建筑施工技术——土石工程

1、第第1章章 土石方工程土石方工程1.1概述概述1.2土方与土方调配量计算土方与土方调配量计算1.3土方工程施工要点土方工程施工要点1.4土方工程机械化施工土方工程机械化施工1.5土方填筑与压实土方填筑与压实1.6土方工程质量标准与安全技术要求土方工程质量标准与安全技术要求1.1 概概 述述 常见的土方工程包括场地平整；土方的开挖、填筑和运输常见的土方工程包括场地平整；土方的开挖、填筑和运输及排水、降水和土壁边坡和支护结构等；土方回填与压实。及排水、降水和土壁边坡和支护结构等；土方回填与压实。 1.1.1土方工程的施工特点土方工程的施工特点 工程量大，施工工期长，劳动强度大；工程量大，施工工期长

2、，劳动强度大； 施工条件复杂且多位露天作业施工条件复杂且多位露天作业 1.1.2土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法 按土的开挖难易程度分为八类，如表按土的开挖难易程度分为八类，如表1.1。表中一至四类为。表中一至四类为土，五至八类为岩石。土，五至八类为岩石。表 1.1 土的工程分类土的分类土的分类土的级别土的级别土的名称土的名称密度密度(kg/m(kg/m3 3) )开挖方法及工具开挖方法及工具一类土一类土( (松软土松软土) )砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥淤泥( (泥炭泥炭) )60060015001500用锹、锄头挖掘，

3、用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬少许用脚蹬二类土二类土( (普通土普通土) )粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉土混卵砂；粉土混卵( (碎碎) )石；石；种植土；填土种植土；填土1100110016001600用锹、锄头挖掘，用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松少许用镐翻松三类土三类土( (坚土坚土) )软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土；粉质粘土；干黄土、含有碎石卵石的黄土；粉质粘土；压实的填土压实的填土1750175019001900主要用镐，少许用主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部锹、锄头

4、挖掘，部分用撬棍分用撬棍四类土四类土( (砂砾坚土砂砾坚土) )坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石、卵石的坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石、卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩配砂石；软泥灰岩19001900整个先用镐、撬棍，整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分后用锹挖掘，部分用楔子及大锤用楔子及大锤五类土五类土( (软石软石) )硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石灰岩胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石灰岩1100110027002700用镐或撬棍、大锤用镐或撬棍、大锤

5、挖掘，部分使用爆挖掘，部分使用爆破方法破方法六类土六类土( (次坚石次坚石) )泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；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；片麻岩及正长密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩及正长岩岩2200220029002900用爆破方法开挖，用爆破方法开挖，部分用风镐部分用风镐七类土七类土( (坚石坚石) )大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩2500250031003100用爆破方法开挖用

6、爆破方法开挖八类土八类土( (特坚土特坚土) )安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒安山岩；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、角闪岩、花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、角闪岩、玢岩、辉绿岩玢岩、辉绿岩2700270033003300用爆破方法开挖用爆破方法开挖1.1.3土的基本性质土的基本性质 (1)土的天然含水量土的天然含水量 土的含水量土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，即是土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，即 式中：式中： 土中水的质量土中水的质量 土中固体颗粒的质量。土中固体颗粒的质量。 （2）土的天然密度和干密度）土的天然密度和干密度

7、 土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。式中：式中：m土的总质量；土的总质量；v土的天然体积土的天然体积 单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。式中：式中：ms土中固体颗粒的质量。土中固体颗粒的质量。mv100%wsmm100%wsmmwmvsdmv 土的干密度越大，表示土越密实。工程上常把土的干密度作为评定土体密实土的干密度越大，表示土越密实。工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制填土工程的压实质量。土的干密度与土的天然密度之间有如程度的标准，以控制填土工程的压实质量。

8、土的干密度与土的天然密度之间有如下关系：下关系： (3)可松性可松性 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。恢复其原来的体积。 土在天然土在天然 状态下的体积（状态下的体积（m3）；）； 土挖出后在松散状态下的体积土挖出后在松散状态下的体积(m3)； 土经回填压（夯）实后的体积土经回填压（夯）实后的体积(m3) (1)(1)swsssdmmmmmmvvvv 1d原状松散vvks原状压实vvks原状v松散v压实v（4）渗透性）渗透性 水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土

