土方工程施工讲稿ppt（图文丰富） .pptx

第四篇 建筑施工,第四篇 建筑施工 第一章 土方工程施工 1.土方工程： 土方工程分类： （1）场地平整 （2）基坑（槽）开挖与管沟开挖、 路基开挖（路堑）、人防工程及地下建筑物开挖； （3）地坪填土、路基填筑（路堤）、基坑（槽）回填等。,土方工程的主要施工过程： 土方的开挖、运输、填筑、平整与压实； 准备工作和辅助工作：场地清理、测量放线、排水、降水和土壁支护等；,第一节 土的分类与性质 一、土的工程分类 1.土的基本分类 建筑地基基础设计规范（5007-2002） 作为建筑地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。,根据土的颗粒级配：,粗粒土：以砾石和砂粒为主要组成的土，也称无粘性土。 细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土，也称粘性土。,2,粉土,2.土的工程分类 按土石坚硬程度、施工开挖难易程度将土石分为八类： 松软土、普通土、坚土、沙砾坚土 软石、次坚石、坚石、特坚石 土的开挖难易程度直接影响土方工程的施工方案，劳动量消耗和工程费用。 土越硬，劳动量消耗越多，工程成本越高。,3. 特殊性土： 软土 人工填土、 黄土湿陷性 膨胀土遇水膨胀，失水收缩 红粘土失水收缩性 盐渍土溶陷、盐胀、腐蚀 冻土冻胀、溶陷,二、土的基本性质 1.土的组成 固体颗粒构成土的骨架； 颗粒之间存在大量的空隙 空隙中填充了液态水和空气。 三相之间的比例不同，土的工程性质也各不相同。表示土体三相组成之间关系的指标被称为土的物理性质指标。,土由固体颗粒、水和气体三个部分组成。,二、土的基本性质,（一）土的天然密度 天然状态下单位体积内湿土的质量，称为土的天然密度。,一般比较密实,则多是松软的,有机质含量高或塑性指数大的极软粘土，甚至,密度大的土，挖掘困难。,（二）土的天然含水量,例题1.1.1 土干湿程度用含水量表示。 干土5% 潮湿土5%30 湿土30%,最佳含水量：用同样的压实机具，可使回填土达到最大的干密度的含水量。,砂 土：8%12% 亚砂土：9%15% 亚粘土：12%12% 粘 土：19%23%,干密度是土体颗粒质量与总体积的比值。,干密度反映土颗粒排列的密实程度，常用来控制填方工程中土体压实质量。 干密度越大，土体越密实，工程质量就越好。,（三）土的干密度,（四）土的可松性 土的可松性是指天然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来体积的性质。 土的可松性程度可用可松性系数。 可松性对土方的平衡调配，场地平整土方量的计算，基坑（槽）开挖后的留弃土方量计算以及确定土方运输工具数量等都有着密切的关系,土地最初可松性系数,土的最终可松性系数,最初可松性系数 ，是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数。 最终可松性系数 ,是计算填土所需挖土工程量的主要参数。 各类土的可松性系数见表1.1.2 例题1.1.2,（五）土的渗透性 指土体被水透过的性质，用渗透性系数表示, 一般由实验确定。 渗透性系数是计算水井出水量和降低地下水位的重要参数。 土可以分为透水性土（砂土）和不透水性土（粘土）。,第二节 场地平整与基槽（坑）土方施工,一、场地平整 场地平整就是将自然地面改造成施工所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程。 0.3m以内的人工平整场地，不涉及土方量的计算； 三通一平的工作往往是由施工方实施的。,平整与基坑（槽）开挖的施工顺序。 （1）先平整场地，后开挖基坑； 适合挖填方量较大的工地。 （2）先开挖基槽，基础施工后在平整场地； 适合较平坦的场地，减少土方的重复开挖 （3）划分施工区，平整一块，开挖一块，开挖一区的基坑，先做基础后在平整场地； 适合场地地形复杂，工期较紧。,平整场地的工艺程序： 现场勘察清除地面障碍物标定整平范围设置水准基点设置方格网，测量标高计算土方挖填工程量挖填平衡调配方案拟定施工方案平整场地验收。,（一）场地平整土方量计算,场地平整的土方量计算有方格网法和断面法。 1.