熟悉各类土的特征.doc

0/web/jxkj/5/Ktxx05_03_07.html土方工程：学习目的：熟悉各类土的特征；掌握基坑、基槽轴线标高的控制要求及土方计算；熟悉土方工程质量标准；能针对土方工程施工现场可能发生的安全事故采取应对措施。能根据土样鉴定土的类别；会利用放线工具进行施工现场放线。第一节 土的分类及工程性质土的基本性质与工程施工有关，在施工之前应详尽了解，避免造成工程事故。本门课程从下列两方面对土的基本性质进行阐述：一、土的分类二、土的工程性质 一、土的分类按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。*土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；*坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；*次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。详细见表1-1所示 表1-1土的工程分类与现场鉴别方法土的分类 土的名称 可松性系数 现场鉴别方法 KsKs一类土 (松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥)1.081.171.011.03能用锹、锄头挖掘 二类土 (普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.141.281.021.05用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松 三类土 (坚土)软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.241.301.041.07要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍 四类土(砂砾坚土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.261.321.061.09整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤 五类土 (软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法 六类土 (次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花 岗岩，片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖,部分用风镐 七类土 (坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾 岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖 八类土(特坚硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖 二、土的工程性质土的工程性质对土方施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用等都有较大影响。1.土的含水量2.土的天然密度和干密3.土的可松性系数4.土的渗透性第一节 土的分类及工程性质二、 土的工程性质1.土的含水量土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率式中：m湿 含水状态土的质量,kg； m干 烘干后土的质量,kg； mw 土中水的质量,kg； mS 固体颗粒的质量,kg.土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响.二、 土的工程性质2.土的天然密度和干密度土的天然密度: 在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算： 式中:土的天然密度,kg/m3； m 土的总质量,kg； V 土的体积,m3.干密度: 土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示： 式中 d 土的干密度,kg/m3； mS 固体颗粒质量,kg；V 土的体积,m3.在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度.土的干密度愈大,表示土愈密实.土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制.二、 土的工程性质3.土的可松性系数*土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。*土的可松性用可松性系数表示， 1. 最初可松性系数KS=V2 /V1 2. 最后可松性系数KS=V3 /V1 3. 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土 式中KS、KS土的最初、最终可松性系数； V1土在天然状态下的体积,m3； V2 土挖出后在松散状态下的体积,m3； V3土经压(夯)实后的体积,m3.土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数KS是计算填方所需挖土工程量的主要参数,各类土的可松性系数见第一节表1.1所示. 4.土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质.