9、层的能力称为渗透系水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用数，用k表示，单位为表示，单位为m/d。 式中： 水在土中的渗透速度，m/d 水力坡度，即两点水头差与其水平距离之比； 土的渗透系数，m/d。 kilhklhhk21lhhi21ik1.2土方与土方调配量计算土方与土方调配量计算1.2.1 基坑、基槽土方量计算基坑、基槽土方量计算12(4)6ohvaaa场地设计标高的确定场地设计标高的确定42221121122hhhhanahnhhhhh422211211nhhhhh443243211.2.2场地平整土方量计算场地平整土方量计算lihhdny

10、yxxdnililhh场地设计标高的确定场地设计标高的确定aiy=2ix=3ahhhx2111图例施工高度 hn设计标高 hdn角点编号地面标高 hn ix=3iy=2零线场地土方工程量计算场地土方工程量计算ahhhx2122h1h5h11h15挖方区填方区零 线 图图1.13 场地边坡平面图场地边坡平面图1.2.3土方调配土方调配 1 1应力求达到挖、填平衡和运输量最小的原则。应力求达到挖、填平衡和运输量最小的原则。 2 2应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。 3 3尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。尽可能与大型地下建筑物

11、的施工相结合。 4 4调配区大小的划分应满足主要土方施工机械工作面大小调配区大小的划分应满足主要土方施工机械工作面大小（如铲运机铲土长度）的要求，使土方机械和运输车辆的效率能（如铲运机铲土长度）的要求，使土方机械和运输车辆的效率能得到充分发挥。得到充分发挥。 土方调配区的划分土方调配区的划分 土方调配原则土方调配原则iiivvxxiiivvyy22)()(wtwtyyxxl1 1用用“最小元素法最小元素法”编制初始调配方编制初始调配方案案2 2最优方案判别法最优方案判别法3.3.方案的调整方案的调整w2t2w1t3w4t1w 用用“表上

12、作业法表上作业法”求解最优调配方案求解最优调配方案w2w1t2t3w4t1w31.3土方工程施工要点土方工程施工要点两侧挡土板水平放置两侧挡土板水平放置, ,用工具用工具式或木横撑借木楔顶紧式或木横撑借木楔顶紧, ,挖一层挖一层土土, ,支顶一层支顶一层 适于能保持立壁的干土或天然适于能保持立壁的干土或天然湿度的粘土类土湿度的粘土类土, ,地下水很少地下水很少, ,深深度在度在2m2m以内以内1.3.2土方边坡与土壁支撑土方边坡与土壁支撑1.3.1施工准备施工准备 挡土板水平放置挡土板水平放置, ,中间留出间隔中间留出间隔, ,并在两并在两侧同时对称立竖枋木侧同时对称立竖枋木, ,再用工具式或

13、木横撑再用工具式或木横撑上下顶紧。适于能保持直立壁的干土或天上下顶紧。适于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土类土然湿度的粘土类土, ,地下水很少地下水很少, ,深度在深度在3m3m以内。以内。挡土板水平连续放置挡土板水平连续放置, ,不留间隙不留间隙, ,然后两然后两侧同时对称立竖枋木侧同时对称立竖枋木, ,上下各顶一根撑木上下各顶一根撑木, ,端头加木楔顶紧；适用于较松散的干土或端头加木楔顶紧；适用于较松散的干土或天然湿度的粘土类土天然湿度的粘土类土, ,地下水很少地下水很少, ,深度为深度为3 35m 5m 挡土板垂直放置挡土板垂直放置, ,连续或留适当间隙连续或留适当间隙, ,然然后每侧

14、上下各水平顶一根枋木后每侧上下各水平顶一根枋木, ,再用横撑再用横撑顶紧；适于土质较松散或湿度很高的土顶紧；适于土质较松散或湿度很高的土, ,地下水较少地下水较少, ,深度不限深度不限 沟槽上部设连续或水平支撑沟槽上部设连续或水平支撑, ,下部设下部设连续或垂直支撑；连续或垂直支撑；适于沟槽深度较大适于沟槽深度较大, ,下部有含水土层下部有含水土层情况情况 沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或h h型钢桩型钢桩, ,间距间距1 11.5m,1.5m,然后边挖方然后边挖方, ,边将边将3 36cm6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土厚的挡土板塞进钢桩之间挡土, ,并在横并