方格网法： 地形比较平坦时宜采用； 2.断面法： 地形比较复杂时， 或挖填深度比较大， 断面不规则 或形状狭长地带 1.将地形图划分方格网。,方格网法： 1.划分方格：方格网一般为2020 m,2.确定方格角点标高（地面自然标高） （1）用等高线插入法求出各角点的标高； 有地形图 （2）实测法测量各角点的标高； 无地形图时、或地形起伏较大时， 在地面用木桩打好方格网，然后用仪器直接测出。,3.初步确定场地设计标高 ： 原则： （1）满足建筑规划生产工艺和运输的要求； （2）尽量利用地形，以减少挖方数量； （3）场内的挖方与填方量力求平衡，以降低土方运输费用； （4）有一定的泄水坡度（2），满足排水要求；,按照挖填方量平衡的原则，确定场地的设计标高 。,4.场地设计标高的调整 （1）由于土具有可松性，按 施工，填土将有剩余；必要时应相应地提高设计标高；, 0 = 0 +h,（2）单向泄水 泄水坡度i 场地中心线的标高 0 ，如图15所示。场地内任一点的设计标高则为：, = li, 52 = 0 i = 0 1.5ai, 16 = 0 +i = 0 +2.5ai,（3）双向泄水 0 为场地中心点标高，场地内任意一点的设计标高为：,5.计算方格角点的施工高度 施工高度h0=设计标高h0自然标高h 施工高度h00,表示挖方； 施工高度h00，表示填方,6.计算零点位置 零点方格网边线上不填不挖的位置。连接 零线零点的连线，即挖方区和填方区的分界线。,另一种求零点的方法是在网格网上作图，用图解法求出。,7.计算方格土方工程量 场地各方格的土方量一般可分为三种不同类型进行计算： （1）四点填方或挖方全挖或全填； （2）二点填方或挖方两挖两填； （3）三点填方或挖方三挖（填）一填（挖）。,（1）全挖全填方格土方量计算,（2）两挖两填方格土方量计算,挖方部分： 填方部分：,（3）三挖（填）一填（挖）方格土方量计算,填方部分： 挖方部分：,8.计算场地边坡土方量,边坡的土方量可以划分为近似的三角棱锥体（如体积13，511），和三角棱柱体（如体积4）。,图1.2.4 边坡土方量计算示意图,（1）三角棱锥体边坡体积,（2）三角棱柱体边坡体积,9.求整个场地挖填方量 挖方区土方总量=方格网的土方量+边坡的土方量 或 填方区土方总量=方格网的土方量+边坡的土方量,例题1.2.1,（二）土方调配 土方调配指的是在建筑设计和施工中，经济合理地进行土方的运输的作业，包括土方运出及回填。 目的： 在使土方总运输量最小或土方总运输成本最小的条件下，确定填挖区土方的调配方向和数量及平均运距，从而达到缩短工期和降低成本的目的。,1.土方调配的原则 （1）应力求达到挖、填平衡和运距最短的原则。 （2）应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。 （3）应采取分区与全场相结合来考虑的原则（4）应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。,2.土方调配图表的编制,（1）划分调配区 （2）求出每对调配区之间的平均运距 （3）画出土方调配图 （4）列出土方量平衡表,图1.2.8 土方调配图,（a）场地内挖、填平衡的调配图，箭头上面的数字表示土方量（m3），箭头下面的数字表示运距； （b）有弃土和借土的调配图，箭头上面的数字表示土方量（m3），箭头下面的数字表示运距,土方量平衡表,（三）场地平整施工 1.场地平整的施工准备 （1）拆迁障碍物（场地清理） 空中、地面和地下的障碍物，如： 包括拆除房屋、古墓，拆迁 或改建通讯、电力线路、上下水道， 迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等工作。,（2）地面水排除 采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。 山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡上开挖截水沟。 在低洼地区施工时，除开挖排水沟外； 必要时应修筑档水土坝，以阻挡雨水的流入。,（3）修筑临时设施 修筑临时道路、供水、供电及临时停机棚与修理间等临时设施。 （4）做好设备试运转 对进入施工现场的土方机械设备进行维修检查、试运转，并运往现场。,2.场地平整的施工方法,场地平整施工由挖土、运输、填筑与压实等单一的施工过程所组成的综合施工过程。 大面积的场地平整，宜采用机械化施工。 常用的施工机械有：推土机、铲运机、挖土机、装载机、压实机械等。,（1）推土机,推土机是由拖拉机和推土板（铲刀）等工作装置组成的自行式挖土运土机械。 操作方式：索式和液压式两种推土机。 索式推土机自重切土，切土深度较小； 液压式推土机强制切土，切土深度较大。 适用于场地清理，土方平整，开挖深度不大的基坑及回填作业等（1.5米内）。 可同时完成挖土、运土和卸土三种作业； 牵引拖式铲运机、羊足碾、松土器等。,推土机的选择： 土的性质：适合 、 类土施工 或 、 类土预松后施工，运距：经济运距100米以内，效率最高60米。,提高效率：增大体积、减少散失、缩短时间 下坡推土、并列推土、槽形推土、分批集中、一次推送、斜角推土等方法。,下坡推土 可增大推土机铲土深度和运土数量,一般可提高生产率30%40%。但坡度不宜大于15，以免后退时爬坡困难。,并列推土 大面积的施工区，可用23台推土机并列推土，减少土的散失量，增大推土量。 两机并列，可增加推土量15%30%。 三机并列，可增加推土量30%40%。 平均运距不宜超过5075m,亦不宜小于20m；,分批集中,一次推送 在较硬的土中，推土机的切土深度较小，一次铲土不多，可分批集中，再整批地推送到卸土区。 此法可使铲刀推送数量增大，缩短运输时间，提高生产效率,槽形推土 当运距较远，挖土层较厚时，利用已推过的土槽再次推土，可以减少铲刀两侧土的散漏. 这样作业可提高效率10%30%。槽深1m左右为宜，槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后，再将土埂推入槽内，然后运出。,（2）铲运机,铲运机是一种能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、场地平整的土方机械。 按行走方式分为自行式和拖拉式两种。,拖拉式铲运机,自行式铲运机,铲运机对行驶的道路要求较低，操纵灵活，生产率较高。 适用：坡度在20以内的大面积土方挖、填、平整和压实； 大型基坑、沟槽的开挖，路基和堤坝的填筑；,铲运机的选择： 土的性质： 类土,w27%,直接挖、运土； 类土，宜用推土机助铲或用松土机配合。 不适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用； 运距： 拖式铲运机，运距为100800m，经济运距在200350m； 自行式铲运机，经济运距在8001500m，；,铲运机的铲斗容量为2.58m3； 铲斗的容量选定后，生产效率的高低主要取决于开行线路和施工方法。 铲运机的选择： 铲运机应根据挖运的土的性质、运距长短、土方量大小以及气候条件等因素，选择合适的机型。 运距：100，100800，8001500,（3）单斗挖土机,单斗挖土机是土方开挖常用的一种机械。 按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式； 按传动装置不同又可分为机械传和动液压传动两种； 按工作装置不同有正铲、反铲、拉铲和抓铲四种和。, 正铲挖土机,工作特点：前进向上，强制切土； 挖掘力大，生产效率高。 适用于开挖停机面以上，类土； 经爆破后的岩石与冻土碎块； 适用在地质较好、无地下水的地区工作 与运土汽车配合完成整个挖运工作。,根据开挖路线与汽车相对位置的不同，正铲的开挖方式： 正向开挖、侧向装土； 正向开挖、后方装土。,(a)正向挖土，侧向卸土 (b)正向开挖，后方卸土, 反铲挖土机,工作特点：后退向下，强制切土。 挖土能力比正铲小。 适用于开挖停机面以下的类土； 适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟； 适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。 可以与自卸汽车配合装土运走，也可弃土于坑槽附近。,开挖方式，沟端开挖和沟侧开挖两种。, 拉铲挖土机,拉铲挖土机的土斗是用钢丝绳悬挂在挖土机长臂上，挖土时在自重作用下落到地面切入土中。 