《土木工程施工技术》全套电子教案讲义（共24讲142页WORD版）

1、土木工程施工全套电子教案讲义（一）土方工程课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：土方工程2教学目的及要求通过本节 90 分钟的教学，使学生了解土木工程施工技术的研究方向； 掌握学习方法；熟悉施工中土的工程分类及分类依据；掌握土的可松性；熟悉原状土压实后的沉降量。3教学内容： v 一、教学目标v 土木工程施工是土木工程专业的主要专业课之一；v 主要讲述土木工程施工的基本概念，基本原理，基本施工工艺及基本组织方法。施工技术是土木工程施工学科的一部分；v 土木工程施工是实践性很强的课程；v 通过对该课程的学习和实践，提高对土木工程施工技术、施工管理、

2、施工质量、施工安全的理解和认识，掌握土木工程施工的基本工艺、技术和方法，将来为国家建设和保护人民的生命财产作出贡献。 v 2、教学内容v 桩基工程v 砌筑工程v 混凝土结构工程v 结构安装工程v 脚手架工程v 防水工程v 装饰装修工程v 3。学习方法案例分析掌握基本概念与方法提高分析实际问题的能力，提高动手能力。理论学习生产管理实习v 4、教学要求v 掌握基本概念、基本工艺和方法v 案例与练习：熟练掌握练习的内容v 作业：计入平时成绩v 考勤：计入平时成绩第一章 土方工程v 1.1.1 土方工程的特点v 1、内容 v 主要：场地平整； 坑、槽开挖； 土方填筑。v 辅助：施工排、降水； 土壁支撑

3、。v 2、施工特点v （1）量大面广；v （2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；v （3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。v 3、施工设计应注意v （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；v （2）合理调配土方，使总施工量最少；v （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率；v （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作；v （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工；v （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。v 1.1.2 土的工程分类v 按开挖的难易程度分为八类vv 一类土（松软土）v 二类土（普通土)v 三类土（坚土）v 四类土（砂砾坚土）v

4、五类土（软石）v 六类土（次坚石）v 七类土（坚石）v 八类土（特坚石）vv 1.1.3 土的工程性质v 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。 v v1 土在自然状态下的体积。v v2 土经开挖后松散状态下的体积。v v3 土经回填压实后的体积。 v 最初可松性系数 ks=v2 /v1 1.081.5v 最后可松性系数 ks=v3 /v1 1.011.3 v 用途： ks：可估算装运车辆和挖土机械v ks ：可估算填方所需挖土的数量v 案例 1：某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？ （ ks=1.2

5、0， ks=1.04 ）v 答：填方用土： v1 = v3/ ks=208/1.04=200m3（原状土）v v2 = ks v1 =1.02*200=240m3（松散土）v 2m3 的装载车运土需要车次：v n=240/2=120车次v 2、原状土经机械压实后的沉降量v 经验公式：s=p/cv s原状土经机械压实后的沉降量(cm)v p机械压实的有效作用力(kg/cm2)v c原状土的抗陷系数(kg/cm3),按表取值v 3、土的渗透性v 土体被水透过的性质，用渗透系数 k 表示。v 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） v k的单位：m / dv

6、粘土< 0.1，v 粗砂5075，v 卵石100200v 用途：降低水位;回填。vv 4、土的质量密度：v 天然密度 r：一般r =1620 kn/m3v 干密度 rd：是检测填土密实程度的指标。（105，烘干34h）v 5、土的含水量：v 天然含水量：w=（g湿-g干）/g干 开挖、行车（2530%陷车）、边坡稳定v 最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量。 （击实试验、手握经验确定）重点：施工中土的工程分类及分类依据；土的可松性；原状土压实后的沉降量。难点：土的可松性；原状土压实后的沉降量关键：土的可松性；原状土压实后的沉降量4授课类型：理论课、讨论课。5教学方法及课堂设计：讲授、

