《建筑施工》第一章土方工程

1、 建筑工程施工技术建筑工程施工技术 主讲：张文斌主讲：张文斌 2 绪论绪论（1）为了便于组织施工和验收划分为：）为了便于组织施工和验收划分为： 若干分部和分项工程若干分部和分项工程 。（2）按工程的部位和施工的先后次序划分为：）按工程的部位和施工的先后次序划分为： 地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面等四个地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面等四个分分部工程部工程。 （3）按施工工种不同分为）按施工工种不同分为 土石方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋土石方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋面防水工程、装饰工程等面防水工程、装饰工程等分项工程分项工程

2、 。一般一个分部工程由若干不同的分项工程组成。一般一个分部工程由若干不同的分项工程组成。 2建筑工程的施工划分建筑工程的施工划分 3现代建筑施工技术发展现代建筑施工技术发展1、在、在地基处理和基础工程地基处理和基础工程施工中推广钻孔灌注桩、旋喷桩、挖孔桩、振冲施工中推广钻孔灌注桩、旋喷桩、挖孔桩、振冲法、深层搅拌法、强夯法、地下连续墙、土层锚杆、法、深层搅拌法、强夯法、地下连续墙、土层锚杆、“逆作法逆作法”施工等施工等新技术。新技术。2、在、在现浇钢筋混凝土模板工程现浇钢筋混凝土模板工程中推广应用了爬模、滑模、台模、筒子模、中推广应用了爬模、滑模、台模、筒子模、隧道模、组合钢模板、大模板、早折

3、模板体系。隧道模、组合钢模板、大模板、早折模板体系。3、粗钢筋连接粗钢筋连接应用了电渣压力焊、钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋螺纹应用了电渣压力焊、钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋螺纹连接等先进连接技术。连接等先进连接技术。4、混凝土工程混凝土工程采用了泵送混凝土、喷射混凝土、高强混凝土以及混凝土制采用了泵送混凝土、喷射混凝土、高强混凝土以及混凝土制备和运输的机械化、自动化设备。备和运输的机械化、自动化设备。5、在、在预应力混凝土预应力混凝土方面，采用了无粘结工艺和整体预应力结构；方面，采用了无粘结工艺和整体预应力结构；6、在、在钢结构钢结构方面，采用高层钢结构技术、空间钢结构技术、轻钢结构技术、

4、方面，采用高层钢结构技术、空间钢结构技术、轻钢结构技术、钢钢混组合结构技术、高强度螺栓连接与焊接技术和钢结构防护技术。混组合结构技术、高强度螺栓连接与焊接技术和钢结构防护技术。7、在、在大型结构吊装大型结构吊装方面，创造了一系列具有我国特色的整体吊装技术。方面，创造了一系列具有我国特色的整体吊装技术。绪论绪论3 4绪论绪论4 5第一章第一章 土方工程土方工程 第二章第二章 地基处理与基础工程地基处理与基础工程第三章第三章 砌筑工程砌筑工程第四章第四章 钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程第五章第五章 结构安装工程结构安装工程第六章第六章 屋面及地下室防水工程屋面及地下室防水工程绪论绪论5第七章第七章

5、装饰装修工程装饰装修工程 6 6第一章第一章 土方工程土方工程场场地地平平整整挖挖土土与与外外运运基基底底夯夯实实基基底底钎钎探探垫垫层层与与基基础础土 方土 方回 运回 运与 回与 回填填余 土余 土外 运外 运或 取或 取土 回土 回填填 7主要施工过程：土的开主要施工过程：土的开挖挖或或爆破爆破、运运输、输、填填筑、筑、平平整和整和压压实等实等; ;准备施工过程：排水、降水。准备施工过程：排水、降水。辅助施工过程：土壁支撑辅助施工过程：土壁支撑土方工程的施工过程场地平整；场地平整；基坑基坑( (槽槽) )与管沟的开挖；与管沟的开挖；人防工程及地下建筑物的土方开挖；人防工程及地下建筑物的土

6、方开挖；路基填土及碾压等。路基填土及碾压等。 土方施工工程7 8 8本章主要内容本章主要内容 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 第四节第四节 土方机械化施工土方机械化施工 第五节第五节 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 第六节第六节 基坑（槽）施工基坑（槽）施工 第七节第七节 土方工程质量标准与安全技术土方工程质量标准与安全技术 9第一节第一节 概概 述述一、土方工程的施工特点4工程量大；工程量大；123施工工期长；施工工期长；施工条件复杂；施工条件复杂；劳动强度大。劳动强度大。 9 10