工作特点：后退向下，自重切土。 适用于开挖停机面以下类土； 可用于开挖大型深基坑及水下挖土。 开挖方式，有沟端开挖和沟侧开挖两种。,拉铲挖机的开挖方式, 抓铲挖土机,抓铲挖土机是在挖土机臂端用钢丝绳吊装一个抓斗，工作特点：直上直下，自重切土； 挖掘能力小，适用于开挖停机面以下类土；可以挖施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井，也适用于水下挖土，是地下连续墙施工挖土的专用机械。,挖掘机的选择： （1）按施工土方位置选择 （2 ）按土的性质选择 （3 ）按土方运距选择 （4）按土方量大小选择,10.有一公路工程，借土填方，土源为地面存土，运距3 km，完成这一作业应选用的机械为（ ）。 a.铲运机 b.正铲挖土机十自卸汽车+推土机 c.反铲挖土机+自卸汽车+推土机 d.推土机,（4）装载机施工 主要用于铲、装、卸、运土与砂石类散装物料； 按行走机构分为履带式和轮胎式； 按动力系统分为液压式和机械式； 更换工作装置后可推土、起重、装卸等作业。铲容量一般1.56.1m3。,挖掘装载机（两头忙） 小型多功能工程机械的一种。 集装载、反铲、破碎三种功能于一机土方机械。,它可配多种工作装置及辅具，进行挖掘、铲装、路面破碎、平整场地、开挖沟渠、铺设管道等多种作业。,3.场地填土与压实 施工工艺： 基底清理检验土质 分层铺土辗压密实找平验收,（1）填方土料的选择和填筑方法： 为保证填方工程的质量，必须正确选择填方用土料的种类和填筑方法。 填方土料选择 碎石类土、砂土和爆破石渣，可用作表层以下的填料；其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3； 含水量符合压实要求的粘性土，可作为各层填料；,有机质含量大于8%的土，吸水后容易变形，承载力降低； 水溶性硫酸盐含量大于5%的土，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐溶解流失，形成孔洞。不宜用作填料； 膨胀性土、淤泥和冻土等均不能作为回填土。,填筑方法 填方的边坡坡度，应根据填方高度、土的类别、使用期限及其重要性确定。 同类土填筑，并宜控制在最优含水量范围内。 不同土填筑时，应分层铺填，将透水性大的土层置于透水性较小的土层之下，不得混杂使用。 在地形起伏之处，应修筑1：2阶梯形边坡，阶宽1m。,基坑(槽)回填前，应清槽，检查基础的结构混凝土达到一定的强度后方可回填。 填土应预留一定的下沉高度，机械分层夯实时，砂土为1.5%；对粉质粘土为3%3.5%的填方高度。,（）填土压实的方法,填土压实的方法一般有碾压法、夯实法、振动压实法。 应根据工程特点、填料种类、设计要求的压实系数和施工条件等合理的选择压实机械和压实方法，确保填土压实质量。,1.碾压法,碾压原理：利用机械的滚轮压力压实土壤。 辗压式压实机械有平辗、羊足碾和振动碾；按行走方式分为自行式压路机和牵引式压路机两类。 适用于场地平整和大型基坑回填土等工程。 用压路机进行填方压实时，填土厚度不应超过2530cm，碾压遍数一样，碾轮重量先轻后重，碾压方向应从两边逐渐压向中央，每次碾压应有1525cm的重叠。,.夯实法（俗称打夯） 夯实法是利用夯锤下落的冲击力压实土壤，主要用于小面积回填土。 一般采用人工夯实和机械夯实两种。 人工夯实的工具有石夯、木夯和飞蛾； 夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机。 冲击式压实机械主要有蛙式打夯机和内燃式打夯机两类。, 振动压实法,振动压实法是将振动压实机放在土层表面，利用设备振动，使土壤颗粒发生相对位移从而达到密实状态， 用这种方法振实填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土和轻亚黏土等非粘性土效果较好。 振动压实机械按行走方式分为振动压路机、手扶平板振动器两类。,（3）填土压实的影响因素,主要有压实功、土的含水量以及每层铺土厚度与压实遍数。 压实功的影响 是指压实工具的重量、碾压遍数或锤落高度、作用时间等对压实效果的影响。 填土压实后的密度与所耗的功有一定的关系。