7、讨论、指导。6教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课堂讲授。7教学过程设计：本次课程全部用时 90 分钟，分配如下： 土木工程施工技术课程简介用时20分钟土方工程的特点用时15分钟土的工程分类用时15分钟土的工程性质用时40分钟8讨论、思考与作业：课堂案例分析与思考9参考资料（含参考书、文献等）。 课本：合编土木工程施工，中国建筑工业出版社主要参考书：1、赵志缙 应惠清主编，建筑施工同济大学出版社2、建筑施工手册，中国建筑工业出版社10教学后记（二）场地平整课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：场地平整2教学目的及要

8、求v 通过本节 90 分钟的教学，使学生熟悉场地竖向规划设计中的有关概念；掌握场地设计标高确定的一般方法；了解最小二乘法原理求最佳设计平面的原理；熟悉工程中对设计平面的调整的方法。3教学内容： 本次课共四部分内容：v 场地竖向规划设计v 场地平整土方量计算v 土方调配v 场地平整土方机械及其施工v 1.2.1 场地的竖向规划设计v 确定场地设计标高考虑的因素：v (1) 满足生产工艺和运输的要求； v (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量；v (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费;v (4)有一定泄水坡度，满足排水要求。v 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：v (1)小型场地挖填平

9、衡法v (2)大型场地最佳平面设计法v （用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）v 1、初步计算场地设计标高 h0v 原则：场地内挖填放平衡，平整前后土方量相等。v 方法：将场地划分为每格边长1040m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。h11h12h21h22v 初步计算场地设计标高h0v h0=s（h11+h12+h21+h22）/4mv h11、 h12、 h21、 h22 一个方格各角点的自然地面标高v m 方格个数。v 或：h0=（sh1+2sh2+3sh3+4sh4）/4mv h1一个方格所仅有角点的标高；v h2、h3、h4分别为两个、三个、四个

10、方格共用角点的标高。v 【案例2】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度 ix =2，iy=3，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高和施工高度。v 答：（1）初步计算场地的设计标高h0v h0=（sh1+2sh2+3sh3+4sh4）/4mv =70.09+71.43+69.10+70.70+2×（70.40+70.95+69.71+） +4×（70.17+70.70+69.81+70.38） /（4×9）v =70.29（m）v 2、场地设计标高的调整 ( h0 )v （1）土具有可松性，必要时应相应的提高h0v （2）受局部填挖

11、的影响v （3）经过经济比较后，认为就近借土或弃土一部分更合理v 案例2 答： (2)不考虑土的可松性 h0 = h0=70.29mv 3、根据要求的泄水坡度计算方格网各角点的设计标高 hn v 按要求的泄水坡度调整各角点设计标高hn ：v 双向排水时，各方格角点设计标高hn为：v 以场地中心点为h0 v 案例2v （3）按泄水坡度调整设计标高hn ：v hn = h0± lx ix ± l yi y v h1 =70.2930×2+30×3=70.32v h2 =70.2910×2+30×3=70.36v h3 =70.29+10&

12、#215;2+30×3=70.40v 4、计算场地各角点施工高度 hn v 施工高度 指各角点挖方或填方的高度，它等于各角点的实际设计标高和原地形标高之差。hn= hn hnv hn 施工高度，填挖v hn 实际设计标高v hn 原地形标高v 案例 2 （ 4）计算各方格角点的施工高度 hn v hn= hn hn 即：hn=该角点的设计标高 自然地面标高（m）v h1 =70.3270.09=0.23 （m）；正值为填方高度。v h2 =70.36 70.40=0.04 （m）；负值为挖方高度v 5、确定零线（挖填分界线）v 零线 不填不挖点的连线，是挖方区和填方区的分界线。v 方

13、法：插入法、比例法找零点 v 案例2 ： （ 5 ） 确定零线（挖填分界线）v 1. 四角棱柱体法v （1）方格四个角点全挖或全填： 70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.09v重点：场地竖向规划设计中的有关概念；场地设计标高确定的一般方法；工程中对设计平面的调整的方法。难点：场地设计标高确定的一般方法；工程中

14、对设计平面的调整的方法。关键：场地设计标高确定的一般方法4授课类型：理论课、讨论课。5教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。6教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课堂讲授。7教学过程设计：本次课程全部用时 90 分钟，分配如下： 场地竖向规划设计中的有关概念用时15分钟场地设计标高确定的一般方法用时15分钟最小二乘法原理求最佳设计平面的原理用时20分钟工程中对设计平面的调整的方法用时40分钟8讨论、思考与作业：课堂案例分析与思考9参考资料（含参考书、文献等）。 课本：合编土木工程施工，中国建筑工业出版社主要参考书：1、赵志缙 应惠清主编，建筑施工同济大学出版社2、建