15、在横向挡板与型钢桩之间打入楔子向挡板与型钢桩之间打入楔子, ,使横板与土使横板与土体紧密接触体紧密接触 适于地下水位较低适于地下水位较低, ,深度不很大的一般粘深度不很大的一般粘性或砂土层中应用性或砂土层中应用. . 在开挖基坑的周围打钢板桩或钢筋在开挖基坑的周围打钢板桩或钢筋混凝土板桩混凝土板桩, ,板桩入土深度及悬臂长度板桩入土深度及悬臂长度应经计算确定应经计算确定, ,如基坑宽度很大如基坑宽度很大, ,可加可加水平支撑；适于一般地下水、深度和水平支撑；适于一般地下水、深度和宽度不很大的粘性或砂土层中应用宽度不很大的粘性或砂土层中应用 在开挖的基坑周围打钢板桩在开挖的基坑周围打钢板桩, ,

16、在柱位置在柱位置上打入暂设的钢柱上打入暂设的钢柱, ,在基坑中挖土在基坑中挖土, ,每下挖每下挖3 34m,4m,装上一层构架支撑体系装上一层构架支撑体系, ,挖土在钢挖土在钢构架网格中进行构架网格中进行, ,亦可不预先打入钢柱亦可不预先打入钢柱, ,随随挖随接长支柱挖随接长支柱适于在饱和软弱土层中开挖较大、较适于在饱和软弱土层中开挖较大、较深基坑深基坑, ,钢板桩刚度不够时采用钢板桩刚度不够时采用 在开挖基坑的周围在开挖基坑的周围, ,用钻机钻孔用钻机钻孔, ,现场现场灌注钢筋混凝土桩灌注钢筋混凝土桩, ,达到强度后达到强度后, ,在基在基坑中间用机械或人工挖土坑中间用机械或人工挖土, ,下

17、挖下挖1m1m左右左右装上横撑装上横撑, ,在桩背面装上拉杆与已设锚在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧桩拉紧, ,然后继续挖土至要求深度。在然后继续挖土至要求深度。在桩间土方挖成外拱形，使之起土拱作桩间土方挖成外拱形，使之起土拱作用。如基坑深度小于用。如基坑深度小于6m,6m,或邻近有建筑或邻近有建筑物物, ,亦可不设锚拉杆亦可不设锚拉杆, ,采取加密桩距或采取加密桩距或加大桩径处理适于开挖较大、较深加大桩径处理适于开挖较大、较深(6m)(6m)基坑基坑, ,临近有建筑物临近有建筑物, ,不允许支护不允许支护, ,背面地基有下沉、位移时采用。背面地基有下沉、位移时采用。 同挡土灌注桩支撑同挡土灌注

18、桩支撑, ,但在桩顶不设锚桩锚杆但在桩顶不设锚桩锚杆, ,而是挖至一定深度而是挖至一定深度, ,每隔一定距离向桩背面斜每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔下方用锚杆钻机打孔, ,安放钢筋锚杆安放钢筋锚杆, ,用水泥压用水泥压力灌浆力灌浆, ,达到强度后达到强度后, ,安上横撑安上横撑, ,拉紧固定拉紧固定, ,在桩在桩中间进行挖土中间进行挖土, ,直至设计深度。如设直至设计深度。如设2 23 3层锚层锚杆杆, ,可挖一层土可挖一层土, ,装设一次锚杆装设一次锚杆 适于大型较深基坑适于大型较深基坑, ,施工期较长施工期较长, ,邻近有高邻近有高层建筑层建筑, ,不允许支护不允许支护, ,邻近

19、地基不允许有任何下邻近地基不允许有任何下沉位移时采用沉位移时采用 系将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双系将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双排桩排桩,呈对应或梅花式排列呈对应或梅花式排列,桩数保持不变桩数保持不变,双排桩双排桩的桩径的桩径d一般为一般为400600mm,排距排距l为为(1.53)d,在在双排桩顶部设圈梁使其成为整体刚架结构。亦可双排桩顶部设圈梁使其成为整体刚架结构。亦可在基坑每侧中段设双排桩在基坑每侧中段设双排桩,而在四角仍采用单排而在四角仍采用单排桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大,桩的桩的内力和水平位移减小内力和水平位移减小,

