘干后土的質(zhì)量msms，利用公式，利用公式 可計(jì)算出土的天然含水量?？捎?jì)算出土的天然含水量。如何測定土的含水量？第8頁/共177頁一、土的天然含水量 土的含水量表示土的干濕程度。土的含水量：5%以內(nèi)，干土； 530%以內(nèi)，潮濕土； 大于30%，濕土。 各類土的最佳含水量如下： 砂土為8%12%；粉土為9%15%；

5、粉質(zhì)粘土為12%15%；粘土為19%23%。第9頁/共177頁 工程意義：含水量對于挖土的難易，施工時(shí)邊坡穩(wěn)定及回填土的夯實(shí)質(zhì)量都有影響。 例：測定土的含水量時(shí)，用環(huán)刀法取樣，如圖1-1所示。土樣取出后，放在天平上稱量質(zhì)量300g，然后放入烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干后質(zhì)量為250g，已知環(huán)刀自重50g，求土的天然含水量。解：解：土中固體顆粒的質(zhì)量土中固體顆粒的質(zhì)量m ms s =250-50=200g =250-50=200g 土中水的質(zhì)量土中水的質(zhì)量m mw w =300-250=50g =300-250=50g 土的天然含水量：土的天然含水量：土環(huán)刀圖1-1環(huán)刀法采集土樣示意圖%25%10020

6、050%100swmm第10頁/共177頁二、土的天然密度 土的天然密度 天然密度是指土 在天 然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，用表示，即vm土的總體積氣水土氣水土圖1-2mmgvm m土體的質(zhì)量；土體的質(zhì)量；V V土的天然體積。土的天然體積。土的密度一般用土的密度一般用環(huán)刀法測定環(huán)刀法測定，用一個(gè)體積已知的環(huán)刀切入土樣中，上，用一個(gè)體積已知的環(huán)刀切入土樣中，上下端用刀削平，稱出質(zhì)量，減去環(huán)刀的質(zhì)量，與環(huán)刀的體積相比，即下端用刀削平，稱出質(zhì)量，減去環(huán)刀的質(zhì)量，與環(huán)刀的體積相比，即得到土的天然密度。得到土的天然密度。如何測定土的密度？如何測定土的密度？第11頁/共177頁三、土的干密度 土的干密度：指單

7、位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用d表示，即 vmds m mS S土中固體顆粒的質(zhì)量土中固體顆粒的質(zhì)量 V V土的天然體積土的天然體積干密度工程意義：在填土壓實(shí)時(shí)，土經(jīng)過打夯，質(zhì)量不干密度工程意義：在填土壓實(shí)時(shí)，土經(jīng)過打夯，質(zhì)量不變，體積變小，干密度增加，我們通過測定土的干密度變，體積變小，干密度增加，我們通過測定土的干密度d，從而可判斷土是否達(dá)到要求的密實(shí)度。，從而可判斷土是否達(dá)到要求的密實(shí)度。干密度對土方施工干密度對土方施工有什么影響？有什么影響？第12頁/共177頁四、土的可松性 土的最初可松性：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。

8、KSKS、KSKS土的最初、最終可松性系數(shù)土的最初、最終可松性系數(shù)V1V1土在自然狀態(tài)下的體積土在自然狀態(tài)下的體積V2V2土經(jīng)開挖成松土經(jīng)開挖成松 散狀態(tài)下的體積散狀態(tài)下的體積V3V3土經(jīng)壓土經(jīng)壓( (夯夯) )實(shí)后的體積實(shí)后的體積土的最初可松性系數(shù)土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要是計(jì)算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù)；參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)土的最終可松性系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)見表各類土的可松性系數(shù)見表1.1所示。所示。 土的可松性對土方土的可松性對土方施工有什么影響？施工有什么影響？12

9、VVKs 31sVKV第13頁/共177頁四、土的可松性表表1 11 1 土的可松性系數(shù)土的可松性系數(shù)1.281.301.451.50六類土1.041.071.241.30三類土1.101.301.301.50五類土1.021.051.141.24二類土1.061.201.261.45四類土1.011.031.081.17一類土土的類別土的類別SKSKSKSK第14頁/共177頁四、土的可松性 例：建筑物外墻為條形毛石基礎(chǔ)，基礎(chǔ)平均截面面積為3.0m2,基坑深2.0m，底寬為1.5m，地基為亞粘土，計(jì)算100延米長的基槽土方挖方量、填土量和棄土量。（邊坡坡度1：m=1 ：0.5；Ks=1.30

10、，K/s =1.05）解：解：m m邊坡坡度系數(shù)，邊坡坡度系數(shù)，m=B/H m=B/H B=mH= 0.5 B=mH= 0.52=1.0m 2=1.0m 挖土體積挖土體積= =截面面積截面面積長長圖1-3BH33334033 .1)190500(19005.13005003001000 .350010022)115 .1 (5 .1mmmm棄土量填方量基礎(chǔ)體積挖方量第15頁/共177頁五、土的滲透性 土的滲透性是指土體被水透過的性質(zhì)，水流通過土中孔隙的難易程度。V=KIK滲透系數(shù)I水力坡度I=h/Lh=H1-H2H1高水位H2低水位L滲流路程圖1-4 土的滲透性實(shí)驗(yàn)室測定第16頁/共177頁五