土的渗透性用渗透系数表示.渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。 土的渗透系数见表1-2所示表1-2土的渗透系数参考表土的名称 渗透系数(m/d)土的名称 渗透系数(m/d)粘土 0.005中砂 5.0020.00亚 粘 土 0.0050.10均质中砂 3550轻亚粘土 0.100.50粗砂 2050黄土 0.250.50圆 砾 石 50100粉砂 0.501.00卵石 100500细砂 1.005.00第二节 土方量计算在土方施工之前,必须计算土方的工程量.但各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则.一般情况下,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.一、基坑与基槽土方量计算二、场地平整土方计算一、基坑与基槽土方量计算基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(如图1-1所示).即： V =(F下+ 4F中+ F上)H/6式中H 基坑深度,m； F上、F下基坑上、下底的面积，m2； F中 基坑中截面的面积，m2.图1-1基坑开挖土方量计算 图1-2基槽开挖土方量计算基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(如图1-2所示 )：沿长度方向分段计算Vi,再 V = Vi 断面尺寸不变的槽段：Vi =FiLi断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6二、 场地平整土方计算对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.场地挖填土方量计算一般采用方格网法.方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程【例1.1】 某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20m20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量三、 土方调配土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则.进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案.调配方案确定后，绘制土方调配图如图1.10.在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡.A为挖方，B为填方.图1-10土方调配图 第三节 施工准备与辅助工作一、施工准备(1)在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高.(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木.(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工.(4)对于大型平整场地,利用经纬仪、水准仪,将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来,各角点用木桩定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工.(5)修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋.二、边坡稳定(一)边坡稳定的条件(二)放坡与护面三、支护结构当地质条件和周围环境不允许放坡时使用如下特殊支护结构：1.横撑式支撑2.护坡桩挡墙3.土钉墙支护4. 地下连续墙四、降低地下水位基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土的施工要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的的环境和设施带来危害。(一)降水目的(二)集水井法(明排水法)(三)轻型井点降水一、 常用土方施工机械1、推土机2、铲运机3、挖掘机单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。(1)正铲挖掘机(2)反铲挖掘机(3)拉铲挖掘机(4)抓铲挖掘机第四节 土方机械化施工一、 常用土方施工机械1推土机按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强。轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。目前，我国生产的履带式推土机有东方32100、T-120、黄河220等；轮胎式推土机有TL160等。一、 常用土方施工机械2铲运机(1)按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。(2)为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。(3)助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。一、 常用土方施工机械3 单斗挖土(1) 正铲挖土机(动画演示)*正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。