土木工程施工第一章土方工程

土木工程施工,一、课程主要内容及学时分配：,第一章：土方工程（10学时）第二章：桩基础工程（6学时）第三章：钢筋混凝土工程（12学时）第四章：预应力混凝土工程（4学时）第五章：砌筑工程（4学时）第七章：脚手架工程（4学时）第八章：结构吊装工程（8学时）,二、教材,土木工程施工（上册），应惠清，同济大学出版社（第二版）,三、参考书,建筑施工手册（第五版）建筑工业出版社土木工程施工，刘宗仁，高等教育出版社,四、自学课件,五、土木工程施工的特点,1、生产流动性大2、建筑施工的个体性3、施工过程联系面广，综合性强4、生产影响因素多5、知识面要求广,六、项目管理人员需具备的素质,1、具备全面的专业知识2、具有较强的组织能力3、具有很好的协调能力4、具备经济核算能力,第一章土方工程,概述土方量计算与调配土方开挖的辅助工作土方工程机械化施工土方填筑,第一节概述,一、土方工程的分类、特点1、施工分类主要：场地平整；坑、槽开挖；土方填筑。辅助：施工排、降水；土壁支撑。2、施工特点施工条件复杂，不确定因素多。受地质、水文、气侯影响大。,二、土的工程分类,分类依据：按开挖的难易程度；类别：一八类；见P1表1.1一类四类土机械或人工直接开挖五类八类土爆破开挖,三、土的工程性质,1、土的可松性：最初可松性系数KS=V2/V1最后可松性系数KS=V3/V1,2、土的渗透性用渗透系数K表示。3、土的质量密度：干密度d：是检测填土密实程度的4、土的含水量：最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量,三、土的工程性质,1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。最初可松性系数KS=V2/V11.081.5最后可松性系数KS=V3/V11.011.3V1土在自然状态下的体积。V2土经开挖后松散状态下的体积。V3土经回填压实后的体积。用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土,例：某建筑墙基截面尺寸如图所示，地基为粘土，土方边坡坡度为10.5，已知土的最初可松性系数Ks=1.3，最终可松性系数Ks=1.05，试计算：（1）每20米长基础施工时的土方挖方量（按原始状态计）；（2）如留下回填土后，余土要求全部运走，计算预留回填量和弃土量（按堆在地面的松散状态计）。,2、土的渗透性,土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。K的意义：水力坡度（I=h/L）为1时，单位时间内水穿透土体的速度（V=KI）,K的单位：m/d（或m/sec）粘土1.1n,6井点管的埋设与使用（1）埋设方法：水冲法钻孔法,（2）使用要求：开挖前25天开泵降水；连续抽水不间断，防止堵塞。,3）注意问题：水量先大后小，先混后清注意真空度大小注意检查观测井中水位,（五）降水对基坑周边建筑物的不良影响及预防措施1、不良影响：抽水影响半径范围内的地基因水位降低而固结，造成建筑或管道等产生不均匀沉降2、预防措施（1）设置回灌井点（砂井）；（2）设置止水帷幕；（3）减缓降水速度。,二、边坡稳定（一）条件与因素,TCT土体下滑力。,1、边坡稳定的条件,C土体抗剪力。,2、确定边坡大小的因素土质、开挖深度、开挖方法、留置时间、排水情况、坡上荷载（动、静、无）,二）放坡与护面1、直壁（不加支撑）的允许深度：密实、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可塑的粉质粘土及粉土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m；坚硬的粘土：2m。2、放边坡（1）边坡坡度,（2）边坡形式：斜坡、折线坡、踏步（台阶）式（3）临时性挖方边坡值：开挖深度对软土不超过4m，对硬土不超过8m。具体略。,1:m,i=tg=H/B=1:(B/H)=1:m,m坡度系数。