15、筑施工手册，中国建筑工业出版社10教学后记(三) 场地平整课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：场地平整2教学目的及要求v 通过本节 90 分钟的教学，使学生掌握四方棱柱体计算方法；了解三角棱柱体计算方法；掌握土方调配的原理和方法；了解土方机械的特点和适用范围。3教学内容： v 1.2.2 场地平整土方量的计算v 分别按方格求出挖、填方量，再求场地总挖方量、总填方量。v 1. 四角棱柱体法v （1）方格四个角点全挖或全填： v v挖（填）= ( h1+h2+h3+h4 )v h1 h4方格角点施工高度的绝对值;v a 方格网一个方格的边长；v

16、v挖（填）挖方或填方的体积（m3）。v 2）方格四个角点有填有挖v h挖（填）方格角点挖或填施工高度绝对值之和；v sh 方格四个角点施工高度绝对值总和。v 2. 三角棱柱体法（公式见教材）v 1.2.3 土方调配v 在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。共四项内容：v （1）土方调配的目的v （2）土方调配的原则v （3）土方调配图的编制步骤v （4）用线性规划的表上作业法进行土方调配v 1. 土方调配的目的v 合理确定调配方向和数量 总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低成本。v 2. 土方调配的原则v 力求挖填平衡，运量最小v 合理划分调配区v 应考虑近期施工与后期施工利用v

17、应考虑分区和全场相结合v 尽可能与大型地下建筑物的施工相结合v 3.土方调配图的编制步骤v （1）划分调配区 v 注意：1）与建筑物、开工顺序协调；v 2）大小满足主导施工机械的技术要求；v 3）与方格网协调，便于确定土方量； v 4）借、弃土区作为独立调配区。 v （2）求出各挖、填方区间的平均运距v 即每对调配区土方重心间的距离, 可近似以几何形心代替土方体积重心 ，在图上将重心连起来，用比例尺量出来。v （3）进行土方调配：线性规划法v （4）画出土方调配图：在图上标出各调配区的调配方向、数量及平均运距。v （5）列出土方调配平衡表v 土方调配平衡表及运距表1900500600800填方

18、量（m3）4004010080w45007011060w3500904070w25001007050w1挖方量（m3）t3t2t1填方区挖方区v 4. 用线性规划的表上作业法进行土方调配v (1) 列出土方平衡-运距表1900500600800填方量（m3）4004010080w45007011060w3500904070w25001007050w1挖方量 （m3）t3t2t1填方区挖方区v （2）用最小元素法求初始调配方案最小元素法 即对运距（或单价）最小的一对挖填分区，优先地最大限度地供应土方量，满足该分区后，以此类推，直至所有的挖方分区土方量全部分完为止。1900500600800填方量

19、（m3）40040400100×80×w45007010011010060300w350090×4050070×w2500100×70×50500w1挖方量 （m3）t3t2t1填方区挖方区v （3）判断调配方案是否最优用矩阵法求假想运距：将有土方量的运距填入表中，利用矩形对角线角点之和相等的原则，求出未知的假想运距。 1900 500 600 800 填方量（m3）408030 4004010080 w47011060 5007011060 w3040-10 500904070 w26010050 5001007050 w1 挖方量

20、 （m3） t3 t2 t1填方区挖方区400××500××500××300100100求检验数lij ： lij=运距cij 假想运距cij， 全部lij 0 ，方案最优；若有lij 0，非优，需调整。 1900 500 600 800 填方量（m3）408030 4004010080 w47011060 5007011060 w3040-10 500904070 w26010050 5001007050 w1 挖方量 （m3） t3 t2 t1填方区挖方区400+500+500+3001000100v （4）对非优方案进行调整（闭