7、 土方工程施工前的准备工作10第一节第一节 概概 述述 11根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为8 8类类 ( (见表见表1-1)1-1)。 二、土的工程分类 土的工程性质对土方工程施工方法的选择、劳动量土的工程性质对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响。和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响。思考：思考：施工现场如何对施工现场如何对土的类别进行土的类别进行简易判别？简易判别？11第一节第一节 概概 述述 12土的分土的分类类土的土的级别级别土的名称土的名称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I I砂土、粉土、冲积

8、砂土层、疏松的砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）种植土、淤泥（泥炭）用锹、锄头挖掘，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IIII粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土、填土卵石的砂；种植土、填土用锹、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IIIIII软及中等密实粘土；重粉质粘土、软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，用锹、锄头挖掘，部分

9、用撬棍部分用撬棍四类土四类土砂砾坚砂砾坚土土IVIV坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石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；卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大部分用楔子及大锤锤12第一节第一节 概概 述述 1313第一节第一节 概概 述述 14 土一般由土颗粒土一般由土颗粒( (固相固相) )、水水( (液相液相) )和空气和空气( (气相气相) )三部三部分组成。分组成。 三部分之间的比例关三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变系随着周围条件

10、的变化而变 土的三相示意图土的三相示意图 化，三者相互间比例不同，反映出土的物理状态不同。化，三者相互间比例不同，反映出土的物理状态不同。三、土的基本性质 (一) 土的组成14第一节第一节 概概 述述 151.1.土的可松性与可松性系数土的可松性与可松性系数 天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，这种现象称为土的可松性土的可松性。 土的可松性用可松性系数表示。(二) 土的物理性质）。土经压实后的体积（）；体积（土挖后松散状态下的）；积（土在天然状态下的体性系数；土的最初、最后可松、式中最后可松性系数最初可松性系数333231s13s12m m m :; :VVVK

11、KVVKVVKss土的最初可松性系数土的最初可松性系数是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数。是计算填方所需挖土工程量的主要参数。 土的可松性对土的可松性对土方施工有什土方施工有什么影响？么影响？V V2 2 V V3 3 V V1 1 K KS S K KS S1 115第一节第一节 概概 述述 16例例1：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为3.0m2,基坑深基坑深2.0m，底宽为，底宽为1.5m，地基为亚粘土，计算，地

12、基为亚粘土，计算100延米长的延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。（边坡坡度基槽土方挖方量、填土量和弃土量。（边坡坡度1：m=1 ：0.5；Ks=1.30，Ks =1.05）图图1-3BH解：解：m m边坡坡度系数，边坡坡度系数，m=B/H m=B/H B=mH= 0.5 B=mH= 0.52=1.0m 2=1.0m 挖土体积挖土体积= =截面面积截面面积长长319005.1300500m填方量说明：（说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积）计算土方量：用天然密实土的体积 V V1 1 （2 2）土方运输：用）土方运输：用松土的体积松土的体积 V V2 2，考虑，考虑 K KS S （

13、3 3）土方回填：用）土方回填：用压实土的体积压实土的体积 V V3 3 ，考虑，考虑 K KS S 13s12 ; VVKVVKs16350010022)115 . 1 (5 . 1m挖方量33001000.3m基础体积34033 .1)190500(m弃土量 17作业：作业：某基坑某基坑208m3 ，现需回填，用，现需回填，用2m3 的装载车从附近的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？运土，问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）208m317第一节第一节 概概 述述 182.2.土的天然含水量土的天然含水量在天然状态下，土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分在天然

14、状态下，土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率叫土的天然含水量，反应了土的干湿程度，用率叫土的天然含水量，反应了土的干湿程度，用表示。表示。）。（土中固体颗粒的质量）；土中水的质量（式中kg kg %100 swswmmmm土的含水量测定方法：土的含水量测定方法： 把土样称量后放入烘箱内进行烘干（把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100100105105C C），直至重量不在），直至重量不在减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量烘干后土的质量msms，利用公式，利用公式 可计算出土的天然含水量。可计算出土