20、提高护坡效果提高护坡效果.适于基坑较适于基坑较深深,采用单排混凝土灌注桩挡土采用单排混凝土灌注桩挡土,强度和刚度均不能强度和刚度均不能胜胜任时使用任时使用 在开挖的基坑周围在开挖的基坑周围,先建造混凝土或钢筋混凝土先建造混凝土或钢筋混凝土地下连续墙地下连续墙,达到强度后达到强度后,在墙中间用机械或人工挖在墙中间用机械或人工挖土土,直至要求深度。对跨度、深度很大时直至要求深度。对跨度、深度很大时,可在内部可在内部加设水平支撑及支柱。用于逆作法施工加设水平支撑及支柱。用于逆作法施工,每下挖一每下挖一层层,把下一层梁、板、柱浇筑完成把下一层梁、板、柱浇筑完成,以此作为地下连以此作为地下连续墙的水平框

21、架支撑续墙的水平框架支撑,如此循环作业如此循环作业,直到地下室的直到地下室的底层全部挖完土底层全部挖完土,浇筑完成。浇筑完成。 适于开挖较大、较深适于开挖较大、较深(10m)、有地下水、周围、有地下水、周围有建筑物、公路的基坑有建筑物、公路的基坑,作为地下结构的外墙一部作为地下结构的外墙一部分分,或用于高层建筑的逆作法施工或用于高层建筑的逆作法施工,作为地下室结构作为地下室结构的部分外墙。的部分外墙。在开挖基坑的周围先建造地下连续墙支护在开挖基坑的周围先建造地下连续墙支护,在在墙中部用机械配合人工开挖土方至锚杆部位墙中部用机械配合人工开挖土方至锚杆部位,用锚用锚杆钻机在要求位置钻孔杆钻机在要求

22、位置钻孔,放入锚放入锚杆杆,进行灌浆进行灌浆,待达待达到强度到强度,装上锚杆横梁装上锚杆横梁,或锚头垫座或锚头垫座,然后继续下挖然后继续下挖至要求深度至要求深度,如设如设23层锚杆层锚杆,每挖一层装一层每挖一层装一层,采采用快凝砂浆灌浆。用快凝砂浆灌浆。 适于开挖较大、较深适于开挖较大、较深(10m)、有地下水的大型、有地下水的大型基坑基坑,周围有高层建筑周围有高层建筑,不允许支护有变形、采用不允许支护有变形、采用机机械挖方、要求有较大空间、不允许内部设支撑时械挖方、要求有较大空间、不允许内部设支撑时采用。采用。 在基坑周围打板桩或设挡土灌注桩在基坑周围打板桩或设挡土灌注桩,在内在内侧放坡挖中

23、间部分土方到坑底侧放坡挖中间部分土方到坑底,先施工中间先施工中间部分结构至地面部分结构至地面,然后再利用此结构作支承然后再利用此结构作支承向板桩向板桩(灌注桩灌注桩)支水平横顶撑支水平横顶撑,挖除放坡部分挖除放坡部分土方土方,每挖一层支一层水平横顶撑每挖一层支一层水平横顶撑,直到设计直到设计深度深度,最后再建该部分结构。最后再建该部分结构。 适于开挖较大、较深的基坑适于开挖较大、较深的基坑,支护桩刚支护桩刚度不够度不够,又不允许设置过多支撑时用又不允许设置过多支撑时用 。在基坑周围打板桩或设挡土灌注在基坑周围打板桩或设挡土灌注桩桩,在内侧放坡挖中间部分土方到坑底在内侧放坡挖中间部分土方到坑底,

24、并先施工好中间部分基础并先施工好中间部分基础,再从基础向再从基础向桩上方支斜顶撑桩上方支斜顶撑,然后再把放坡的土方然后再把放坡的土方挖除挖除,每挖一层每挖一层,支一层斜撑支一层斜撑,直至坑底直至坑底,最后建该部分结构。最后建该部分结构。适于开挖较大、较深基坑、支护适于开挖较大、较深基坑、支护桩桩刚度不够、坑内不允许设置过多支撑刚度不够、坑内不允许设置过多支撑时用。时用。 深层搅拌水泥土桩是加固饱和软土的一种新方法，最早用于加固软土地深层搅拌水泥土桩是加固饱和软土的一种新方法，最早用于加固软土地基，近年来发展作为防渗墙及浅基坑的挡土支护桩。它由搅拌桩机将水泥和土基，近年来发展作为防渗墙及浅基坑的