,在实际施工中， 砂土只需碾压或夯击23遍， 粉土34遍， 粉质黏土56遍； 先轻辗压实，后重辗碾压，压实效果较好。,土的含水量的影响 在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响； 较为干燥的土 含水量过大时， 当土具有适当含水量时水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，土才能被压实。,最佳含水量：压实功一定时，使回填土达到最大干密度的含水量。 土捏成团落地开花为宜。 所以，当回填土过湿时，应先晒干或掺入干土及其他吸水材料； 过干时，则应洒水进行湿润，尽可能使土壤保持在最佳含水量的范围内。, 铺土厚度和压实遍数的影响 在压实功的作用下，土的应力随深度的增加而减小。 铺土厚度应小于压实机械的压实影响深度。 在最优厚度范围，可使土料在获得设计要求密实度的条件下，压实机械所需的压实遍数最少，功耗费最低。,填土每层的铺土厚度和压实遍数,基槽、基坑的土方施工包括浅基坑和深基坑的施工。 基槽、基坑的土方施工包括：定位、放灰线、抄平、降排水、土方挖运、验槽及局部处理。,二、基槽（坑）土方施工,（一）定位与放线 施工工艺包括：定位、放线、抄平、降排水、土方挖运、验槽及地基的局部处理。 1.建筑物定位：角桩，控制桩，龙门板。 龙门板顶部标高0.00m；,（1）基槽放线,2.放线 （1）基槽（坑）放线 放线是根据定位确定的轴线位置，用石灰划出开挖的边线。 放线尺寸的确定应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土的类别及地下水情况，确定是否留工作面和放坡等。 （2）柱基的定位放线,（1）不放坡也不加挡土支撑 基础埋置不深； 土质均匀，为天然湿度 无地下水 挖方深度不宜超过表1.2.4规定； 挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直壁加支撑。 不放坡不留工作面 基础底边尺寸就是放线尺寸。,（2）不放坡留工作面 浇灌基础混凝时，有时需要在基底尺寸外边立模板，要占用一定的坑底面积，这部分面积称工作面。 对于钢筋混凝土柱基，基坑底在地下水以上时，每边应留出工作面的宽度，一般为30cm。,(3)留工作面和加支撑 基础底板外边留出工作面尺寸之外，还要加上支撑结构所需要的尺寸，一般每边加l00mm。,（4）放坡,边坡系数,土方边坡用边坡坡度和坡度系数表示。,边坡宽度,（5）放坡不加支撑 地质条件良好、土质均匀； 地下水位低于基槽（坑）、管沟底面设计标高时； 深度在5m内； 基坑（槽）、管沟边坡的最陡坡度（不加支撑） ，见表1.2.5,在基坑（槽）边缘上侧堆土或堆放材料以及移动施工机械时，应与基坑边缘保持1.5m以上距离，以保证坑边直立壁或边坡的稳定。 基坑0.8m以内不得堆土、堆料或停放机具；0.8m以外堆土，其高度不宜超过1.5m; 应避免在已完基础一侧过高堆土，使基础、墙、柱歪斜而酿成事故。,保证边坡大小与边坡上边缘的荷载符合规定要求； 做好排除地面水工作，防止施工用水和生活用水浸入开挖场地或冲刷边坡。,放坡开挖,开挖程序：测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留土层等。 3.开挖深度控制 挖土应自上而下水平分段分层进行，每层0.3m左右， 每3m左右修一次坡，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过2cm。 相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序,尽量防止对地基土的扰动 当用人工挖土预留1530cm一层土不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。 采用机械开挖基坑时，预留土层用人工清理； 使用铲运机、推土机或多斗挖土机时，保留土层厚度为1520cm； 使用正铲、反铲或拉铲挖土时为2030cm,4.验槽（三）验槽及地基局部处理 地基开挖至设计标高后，应有设计、监理、建设和施工方共同验槽； （1） 观察验槽 平面位置、底面长宽尺寸、中心（轴线）、边坡、埋置深度（标高）； 检查地基土与工程地勘报告、设计图纸是否相符；,（2）钎探检查验槽法,土的变化和分布情况、软弱土层。 