*正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：a.正向挖土，侧向卸土b.正向挖土，反向卸土 一、 常用土方施工机械(2) 反铲挖土机动画演示*反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。*反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种(3) 拉铲挖土机(动画演示)拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。 (4) 抓铲挖土机（动画演示）抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。二、 土方机械的选择土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。(一)土方机械选择的原则(二)土方开挖方式与机械选择(三)自卸汽车与挖土机的配套二、 土方机械的选择(一)土方机械选择的原则施工机械的选择应与施工内容相适应；土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。二、 土方机械的选择(二)土方开挖方式与机械选择(1) 平整场地常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序完成。地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。 地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。挖填方高度均不大，运距在100m以内时，采用推土机施工，灵活、经济。(2) 地面上的坑式开挖单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑。(3) 长槽式开挖指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土。若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，可采用推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖。(4) 整片开挖对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。二、 土方机械的选择(三)自卸汽车与挖土机的配套原则：保证挖土机连续工作：汽车载重量：以装35斗土为宜；汽车数量：N 汽车每一工作循环的延续时间T每次装车时间t； 或：N (挖土机台班产量汽车台班产量)+1第五节基坑(槽)施工一、房屋定位二、放线三、基槽开挖宽度的计算四、基槽(坑)土方开挖1基槽(坑)开挖深度控制2基槽(坑)开挖中注意事项3验槽一、房屋定位房屋定位：在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。定位一般用经纬仪、水准仪和钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙轴线的四个交点用木桩测设在地面上(见图1-20所示)。房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及桩顶面小钉标识出来。图1-20建筑物的定位 二、放线房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线(见图1-21所示)。 图1-21放线示意图三、基槽开挖宽度的计算：(1)不放坡，不加挡土板支撑 可不留工作面，即基槽(坑)和基础同宽。(2)不放坡，但要留工作面一般，当基槽(坑)底在地下水位以上时，每边留出工作面宽度为300mm(见图1-22所示)，基槽放灰线尺寸为：d = a + 2c 式中 d 基础放灰线宽，mm； a 基础底宽，mm； c 工作面宽(一般取300mm)图1-22直壁基槽开挖留工作面示意图(3)留工作面并加支撑d = a + 2c+2100(mm)当基础埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍塌，必须设置支撑。此时，放灰线尺寸除考虑基础底宽、工作面宽外，还需加上支撑所需尺寸(一般为100mm)。(4)放坡如果基槽深度超过土方和爆破工程施工及验收规范的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照表1-4放坡。放灰线尺寸为(见图1-23所示)：图1-23放坡基槽开挖留工作面示意图d = a+2c+2b式中b放坡宽度，b=mh；m坡度系数；h基槽开挖深度。四、基槽(坑)土方开挖基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。第五节 填土与压实回填土是一项很重要的工作，一些建筑物沉降过大，室内地坪和散水大面积开裂，主要原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。一、填土的要求二、土的压实方法三、填土压实的影响因素四、填土质量检查一、填土的要求填土的土料应符合设计要求:含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为填方土料；以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。