11、、土的滲透性hAQLKALhKKIAVAQQ流水量V滲流速度A土樣橫截面面積現(xiàn)場抽水試驗(yàn)示意圖第17頁/共177頁五、土的滲透性現(xiàn)場抽水試驗(yàn)示意圖 K值的現(xiàn)場抽水試驗(yàn)測定： 對重大工程，宜采用現(xiàn)場抽水試驗(yàn)以獲得較準(zhǔn)確的值，其方法如圖所示。在現(xiàn)場設(shè)置 一抽水孔，并距抽水孔為X1、X2處設(shè)兩個(gè)觀測井(三者位于一直線上)，待抽水穩(wěn)定后，測得 X1、X2處觀測孔中的水深L1、L2，并由抽水孔中相應(yīng)的抽水量Q，由下式求得K值)/()()(2112dmLLInxInxQK第18頁/共177頁 學(xué)習(xí)了土的工程分類知識，學(xué)會在施工現(xiàn)場用簡易方法判別土的類別 認(rèn)識了土的工程性質(zhì)，了解了土的工程性質(zhì)對土方施工的影

12、響第19頁/共177頁思考與訓(xùn)練 1.土按開挖的難易程度分幾類？各類特征是什么？ 2.簡述土的可松性及其對土方施工的影響。第20頁/共177頁學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)單元2 2：計(jì)算土方工程量：計(jì)算土方工程量學(xué)習(xí)模塊一：土方工程施工第21頁/共177頁學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解場地平整土方量的計(jì)算方法2.掌握基坑土方量計(jì)算方法3.掌握基槽土方量的計(jì)算方法會熟練、準(zhǔn)確計(jì)算基坑、基槽土方量；會用方格網(wǎng)法、斷面法計(jì)算場地會熟練、準(zhǔn)確計(jì)算基坑、基槽土方量；會用方格網(wǎng)法、斷面法計(jì)算場地平整土方量。平整土方量。第22頁/共177頁學(xué)習(xí)重、難點(diǎn) 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.基坑土方量的計(jì)算2.基槽土方量的計(jì)算 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：方格網(wǎng)法計(jì)算場地平整土

13、方量第23頁/共177頁 1平整場地：平整場地是指厚度在300mm以內(nèi)的挖填、找平工作。 2挖基坑：挖基坑指挖土底面積在20以內(nèi)，且底長為底寬3倍者。 3挖基槽：挖基槽指挖土寬度在3m以內(nèi)，挖土長度等于或大于寬度3倍以上者. 4挖土方：挖土方指挖土寬度在3m以上，挖土底面積在20以外，平整場地厚度在300mm以外者。 5土方回填：常見的有：基礎(chǔ)回填、室內(nèi)回填、管道溝槽回填。1.什么是場地平整？2.什么是基坑開挖？3.什么是基槽開挖？4.什么是大型土方開挖？5.什么是土方回填？第24頁/共177頁主要內(nèi)容 工作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量 工作任務(wù)2：計(jì)算基坑開挖土方量 工作任務(wù)3：計(jì)算基槽開挖土

14、方量第25頁/共177頁 判斷： 某多層建筑外墻基礎(chǔ)斷面形式如圖所示，長為55m 某建筑進(jìn)行基礎(chǔ)開挖，單個(gè)基礎(chǔ)底面積為2.83.6m 某建筑物地下室平面尺寸為5111m13001:0.3311004001500240第26頁/共177頁工作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量 一、土方邊坡 土方邊坡坡度以其挖方深度H與邊坡底寬B之比來表示。 mHBBH：基坑邊坡坡度11m = B/H ，稱為坡度系數(shù)。土方邊坡大小應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工土方邊坡大小應(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工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定第27頁/共177頁工

15、作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量 邊坡可做成直線形、折線形或階梯形，土方邊坡坡度一般在設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定，若設(shè)計(jì)文件上無規(guī)定，可按照建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002第6.2.3的規(guī)定執(zhí)行如表1.3 。m的確定原則： 保證土體穩(wěn)定、施工安全，又要節(jié)省土方。第28頁/共177頁工作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002規(guī)定臨時(shí)性挖方邊坡值土方類別土方類別邊坡值（寬：高）邊坡值（寬：高）砂土（不包括細(xì)砂、粉砂）砂土（不包括細(xì)砂、粉砂）1：1.251：1.50一般粘性土一般粘性土硬硬1：0.751：1.00硬、塑硬、塑1：1.001：1.

16、25軟軟1：1.50或更緩或更緩碎石類土碎石類土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土1：0.501：1.10充填砂土充填砂土1：1.001：1.50注：注：1、設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。、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，可不受本表限制，但應(yīng)計(jì)算復(fù)核；、如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但應(yīng)計(jì)算復(fù)核； 3、開挖深度，對軟土不應(yīng)超過、開挖深度，對軟土不應(yīng)超過4m，對硬土不應(yīng)超過，對硬土不應(yīng)超過8m.第29頁/共177頁工作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量 二、場地平整土方量的計(jì)算方法 方格網(wǎng)法：地形較平坦時(shí)用 斷面法：用于地形起伏變化較大，斷面不規(guī)則的場地第

