[建筑]第一土方工程

1、21svvk土在天然状态下的体积土经开挖后的松散体积最初可松性系数13svvk土在天然状态下的体积土经回填压实后的体积最后可松性系数图11 边坡坡度示意m:1b/h1bh 四、土方施工的准备工作四、土方施工的准备工作 )f4f(f6hv201)f4f(f6lv20111 二、场地平整标高与土方量二、场地平整标高与土方量 4n)zzz(zzi4i3i2i10 图14 场地设计标高h0计算示意图 (a)方格网划分；(b)场地设计标高示意图 1一等高线；2-自然地面，3一场地设计标高平面 (a) (b)4nz4z3z2zz43210swtswkff1)(kvh(a)(b) 图16 场地泄水坡度示意图

2、 (a)单向泄水；(b)双向泄水 2 2）双向泄水时各方格角点的设计标高）双向泄水时各方格角点的设计标高 z0lxixlyiy 图16 场地泄水坡度示意图 (a)单向泄水；(b)双向泄水 （二）场地土方量计算（二）场地土方量计算 1.计算场地各方格角点的施工高度计算场地各方格角点的施工高度各方格角点的施工高度各方格角点的施工高度( (即挖、填方高度即挖、填方高度)h)h0 0 h hi i -z -zi i (113) (113) 式中式中 h hi i该角点的挖、填高度，以该角点的挖、填高度，以“”为填方高度，为填方高度，以以“”为挖方高度为挖方高度(m)(m)； 该角点的设计标高该角点的设

3、计标高(m)(m)； z zi i该角点的自然地面标高该角点的自然地面标高(m)(m)。211hhahx图19 零点位置计算)hhh(h4av43212h)h(4av22挖挖h)h(4av22填填)hh(h6av3212图113 按地形将方格划分成三角形)h)(hh(hh6av3221332锥2133231332hhh)h)(hh(hh6av楔 一、地面排水一、地面排水 排除地面水排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等包括雨水、施工用水、生活污水等)常采常采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水设

4、施与并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水设施与永久性设施相结合使用。永久性设施相结合使用。 二、集水井排水或降水二、集水井排水或降水 集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走集水井内，用水泵抽走(图图118)。这种方法可用于基。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。坑排水，也可用于降水。 图1-18集水井降水法 1排水沟；2集水井；3离心式水泵；4基础边线；5原地下水位线；6降低后地下水位线 1排水沟的设置排水沟的设置 排水沟底

5、宽应不少于排水沟底宽应不少于0.20.3m，沟底设有，沟底设有0.20.5的纵坡，的纵坡， 在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低低0.40.5m 2.集水井的设置集水井的设置 集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为2040m。 3水泵性能与选用水泵性能与选用 (1)离心泵离心泵 泵体是由泵壳、泵轴泵体是由泵壳、泵轴及叶轮等主要部件组及叶轮等主要部件组成，其管路系统包括成，其管路系统包括滤网与底阀、吸水管滤网与

6、底阀、吸水管及出水管等及出水管等 图1-19 离心泵工作简图1泵壳；2泵轴；3叶轮；4滤网与底阀；5吸水管；6出水管 (2)潜水泵潜水泵 潜水泵是由立式水泵与电动机组潜水泵是由立式水泵与电动机组合而成，工作时完全浸在水中。合而成，工作时完全浸在水中。 水泵装在电动机上端，叶轮可制水泵装在电动机上端，叶轮可制成离心式或螺旋桨式；电动机设成离心式或螺旋桨式；电动机设有密封装置。有密封装置。 三、流砂及其防治三、流砂及其防治 1流砂发生的原因流砂发生的原因 动水压力是流砂发生的重要条件。动水压力是流砂发生的重要条件。流动中的地下水对土颗粒产生的流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力，其性质通过