15、的天然含水量。如何测定土的含水如何测定土的含水量？量？18 19 土的含水量表示土的干湿程度。土的含水量表示土的干湿程度。u干土干土: 在在 5%以内；以内；u潮湿土潮湿土: 在在 530%以内；以内；u湿土湿土: 大于大于30%。 各类土的最佳含水量如下：各类土的最佳含水量如下： 砂土为砂土为8%12%； 粉土为粉土为9%15%； 粉质粘土为粉质粘土为12%15%； 粘土为粘土为19%23%。工程意义工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。回填土的夯实质量都有影响。知识拓展知识拓展19第一节第一节 概概 述述 203.

16、3.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度（）天然密度（）天然密度 土在天然状态下单位体积的质量土在天然状态下单位体积的质量 ( (简称密度简称密度) )。 土的天然密度。）；土的体积（）；土的总质量（式中 m kg 3Vm如何测定土的天然密如何测定土的天然密度？度？土的密度一般用土的密度一般用环刀法测定环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样，用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。体积相比，即得到土的天然密度。vm土的总体积气水土20第一节第一节 概概 述述 21

17、21第一节第一节 概概 述述 22 3. 3.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 （2 2）干密度）干密度 土的固体颗粒重量与总体积的比值。土的固体颗粒重量与总体积的比值。 Vmsd土的干密度。）；土的体积（）；土的固体颗粒质量（式中d3 m kg Vms干密度对土方施工干密度对土方施工有什么影响？有什么影响？干密度工程意义干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度d，从而可判，从而可判断土是否达到要求的断土是否达到要求的密实度密实度。22第一节第一节

18、概概 述述 234.4.土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比和孔隙率 孔隙比孔隙比是土的孔隙体积Vv与固体体积Vs的比值； 孔隙率孔隙率是土的孔隙体积Vv与总体积V的比值，用百分率表示。 孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。svVVe %100VVnv23第一节第一节 概概 述述 245.5.土的渗透系数土的渗透系数 土的渗透性系数表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示。 土的渗透性影响施工降水与排水的速度。24第一节第一节 概概 述述 25 第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 1平整场地平整场地：厚度在：厚度在300mm以内的挖填、找平

19、工作。以内的挖填、找平工作。 2基坑基坑：挖土底面积在：挖土底面积在20以内，且底长为底宽以内，且底长为底宽3倍者。倍者。 3基槽基槽：挖土宽度在：挖土宽度在3m以内，挖土长度等于或大于宽度以内，挖土长度等于或大于宽度3倍以上者倍以上者. 4土方土方：挖土宽度在：挖土宽度在3m以上，挖土底面积在以上，挖土底面积在20 以外以外，平整场地厚度在，平整场地厚度在300mm以外者。以外者。 5土方回填土方回填：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟槽回填。槽回填。基本概念基本概念25 2626 2727基坑回填基坑回填:指设计指设计室外地坪以下的室外地坪以下的回填

20、回填室外地坪室外地坪室内地坪室内地坪房心回填房心回填：指室指室外地坪和室内地外地坪和室内地面垫层下皮之间面垫层下皮之间的回填的回填第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 28一、基坑土方量计算1.1.基坑基坑 基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算 。即：即： 20146AAAHV）。基坑中截面的面积（）；基坑上下的底面积（、）；基坑深度（式中20221m m m AAAH28 292.2.基槽和路堤、管沟基槽和路堤、管沟 基槽和路堤管沟的土方量可以沿长度方向分段后，按下式计算 ： ）。段的长度（第）；段的土方量（第

21、式中m m 3iLiVii20146AAALVii放坡基槽留放坡基槽留工作面示意图工作面示意图29 30二、场地平整土方量计算1.1.场地平整前工作内容场地平整前工作内容确定场地设计标高；确定场地设计标高；计算挖、填土方工程量；计算挖、填土方工程量；确定土方平衡调配方案。确定土方平衡调配方案。2.2.任务任务 根据工程规模，施工期限，土的性质及现有机械设备条件，根据工程规模，施工期限，土的性质及现有机械设备条件，选择土方机械，拟订施工方案。选择土方机械，拟订施工方案。H0 31（一）场地设计标高的确定场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1