mB/H,3、基坑边坡护面措施：覆盖法，挂网法，挂网抹面法，土袋、砌砖压坡法，喷混凝土法,基坑边坡护面方法示意图,（d）土袋或砌石压坡护面,（c）钢丝网混凝土或钢筋混凝土护面,（a）薄膜或砂浆覆盖,（b）挂网或挂网抹砂浆护面,三、支护结构1横撑式支撑（1）水平衬板式：,断续式深度3m内；连续式深度5m内；（2）垂直衬板式：深度不限适用于：较窄且施工操作简单的管沟、基槽,（a）,（b）,图1.21横撑式支撑（a）间断式水平挡土板支撑（b）垂直挡土板支撑1水平挡土板，2立柱，3工具式横撑4垂直挡土板，5横楞木，6调节螺栓,2支护桩挡墙（1）挡墙类型1）钢板桩,2）H型钢桩,3）钻孔灌注桩4）人工挖孔桩,5)深层水泥搅拌桩6)旋喷桩7）以上桩型的组合形式8）其他桩型,（2）锚固形式1)悬臂式基坑深度5m；2)斜撑式基坑内有支设位置；3)锚拉式在滑坡面外设置锚碇(桩)；4)锚杆式地面上有障碍或基坑深度大；5)水平支撑式土质较差或坑周围地上、地下有障碍等（对撑、角撑、桁架支撑、圆形支撑等）。,（3）支护桩失稳方式主要有：1）板桩下部走动；2）拉锚破坏；3）支撑破坏；4）拉锚长度不足；5）板桩失稳弯曲；6）板桩变形及桩背土体沉降。,（4）钢板桩施工1）单独打入法：每根板桩一打到底，从一端直到另一端为止。优点：桩机行走路线短，施工简便速度快；缺点：易产生累计误差，垂直度难控制，适用于10m左右要求不高的工程。2）围檩插桩法在地面上作好围令架，将钢板先插入放好，然后将板桩逐块打入设计标高。分为单面围令和双面围令优点：保证平面尺寸，准确和板桩垂直度缺点：施工速度慢，费用高,3）分段复打法将1020块钢板桩作为一组，沿单层围令插入土中，先将两端两板桩打入土中，并严格控制其垂直度，打好后，用电焊固定在围令上，然后将其他板桩以1/2或1/3高度来回打入优点：防止板桩过大倾斜和扭转，防止累计误差，且分段打设不影响临近板桩施工。,3土钉墙支护边坡坡度70工艺过程：按设计要求自上而下分段、分层开挖工作面，修整坡面埋设喷射混凝土厚度控制标志，喷射第一层混凝土钻孔，安设土钉钢筋注浆，安设连接件绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。若土质较好亦可采取如下顺序：开挖工作面、修坡绑扎钢筋网成孔安设土钉注浆、安设连接件喷射混凝土面层。,土层锚杆的构造及长度划分,钢绞线及灌浆管的固定,水泥搅拌桩施工施工方法：浆喷法、粉喷法施工设备：单轴、双轴、三轴施工工艺：两喷两搅、两喷四搅影响搅拌桩施工质量的三个关键因素：喷浆量、搅拌杆下沉及提升速度、搅拌次数,4地下连续墙作用：防渗、挡土，最好是作为地下室外墙的一部分；适用于：坑深大，土质差，地下水位高；邻近有建（构）筑物，常结合逆作法施工。,（二）支护结构计算三种计算模型：板式支护结构计算：采用相当梁法计算模型重力式支护结构计算：挡土结构计算模型，验算整体稳定性、抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性；计算位移量土钉墙计算：土层锚杆计算模型（三）支护结构监测测斜、测位移、测水位,第四节土方工程机械化施工,一、土方机械的类型1.挖掘机械2.挖运机械3.运输机械4.密实机械,二、常见土方机械的特点，适用范围及作业方法,1推土机：用途多，费用低；适用于：（1）平整场地；（2）坑槽开挖深度在1.5m内、一三类土。提高效率的作业方法：下坡推士，并列法等。,液压履带式推土机,液压轮胎式推土机,铲刀可回转的液压履带式推土机,并列推土法,下坡推土法,2、铲运机：,工作特点：运土效率高；适用于：一二类土的大型场地平整或大型基坑开挖等,3、单斗挖土机（类型）,正铲挖掘机,反铲挖掘机,拉铲挖掘机,抓铲挖掘机,三、自卸汽车与挖土机的配套,原则：（1）保持挖土机的持续操作（2）注意提高挖掘机时间利用系数。,四、开挖方式与注意问题,1基坑开挖方式（1）下坡分层开挖1：78的坡道（2）墩式开挖用于无修坡道的场地，搭设栈桥时（3）盆式开挖用于逆作法施工,下坡挖土和运土示意图,分层开挖方案,墩式开挖示意图,盆式开挖示意图,2深基坑开挖注意问题（1）先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。（2）坑边防止超载。（3）防止桩位移和倾斜（4）注意围护结构监测情况（5）注意施工安全、文物保护等,第五节土方填筑,一、土料选择和填筑方法1土料选择(1)不能用的土：冻土、淤泥、膨胀性土、含有机物8的土、含可溶性硫酸盐5的土（2）不宜用的土：含水量过大的粘性土2、填筑方法（1）分层回填，分层压实（2）透水性不同的土，应将透水性好的填在下部,二、压实方法与要求,1压实方法：碾压法夯实法振动法,（a）两轮两轴式,（b）三轮两轴式,（c）三轮三轴式,钢轮压路机碾轮与轴数简图,1机身；2碾轮,YL9/16型自行式轮胎碾,YT-3.5型双筒羊脚碾外形图,H8-25A型蛙式夯实机,土的密度与压实功的关系示意图,压实作用沿深度的变化,2影响压实质量的因素压实功铺土厚度含水量应为最佳含水量,3要求（1）