21、回路法） 1900 500 600 800 填方量（m3）408030 40040400100+80+ w47011060 5007010011010060300 w3040-10 50090+4050070+ w26010050 500100+70+50500 w1 挖方量 （m3） t3 t2 t1填方区挖方区100v 调整土方量：从奇数转角点格子中，找一个土方量最小的格子，将此格子变为零，并以此为调整值，奇数角点的土方量减去该值，欧数角点的土方量加上该值，形成一个新的调配方案。 1900 500 600 800 填方量（m3）408030 40040400100+80+ w4701106

22、0 50070100110060400 w3040-10 50090+4050070+ w26010050 500100+7010050400 w1 挖方量 （m3） t3 t2 t1填方区挖方区v （5）判断新方案是否最优v 重复第三步步骤，若不是最优，继续调整，直至最优。 1900 500 600 800 填方量（m3）405030 40040400100+80+ w4708060 50070100110060400 w3304020 50090+4050070+ w2607050 500100+7010050400 w1 挖方量 （m3） t3 t2 t1填方区挖方区v 由于所有的检验数

23、 lij 0，故该方案已为最优方案。v （6）绘出土方调配图v 最优方案的总运输量 v = 400×50100×70500×40400×60100×70400×40v = 94000m3-m 。v 初始方案的总运输量 v = 500×50500×40300×60100×110100×70400×40v = 97000m3-m 。vv 1.2.4 场地平整土方机械及其施工v 1. 推土机v 铲刀可回转的液压履带式推土机并列推土法v 下坡推土法v 槽形推土法v 斜角推送法作业v

24、分堆集中，一次推送法v 跨铲法作业示意图v 2、铲运机：自行式、拖式v 特点：能综合完成挖、装、运、卸、平土的机械。v 适用于：运距60800m、坡度20度以内的一二类土的大 型场地平整或大型基坑开挖、堤坝填筑等v 铲运机开行路线示意图v 铲运机锯齿形开行路线铲运机下坡铲土法助铲法示意图v 双铲联运法示意图v 3、单斗挖土机v 重点：四方棱柱体计算方法；土方调配的原理和方法；v 难点：土方调配的原理和方法；v 关键：土方调配的原理和方法；4授课类型：理论课、讨论课。5教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。6教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课堂讲授。7教学过程设计

25、：本次课程全部用时 90 分钟，分配如下： 四方棱柱体计算方法用时10分钟三角棱柱体计算方法用时10分钟土方调配的原理和方法用时50分钟土方机械的特点和适用范围用时20分钟8讨论、思考与作业：课堂案例分析与思考9参考资料（含参考书、文献等）。 课本：合编土木工程施工，中国建筑工业出版社主要参考书：1、赵志缙 应惠清主编，建筑施工同济大学出版社2、建筑施工手册，中国建筑工业出版社10教学后记(四) 基坑工程课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：基坑工程2教学目的及要求通过本节 90 分钟的教学，使学生熟悉土方边坡表示法及常见的几种形式；掌握影响土

26、方边坡稳定的因素；熟悉基坑支护的结构形式、常见破坏形式和设计内容；了解钢板柱、水泥土搅拌桩、灌注桩、土钉墙、地下连续墙的施工工艺；熟悉不同基坑开挖方法的选择；掌握基坑土方开挖的基本原则；掌握各种开挖方法的施工流程。3教学内容： v §1.3 基坑工程v 基坑工程的内容: 支护结构的选型v 地下水控制v 基坑及其周围地层的土体加固方案v 土方开挖方案v 工程监测及信息化施工v 对邻近建筑物及地下设施的保护v 1.3.1 土方边坡v 土方边坡的形式:直立壁、放坡、分级放坡v 深度在5m内的基坑、基槽、管沟边坡的最陡坡度：土的类别边坡坡度（高:宽）坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1

27、 :1.001:1.251:1.50中密的碎石类砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类粘土1:0.501:0.671:0.75v 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v 2. 放坡开挖的适用条件（1）场地允许（2） 邻近无重要建筑物和管线（3）基坑边土体位移限制不大（4）土质为一般粘性土或粉土以及碎石土、风化岩石等良好土质（5） 开挖深度超过45米时，宜采用分级放坡（6）地下水位降至坑底v 3.引起土方边坡失稳的主要因素 下滑力增大 土体抗剪强度降低v 1.3.2 基坑支护结构v 1.2.3.0 基