22、)小型场地小型场地挖填平衡法挖填平衡法 (2)大型场地大型场地最佳平面设计法最佳平面设计法31 321.1.初步计算场地设计标高初步计算场地设计标高2.2.场地设计标高的调整场地设计标高的调整3.3.泄水坡度对角点设计标高的影响泄水坡度对角点设计标高的影响设计文件无规定是场地平整的步骤和方法确定32（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 331.1.初步计算场地设计标高初步计算场地设计标高原则原则：使场地内挖填方平衡，即场地内挖方总量等于填方总量挖方总量等于填方总量。方法：方法：场地设计标高的计算方法一般采用方格网法方格网法，计算示意图见图。将场地划分为每格边长1040m的方格网，找

23、出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。aaaaaaH11H12H21H2233（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 34 (110) (111a) 可简化为场地设计标高计算式42221121122HHHHaNaHoNHHHHHo422211211方格角点自然标高。方格边长；方格数；式中iHaN NHHHHHo44324321H1一个方格所仅有角点的标高；一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。34（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 35确定方格角点的高程：确定方格

24、角点的高程：可采用实测法、等高线插入法可采用实测法、等高线插入法 插入法的图解法插入法的图解法35（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 36 例：例：某建筑场地地形图如图所示，方格网某建筑场地地形图如图所示，方格网a=20ma=20m，土质为，土质为粉质粘土，设计泄水坡度粉质粘土，设计泄水坡度i ix x=3=3，i iy y=2 ,=2 ,不考虑土的可不考虑土的可松性对设计标高的影响，计算挖填土方量。松性对设计标高的影响，计算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-41210131415

25、78936（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 37 解：解：计算各方格角点的地面标高（有插入法和图解法）计算各方格角点的地面标高（有插入法和图解法）37（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 38计算场地设计标高计算场地设计标高oHNHHHHHo4432432138（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 392.2.场地设计标高的调整场地设计标高的调整 (1) (1) 由于具有可松性，填土将有剩余，必要时应相应的提高由于具有可松性，填土将有剩余，必要时应相应的提高H H0 0；(2) (2) 由于设计标高以上的填方工程用土量（如房心回填），或设计标高以下由于设

26、计标高以上的填方工程用土量（如房心回填），或设计标高以下的挖方工程挖土量的影响，使设计标高降低或提高。的挖方工程挖土量的影响，使设计标高降低或提高。(3) (3) 由于边坡挖填方量不等，而引起挖填土方量的变化，需相应地增减设计由于边坡挖填方量不等，而引起挖填土方量的变化，需相应地增减设计标高。标高。挖方量挖方量填方量填方量h沟渠沟渠39 403.3.泄水坡度对角点设计标高的影响泄水坡度对角点设计标高的影响(1) (1) 单向泄水场地各点设计标高的计算单向泄水场地各点设计标高的计算 (2) (2) 双向泄水场地各点设计标高的计算双向泄水场地各点设计标高的计算 liHHn0yyxxnililHH0

27、 场地纵横方场地纵横方向的中心线标向的中心线标高高0HLyLxixiyH0Hn40（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 4141（一）场地设计标高的确定（一）场地设计标高的确定 42（二）场地土方量计算 根据方格网计算场地的填、挖土方总量的步骤如下：1.1.划分方格网计算各方格角点的施工高度划分方格网计算各方格角点的施工高度方格角点的施工高度按下式计算：。角点的自然地面标高标高）；度时，即为场地的设计无泄水坡角点的设计标高（若”为挖；”为填，以“以挖高度，角点施工高度，即填式中HHhHHhnnnn mhmhmhHijHnHnHijhn19.094.4375.4302.067.436

28、9.4339.024.4363.43321设计标高；自然地面标高；42第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 432.2.计算零点位置计算零点位置 （1 1）数解法）数解法 方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点” ,连接零点的线为零线（挖填分界线） 。；(m)方格网的边格 (m) 相邻邻角点的施工高、 (m)角点至零点的距离、 式中 212121222111 a hhxxahhhxahhhx43 44 mhmhahhhxahhhx19. 002. 03232323221mxmx1 .1819. 002. 019.