7、压力称为动水压力，其性质通过图图120所示的试验说明。所示的试验说明。图120 潜水泵工作简图1叶轮；2轴；3电动机；4进水口；5出水胶管；6电缆wh1fwh2ftlf0ww21ilhht图121 动水压力原理图 (a) 水在土中渗流的力学现象；(b) 动水压力对地基土的影响 l、2土颗粒（a）（b）1tlf 由上式可知，动水压由上式可知，动水压gd与水力坡度与水力坡度i成正比，水位差越大，动水压力越成正比，水位差越大，动水压力越大，而渗透路程越长，动水压力越小。大，而渗透路程越长，动水压力越小。 产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度

8、大，即动水压力大，而且动水压力的方向且动水压力的方向(与水流方向一致与水流方向一致)与土的重力方向相反，土不仅受与土的重力方向相反，土不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力等当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂现象。入基坑，即发生流砂现象。 2流砂的防治流砂的防治 流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措施为：施为： （1）抢挖法）抢

9、挖法 （2）水下挖土法）水下挖土法 （3）打钢板桩或作地下连续墙法）打钢板桩或作地下连续墙法 （4）在枯水季节开挖）在枯水季节开挖 （5）井点降水法）井点降水法 四、井点降水法四、井点降水法 井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管量的滤水管(井井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。浮能力为止。 （一）轻型井点（一）轻型井点 1.轻型井点设备轻型井点设备 轻型井点设

10、备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包轻型井点设备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：井点管括：井点管(由井管和滤管连接而成由井管和滤管连接而成)、弯联管及总管等。、弯联管及总管等。图1-22 轻型井点法降低地下水位全貌图1井管；2滤管；3总管；4弯联管；5水泵房 6原有地下水位线；7降低后地下水位线 图1-23 滤管构造 1钢管；2管壁上的小孔；3缠绕的塑料管；4细滤网；5粗滤网；6粗铁丝保护网；7井管；8铸铁头 图124 真空泵轻型井点设备工作原理简图 l滤管；2井管；3弯管；4阀门；5集水总管；6闸门：7滤网，8过滤室，9淘砂孔；10水气分离器；11浮筒；12阀门：13真空计；1

11、4进水管；15真空计；16副水气分离器；17挡水板；18放水口；19真空泵；20电动机；2l冷却水管；22冷却水箱；23循环水泵；24离心水泵图l25 射流泵抽水设备工作简图(a)工作简图；(b)射流器构造 1一水泵；2一射流器；3一进水管；4一总管；5一井点管；6一循环水箱；7隔板；8一泄水口；9一真空表；10一压力表；11一喷嘴：12一喷管；13一接水管单排井点布置简图 (a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2点管；3一抽水设备图1-27 环形井点布置简图 (a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2一井点管；3一抽水设备 图128 二级轻型井点1第一层井点管；2第二层井点管 图1-29

12、水井的分类（a）无压完整井；（b）无压非完整井（c）承压完整井（d）承压非完整井 图1-30 环形井点涌水量计算简图 (a)无压完整井；(b)无压非完整井 (m3d) 0lgxlgrs)s(2hk366.1qhks95. 1r fx0 (m3d) 00lgxlgrs)s(2hk366.1q 有效深度有效深度h0值值 表表112s(s l)0.20.30.50.8h01.3(s l)1.5(s l)1.7(s l)1.85(s l)注：表中s为井管内水位降低深度；l为滤管长度。 (m3d) 0lgxlgrmsk73.2q (m3d) 3kld65q (根) qq1.1nmin (m) minma

13、xnld 确定井点管间距时，还应注意以下几点：确定井点管间距时，还应注意以下几点： (a)井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于15倍管径。倍管径。 (b)在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。 (c)靠近河流处，井点宜适当加密。靠近河流处，井点宜适当加密。 (d)井距应能与总管上的接头间距相配合。井距应能与总管上的接头间距相配合。 根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。 图131 井点管的埋设(a