填土应按整个宽度水平分层进行，当填方位于倾斜的山坡时，应将斜坡修筑成12阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物二、土的压实方法填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。三、填土压实的影响因素填土压实与许多因素有关，其中主要影响因素为:1.压实功2.土的含水量3.每层铺土厚度三、填土压实的影响因素1 压实功的影响填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系见(见图1-24所示)。 图1-24土的密度与压实功的关系示意图 三、填土压实的影响因素2 含水量的影响填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。 较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量(见图1-25所示)。各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.7所示。 图1-25 土的干密度与含水量的关系表1-7 土的最佳含水量和最大干密度参考表三、填土压实的影响因素3 铺土厚度的影响在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小(见图1-26所示)，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表1.6的规定。图1-26压实作用沿深度的变化表1-6填土施工时的分层厚度及压实遍数 四、填土质量检查填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度d(或规定的压实系数)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度d的值。 土的实际干密度可用“环刀法”测定。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合表1.7的规定。表1-7 填土工程质量检验标准第七节爆破工程爆破在土木工程施工中应用较广，如石方开挖、施工现场树根和障碍物的清除、冻土开挖、场地平整以及清除旧的建筑物或构筑物等，都需要采用爆破。一、爆破原理 二、爆破材料三、爆破药包量计算四、爆破安全措施一、爆破原理炸药引爆后，由原来体积很小的炸药，经过化学变化，在极短的时间内，由固体状态转变为气体状态，体积增加数百倍甚至数千倍，同时产生很高的温度和巨大的冲击力，使周围的介质受到程度不同的破坏，这就叫做爆破。(一)爆破作用圈(二)爆破漏斗一、爆破原理 (一)爆破作用圈爆破时距离爆破中心近的，受到的破坏就大；远的，受到的破坏就小。通常将爆破影响的范围分为以下几个爆破作用圈(见图1-27所示)：1.压缩圈2.抛掷圈3.破坏圈4.振动圈 图1-27爆破作用圈 一、爆破原理 (二)爆破漏斗当埋设在地下的药包爆炸后，地面就会出现一个爆破坑，一部分炸碎了的介质被抛至坑外，一部分仍坠落在坑内。形成爆破漏斗。（见图1-29所示）爆破漏斗有以下几个参数：图1-29 爆破漏斗(1)最小抵抗线W：即从药包中心到临空面的最短距离。(2)爆破漏斗半径r：即漏斗上口的圆周半径。 (3)最大可见深度h：即从坠落在坑内的介质表面到临空面最大距离。 (4)爆破作用半径R：即从药包中心到爆破漏斗上口边沿的距离。爆破漏斗的大小一般以爆破作用指数(n)来表示，即n = r / W当n=1时，称为标准抛掷爆破漏斗；n1时，称为加强抛掷爆破漏斗。 二、爆破材料炸药工程中常用的炸药有以下几种：1.硝铵炸药它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的2号岩石硝铵炸药，其配合比例为85114，其受潮和结块后，爆破性能会降低。2.梯恩梯(三硝基甲苯)它呈结晶粉末状，淡黄色，压制后呈黄色，熔铸块呈褐色，不吸湿，爆炸威力大。但本身含氧不足，爆炸时产生有毒的一氧化碳气体，不宜用于地下作业及通风不良的环境下。当掺有砂石粉类固体杂质时，对撞击和摩擦有较高的敏感度。3.胶质炸药它是由硝化甘油和硝酸铵(有时用硝酸钾或硝酸钠)的混合物，另加入一些木屑和稳定剂制成的。它的爆炸威力大，不吸湿，有较高密度和可塑性，适用于水下和坚硬岩石爆破。4.铵油炸药它是硝酸铵和柴油(或加木粉)的混合物，通常两者的比例为94.55.5，当加木粉时，其比例为9244(称为1号铵油炸药)。铵油炸药取材方便，成本低廉，使用安全，但具有吸湿结块性，不能久存，最好现拌现用。5.黑火药用硝酸钾、硫磺和木炭按一定比例(最佳为751015)混合而成。好的黑火药为深灰色的颗粒，不沾手。对火星和撞击极敏感，吸湿性强，威力低，适用于开采石料。三、爆破药包量计算药包的重量叫做药包量。药包量的大小，与岩石的软硬、缝隙情况、临空面的多少、预计爆破的石方体积有关。1.标准抛掷药包量计算/标准爆破漏斗的体积：V = 1/3w3w3药包量：Q=qW3e式中：Q药包量(kg)；q标准抛掷药包的炸药单位消耗量，按所爆除的岩石的体积计(kg/m3)；e炸药换算系数2.加强抛掷药包量计算加强抛掷药包量：Q=(0.4+0.6n3)qW3e式中：n爆破作用指数。3.松动药包量计算松动药包量：Q=0.33qW3e爆破技术参数：W、n、q、e，应根据工程实际情况合理选择，以便取得更好的的爆破效果。必要时应由实验来确定。 四、爆破安全措施1、装药必须用木棒把炸药轻轻压入炮眼，严禁使用金属棒。2、眼深度超过4m时，须用两个雷管起爆；如深度超过10m，则不得用火花起爆。3、在雷雨天气，禁止装药、安装电雷管。