17、30頁/共177頁工作任務(wù)1：計(jì)算場地平整土方量方格網(wǎng)法例：某建筑場地地形圖如圖122所示，方格網(wǎng)a=20m，土質(zhì)為中密的砂土，設(shè)計(jì)泄水坡度ix=3%，iy=2%,不考慮土的可松性對設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響，場地中心點(diǎn)8的設(shè)計(jì)標(biāo)高為43.71m，計(jì)算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-41210131415789第31頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 1. 劃分方格網(wǎng) 由設(shè)計(jì)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(biāo)相對應(yīng)，在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置

18、上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn)，如圖1.18所示。2.計(jì)算場地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度計(jì)算場地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度nnhHHhn角點(diǎn)施工高度 (以“+”為填，“-”為 挖)n 方格的角點(diǎn)編號第32頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 3.計(jì)算“零點(diǎn)”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(diǎn)，即為“零點(diǎn)”(圖1.19)。第33頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 3.計(jì)算“零點(diǎn)”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(diǎn)，即為“零點(diǎn)”(圖1.19)。1112ahXhh221

19、2ahXhh第34頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 4.計(jì)算方格土方工程量 按表1.6所列計(jì)算公式，逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量。四點(diǎn)填方或挖方(正方形)三點(diǎn)填方或挖方(五角形)兩點(diǎn)填方或挖方(梯形)一點(diǎn)填方或挖方(三角形)計(jì)算公式計(jì)算公式圖式項(xiàng)目四點(diǎn)填方或挖方(正方形)三點(diǎn)填方或挖方(五角形)兩點(diǎn)填方或挖方(梯形)一點(diǎn)填方或挖方(三角形)計(jì)算公式計(jì)算公式圖式項(xiàng)目32312366hbchVbca hV當(dāng)b=a=c時(shí)，=1324()()248()()248hbcaVabc hhhdeaVade hh22123()25()25hbcVahhhbca221234()44aaVhhhh

20、h第35頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 5.計(jì)算邊坡土方量三角棱錐體邊三角棱錐體邊坡體積坡體積11 113VAl三角棱柱體邊三角棱柱體邊坡體積坡體積12442AAVl第36頁/共177頁一、方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟 6.計(jì)算土方總量 將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)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。第37頁/共177頁二、例題詳解第38頁/共177頁二、例題詳解mhmhmhHijHnHnHijhn19. 094.4375.4302. 067.4369.4339. 024.4363.43321設(shè)計(jì)標(biāo)高；自然地面標(biāo)高；mhmhahhhxahhhx19. 002.

21、 03232323221 1.計(jì)算施工高度2.確定零點(diǎn)和零線確定零點(diǎn)和零線mxmx1 .1819. 002. 019. 0209 . 119. 002. 002. 02021第39頁/共177頁二、例題詳解 3.計(jì)算土方量 （1）全挖全填方格3241323132123243212112704 .084.093.053.042011705.04 .053.019.042026397.071.03 .065.0420136)()65.03 .002.039.0(420)(4mVmVmVmhhhhaV）（）（）（）（）（）（挖挖填填第40頁/共177頁二、例題詳解 （2）方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，

22、部分是填方時(shí) （圖125），其挖方或填方體積分別為：32223232223232222132222141243223232222121230.40)()04.006.006.005.044.044.0(42028.356.04.04.044.005.005.04209.25)()19.002.002.05.03.03.0(42091.17)()3.005.005.002.019.019.0(420)(4)(4mVmVmVmVhhhhhhaVhhhhhhaV）（）（挖填挖第41頁/共177頁二、例題詳解 （3）方格三個(gè)角點(diǎn)為挖方，另一個(gè)角點(diǎn)為填方時(shí)：32423324232223322204.23

23、4)(038. 0)06. 038. 0284. 04 . 02(420038. 084. 038. 04 . 006. 006. 042003.21403. 005. 044. 0271. 03 . 0242003. 071. 044. 03 . 005. 005. 0420mVmVmVmV）（）（）（）（）（）（填填挖第42頁/共177頁二、例題詳解 （4）總土方量 總挖方量 = 17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3 總填方量 =136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3第43頁/共177頁二、例題詳解 （5）

24、計(jì)算邊坡土方量 首先確定邊坡坡度，因場地土質(zhì)系中密 的砂土，且地質(zhì)條件較差，挖方區(qū)邊坡坡度采用1：1.25，填方區(qū)邊坡坡度采用1：1.50，場地四個(gè)角點(diǎn)的挖填方寬度為：角點(diǎn)5挖方寬度 0.931.25=1.16米角點(diǎn)15挖方寬度 0.381.25=0.48米角點(diǎn)1挖方寬度 0.391.5=0.59米角點(diǎn)11挖方寬度 0.971.5=1.46米第44頁/共177頁二、例題詳解第45頁/共177頁二、例題詳解 挖方區(qū)邊坡土方合計(jì)： 24.11立方米立方米）（立方米）（立方米）（）（）（立方米）（立方米、52.03.17238.048.03103.06.0238.048.03126.1240238.