14、) 冲孔；（b）埋管1一冲管，2一冲嘴；3一胶皮管；4一高压水泵，5一压力表；6一起重吊钩；7一井点管，8一滤管；9一填砂；10一粘土封口 （a） （b） （二）喷射井点（二）喷射井点 当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点降水。其降水深度可达降水。其降水深度可达820 m，可用于渗透系数为，可用于渗透系数为0.150 md的砂土、淤泥质土层。的砂土、淤泥质土层。 喷射井点施工顺序是：安装水泵设备及泵的进出水管路；喷射井点施工顺序是：安装水泵设备及泵的进出水管路；铺设进水总管和回水总管；沉设井点管铺设进水总管和回水总管；沉设井点管(

15、包括灌填砂滤料包括灌填砂滤料)，接通进水总管后及时进行单根试抽、检验；全部井点管沉设接通进水总管后及时进行单根试抽、检验；全部井点管沉设完毕后，接通回水总管，全面试抽，检查整个降水系统的运完毕后，接通回水总管，全面试抽，检查整个降水系统的运转状况及降水效果。转状况及降水效果。图1-35 喷射井点设备及平面布置简图 (a)喷射井点设备简图；(b)喷射扬水器原理图；(c)喷射井点平面布置 1喷射井管；2滤管；3进水总管；4排水总管；5一高压水泵；6集水池；7水泵；8内管；9外管；10喷嘴；11混合室；12扩散管；13压力表（c）（b）（a） （三）管井井点（三）管井井点 （四）深井井点（四）深井井

16、点 （五）电渗井点（五）电渗井点 图137 电渗井点 1一井点管；2一电极；3直流电源 五、降水对周围地面的影响及预防措施五、降水对周围地面的影响及预防措施（a）图138 回灌井点布置示意图（a）降水与回灌井点；（b ）加阻水支护结构的回灌井点1原有建筑物；2开挖基坑；3降水井点；4回灌井点；5原有地下水位线；6降灌井点间水位线；7降水后的水位线；8不回灌时的水位线；9基坑底（b） 一、土方边坡一、土方边坡 gct图139 边坡稳定条件示意（a）（b）（c）（d）图140 土方边坡 （a）直线边坡；（b）不同土层折线边坡；（c）不同深度折线边坡；（d）阶梯边坡 二、土壁支护二、土壁支护 图13

17、9 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（a）（b）（a）（b）（c）图140 支撑计算土压力 （a）密砂；（b）松砂；（c）粘土图141 水泥土墙的一般构造（a）水泥土墙剖面；（b）连续式劲性水泥土墙平面；（c）格栅式平面布置1搅拌桩；2插筋；3面板；4h型钢；41（a）（c）图142 搅拌水泥土墙施工流程（a）定位；（b）预埋下沉；（c）提升喷浆搅拌；（d）重复下沉搅拌 （e）重复提升搅拌；（f）成桩结束图1-43 土钉墙支护1土钉；2喷射混凝土面层；3垫板 图145 喷锚支护 (a)喷锚支护

18、结构；(b)土钉墙与喷锚网复合支护；(c)锚杆头与钢筋网和加强筋的连接 1喷射混凝土面层；2钢筋网层；3锚杆头；4锚杆(土钉)；5加强筋；6锁定筋二根与锚杆双面焊接图146 挡土灌注桩支护形式（a）间隔式；（b）双排式；（c）连续式1挡土灌注桩；2连系梁（圈梁）；3前排桩；4后排桩图图147 型钢桩横档板支护型钢桩横档板支护1一型钢桩；一型钢桩； 2一横向挡土板；一横向挡土板；3木楔木楔图1-48 常用钢板桩截面形式(a)一字形钢板桩 ； (b)u形板桩(“拉森”板桩)（a）图149 挡土灌注桩支护形式（a）悬臂式；（b）斜撑式；（c）锚拉式；（d）锚杆式；（e）内撑式1挡墙；2围檩（连梁）；3支撑；4斜撑；5拉锚；6锚杆；7先施工