工作人员应立即离开装药地点。4、爆破警戒范围，裸露药包、深眼法、洞室法不小于400m；炮眼法、药壶法不小于200m。警戒范围立好标志，并有专人警戒。 5、如遇瞎炮(1)可用木制或竹制工具将堵塞物轻轻掏出，另装入雷管或起爆药卷重新起爆。绝对禁止拉动导火线或雷管脚线，以及掏动炸药内的雷管。(2)如系硝铵炸药，可在清除部分堵塞物后，向炮眼内灌水，使炸药溶解。(3)距炮眼近旁600mm处打一平行于原炮眼的炮眼，装药爆破。6、爆破器材的安全运送与储存雷管和炸药必须分开运送，运输汽车，相距不小于50m，中途停车地点须离开民房、桥梁、铁路200m以上。搬运人员须彼此相距10m以上，严禁把雷管放在口袋内。7、爆破器材仓库须远离(800m以上)生产和生活区，要有专人保卫。库内必须干燥、通风、备有消防设备、温度保持在1830之间。仓库周围清除一切树木和干草。8、炸药和雷管须分开存放。 地基与基础掌握基础工程施工工艺；会判定桩基础施工质量的好坏；能组织基础验收;能针对地基与基础工程施工现场可能发生的安全事故采取应对措施。第一节地基处理一、地基的局部处理 二、换土法三、挤密桩复合地基 四、其它地基处理方法一、地基的局部处理 根据勘察报告，局部存在异常的地基或经基槽检验查明的局部异常地基，均需根据实际情况、工程要求和施工条件，妥善进行局部处理。处理方法可根据具体情况有所不同，但均应遵循减小地基不均匀沉降的原则，使建筑物各部位的沉降尽量趋于一致。 1.局部松土坑（填土、墓穴、淤泥等）处理 当松土坑的范围较小（在基槽范围内）时，可将坑中松软土挖除，使坑底及坑壁均见天然土为止，然后采用与天然土压缩性相近的材料回填。例如：当天然土为砂土时，用砂或级配砂石分层夯实回填；当天然土为较密实的黏性土时，用3:7灰土分层夯实回填；如为中密可塑的黏性土或新近沉积黏性土时，可用1:9或2:8灰土分层夯实回填。每层回填厚度不大于200mm。 当松土坑的范围较大（超过基槽边沿）或因各种条件限制，槽壁挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽，采用与天然土压缩性相近的材料回填。如用砂土或砂石回填时，基槽每边均应按1:1坡度放宽；如用1:9或2:8灰土回填时，基槽每边均应按0.5:1坡度放宽；用3:7灰土回填时，如坑的长度不大于2m，基槽可不放宽，但灰土与槽松土坑在基槽内所占的长度超过5m时，将坑内软弱土挖去，如坑底土质与一般槽底土质相同，也可将此部分基础落深，做1:2踏步与两端相接（见下图)，每步高不大于O.5m，长度不小于1.0m。如深度较大时，用灰土分层回填至基槽底标高。 局部基础落深示意图 对于较深的松土坑（如深度大于槽宽或大于1.5m时），槽底处理后，还应适当考虑加强上部结构的强度和刚度，以抵抗由于可能发生的不均匀沉降而引起的应力。常用的加强方法是：在灰土基础上l2皮砖处（或混凝土基础内）、防潮层下l2皮砖处及首层顶板处各配置34根，直径为812mm的钢筋，跨过该松土坑两端各1m。 松土坑埋藏深度很大时，也可部分挖除松土（一般深度不小于槽宽的2倍），分层夯实回填，并加强上部结构的强度和刚度；或改变基础形式，如采用梁板式跨越松土坑、桩基础穿透松土坑等方法。 当地下水位较高时，可将坑中软弱的松土挖去后，用砂土、碎石或混凝土分层回填。 2.砖井或土井的处理 当井内有水并且在基础附近时，可将水位降低到可能程度，用中、粗砂及块石、卵石等夯填至地下水位以上500mm。如有砖砌井圈时，应将砖井圈拆除至坑（槽）底以下1m或更多些，然后用素土或灰土分层夯实回填至基底（或地坪底）。 当枯井在室外，距基础边沿5m以内时，先用素土分层夯实回填至室外地坪下1.5m处，将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去，然后用素土或灰土分层夯实回填。 当枯井在基础下（条形基础3倍宽度或柱基2倍宽度范围内），先用素土分层夯实回填至基础底面下2m处，将井壁四周松软部分挖去，有砖井圈时，将砖井圈拆除至槽底以下11.5m，然后用素土或灰土分层夯实回填至基底。当井内有水时按上述方法处理。 当井在基础转角处，若基础压在井上部分不多时，除用以上方法回填处理外，还应对基础加强处理，如在上部设钢筋混凝土板跨越或采用从基础中挑梁的办法解决；若基础压在井上部分较多时，用挑梁的办法较困难或不经济时，可将基础沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落在天然土上，并使落在天然土上的基础总面积不小于井圈范围内原有基础的面积，同时在墙内适当配筋或用钢筋混凝土梁加强。 当井已淤填，但不密实时，可用大块石将下面软土挤密，再用上述方法回填处理。若井内不能夯填密实时，可在井内设灰土挤密桩或在砖井圈上加钢筋混凝土盖封口，上部再回填处理。 3.局部软硬土的处理 当基础下局部遇基岩、旧墙基、老灰土、大块石、大树根或构筑物等，均应尽可能挖除，采用与其他部分压缩性相近的材料分层夯实回填，以防建筑物由于局部落于较硬物上造成不均匀沉降而使建筑物开裂；或将坚硬物凿去300500mm深，再回填土砂混合物夯实。 当基础一部分落于基岩或硬土层上，一部分落于软弱土层上时，应将基础以下基岩或硬土层挖去300500mm深，填以中、粗砂或土砂混合物做垫层，使之能调整岩土交界处地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝；或采取加强基础和上部结构的刚度来克服地基的不均匀变形。 4.其他情况的处理 （1）橡皮土 当黏性土含水量很大趋于饱和时，碾压（夯拍）后会使地基土变成踩上去有一种颤动感觉的“橡皮土”。