25、挡土支护桩。它由搅拌桩机将水泥和土强行搅拌，形成柱状的搅拌水泥土桩，水泥土柱状加固体连续搭接形成密封挡强行搅拌，形成柱状的搅拌水泥土桩，水泥土柱状加固体连续搭接形成密封挡墙；兼具隔水作用的挡土支护桩通常布置成格栅式要求相邻桩搭接不小于墙；兼具隔水作用的挡土支护桩通常布置成格栅式要求相邻桩搭接不小于20cm，格栅的截面置换率（加固土面积与总面积之比）为，格栅的截面置换率（加固土面积与总面积之比）为0.60.8。它适用于。它适用于46m深的沿海地区如沪、江浙、闽、粤等的软土地基基坑，采取卸荷方法最深的沿海地区如沪、江浙、闽、粤等的软土地基基坑，采取卸荷方法最大可达大可达7m。 利用深层搅拌水泥土桩

26、的良好止水性能作帷幕，与灌注桩（钻孔灌注桩、沉利用深层搅拌水泥土桩的良好止水性能作帷幕，与灌注桩（钻孔灌注桩、沉管灌注桩或人工挖孔灌注桩）的挡土性能结合起来，可以支护较深的基坑。同时管灌注桩或人工挖孔灌注桩）的挡土性能结合起来，可以支护较深的基坑。同时基坑四周地下水被封闭，仅在基坑内降水排水，即可开挖土方。基坑四周地下水被封闭，仅在基坑内降水排水，即可开挖土方。深层搅拌水泥土桩与挡土灌注桩结合支护是软土、普通粘土及地下水位较高深层搅拌水泥土桩与挡土灌注桩结合支护是软土、普通粘土及地下水位较高地区深基坑支护的主要方法，其应用是止水挡土支护结构中较广泛的。它有悬臂地区深基坑支护的主要方法，其应用是

27、止水挡土支护结构中较广泛的。它有悬臂桩和有锚桩两类，前者一般适用深度桩和有锚桩两类，前者一般适用深度7m以下的基坑，后者则可达以下的基坑，后者则可达18m的基坑深的基坑深度。有锚桩是在桩后设柔性系杆（如钢索、土锚杆等）或在桩前设刚性支撑（如度。有锚桩是在桩后设柔性系杆（如钢索、土锚杆等）或在桩前设刚性支撑（如钢筋混凝土大梁、型钢、钢管）加以固定。钢筋混凝土大梁、型钢、钢管）加以固定。钢板桩是一种较老的基坑支护，适用于软土、淤泥质土、松散砂土及地钢板桩是一种较老的基坑支护，适用于软土、淤泥质土、松散砂土及地下下水多地区。钢板桩的种类很多，基本上分为平板与波浪形板桩两类，每类中水多地区。钢板桩的种

28、类很多，基本上分为平板与波浪形板桩两类，每类中又有多种形式。平板桩又有多种形式。平板桩(图图1.26槽钢和图槽钢和图1.27a一字型截面一字型截面)承受轴向应力的性承受轴向应力的性能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小，常用于能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小，常用于4m以下深度的较以下深度的较浅浅基坑或基槽，一般采用悬臂式板桩即依靠入土部分的土压力来维持板桩的稳基坑或基槽，一般采用悬臂式板桩即依靠入土部分的土压力来维持板桩的稳定或顶部设一道支撑或拉锚。定或顶部设一道支撑或拉锚。 图图1.26 槽钢钢板桩截面型式槽钢钢板桩截面型式 图图1.27 常用锁口的钢板桩截面型式常用锁口的钢

29、板桩截面型式(a) 一字型截面一字型截面 波浪式板桩，尤其是波浪式板桩，尤其是“拉森拉森”式钢板桩式钢板桩(图图1.27b)抗弯性能都较好，施工应用抗弯性能都较好，施工应用较较多。它有悬臂式板桩和有锚板桩两类，前者一般适用深度多。它有悬臂式板桩和有锚板桩两类，前者一般适用深度10m以下的基坑，后者以下的基坑，后者则可达则可达16m的基坑深度。有锚板桩是在板桩墙后设柔性系杆（如钢索、土锚杆的基坑深度。有锚板桩是在板桩墙后设柔性系杆（如钢索、土锚杆等）或在板桩墙前设刚性支撑（如大型型钢、钢管）加以固定。当基坑特别宽大等）或在板桩墙前设刚性支撑（如大型型钢、钢管）加以固定。当基坑特别宽大或基坑内不允