28、槽、管沟的支护 水平式支撑：断续或连续的挡土板水平放置。断续式水平挡土板支撑，适于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土，深度在3m以内。连续式水平挡土板支撑，适于较潮湿的或散粒的土，深度在5m以内。 垂直式支撑：断续或连续的挡土板垂直放置。适于土质较松散或湿度很高的土，地下水较少，深度不限。 锚拉支撑：水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，锚桩必须设在土的破坏范围以外，在挡土板内侧回填土。适用于开挖面积较大、深度不大的基坑或使用机械控土。1.3.2.1挡土墙 v 1. 水泥土搅拌桩用途：Ø 挡土墙Ø 止水帷幕Ø 软弱土层加固v 工艺：搅

29、拌下沉、边喷浆、边搅拌、边提升v 2. 灌注桩挡墙v 3. 地下连续墙工艺过程：作导槽钻槽孔放钢筋笼水下灌注混凝土基坑开挖与支撑。v 4. 钢板桩中山市东河水利枢纽工程是在河中20多米厚的流塑性淤泥地质上采用大型钢板桩围堰施工v 5.土钉墙和复合土钉墙v 工艺过程：搅拌桩帷幕挖土喷射混凝土打孔插筋、注浆铺放、压固钢筋网喷射混凝土挖下层土v 1.3.2.2 支撑v （1）内支撑 钢结构支撑：钢管（609）、型钢（h型钢）内支撑 钢筋混凝土支撑 挡墙顶部拉锚v 外拉锚 土锚杆拉锚v 3）斜撑式v 重点：土方边坡表示法及常见的几种形式；影响土方边坡稳定的因素；基坑支护的结构形式、常见破坏形式和设计内

30、容；不同基坑开挖方法的选择；基坑土方开挖的基本原则；各种开挖方法的施工流程v 难点：基坑支护的结构形式、常见破坏形式和设计内容；不同基坑开挖方法的选择；掌握基坑土方开挖的基本原则；各种开挖方法的施工流程v 关键：基坑支护的结构形式、常见破坏形式和设计内容；不同基坑开挖方法的选择；基坑土方开挖的基本原则4授课类型：理论课、讨论课。5教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。6教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课堂讲授。7教学过程设计：本次课程全部用时 90 分钟，分配如下： 土方边坡表示法及常见的几种形式用时10分钟影响土方边坡稳定的因素；用时10分钟基坑支护的结构形式

31、、常见破坏形式和设计内容用时20分钟钢板柱、水泥土搅拌桩、灌注桩、土钉墙、地下连续墙的施工工艺用时20分钟不同基坑开挖方法的选择用时10分钟基坑土方开挖的基本原则用时10分钟各种开挖方法的施工流程用时10分钟。8讨论、思考与作业：课堂案例分析与思考9参考资料（含参考书、文献等）。 课本：合编土木工程施工，中国建筑工业出版社主要参考书：1、赵志缙 应惠清主编，建筑施工同济大学出版社2、建筑施工手册，中国建筑工业出版社10教学后记（五）地下水控制课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：地下水控制2教学目的及要求通过本节 90 分钟的教学，使学生了解地

32、下水流的基本性质，熟悉流砂产生的原理和防止方法；熟悉地下水控制方法；掌握集水井降水施工方法；了解各类井点的特点与适用范围；掌握轻型井点的平面布置与高程布置方法。熟悉轻型井点降水施工方法和施工程序；掌握无压井涌水计算；了解抽水对周边环境的影响及其防止措施。3教学内容： v 1.3.3 地下水控制v 1.3.3.1 地下水流的基本性质v 1 动水压力 gd地下水分潜水和层间水两种。潜水即从地表算起第一层不透水层以上含水层中所含的水，这种水无压力，属于重力水。层间水即夹于两不透水层之间含水层中所含的水。如果水末充满此含水层，水没有压力，称无压层间水；如果水充满此含水层，水则带有压力，称承压层间水(因