25、048.0293.016.121215.04.1293.016.131246.10)(1.58293.016.13131765214321VVLFFVVFLV挖方區(qū)土方邊坡：挖方區(qū)土方邊坡：第46頁/共177頁二、例題詳解 填方區(qū)邊坡土方量：立方米立方米立方米）（立方米立方米、84. 09 .21259. 039. 03105. 068. 0259. 039. 021246.1640259. 039. 0246. 197. 02190. 090. 1246. 197. 031280.147 .62246. 197. 031141312111098VVVVV填方區(qū)邊坡土方量合計(jì)：填方區(qū)邊坡土方量

26、合計(jì)： 33.05立方米立方米第47頁/共177頁二、例題詳解 場地及邊坡土方 量總計(jì): 挖方 674.26+24.11=698.37 填方 679.27+33.05=712.32第48頁/共177頁三、斷面法 方法：沿場地取若干個(gè)相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y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。第49頁/共177頁11121dhf 33232212)(21)(21dhhfdhhf)(321321321ninnihhhhdFdddddffffF 則若而某一斷面面積為nnnLFFLFFLFFV)(21)(21)(211232121 三、斷面法三、斷面法

27、第50頁/共177頁工作任務(wù)2：計(jì)算基槽土方量 基槽土方量可沿長度方向分段計(jì)算什么是基槽？什么是基槽？)4(620111AAALV1第一段土方量。1第一段的長度。第51頁/共177頁工作任務(wù)2：計(jì)算基槽土方量第52頁/共177頁工作任務(wù)3：計(jì)算基坑土方量什么是基坑？什么是基坑？)4(6201AAAHV第53頁/共177頁 學(xué)習(xí)土方工程量的計(jì)算方法與計(jì)算步驟 學(xué)會計(jì)算基坑（槽）土方量第54頁/共177頁思考與訓(xùn)練 1.某多層建筑外墻基礎(chǔ)斷面形式如圖所示，長為55m，地基土為硬塑的粘土，土方邊坡坡度為1：0.33，已知土的最初可松性系數(shù)為1.3，最終可松性系數(shù)為1.04，計(jì)算基礎(chǔ)施工時(shí)的土方挖方量

28、？若留下回填土后，余土要求外運(yùn)，計(jì)算預(yù)留回填土量及棄土量。13001:0.3311004001500240第55頁/共177頁建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)單元3 3：土方開挖：土方開挖建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)模塊一：土方工程施工第56頁/共177頁 1.在場地平整施工前, 測設(shè)平場范圍線和標(biāo)高。思考：土方開思考：土方開挖前要做哪些挖前要做哪些準(zhǔn)備工作？準(zhǔn)備工作？2.拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和改造通訊和電力設(shè)施、自來水管道、煤氣管改造通訊和電力設(shè)施、自來水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹木。道和地下管道；遷移樹木。3.進(jìn)行

29、施工排降水。進(jìn)行施工排降水。4.修好臨時(shí)道路、電力、通訊及供水設(shè)施修好臨時(shí)道路、電力、通訊及供水設(shè)施,以以及生活和生產(chǎn)用臨時(shí)房屋及生活和生產(chǎn)用臨時(shí)房屋。5.制定施工方案（包括基坑支護(hù)方案）制定施工方案（包括基坑支護(hù)方案）第57頁/共177頁主要內(nèi)容 工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 工作任務(wù)3：編制施工降水方案 工作任務(wù)4：開挖基坑并驗(yàn)槽第58頁/共177頁學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解土方開挖前要做哪些施工準(zhǔn)備和輔助工作，熟悉土方施工機(jī)械及實(shí)用范圍2.掌握土壁支護(hù)的方法、常用基坑降水的方法3.知道基坑開挖的順序和驗(yàn)槽的要點(diǎn)能根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況正確選擇施工機(jī)械；會編制常用基坑支護(hù)

30、專項(xiàng)能根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況正確選擇施工機(jī)械；會編制常用基坑支護(hù)專項(xiàng)施工方案；會編制基坑水、降水方案；能編制基坑開挖方案；會驗(yàn)槽。施工方案；會編制基坑水、降水方案；能編制基坑開挖方案；會驗(yàn)槽。第59頁/共177頁學(xué)習(xí)重、難點(diǎn) 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.土壁支護(hù)的方法、常用基坑降水的方法2.驗(yàn)槽的要點(diǎn)3.土方填筑的質(zhì)量要求 學(xué)習(xí)難點(diǎn)： 1.根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況正確制定土壁支護(hù)的方案 2.正確選擇基坑降水的方法并編制施工降水方案第60頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 一、 常用土方施工機(jī)械 （一）推土機(jī) 1.組成： 拖拉機(jī)、推土鏟刀 2.行走方式:履帶式、輪胎式 3.鏟刀操縱方式 :鋼絲繩操縱液壓操縱

31、4.特點(diǎn)：特點(diǎn)：操縱靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小，功率大，行駛快，易操縱靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小，功率大，行駛快，易于轉(zhuǎn)移，能爬于轉(zhuǎn)移，能爬300左右的緩坡左右的緩坡5.適用范圍：適用范圍：多用于清理場地，平整土地，開挖深度不大的基坑，填平多用于清理場地，平整土地，開挖深度不大的基坑，填平溝槽以及配合鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)等工作。溝槽以及配合鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)等工作。推土機(jī)可以推挖一推土機(jī)可以推挖一 三類土，推三類土，推送距離宜在送距離宜在100100米以內(nèi)，以運(yùn)距在米以內(nèi)，以運(yùn)距在5050米以內(nèi)經(jīng)濟(jì)效果最好。米以內(nèi)經(jīng)濟(jì)效果最好。第61頁/共177頁6.施工方法： 下坡推土法 分批集中一次推土法