30、许有刚性支撑阻拦时，则可设置柔性系杆。或基坑内不允许有刚性支撑阻拦时，则可设置柔性系杆。 图图1.27 常用锁口的钢板桩截面型式常用锁口的钢板桩截面型式 (b) u型截面型截面 在基坑开挖坡面，用机械钻孔或洛阳铲成，在基坑开挖坡面，用机械钻孔或洛阳铲成，孔内放钢筋并注浆，在坡面安装钢筋网，喷射孔内放钢筋并注浆，在坡面安装钢筋网，喷射c20厚厚80200mm厚的混凝土，使土体、钢筋与厚的混凝土，使土体、钢筋与喷射混凝土面板结合，成为深基坑土钉支护，如喷射混凝土面板结合，成为深基坑土钉支护，如图图1.30所示，基坑坡面可以竖直所示，基坑坡面可以竖直90，也可是，也可是80左右，土钉长度按计算确定。

31、左右，土钉长度按计算确定。适宜于地下水位以上或经降水措施后的杂填适宜于地下水位以上或经降水措施后的杂填土、普通粘土或非松散性的砂土，在我国北方、土、普通粘土或非松散性的砂土，在我国北方、南方应用都较普遍，基坑深度一般在南方应用都较普遍，基坑深度一般在6m以下。以下。复合土钉可做到复合土钉可做到10m深甚至以上。深甚至以上。图1.30 土钉实例 地下连续墙定义地下连续墙定义 地下连续墙（地下连续墙（diaphragm wall panel trench，slurry trench，slurry wall，continuous diaphragm wall，cut-off wall等）开挖技等）开

32、挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，连续墙施工，20世纪世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前苏联得年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。由于目前挖槽机到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。由于目前挖槽机械发展很快，与之相适应的挖槽工法层出不穷；有不少新的工法已经械发展很快，与之相适应的挖槽工法层出不穷；有不少新的工法已经

33、不再使用膨润土泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化不再使用膨润土泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展；不再单纯用于防渗或挡土支护，越来越多地作为建筑物的基础，发展；不再单纯用于防渗或挡土支护，越来越多地作为建筑物的基础，所以很难给地下连续墙一个确切的定义所以很难给地下连续墙一个确切的定义1。一般地下连续墙可以定义。一般地下连续墙可以定义为为1：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡

34、土和承重功能的连续的地下墙体。土和承重功能的连续的地下墙体。地下连续墙施工流程地下连续墙施工流程修修筑筑导导墙墙导墙制作导墙制作导墙作用：在地下连续墙成槽前，应浇筑导墙及施工便道，导墙作用：在地下连续墙成槽前，应浇筑导墙及施工便道，导墙制作必须做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地导墙制作必须做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，导墙的作用是为成槽设备导向、下连续墙的轴线和标高，导墙的作用是为成槽设备导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止土体坍落。存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止土体坍落。关键要求是必须座于原状土上。关键要求是必须座于原状土上。导墙施工顺序

35、：平整场地导墙施工顺序：平整场地测量放样测量放样挖槽挖槽浇筑导墙垫浇筑导墙垫层砼层砼钢筋绑扎钢筋绑扎立模板立模板浇筑砼浇筑砼养护养护设置横向支撑设置横向支撑施工便道。整个地下连续墙导墙分为多段施工，每段施施工便道。整个地下连续墙导墙分为多段施工，每段施工长度工长度60m左右。导墙接缝采用错缝搭接，并且与地下墙左右。导墙接缝采用错缝搭接，并且与地下墙接缝错开，由预留的水平钢筋连接起来，使导墙成为整体。接缝错开，由预留的水平钢筋连接起来，使导墙成为整体。地下连续墙施工第一步地下连续墙施工第一步修筑导墙修筑导墙地下连续墙施工第一步地下连续墙施工第一步修筑导墙修筑导墙导导墙墙放放线线导导墙墙开开挖挖钢

36、筋绑扎钢筋绑扎地下连续墙施工第一步地下连续墙施工第一步修筑导墙修筑导墙导导墙墙支支模模导导墙墙混混凝凝土土浇浇筑筑地下连续墙施工第二步地下连续墙施工第二步成槽机成槽成槽机成槽苏苏州州金金泰泰35成成槽槽机机开开挖挖地下连续墙施工第三步地下连续墙施工第三步钢筋笼吊装钢筋笼吊装钢筋笼平台及钢筋对焊钢筋笼平台及钢筋对焊钢筋笼制作过程钢筋笼制作过程钢筋笼起吊钢筋笼起吊钢筋笼制作完成钢筋笼制作完成地下连续墙施工第三步地下连续墙施工第三步钢筋笼吊装钢筋笼吊装钢筋笼起钢筋笼起吊吊钢筋笼入钢筋笼入槽槽1.3.3施工排水与降水施工排水与降水集水井降水集水井降水1 井点管；井点管；2滤