钢钎用直径2225mm的钢筋制成，钎尖呈60o尖锥状，长度 1.82.0m。大锤用重3.64.5kg铁锤。 打锤时，举高离钎顶5070cm，将钢钎垂直打人土中，并记录每打入土层30cm的锤击数。,3.地基的局部处理 挖、填、换的处理方法。 松土坑、古墓、坑穴 土井、砖井、废矿井 软硬地基处理,（二）基坑、基槽土方量计算 1.基坑土方量计算 基坑土方量按拟柱体计算：,v= 6 ( 1 +4 0 + 2 ),或 v= 3 ( 1 + 1 2 + 2 ),基槽和路堤管沟的土方量：,v= 6 ( 1 +4 0 + 2 ),v= 3 ( 1 + 1 2 + 2 ),圆形基坑：,v= 3 ( 1 2 + 1 2 + 2 2 ),当上下地为两个矩形平面时： v=(a+kh)(b+kh)h+ 1 3 2 2,例 1.2.2有一大型基础基坑底面尺寸如图1.2.13所示，求： （1）基坑土方量v（k=0.3；h=4m） （2）地面放线尺寸,解： 基坑下底面积 ： 1 =2045+3020=1500 2 基坑上底面积： 2 = 20+20.34 45+20.34 +30 20+0.34 =1733.76 2 基坑中截面： 0 = 20+0.34 45+0.34 +30 20+0.34 =1615.44 2,(1)基坑土方量v v= 4 6 1500+41615.44+1733.76 =6463.68 2 (2)地面放线尺寸 20+20.34=22.4 其余见图,例 1.2.3 某一基槽和基础尺寸如图1.2.14所示，槽长60米， =. , =. ,k=0.3 ,h=2.5 。 求（1）基槽挖土方量 （2）基槽回填方量 （3）需运走的土方量v运,解： （1）基槽挖土方量 v= 2+0.32.5 2.560=412.50 3 (2)基槽回填土方 =412.50 0.61.5 +1.21)601.08 =265.28 3 (3)运土方量 运 = 412.50265.28 1.13=166.36 3,第三节 施工排水与降水,在地下水位以下开挖基坑（槽）时，土的含水层被切断，地下水会不断地渗入基坑； 雨季施工时，地面水也会流入基坑； 要排除地下水和基坑中的积水，为保证施工在干燥状态下进行，防止边坡塌方和地基承载力下降，一般采用明沟排水法、井点降水法。,一、明沟排水法（集水井排水法） 即在基坑开挖时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，在沟底设置集水井，使水流向集水井内，然后用水泵抽出坑外。 抽水持续到基础工程施工完毕进行回填土后才能停止。,（一）水泵 水泵主要有离心泵、潜水泵和软轴水泵等； 水泵的主要性能包括流量、扬程和功率等；流量是指水泵单位时间内的出水量； 扬程是指水泵扬水高度。,（二）集水井 集水井每隔2040m设置一个； 直径或宽度一般为0.60.8m，深度始终低于挖土面0.71m。井壁可用竹、木等简易加固。 当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底l2m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免时将泥砂抽出，并防止井底土被扰动。,（三）排水沟 排水沟一般设置在基坑四周或基槽的一侧或两侧，纵坡宜控制在12。 边坡坡面上如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水排出坡面。,（四）流沙现象 流砂现象： 当基底挖至地下水位以下时，有时坑底土会成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。 流沙现象的危害： 土完全丧失承载能力，使施工条件恶化，难以达到开挖设计深度。 严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。,开挖深度超过地下水位线0.5米，因注意流沙现象的发生。 原因：由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向与土的重力方向相反，土悬浮于水中，并随地下水一起流动。