所以，当发现地基土（黏土、亚黏土等）含水量趋于饱和时，要避免直接碾压（夯拍），可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低土的含水量，有地表水时应排水，地下水位较高时应将地下水降低至基底0.5m以下，然后再根据具体情况选择施工方法。如果地基土已出现橡皮土，则应全部挖除，填以3:7灰土、砂土或级配砂石，或插片石夯实；也可将橡皮土翻松、晾晒、风干至最优含水量范围再夯实。 （2）管道 当管道位于基底以下时，最好拆迁或将基础局部落低，并采取防护措施，避免管道被基础压坏。当管道穿过基础墙，而基础又不允许切断时，必须在基础墙上管道周围，特别是上部留出足够尺寸的空隙（大于房屋预估的沉降量），使建筑物产生沉降后不致引起管道的变形或损坏，如下图所示。 另外，管道应该采取防漏的措施，以免漏水浸湿地基造成不均匀沉降。特别当地基为填土、湿陷性黄土或膨胀土时，尤其应引起重视。 管道穿过基础墙处理示意图 二、换土法1.换土法的适用范围 当建筑物的地基土为软弱土、不均匀土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土等，不能满足上部结构对地基强度和变形的要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，常采用换土法（也称为换土垫层法）处理。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后换填密度大、强度高的砂、碎石、灰土、素土，以及粉煤灰、矿渣等性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯（振、压）实至设计要求的密实度。换土法的处理深度通常控制在3m以内时较为经济合理。 换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土以及暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴等浅层地基处理。对于承受振动荷载的地基，不应选择换填垫层法进行处理。 根据换填材料的不同，可将换土分为砂石（砂砾、碎卵石）垫层、土垫层（素土、灰土）、粉煤灰垫层、矿渣垫层等，其适用范围见表2-1。 表2-1换土的适用范围 换土种类 适用范围砂石（砂砾、碎卵石） 垫层 适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理；可有条件地用于膨胀土地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基处理；不宜采用粉细砂作垫层 土垫层 素土垫层 适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理 灰土垫层 适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土地基处理 粉煤灰垫层 用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，其强度降低幅度在30左右矿渣垫层 用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理 2.灰土换土的施工（1）施工准备 1）作业条件 基坑（槽）要事先进行钎探，当垫层底部存在古井、古墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，经检验合格并及时办好隐蔽验槽手续后，方可铺填垫层。 基坑（槽）要事先进测量放线，保证基坑（槽）尺寸、位置准确。要制定灰土工程施工工艺，并做好水平标高量度点。基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标高。 铺填换土施工前应注意基坑（槽）排水，不得在浸水条件下施工，当地下水位高于基坑（槽）时，应先行降水至施工面下500mm。 2）材料要求 灰土垫层的灰料宜用新鲜的消石灰，用前充分熟化，不得夹有未熟化的生石灰块，也不得含有过量的水。灰料应过筛，粒径不得大于5mm。 灰土垫层的土料宜优先利用基槽挖出的土，但不得含有有机杂质。应尽可能使用不含松软杂质的粉质黏土，黏粒含量越高其灰土强度也越高。不宜使用块状黏土、砂质粉土、淤泥、耕土、冻土、膨胀土及有机质含量超过5的土。土料应过筛，粒径不得大于15mm。 （2）施工要点1）灰土体积配合比宜按2:8或3:7配置，必须用斗量并拌合均匀后在当日铺填压实。含水量宜控制在最优含水量2的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。如水分过多或不足时，应晾干或洒水湿润，一般可按经验在现场直接判断，判断方法为：手握成团，落地开花。 2）灰土垫层施工应选用平碾、振动碾或羊足碾，也可采用轻型夯实机或压路机等。垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜按所使用的夯实机具及设计的压实系数通过现场试验确定。当无实测资料时，除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200300mm（可参考表2-2）。表2-2灰土最大虚铺厚度夯实机具种类 夯具质量（t） 虚铺厚度（mm） 备? 注石夯、木夯 0.040.08 200250 人力送夯，落高400500mm 轻型夯实机械 200250 蛙式打夯机 压路机 610 200300 双轮 3）换土垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同时，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。