33、l1)。vv 推论:v 水的单位阻力t:v t = w ( h1 h2 ) / lv t = w iv 动水压力 gd gd = t = w iv gd= - w i i = ( h1 h2 ) / lv 流砂现象: gd w (土的浸水重度)v 发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。v 防治措施：1）降水；2）防水帷幕v 临界坡度icr gd =w v w icr = w icr = w / w = (sat w ) / w v 防止管涌: icr k iv 2 渗透系数 kv 水的流动轨迹包括层流和紊流，水在土中运动的速度不大，属于层流。v 水在土中渗流的基本规律：v 达西定律：渗流

34、速度 v = k iv 渗透系数 k的物理意义：水力坡度等于1时的渗流速度v 影响土的渗透系数的主要因素有：土的粒度、密实度、饱和度、土的结构和构造等。v 1.3.3.2 地下水控制方法v 1 集水明排v 排水沟和集水井可按下列规定布置：v 排水沟和集水井宜布置在拟建建筑基础边净距0.4m以外，排水沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m；在基坑四角或每隔3040m应设一个集水井； 排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上。v 沟、井截面根据排水量确定，排水量v应满足下式要求： v1.5q 式中 q基坑总涌水量，可按建筑基坑支护技术规程jgj120-99附录f计算。

35、抽水设备可根据排水量大小及基坑深度确定。 v 当基坑侧壁出现分层渗水时，可按不同高程设置导水管、导水沟等构成明排系统；当基坑侧壁渗水量较大或不能分层明排时，宜采用导水降水方法。基坑明排尚应重视环境排水，当地表水会对基坑侧壁产生冲刷时，宜在基坑外采取截水、封堵、导流等措施。v 井点降水的作用v 井点类型及适用范围v 井点类型v 渗透系数v 降水深度v 最大井距v 主要原理v 单级轻型井点v 0.120 m/dv 36 mv 1.62 mv 地上真空泵或喷射嘴真空吸水v 多级轻型井点v 620v 喷射井点v 0.120v 820v 23mv 地下喷射嘴真空吸水v 电渗井点v < 0.1v 5

36、6v 极距1mv 钢筋阳极加速渗流v 管井井点v 20200v 35v 2050v 单井真空泵、离心泵v 深井井点v 10250v 2530v 3050v 单井潜水泵排水v 水平辐射井点v 大面积降水v 平管引水至大口井排出v 引渗井点v 不透水层下有渗存水层v 打穿不透水层，引至下一存水层v 3. 轻型井点v 轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围以一定的间距埋入井管(下端为滤管)，在地面上用水平铺设的集水总管将各井管连接起来，再于一定位置设置真空泵和离心泵，开动真空泵和离心泵后，地下水在真空吸力作用下，经滤管进入井管，然后经集水总管排出，这样就降低了地下水位(图l3)。v 轻型井点设备主要包括

37、：井管(下端为滤管)、集水总管、水泵和动力装置等。v 轻型井点设备工作原理v 滤管构造v (2) 轻型井点计算v 基坑工程中降水方案的选择与设计应满足下列要求:v (1) 基坑开挖及地下结构施工期间，地下水位保持在基底以下0.5-1.0m;v (2) 深部承压水不引起坑底隆起:v (3) 保证降水期间临近建筑物及地下管线的正常使用;v (4) 保证基坑边坡的稳定。v 轻型井点系统的计算步骤v 确定井点系统的布置方式；v 计算涌水量；v 计算井点数量和井距；v 校核水位降低数值；v 选择水泵规格等。v 1）确定井点系统的布置方式v 高程布置v 确定基坑的计算图形面积：井点系统布置方案确定以后，在

38、计算之前尚需确定计算图形的面积。因为目前用来计算轻型并点所用之计算公式，都有一定的适用条件。如矩形基坑的长宽比大于5，或基坑宽度大于2倍的抽水影响半径时，就不能直接利用现有公式进行计算。遏此情况，就需要将基坑分成几小块，使其符合计算公式的适用条件，然后分别计算各小块的涌水量，再进行相加即得总涌水量。v 2）计算涌水量v a.无压完整并涌水量的计算 k 土层渗透系数（m/d）； h 含水层厚度（m）； s 基坑水位降深（m）； r 抽水影响半径（m），r=1.95s(hk)1/2； x0环状井点系统的假想半径（m）； 当长宽比a/b5时，x0=(f/)1/2，否则分块计算涌水量再累加。 f 井点

