土方开挖基础知识培训.ppt

土石方工程基础知识培训 陈乾坤2012年2月22日 1土石方工程的内容和施工要求2土的工程分类及性质3土方边坡4土方量计算的基本方法5场地平整土方量的计算6土方调配与平衡7施工要点 要点归纳 土石方工程的内容和施工要求 1 内容场地平整开挖沟槽施工排水降水边坡和支护土方回填和压实 2 施工要求 土方工程施工 要求标高 断面准确 土体有足够的强度和稳定性 土方量少 工期短 费用省 但由于土方工程施工具有面广量大 劳动繁重 施工条件复杂等特点 因此 在施工前 首先要进行调查研究 了解土壤的种类和工程性质 土方工程的施工工期 质量要求及施工条件 施工地区的地形 地质 水文 气象等资料 以便编制切实可行的施工组织设计 拟定合理地施工方案 3 土方工程的特点 1 工程量大 劳动力或机械设备用量大且施工工期较长 2 施工难度较大 受地质 水文 气候 地下障碍物等因素影响 3 事故多 基坑深度 面积大的易出现较大事故 土方边坡 1 边坡的表示方法 m b h 土方边坡坡度m 坡度系数2 影响坡度的因素 土质 开挖深度 开挖方法 施工工期 地下水位 坡顶荷载的大小 及气候条件 挖填高度 土的性质和工程的特点3 m的确定原则 保证土体稳定 施工安全 又要节省土方 4 边坡形式 土方量计算的基本方法 1平均高度法分为 四方棱柱体法三角棱柱体法平均断面法场地平整土方量计算方格网法 土方调配 目的 力求达到填 挖方平衡和总运输量最小的原则 图1 17各调配区的土方量和运距 图1 19土方调配图 土方工程施工要点 土壁稳定施工降水和排水流砂防治填土压实 土壁稳定 土壁塌方的原因 1 边坡过陡 使土体的稳定性不够 而引起塌方现象 尤其是在土质差 开挖深度大的坑槽中 2 雨水 地下水渗入基坑 重量增大 抗剪强度降低 土坡失稳 3 基坑上边边缘附近大量堆土或停放机具 材料 或由于动荷载的作用 使土体的剪应力超过土体的抗剪强度 防治塌方的措施 1 放足边坡 除按第一节所讲述的内容外 边坡系数除按土体稳定分析确定 还有各地区的经验有关 2 设置支撑 根据土质及工程特点 设置合理的支护结构 以保证安全 施工排水 施工中开挖基坑时 流入坑内的水有 地面水和地下水降水方法 集水井降水和井点降水1 集水井降水 明沟排水 1 定义 在基坑或沟槽开挖时 在坑底设置集水井 并沿坑底的周围或中央开挖排水沟 使水在重力作用下流入集水井内 然后用水泵抽出坑外 2 设置 四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外 地下水流的上游 基坑面积较大时 可在基础范围内设置盲沟 根据地下水量 基坑平面形状及水泵能力 集水井每隔20 40m设置一个 基坑四个角应各设一个 集水井大小 直径或宽度一般为0 6 0 8m 深度低于挖土面0 5 1 0m 集水井井壁用竹 木等加固 并在井底铺设碎石滤水层 以免在抽水时将泥砂抽出 排水沟大小 宽为0 4 0 6m 深为0 4 0 6m 并有一定的坡度 2 左右 盲沟 置于基础底板下 基础施工完毕后无法看见叫盲沟 盲沟相当于看不见的排水沟 盲沟的尺寸同排水沟 图1 20集水井降水1 排水沟 2 集水井 3 水泵 井点降水1 定义 在基坑开挖前 预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管 井 在基坑开挖前和开挖过程中 利用真空原理 使地下水位降低到坑底以下 井点降水法也称为人工降低地下水位法 是地下水位较高的地区工程施工中的重要措施之一 井点降水法有轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井井点和深井井点 2 作用 1 防止地下水涌入坑内 2 防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方 3 使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力 因此防止了管涌 4 降水后 降低了深基坑围护结构的水平荷载 5 消除了地下水的的渗流 也防止了流砂现象 6 降低地下水位后 还使土体固结 增加地基土的承载力 图1 21轻型井点降低地下水位示意1 地面 2 水泵房 3 集水总管 4 弯联管 5 井点管 6 滤管 7 原有地下水位线 8 降水后地下水位线 9 基坑 图1 27高程布置图1 28二级轻型井点 流砂的防治 流砂现象及其危害1 流砂现象 粒径很小 无塑性的土壤 在动水压力推动下 极易失去稳定 而随地下水一起流动涌入坑内 这种现象称为流砂现象 2 流砂现象的危害 土失去承载力 引起塌方 土边挖边冒 难以施工 防治流砂的方法1 原则 一是减小或平衡动水压力 二是截住地下水流 三是改变动水压力的方向 2 方法 1 枯水期施工2 打板桩3 水中挖土4 人工降低地下水位5 地下连续墙法6 抛大石块 抢速度施工 填土压实 填土的要求应分层铺土压实 最好采用同类土填筑 如采用不同类别的土填筑时 应将透水性较大的土置于透水性较小的土层之下 严禁不均匀地混杂在一起使用 分层铺土厚度 则应根据压实机具的性能确定 羊角碾每层铺土厚度200 350 每层压实遍数8 15遍 平碾为200 300 压6 8遍 蛙式打夯机为200 250 压3 4遍 人工打夯不大于200 压3 4遍 回填土含水量过大或过小都难以压实 应控制最优含水量 才能达到最大干密度 对于软弱土地基 常采取将基础下面一定厚度的软弱土层挖除 然后用人工砂垫层 灰土垫层等进行换土处理 垫层施工也应分层还土 分层夯实 填土的压实方法 1 碾压法 适用于大面