37、管；滤管；3总管；总管；4弯联管；弯联管；5水泵房；水泵房； 6原原有地下水位线；有地下水位线；7降低后地下降低后地下水位线；水位线；井点降水井点降水图图1.24 轻型井点降低地下水位全貌图轻型井点降低地下水位全貌图021tlffhfhwwwlhht21witwditgwdg防治流砂的方法防治流砂的方法水下挖土法水下挖土法; 打板桩法打板桩法;抢挖法抢挖法;地下连续墙法地下连续墙法 ;枯水期施工法枯水期施工法;防治流砂最常用防治流砂最常用也最彻底的方法也最彻底的方法: 井点降水法井点降水法当基坑或沟槽宽度小于当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过且降水深度不超过

38、5m时，可用单时，可用单排线状井点排线状井点,布置在地下水流的上布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度。槽宽度。 如宽度大于如宽度大于6m或土质不良，或土质不良，则用双排线状井点则用双排线状井点,位于地下水流位于地下水流上游一排井点管的间距应小些，上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。下游一排井点管的间距可大些。 面积较大的基坑宜用环状井点面积较大的基坑宜用环状井点有时亦可布置成有时亦可布置成u形，以利挖土形，以利挖土机和运土车辆出入基坑。井点管机和运土车辆出入基坑。井点管距离基坑壁一般可取距离基坑壁一般可取0.71.2m，以防局部发

39、生漏气。井点管间距以防局部发生漏气。井点管间距一般为一般为0.8m、1.2m、1.6m或或2.0m、2.4m,由计算或经验确定。由计算或经验确定。井点管在总管四角部位适当加井点管在总管四角部位适当加密。密。 井点管埋设面至基坑底 面的距离； 降低后的地下水位至基坑 中心底面的距离，一般取0.5 1.0m。 水力坡度，实测 单排井点1/41/5，双排井点1/7，环状井点1/101/12； 基坑短边方向井点管至基坑中心的水平距离。ilhhh11hhil图图1.34 环状井点系统涌水量计算简图环状井点系统涌水量计算简图 (a)无压完整井；无压完整井； (b)无压非完整井无压非完整井 对于无压完整井对

40、于无压完整井(图图1.34a)的环状井点系统，涌水量计算公式为：的环状井点系统，涌水量计算公式为： xrsshkqlglg)2(366. 1fx2fxhksr95. 1365kdlqqqn1 . 1nld 轻型井点系统设计实例轻型井点系统设计实例111-1- 图图1.36 井点管的埋设井点管的埋设 (a)冲孔冲孔 (b)埋管埋管 图图1.37 回灌井点布置回灌井点布置 (a)回灌井点布置回灌井点布置 (b)回灌井点水位图回灌井点水位图1降水井点降水井点2回灌井点回灌井点3原水位线原水位线4基坑内降低后的水位线基坑内降低后的水位线5回灌后水位线回灌后水位线1.4 土方工程的机械化施工土方工程的机

41、械化施工(1)(1)推土机推土机图图1.41 液压式推土机外形图液压式推土机外形图 1.4.1常用土方施工机械常用土方施工机械图图1.42 下坡推土法下坡推土法 图图1.43 槽形推土槽形推土 图图1.44 并列推土并列推土 图图1.45 分批集中一次推送分批集中一次推送 (2)铲运机铲运机 图图1.46 g6-2.5型型拖式铲运机外形图拖式铲运机外形图 图图1.47 cl7型自行式铲运机外形图型自行式铲运机外形图 图图1.49 跨铲法跨铲法 图图 1.50 推土机助铲推土机助铲 图图1.51 双联铲运法双联铲运法 (3) 挖土机挖土机图图1.52 正铲挖土机开挖方式正铲挖土机开挖方式(a)侧