39、系统所包围的面积。v 应用上述基本计算公式时，x0、r、k、h，需首先加以确定：v a)基坑的假想半径x0 :对于矩形基坑，当其长宽比不大于5时，可将其化成一个假想半径为x0的圆形井进行计算： f基坑井点管所包围的面积v b)抽水影响半径rv 井点系统抽水后，地下水受到影响形成降落曲线，从开始形成降落曲线到最后稳定，要经过一定的时间，时间的长短取决于土颗粒的组成。降落曲线稳定的影响半径，即为计算用的抽水影响半径r。一般在水泵的出水稳定后，再经过15天降落曲线就达到稳定。计算抽水影响半径r的公式很多，常用的计算公式为：r=1.95s (hk)1/2v b. 无压非完整并涌水量的计算ho 抽水影响

40、深度（m）该值可根据下表确定：s /(s+l)0.20.30.50.8h01.3 (s+l)1.5 (s+l)1.7 (s+l)1.85 (s+l)注意：1、当h0值超过h时，取h0h； 2、计算r时，也应以h0代入。v 3）根据井点系统的涌水量和单根井管的抽水能力，确定井管的数量和井距。v a.单根井管的抽水能力q按下式计算：q65d l k1/3 （m3/d）d、l滤管直径、长度（m）v b.井点管数量n， ：n 1.1 q / q （根）1.1 备用系数v c.井点间距 d ：v d l总管 / n （m）v e.实际采用的井点管数量n：n nv (3)井点管的埋设与使用v 1）埋设方法

41、：水冲法：冲孔、埋管钻孔法：正循环钻 、反循环钻、冲击钻振动水冲法：v 2）井点系统的安装顺序是：挖井点沟槽、铺设集水总管； 冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料； 弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。轻型井点系统安装完毕后，应立即进行抽水试验，如发现漏气、漏水现象，应及时处理。若发现滤管被泥砂堵塞，则属于“死井”，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重新沉设。经抽水试验合格后，井点孔到地面以下0.51.0m的深度范围内，应用粘土填塞孔，以防止漏气和地表水下渗。 v 3)使用要求：开挖前25天开泵降水；软土中提前2周降水。连续抽水不间断（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。v 4. 喷射井点v

42、5.电渗井点井渗井点是在降水井点管的内侧打入金属棒(钢筋、钢管等)，连以导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后，土颗料自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易于排水，如图111所示。它用于渗透系数小于o1md的土层。v 6. 深井降水真空深井降水带真空的深井泵是近年来在上海等地区应用较多的一种深层降水设备。每一个深井泵由井管和滤管组成，单独配备一台电动机和一台真空泵，开动后达到一定的真空度，则可达到深层降水的目的，在渗透系数较小的淤泥质粘土中亦能降水。上海新镍江宾馆主楼基础工程喷射电渗井点降水 工程概况 上海新锦江宾馆主楼高153m，

43、主楼基础深91m，局部深115m，基础长度及宽度都近50m，埋在淤泥质粘土层上，地下水位处在地表下o65105m，基础南距长乐中学教学搂6m，西南6m左右为三层民房。支护方案：钢板桩支护墙体采用fspvil拉森板桩，长22m，在基坑四周打设，同时考虑到由于施工基地面积较小，基本无施工用地，因此基坑施工分为四个区域分别进行，因此在区域分界处亦设置了钢板桩。支撑采用609钢管，在基坑剖面上共布置三道，平面上采用井格形对撑布置形式。降水施工 (1)降水方案 根据本工程特点，对于轻型井点，其降水深度只有6m左右，施工如此深的基础必须采用多级井点，但现场无设置多级井点的场地；采用喷射井点深层降水，其效果

44、相对较好，但对周围的影响范围将很大，影响半径预计达70m；若采用喷射井点浅层降水，利用基地下为渗透系数极小的淤泥质核土层，其可视作不适水层，埋设较浅的井管，并辅以电渗方法，尽可能抽出此土层以上各土层的滞留水，达到疏干基坑的作用，此方案的优点是效果较好，影响范围较小，故实际中采用了此方案。(2)降水施工 在实际施工过程中，选用了4台喷射泵，分别带动四周共90根井管，但由于种种原因有部分并管沉不到设计深度，实际只设置了67根井管。另外为了加快土壤内水分的排出，同时埋设了电极进行电渗，电渗系统的阴极用20钢筋打入地下，间距与长度和井管一致，导线用 14钢筋，用四台a×8500型直流焊机整流