32、并列推土法 槽形推土法 鏟刀上附加側(cè)板工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械第62頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 （二）鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)是一種利用裝在前后輪軸或左右履帶之間的帶有鏟刃的鏟斗，在行進(jìn)中順序完成鏟削、裝載、運(yùn)輸和卸鋪的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。第63頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 1.特點(diǎn): 能綜合完成挖土、運(yùn)土、卸土和平土工作（全能）。管理簡單，效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，對行使道路要求較低。 2.適用范圍：坡度在15度以內(nèi)、含水量不超過27%的一三類土的大面積場地平整、大型基坑、填筑堤壩和路基。 不適用于礫石土、凍土和沼澤地區(qū)施工。 自行式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距8003500m的大型土方工程

33、施工，以運(yùn)距在800-1500m的范圍內(nèi)生產(chǎn)效率最高。拖式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距在80800m的土方工程施工，而運(yùn)距在200350 m時(shí)效率最高。第64頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 3.開行路線 環(huán)形路線：用于地段短、起伏不大的挖填工程。 8字形路線：用于地段長、起伏大、挖填交替的工程。第65頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 （三） 單斗挖土機(jī)第66頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 1.正鏟前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土第67頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 適用于開挖高度大于2米的無地下水的干燥基坑及土丘等。挖掘能力大，生產(chǎn)率高，能開挖停機(jī)面以上的一 四類土。但需汽

34、車配合運(yùn)土。第68頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 2.反鏟后退向下，強(qiáng)制切土第69頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 其挖掘能力比正鏟小，能開挖停機(jī)面以下的一三類土，亦可用于地下水位較高的土方開挖，適用于開挖停機(jī)面以下6.5米深以內(nèi)的土方。挖土?xí)r可用汽車配合運(yùn)土，也可棄土于坑槽附近。第70頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 3.拉鏟后退向下，自重切土 開挖深度、寬度大，甩土方便。能開挖停機(jī)面以下的一二類土適用于開挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑堤壩等。第71頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 4.抓鏟直上直下，自重切土 其挖掘力較小，只能開挖停機(jī)面以下一

35、二類土，如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。在軟土地基的地區(qū)，常用于開挖基坑、沉井等。第72頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 四、如何選擇土方施工機(jī)械 土方機(jī)械化開挖應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運(yùn)距、現(xiàn)場和機(jī)具設(shè)備條件、工期要求以及土方機(jī)械的特點(diǎn)等合理選擇挖土機(jī)械，以充分發(fā)揮機(jī)械效率，節(jié)省機(jī)械費(fèi)用，加速工程進(jìn)度。 施工機(jī)械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng)； 土方施工機(jī)械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)合； 主導(dǎo)施工機(jī)械確定后，要合理配備完成其他輔助施工過程的機(jī)械； 選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法，輔助土方機(jī)械化施工。

36、第73頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 1. 平整場地常由土方的開挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)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(yùn)機(jī)較適宜。 地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場地，運(yùn)距在1000m以上時(shí)，可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車進(jìn)行挖土、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)碾壓施工。 挖填方高度均不大，運(yùn)距在100m以內(nèi)時(shí)，采用推土機(jī)施工，靈活、經(jīng)濟(jì)。第74頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 2.地面上的坑式開挖 單個(gè)基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開挖，在地面上作業(yè)時(shí)，多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。 抓鏟挖土機(jī)適用于一、二類土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機(jī)適于四

37、類以下土質(zhì)，深度在4m以內(nèi)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(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)； 若為水中取土或土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。 若土質(zhì)干燥，槽底開挖不深，基槽長30m以上，可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開挖。第75頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 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(jī)開挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機(jī)，可在坑上作業(yè)。 對于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的開挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)配以翻斗車來完成淺基坑(槽)的挖掘和運(yùn)土。第76

38、頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 5.單斗挖土機(jī)的生產(chǎn)率 小時(shí)生產(chǎn)率 ： P1 = 60 q n Kc/K s (m 3/ h ) q 土斗容量（立方米）； n 每分鐘挖土次數(shù) ； n =60/t t 挖土機(jī)每次循環(huán)延續(xù)時(shí)間（秒），即每挖一斗的時(shí)間，對W-100正鏟挖土機(jī)為2540秒，對W-100拉鏟挖土機(jī)為4560秒； KC 土斗的充盈系數(shù)，一般取0.81.1； KS 土的最初可松性系數(shù)； KB 工作 時(shí)間利用系數(shù)，一般為0.60.8。第77頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械臺班）臺班）立方米臺班生產(chǎn)率：/(3600860608/(831mKKKtqKKKtqKPPBSCB

39、SCB第78頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械 6.挖土機(jī)與汽車的配套計(jì)算 （1）挖土機(jī)數(shù)量 N 挖土機(jī)數(shù)量主要根據(jù)土方量、工期確定 P挖土機(jī)臺班生產(chǎn)率 Q 土方量（立方米）； T 工期（工作日）； C 每天工作班； K時(shí)間利用系數(shù)，一般取 0.80.9。臺）(1KCTPQN第79頁/共177頁工作任務(wù)1：選擇土方施工機(jī)械（2）自卸汽車數(shù)量N 1 自卸汽車數(shù)量應(yīng)保證挖土機(jī)連續(xù)工作。 N 1= Ta/ t1 （輛） Ta 自卸汽車每一運(yùn)土循環(huán)的延續(xù)時(shí)間（分鐘）；Ta = t 1 + 2L/Vc +t 2 +t 3 t 1自卸汽車每次裝車時(shí)間（分鐘）； t1 = n tn 自卸汽車每車裝土