,流砂防治的方法： （1）枯水期施工 （2）抢挖法 （3）打钢板桩 （4）地下连续墙 （5）井点降水 （6）水下挖土法,二、井点降水法,人工降水（井点降水）： 在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工完毕为止。,特点： 使所挖的土始终保持干燥状态，改善施工条件； 防止流砂现象发生； 提高土的强度或密实度； 可适当改陡边坡以减少挖土数量,人工降水法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。 施工时可根据土层的渗透性，要求降低水位的深度、设备条件及经济比较等因素确定，参考表1.3.1 各类井点的适用范围选用。,（一）轻型井点,包括管路系统和抽水设备两部分。 管路系统包括：井点管、滤管、弯联管及总管等。 抽水设备包括：真空泵、离心泵和集水箱（又叫水气分离器）等。,轻型井点布置应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度与要求及设备条件等确定。 （1）平面布置 单排布置适用于基坑（槽）宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况。 双排布置适用于基坑（槽）大于6m或土质不良的情况； 环形布置适用于基坑面积较大的情况。 （2）高程布置 h1 h2+h+il,4.轻型井点降水法的施工与使用 包括施工准备、井点系统的安装、运行及拆除。 轻型井点的安装程序是：先排放总管埋设井点管用弯管将井点管与总管接通安装抽水设备。 而井点管的埋设一般用水冲法，分为冲孔和埋管两个过程。,（二）喷射井点,降水深度可达820米； 1.喷射井点设备与工作原理 井点设备由喷射井管、高压水泵、进水排水管路组成。 2.喷射井点管的布置 单排布置基坑宽小于10m；双排布置大于10m； 环形布置面积较大。 3.成孔方式 水冲法或钻孔法成井,（三）电渗井点 与轻型井点或喷射井点结合使用，适用于渗透系数小于0.1m/d的淤泥和淤泥质粘土。 电渗井点是利用井点管作阴极，用钢管或钢筋作阳极； 带负电荷的土粒向阳极移动(即电泳作用)，带正电荷的孔隙水则向阴极渗透（电渗现象），使井点管能保持连续抽水，地下水位逐渐下降； 而电极间的土层则形成电围幕，由于电场作用而阻止地下水从四周流人坑内。,（四）管井井点,采取沿基坑外围四周呈环形或沿基坑(或沟槽)两侧或单侧呈直线形布置。 管井的直径为150250mm，间距为2050m，深度为815m； 每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。 井内水位可降低610m，两井中间则为35m。,（五）深井井点,在深基坑的周围埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。 具有排水量大，降水深(15m)，可达3040米，甚至100米以上。 深井井点系统主要有深井、井管和潜水泵组成。,第四节 基坑（槽）支护,3.直立开挖加支撑 采用放坡开挖是较经济的； 当土质条件差、大放坡开挖又影响到周围的建筑物和城市道路、地下水管线，或有地下水渗入基坑(槽)时，就不能按要求的坡度放坡开挖； 这时就需要进行基坑（槽）支护； 基坑（槽的）宽度应比基础每边加1520cm，以满足支撑结构的需要。,一、横撑式支撑 （1）间断式水平支撑 两侧挡土板用工具式 或木横撑借木楔顶紧， 挖一层支撑一层 适用：能保持立壁的干土，或天然湿度的粘土类土，地下水很少， 深度：深度2米以内。,1水平挡土板 2横撑木 3木楔,（2）断续式水平支撑 断续式水平支撑系挡土板水平放置，中间留出间隔，并在两侧同时立对称竖楞木，再用工具式横撑或横撑木顶紧，上、下顶紧。 适用：能保持直立壁的干土，或天然湿度的粘土类土，地下水很少， 深度：3米以内。,4竖楞木,适用：较松散的干土，或天然湿度的粘土类土、地下水很少； 深度：35米。,3.连续式水平支撑 挡土板连续水平放置，不留间隙，然后两侧同时加竖楞木， 上下各顶一根撑木， 端头加木楔顶紧。,4.连续式或间断式垂直支撑 将挡土板垂直放置，连续或留适当间隙，然后每侧上、下各水平顶紧一根枋木再用横撑顶紧。 适于土质较松散 或湿度很高的土， 深度不限。