45、供电。本工程采用的是喷射井点浅层降水，即认为基底为不透水层，只需疏干其上土层即可，因此取降水并管长125m，滤头长1.5m，间距23m，布置在坑内侧拉森板桩槽口内，给水回水管设在板桩外侧。考虑到井点管的砂井会随基坑土方的开挖而外露，将会明显影响真空度，影响降水效果，故在挖土时砂井随挖土随用粘土封塞密实。(3)降水效果1.3.3.3 截水v 1)截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-b cm/s。v 2) 落底式竖向截水帷幕应插入下卧不透水层，其插入深度可按下式计算： l=0.2h - 0.5b (8.4.2)式中： l帷幕插入不透水层的深度；h作用水

46、头；b帷幕厚度。v 3) 当地下含水层渗透性较强，厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。4)截水帷幕施工方法、工艺和机具的选择应根据场地工程地质、水文地质及施工条件等综合确定。施工质量应满足现行建筑地基处理规范jgj79的有关规定。v 1.3.3.4 回灌（1）避免两井相通，回灌与降水井点距离不宜小于6米（2）回灌井点间距应根据降水井点和被保护物的平面位置确定。（3）回灌井点宜进入稳定降水曲线下1米，且位于渗透性较好的土层中，过滤管的长度应大于降水井点过滤段的长度。（4）设置水位观测井施工要点（1）回灌井点埋设方法 : 回灌砂井的灌砂量

47、应取井孔体积的95%，填料宜采用含泥量不大于3%，不均匀系数在35之间的纯净中粗砂。（2）回灌水量保持平衡: 回灌水量可通过水位观测孔中水位变化进行控制和调节，不宜超过原水位标高。（3）设置高位水箱:回灌水箱高度可根据灌入水量配置。（4）采用清水回灌；（5）降水与回灌协调工作。v 上海启华大厦工程 该工程位于两面是城市干道、一面为住宅的三角形地区，三面都需要保护。施工时两套轻型井点布置在支护结构钢板桩的里侧，沿钢板桩外侧布置两套回灌井点，并用砂沟配合砂井进行回灌。施工期间降水和回灌3个月，周围建筑物及地下管线末受损害，始终保持正常使用。v 济南某工程降水方案重点：流砂产生的原理和防止方法；地下

48、水控制方法；集水井降水施工方法；轻型井点的平面布置与高程布置方法。轻型井点降水施工方法和施工程序；无压井涌水计算；难点：流砂产生的原理和防止方法；地下水控制方法；轻型井点的平面布置与高程布置方法。无压井涌水计算；关键：流砂产生的原理和防止方法；轻型井点的平面布置与高程布置方法。无压井涌水计算；v 4授课类型：理论课、讨论课。5教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。6教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课堂讲授。7教学过程设计：本次课程全部用时 90 分钟，分配如下：地下水流的基本性质用时5分钟流砂产生的原理和防止方法用时10分钟地下水控制方法用时10分钟集水井降水施

49、工方法用时15分钟各类井点的特点与适用范围用时10分钟轻型井点的平面布置与高程布置方法、轻型井点降水施工方法和施工程序用时15分钟无压井涌水计算用时15分钟。抽水对周边环境的影响及其防止措施用时10分钟8讨论、思考与作业：课堂案例分析与思考9参考资料（含参考书、文献等）。 课本：合编土木工程施工，中国建筑工业出版社主要参考书：1、赵志缙 应惠清主编，建筑施工同济大学出版社2、建筑施工手册，中国建筑工业出版社10教学后记(六) 土方填筑与压实课程名称：土木工程施工技术授课对象：建专0601-02授课时间： 90 分钟1授课题目：土方填筑与压实2教学目的及要求通过本节 90 分钟的教学，使学生了解多种土方压实机械的性能及作业特点；土方填筑施工中土料的选用