40、次數(shù) n = Q1 Ks/qKc. r Q1 自卸汽車的載重量（10KN）；r 土的重度，一般取17KN/立方米；L 運(yùn)土距離（米）；VC重車與空車的平均速度（米/分鐘）；t 2自卸汽車卸土?xí)r間（分），一般為1分；t3自卸汽車操縱時(shí)間（分），包括停放等待、待裝、等車、 讓車等，一般取23分種。Ks土的可松行系數(shù)；Kc土斗充盈系數(shù)，取0.81.1；第80頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周圍環(huán)境不允許放坡時(shí)使用如下特殊支護(hù)結(jié)構(gòu)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(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。 橫撐式支撐 護(hù)坡樁擋墻 土釘墻支護(hù) 地下連續(xù)墻第81

41、頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 一、橫撐式支撐 用于寬度不大、深度小的溝槽開挖第82頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 二、護(hù)坡樁擋墻 1. 深層攪拌法水泥土樁擋墻重力式 深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土，又稱為水泥土攪拌樁。 適用于加固淤泥質(zhì)土、粘土；國外最大深度60m ，國內(nèi)1218m； 深層攪拌法利用的固化劑：水泥漿、水泥砂漿，水泥的摻量為加固土重的715，水泥砂漿的配合比為1：1或 1：2。第83頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （1）深層攪拌機(jī)中心管噴

42、漿方式： 適用于多種固化劑。圖129 SJB-1型深層攪拌機(jī)1輸漿管；2外殼；3出水口；4進(jìn)水口；5電動(dòng)機(jī)；6導(dǎo)向滑塊；7減速器；8攪拌軸；9中心管；10橫向系統(tǒng)；11球形閥；12攪拌頭第84頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （2）深層攪拌機(jī)葉片噴漿方式： 只能使用純水泥漿而不能采用其它固化劑圖129 SJB-1型深層攪拌機(jī)1輸漿管；2外殼；3出水口；4進(jìn)水口；5電動(dòng)機(jī)；6導(dǎo)向滑塊；7減速器；8攪拌軸；9中心管；10橫向系統(tǒng)；11球形閥；12攪拌頭第85頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （3）深層攪拌法的施工工藝流程：（a)定位；（b)預(yù)攪下沉；（c)噴漿攪拌上升；（d)重

43、復(fù)攪拌下沉；（e)重復(fù)攪拌上升；(f)完畢第86頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （4）深層攪拌水泥土樁擋墻材料要求及截面形狀 宜用425號水泥，摻灰量應(yīng)不小于10%，以1215%為宜， 橫截面： 宜連續(xù)，形成封閉的實(shí)體或格狀結(jié)構(gòu)。深層攪拌土樁擋墻 （塊狀連續(xù)壁）第87頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （5）提高深層攪拌水泥土樁擋墻支護(hù)能力的措施 卸荷 加筋 起拱 擋墻變厚度工程實(shí)例：深層攪拌水泥土樁擋墻平面布置第88頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 2.旋噴樁擋墻重力式 又叫高壓噴射注漿法，是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鉆桿從地基深處逐漸上提，同時(shí)利用安裝在

44、鉆桿端部的特殊噴嘴，向周圍土體噴射固化劑，將軟土與固化劑強(qiáng)制混合，使其膠結(jié)硬化后在地基中形成直徑均勻的圓柱體。該固化后的圓柱體稱為旋噴樁。樁體相連形成帷幕墻，用作支護(hù)結(jié)構(gòu)。第89頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 3.H 型鋼支柱擋板支護(hù)擋墻非重力式 4.熱軋鎖口鋼板樁非重力式適用于地下水位高且土質(zhì)為細(xì)顆粒、松散飽和土的支護(hù)，可防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生。第90頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 單錨鋼板樁常見的工程事故及其原因：1-板樁；2-拉桿；3-錨碇；4-堆土；鋼板樁的入土深度鋼板樁的入土深度不夠不夠鋼板樁本身剛度鋼板樁本身剛度不足不足拉錨的承載力不夠或拉錨的承載力不夠或長度不

45、足長度不足第91頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （1）單錨鋼板樁設(shè)計(jì)的“三要素”： 入土深度 錨桿拉力 和截面彎矩第92頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 （2）鋼板樁的施工1）鋼板樁打設(shè)前的準(zhǔn)備工作 鋼板樁的檢驗(yàn)與矯正表面缺陷矯正、端部矩形比矯正、樁體撓曲矯正、樁體扭曲矯正 、樁體截面局部變形矯正 、鎖口變形矯正 導(dǎo)架安裝施工圍檁 沉樁機(jī)械的選擇第93頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 2）鋼板樁的打設(shè) 鋼板樁打設(shè)方式選擇單獨(dú)打入法、屏風(fēng)式打入法 鋼板樁的打設(shè) 鋼板樁的拔除導(dǎo)架及屏風(fēng)打入法第94頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 5.鋼筋水泥樁排樁擋墻 在