垫层分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝。上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实。 4）雨期施工应连续进行，并应尽快完成，防止受水浸泡和边坡塌方，通常要求灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。已遭雨淋浸泡灰土要挖去补填夯实或晾干后再夯打密实。 5）冬期施工不准有冻块，做到随筛、随拌、随打、随盖。对松散土允许洒盐水防冻，已冻灰土要清除重打。气温在10以下不宜施工。 6）质量检验 灰土土料、石灰或水泥（当水泥替代灰土中的石灰时）等材料及配合比应符合设计要求，灰土应搅拌均匀。施工过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实时加水量、夯压遍数、压实系数。 换土垫层的施工质量检验必须分层进行，应在每层的压实系数（通常可取压实系数为0.95）符合设计要求后铺填上层土。垫层的施工质量检验可采用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验。并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。压实系数也可采用环刀法、灌砂法、灌水法或其他方法检验。 当采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的2/3深度处。检验点数量：对大基坑每50100m2不应少于1个点；对基槽每1020m不应少于1个点；每个独立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时，每分层检验点的间距应小于4m。换土垫层施工完成后，还应对地基强度或承载力进行检验。检验方法和标准按设计要求。检验数量：每单位工程不应少于3点；1000m2以上工程，每100m2至少应有1点；3000m2以上工程，每300m2至少应有1点；每一独立基础下至少应有1点；基槽每20延米应有1点。 竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于3点，对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的面积确定检验点数。 3.砂和砂石换土的施工 （1）材料要求 砂石换土宜采用级配良好、质地坚硬的石屑、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等材料，不含植物残体、垃圾等杂质，且含泥量不应超过5（若用作排水固结的垫层，其含泥量不应超过3）。 若用粉细砂或石粉作为换填材料时，不容易压实，而且强度也不高，使用时宜掺入一定量的碎石或卵石，其掺量应符合设计要求。若设计无要求时，通常可掺人不少于总重30的碎石或卵石，最大粒径不超过50mm或垫层厚度的2/3，并拌合均匀，使其颗粒的不均匀系数d60/d105。 石屑的性质接近于砂，作换填材料时应控制含泥量及含粉量，才能保证垫层质量。 （2）施工要点 级配砂石原材料应现场取样，进行技术鉴定，符合规范及设计要求。并进行室内击实试验确定最大干密度和最优含水量，然后再根据设计要求的压实系数确定设计要求的干密度，以此作为检验砂石垫层质量控制的技术指标。无击实试验数据时，砂石垫层的中密状态可作为设计要求的干密度：中砂1.6t/m3，粗砂1.7t/m3，碎石或卵石2.02.2t/m3。砂和砂石垫层采用的施工机具和方法对垫层的施工质量至关重要。下卧层是高灵敏度的软土时，在铺设第一层时要注意不能采用振动能量大的机具扰动下卧层，除此之外，一般情况下砂和砂石垫层首选振动法，因为振动法能更有效地使砂和砂石密实。常用的方法有：振动压实法、夯实法、碾压法、水撼法等。常用的机具有：振捣器、振动压实机、平板式振动器、蛙式打夯机、压路机等。 砂和砂石垫层的压实效果、分层铺填厚度、最优含水量等应根据施工方法及施工机械现场试验确定。无试验资料时可参考表2-3。分层厚度可用样桩控制。施工时，下层的密实度应经检验合格后，方可进行上层施工。表2-3砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量振捣 方法 每层铺筑厚度（m） 施工时最优含水量（%） 施工说明 备? 注平振法 200250 1520 用平板式振捣往复器振捣 插振法 振捣器插入深度 饱和 用插入式振捣器； 插入间距根据机械振幅大小决定；不应插入下卧粘性土层； 插入式振捣器所留的孔洞，应用砂填实。 不宜用于细砂或含泥量较大的砂所铺筑的砂垫层 水撼法 250饱和 注水高度应超过每次铺筑面； 钢叉摇撼捣实，插入点间距为100mm。 湿陷性黄土、膨胀土地区不得使用 夯实法 150200 812 用木夯或机械夯；木夯重400N，落距400500mm； 一夯压半夯，全面夯实。 碾压法 250350 812 60100kN压路机往复碾压 适用于大面积砂垫层； 不宜用于地下水位以下的砂垫层 砂和砂石垫层铺筑前，应先验槽，清除浮土，且边坡须稳定，防止塌方。开挖基坑铺设垫层时，必须避免扰动下卧的软弱土层，防止被践踏、浸泡或暴晒过久。在卵石或碎石垫层底部应铺设150300mm厚的砂层，并用木夯夯实（不得使用振捣器）或铺一层土工织物，以防止下卧的淤泥土层表面的局部破坏。如下卧的软弱土层不厚，在碾压荷载下抛石能挤入该土层底部时，可堆填块石、片石等，将其压入以置换或挤出软土。 砂和砂