42、向开挖；（侧向开挖；（b）正向开挖）正向开挖 1正铲挖土机；正铲挖土机；2自卸汽车自卸汽车图图1.53 正铲一层通道多次开挖基坑正铲一层通道多次开挖基坑、为通道断面及开挖顺为通道断面及开挖顺序序 图图1.56 履带式机械传动反铲挖土机履带式机械传动反铲挖土机 图图 1.57 液压反铲挖土机工作尺寸液压反铲挖土机工作尺寸图图1.58 反铲挖土机开挖方式反铲挖土机开挖方式（a）沟端开挖；）沟端开挖； (b) 沟侧开挖沟侧开挖 1反铲挖土机；反铲挖土机；2自卸汽车；自卸汽车；3弃土堆弃土堆图图1.60 履带式拉铲挖土机履带式拉铲挖土机 图图1.61 履带式抓铲挖土机履带式抓铲挖土机 图图1.63 1

43、坡道；坡道； 2枕木垛枕木垛 图图1.62 接力式挖土示意接力式挖土示意 1.4.2 土方挖运机械选择和机械挖土的注意事土方挖运机械选择和机械挖土的注意事项项接力式挖土是利用两台或三台挖土接力式挖土是利用两台或三台挖土机分别在基坑的不同标高处同时挖机分别在基坑的不同标高处同时挖土。适合某些面积不大、深度较大土。适合某些面积不大、深度较大的基坑，即基坑内本身开坡道有困的基坑，即基坑内本身开坡道有困难，此法可避免将载重汽车开进基难，此法可避免将载重汽车开进基坑装土、运土作业。坑装土、运土作业。接力式挖土后挖土机搭枕木垛开出接力式挖土后挖土机搭枕木垛开出基坑或牵引拉出，如坡度过陡也可基坑或牵引拉出，

44、如坡度过陡也可用吊车吊运出坑。用吊车吊运出坑。图图 1.64 基坑挖土方式基坑挖土方式（a）放坡开挖（）放坡开挖（b）直立壁无支撑开挖（）直立壁无支撑开挖（c）直立壁内支撑开挖（）直立壁内支撑开挖（d）直立壁土锚开挖）直立壁土锚开挖 1.4.3基坑土方开挖方式基坑土方开挖方式盆式开挖顺盆式开挖顺序序图图1.66 岛式开挖及支撑的施工顺序示意图岛式开挖及支撑的施工顺序示意图基坑土方开挖中应注意的事项基坑土方开挖中应注意的事项支护结构与挖土应紧密配合，遵循先撑后挖、分层分支护结构与挖土应紧密配合，遵循先撑后挖、分层分段、对称、限时的原则。土方开挖宜选用合适施工机械、段、对称、限时的原则。土方开挖宜

45、选用合适施工机械、开挖程序及开挖路线。开挖程序及开挖路线。要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜。要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜。注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间过长。过长。当挖土至坑槽底当挖土至坑槽底50cm左右时，应及时抄平。左右时，应及时抄平。在基坑开挖和回填过程中应保持井点降水工作的正常在基坑开挖和回填过程中应保持井点降水工作的正常进行。进行。开挖前要编制包含周详安全技术措施的基坑开挖施工开挖前要编制包含周详安全技术措施的基坑开挖施工方案，以确保施工安全。方案，以确保施工安全。 表1.14 基坑监控项目表基坑侧壁安全等级一级二级三

46、级监测项目支护结构水平位移应测应测应测周围建筑物、地下管线变形应测应测宜测地下水位应测应测宜测桩、墙内力应测宜测可测锚杆拉力应测宜测可测支撑轴力应测宜测可测立柱变形应测宜测可测土体分层竖向位移应测宜测可测支护结构界面上侧向压力宜测可测可测1.4.4基坑支护工程的现场监测基坑支护工程的现场监测基坑类别围护结构墙顶位移监控值围护结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010表1.15 基坑变形的监控值（单位：cm)1.5土方填筑与压实土方填筑与压实对填方土料应按设计要求验收后方可填入。对填方土料应按设计要求验收后方可填入。如设计无要求，按如设计无要求，按施工手册施工手册要求如下：要求如下：碎石类土、砂土（使用细、粉砂时应取得设计单位同意）和爆破石碴可用作表层以下碎石类土、砂土（使用细、粉砂时应取得设计单位同意）和爆破石碴可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于于8%的土，仅用于无压实要求的填方。含有大量有机物的土，容易降解变形而降低承的土，仅用于无压实要求的填方。含有大量有机物的土，容易降解变形而降低承载能力；含水溶性硫酸盐大于载能力；含水溶性硫酸盐大于5%的土，在地下水的作用下，硫酸盐会逐渐