,5竖向挡土板 6横愣木,四、大面积深基坑支护,二、重力式支护结构深层搅拌水泥土桩墙,水泥土墙支护是以深层搅拌机就地将边坡和压入的水泥浆强力搅拌形成连续搭接的水泥土桩挡土墙，使边坡保持稳定。 水泥土桩墙，具有防渗和当土的双重功能，它适用于46m深的基坑，最大可达78m。 搅拌桩成桩工艺有“一次喷浆，二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺。主要依据水泥掺人比及土质情况而定。,三、板桩支护结构,板桩是一种支护结构，既挡土又挡水。 板桩支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统。 挡墙系统常用的材料有槽钢、钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。,板桩根据有无锚碇结构，又分无锚板桩和有锚板桩两类。 无锚板桩用于较浅基坑，依靠人土部分的土压力维持板桩的稳定，如图 a 所示； 有锚板桩是在上部用外侧拉锚或内侧支撑加以固定的，如 图b, c 所示。,悬臂式,锚拉式,支撑式,悬臂式,板桩支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统，悬臂式板桩不设支撑。,钢板桩支护形式,钢板桩,钢板桩支护系用一种特制的型钢板桩，借打桩机沉人地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。,正式的钢板桩为热轧锁口钢板桩，形式有u形、一字形等，其中以u形应用最多，可用于510米深的基坑。,四、土层锚杆边坡稳定式,土层锚杆是一种受拉杆件，一端锚固在土层中另一端与挡土结构（多为桩）拉结，借助锚杆与土层的摩擦阻力产生的水平抗力，抵抗边坡土体的倒压力，以此来维持挡土结构的稳定的支护工艺。 用于临时支护结构和永久性建筑工程的承拉构件。,土锚杆的组成：锚头、拉杆、锚固体三个部分组成。 土锚杆的施工程序为： 钻倾孔安放拉杆灌浆养护安装锚头张拉锚固和挖土。,1-构筑物(支护)；2-支架；3-横梁；4-台座； 5-承压垫板；6-紧固器(螺母)；7-拉杆；8-锚固体(水泥浆或水泥砂浆),土层锚杆的类型： 一般灌浆锚杆、扩孔灌浆锚杆、压力灌浆锚杆、预应力锚杆； 扩孔灌浆锚杆主要是利用扩孔部分的侧压力来抵抗拉拔力； 而压力灌浆锚杆主要利用锚杆周面的摩擦阻力来抵抗拉拔力。 就其使用性质而言，又分临时性土层锚杆和永久性土层锚杆两类。,复习练习题 一、单项选择题 1在现有的建筑预算定额中，按土的( )将土壤、岩石分为八类。 a沉积年代 b开挖难易程度c工程特性d颗粒级配或塑性指数 2含水量在530称为( )。 a干土 8潮土 c潮湿土 d湿土 3在土方填筑时，常以土的( )来控制土的夯实标准。 a干密度 b可松性 c密度 d渗透性 4下面关于土方调配原则不正确的是( )。 a应力求挖填平衡和运距最短 b应考虑近期施工和后期利用相结合 c分区应尽可能服从全场 d尽可能与大型地下建筑物的施工相结合,5具备“后退向下，强制切土”特点的是( )。 a正铲挖土机 b反铲挖土机 c拉铲挖土机 d抓铲挖土机 6某工程开挖大型基坑，长80m、宽20m，开挖深度为停机面以下46m，级土，地下水位较高。挖土机应选用( )。 a正铲挖土机 b反铲挖土机 c拉铲挖土机 d抓铲挖土机 7选择大型施工机械应注意( )并考虑主机与辅机的配套作业。 a安全性 b经济性 c可靠性 d稳定性 8抓铲挖土机一般不适用于( )。 a水下挖土 b停机面以下的挖土 c坚硬土 di类土,9正铲挖土机适于开挖( )。 a停机面以上的i类土 c水下挖土 b停机面以下的i类土 d松散的土 10有一地下连续墙挖土深度12m，水下挖土，应选用( a正铲挖土机 b反铲挖土机 c拉铲挖土机 11填方工程施工要求( )。 )。 d抓铲挖土机 a由下而上分层铺填，分层夯实 b由下而上分层铺填，一次夯实 c不需要放坡 d必须放坡,12采用不同透水性土质填筑时，应遵照的原则是( )。 a透水性小的在下，透水性大的在上 c两种土质混合后再填筑 b透水性小的在上，透水性大的在下 d以上均可 13密实、中密的砂土和碎石类土基坑允许直立边坡的最大挖深是( )。 a100m