46、地面上用鉆孔機(jī)械成孔，澆筑混凝土，混凝土硬化形成樁。常用直徑500-1000毫米 優(yōu)點(diǎn)：可使用鉆孔機(jī)械，按通常灌注柱施工。 缺點(diǎn)：整體性能較差，無防水能力第95頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 6.地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。作用：防滲、擋土，地下室外墻的一部分；常用厚度為500-800毫米 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，可作防滲墻，形狀靈活。 缺點(diǎn)：需用專用機(jī)械，成本較高。 施工難點(diǎn)：分段施工 接頭嚴(yán)密性 適用于：坑深大，土質(zhì)差，地下水位高；鄰近有建(構(gòu))筑物，采用逆作法施工。 工藝過程：作導(dǎo)槽鉆槽孔放鋼筋籠水下灌注混凝土基坑開挖與支撐第96頁/共177頁

47、工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 地下連續(xù)墻施工工藝原理第97頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案第98頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案第99頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 地下連續(xù)墻的適用范圍 適用于各種土質(zhì) 施工時(shí)振動(dòng)小、噪音低 在建筑物、構(gòu)筑物密集地區(qū)可以施工，對臨近的結(jié)構(gòu)和地下設(shè)施沒有什么影響。 可在各種復(fù)雜條件下進(jìn)行施工 放滲性能好 可采用“逆筑法”施工。第100頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 “逆筑法”施工第101頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 7.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

48、。 施工工藝過程：鉆孔安放拉桿灌漿養(yǎng)護(hù)安裝錨頭張拉錨固和挖土第102頁/共177頁工作任務(wù)2：制定土壁支護(hù)方案 8.土釘墻支護(hù) 作用：土釘與土體形成復(fù)合體，提高邊坡穩(wěn)定性和超載能力，增強(qiáng)土體破壞延性； 特點(diǎn)：土體穩(wěn)定性好，位移小，施工簡便，費(fèi)用低，對鄰近建筑物影響小。分層分段施工，階段不穩(wěn)定性。 適用于：地下水位以上的雜填土、粘性土、非松散砂土。邊坡坡度7090 。 工藝過程：挖土噴射混凝土打孔插筋、注漿鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)噴射混凝土挖下層土。第103頁/共177頁結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 形形 式式適適 用用 范范 圍圍排樁排樁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)稀疏排樁稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好土質(zhì)較好，地下水位低或降水

49、效果好連續(xù)排樁連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差框架式排樁框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求單排樁剛度不能滿足變形要求組合組合排樁排樁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)排樁加擋板排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪樁排樁加水泥攪樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果果排樁加水泥防墻排樁加水泥防墻地下水位較高的軟土地區(qū)地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無

50、法滿足要求開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足要求地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場地較小，開挖深度大與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)具有一定施工空間，軟土地區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍 表表1.41.4第104頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 防止涌水、流砂，保證在較干燥的狀態(tài)下施工； 防止滑坡、塌方、坑底隆起； 減少坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平荷載。 思考：思考：為什么要進(jìn)行施工降水？為什么要進(jìn)行施工降水？第105頁/共17

51、7頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 流砂現(xiàn)象 當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時(shí)，如果采用集水井法降水開挖，當(dāng)挖至地下水位以下時(shí)，坑底下面的土?xí)纬闪鲃?dòng)狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。 流砂主要發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中 。一般工程經(jīng)驗(yàn)是：在可能發(fā)生流砂的土質(zhì)處，當(dāng)基坑挖深超過地下水位線0.5M左右，就要注意流砂的發(fā)生。 流砂的防治 減小動(dòng)水壓力(板樁等增加L)； 平衡動(dòng)水壓力(拋石塊、水下開挖、泥漿護(hù)壁)； 改變動(dòng)水壓力的方向(井點(diǎn)降水)。 第106頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應(yīng)采取減小動(dòng)水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)

52、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?xí)r，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡； 采用井點(diǎn)降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。第107頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 一、排除地面水 一般排水溝的橫斷面不小于500500mm，縱向坡度一般不小于3，平坦地區(qū)不小于2，沼澤地區(qū)可降至1，施工過程中應(yīng)注意保持排水溝暢通。 山坡上開挖截水溝，在平坦或低洼地區(qū)施工時(shí)，除開挖排水溝外，必要時(shí)還要修筑土堤擋水。第108頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 二、降低地下水位 1.集水井法(明排水法) （1）

53、用于土質(zhì)較好、水量不大、基坑可擴(kuò)大者 （2）挖至地下水位時(shí)，挖排水溝設(shè)集水井抽水再挖土、溝、井 （3）要求： 排水溝：基礎(chǔ)邊線0.4米之外，地下水走向的上游。底寬300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1。 集水井：沿基坑底邊角設(shè)置，間距20-40m，直徑0.60.8m，井底低于坑底12m。長期用，有護(hù)壁和0.3米厚碎石壓底。 水泵：離心泵、潛水泵、污水泵 第109頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 離心泵的選擇： 主要根據(jù)流量和揚(yáng)程。離心泵的位置按揚(yáng)程選，離心泵的數(shù)量按流量選。常用潛水泵流量15100立方米/小時(shí)，揚(yáng)程3.525米 流量：是指水泵單位時(shí)間內(nèi)的 出水量。 揚(yáng)程：是指水泵

54、能揚(yáng)水的高度 離心泵的型號： 2B19表示水泵進(jìn)水口直徑2英寸，總揚(yáng)程19m，1英寸=25.4mmm。第110頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 2.井點(diǎn)降水： 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。第111頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 降水類型及適用條件 第112頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 （1）輕型井點(diǎn)設(shè)備 井管：38、51，長5-7m(常用6m)，無縫鋼管，絲扣連濾管； 濾管：38、51，長1-1.7m，開孔12,開孔率20-25

55、，包濾網(wǎng)； 總管：內(nèi)75-100無縫鋼管，每節(jié)4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口； 連接管：使用透明塑料管、膠管或鋼管，宜有閥門； 抽水設(shè)備： 真空泵(教材)真空度高，體形大、耗能多、構(gòu)造復(fù)雜 射流泵(常用)簡單、輕小、節(jié)能 隔膜泵(少用) 第113頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 （2）輕型井點(diǎn)布置 1）平面布置 單排：在溝槽上游一側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽B。 用于溝槽寬度B6m，降水深度5m。 第114頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 雙排：在溝槽兩側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽B。 用于溝槽寬度B6m，或土質(zhì)不良。 環(huán)狀：在坑槽四周布置。用于面積較大的基坑。第115頁/共17

56、7頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 2）高程布置(圖) 井管埋深：H埋H1hiL。 H1埋設(shè)面至坑底距離；h降水后水位線至坑底最小距離(一般可取0.5-1m)；i地下水降落坡度，環(huán)狀1/10，線狀1/5；L井管至基坑中心(環(huán)狀)或另側(cè)(線狀)距離。 當(dāng)H埋6m時(shí)：降低埋設(shè)面或采用二級井點(diǎn)或改用其它井點(diǎn)。第116頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 （3）輕型井點(diǎn)的計(jì)算 1）涌水量的計(jì)算 判斷井形按照濾管與不透水層的關(guān)系 完整井到不透水層非完整井未到不透水層. 按照是否承壓水層：承壓井或無壓井 第117頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 無壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算 Q1.366K(2HS

57、)S / (lgRlgX0) (m3/d)K土層滲透系數(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)，R=1.95S(HK)1/2；X0環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑(m)； 當(dāng)長寬比A/B5時(shí)，X0=(F/)1/2，否則分塊計(jì)算涌水量再累加。 F井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積。第118頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 無壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算 以有效影響深度H0代替含水層厚度H用上式計(jì)算Q。當(dāng)H0值超過H時(shí)，取H0H；計(jì)算R時(shí)，也應(yīng)以H0代入 H0的確定方法：s/(s+l)第119頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 2）確定井管的數(shù)量與間距 單井出水量：q6

58、5d l K1/3 ( /d)d、l濾管直徑、長度(m)； 最少井點(diǎn)數(shù)：n1.1Q / q(根) 1.1備用系數(shù)。 3)最大井距：DL總管 / n(m)； 4)確定井距： 15d井距DD，且符合總管的接頭間距。 5)確定井點(diǎn)數(shù)：nL總管/ D第120頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 實(shí)際采用井點(diǎn)管間距時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 井距不能太小，否則彼此干擾大，出水量會顯著減小，因此，井距必須大于5d 在滲透系數(shù)小的土中，井距不應(yīng)完全按計(jì)算取值，還要考慮抽水時(shí)間，否則，井距較大時(shí)，水位降落時(shí)間很長，因此在這類土中，井距反而宜較小些。 靠近河流處，井點(diǎn)宜適當(dāng)加密； 井距應(yīng)與總管上的接頭間距相配

59、合。第121頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 6）抽水設(shè)備的選擇 一套抽水設(shè)備，常設(shè)真空泵一臺，離心泵兩臺 真空泵選擇 真空泵的類型有:干式（往復(fù)式）真空泵 濕式（旋轉(zhuǎn)式）真空泵 干式真空泵的型號常用有W5、W6型?？偣荛L度不大于100M，可采用W5型，總管長度不大于120M，可采用W6型。第122頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 離心泵選擇 一般選擇單級離心泵，根據(jù)流量、吸水揚(yáng)程及總揚(yáng)程選擇水泵型號。 流量：比基坑涌水量Q大1020% 吸水揚(yáng)程：要大于降水深度加上各項(xiàng)水頭損失，即(hA +h ) 。 總揚(yáng)程：要滿足吸水揚(yáng)程和出水揚(yáng)程之和。第123頁/共177頁工作任務(wù)3：

60、編制施工降水方案 3.井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用 （1）埋設(shè)方法： 水沖法：水槍、井管自身(高壓水) 鉆孔法：正循環(huán)鉆 、反循環(huán)鉆、沖擊鉆等。 (2)使用要求： 開挖前2-5天開泵降水； 連續(xù)抽水不間斷(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。 (3)注意問題： 真空度0.60.7大氣壓； 死管：檢查、變活； 設(shè)觀測井檢查水位下降情況。 (4)拔除井管： 基坑回填后；用安裝卷揚(yáng)機(jī)和支架拔出第124頁/共177頁工作任務(wù)3：編制施工降水方案 輕型井點(diǎn)的施工 放線定位排放總管沖孔沉設(shè)井點(diǎn)管灌填砂濾料、上部填粘土密封用彎連管將井點(diǎn)管與總管相連安裝抽水設(shè)備開動(dòng)設(shè)備試抽水測量觀測井中地下水位變化。第125頁/共