29、 0209 . 119. 002. 002. 0202144（二）场地土方量计算（二）场地土方量计算 45（2 2）图解法）图解法 图解法直接求出零点方法如图1-8所示，用尺在各角上标出挖填施工高度相应比例，用线相连，与方格相交点即为零点位置。45（二）场地土方量计算（二）场地土方量计算 4646（二）场地土方量计算（二）场地土方量计算 47 3. 3.计算方格土方工程量计算方格土方工程量 按方格网底面积图形用表1-3所列公式，计算每个方格内的挖方或填方量。 四点填方或挖方(正方形)三点填方或挖方(五角形)两点填方或挖方(梯形)一点填方或挖方(三角形)计算公式计算公式图式项目四点填方或挖方(正

30、方形)三点填方或挖方(五角形)两点填方或挖方(梯形)一点填方或挖方(三角形)计算公式计算公式图式项目32312366hbchVbca hV当b=a=c时，=1324()()248()()248hbcaVabc hhhdeaVade hh22123()25()25hbcVahhhbca221234()44aaVhhhhh47（二）场地土方量计算（二）场地土方量计算 48 三、土方调配48第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 土方调配：土方调配：就是对挖土的就是对挖土的利用、堆弃和填土利用、堆弃和填土的的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。取得三者之间的关系进行综合

31、协调的处理。 好的土方调配方案，应该是使土方运输量好的土方调配方案，应该是使土方运输量( (或费用或费用) )达到最小，而且又能方便施工。达到最小，而且又能方便施工。 49应力求达到挖方与填方应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配基本平衡和就近调配，使土方运，使土方运输量或费用最小；输量或费用最小；2.2. 土方调配应考虑土方调配应考虑近期施工与后期利用近期施工与后期利用相结合的原则；相结合的原则；3. 3. 合理布置挖、填方分区线，选择合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输恰当的调配方向、运输线路线路；4.4.好土用在回填质量要求高的地区。好土用在回填质量要求高的地区。 (一) 土

32、方调配原则49三、土方调配三、土方调配 501.1.划分调配区划分调配区 应注意：应注意：调配区的划分应与房屋或调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调，使构筑物的位置相协调，使近期施工与后期利用相结近期施工与后期利用相结合。合。(2) (2) 调配区的大小应使土方机调配区的大小应使土方机械和运输车辆的功效得到械和运输车辆的功效得到充分发挥。充分发挥。(3) (3) 当土方运距较大或场区内当土方运距较大或场区内土方不平衡时，可根据附土方不平衡时，可根据附近地形，考虑就近借土或近地形，考虑就近借土或就近弃土。就近弃土。 (二) 土方调配图表的编制50三、土方调配三、土方调配土方调配图表的编制方法

33、如下：土方调配图表的编制方法如下： 512.2.计算土方量计算土方量 按前述计算方法，求得各调配区的挖填方量，按前述计算方法，求得各调配区的挖填方量，并标写在图上。并标写在图上。51三、土方调配三、土方调配 523.3.计算调配区之间的平均运距计算调配区之间的平均运距平均运距计算方法：平均运距计算方法：（1 1）重心坐标计算）重心坐标计算 也可用作图法近似地求出形心位置以代替重心位置也可用作图法近似地求出形心位置以代替重心位置。（2 2）量取平均运距）量取平均运距 重心求出后，标于相应的调配区图上，然后用比例尺量出重心求出后，标于相应的调配区图上，然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距。每对

34、调配区之间的平均运距。VVyYVVxX 。、；、各个方格的重心坐标 各个方格的土方量 坐标标挖或填方调配区的重心 式中yx V YX52三、土方调配三、土方调配 534.4.确定土方最优调配方案确定土方最优调配方案 最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础的，常最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础的，常用用“表上作业法表上作业法”求得。求得。最小元素法最小元素法 即对运距（或单即对运距（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，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满足该分区后，以此类推，直至所有的挖方分区土

35、方量全部分完为止。部分完为止。5.5.绘制土方调配图绘制土方调配图 根据表上作业法求得最优调配方案，在地形图上绘出土根据表上作业法求得最优调配方案，在地形图上绘出土方调配图方调配图 。53三、土方调配三、土方调配 54土方开挖前需做好下列主要准备工作：土方开挖前需做好下列主要准备工作：1.1.场地清理：场地清理：拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木。电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木。2.2.排除地面水排除地面水：一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝。：一般采用排水沟、截水沟、

36、挡水土坝。3.3.修筑临时设施修筑临时设施：修好临时道路、电力、通讯及供水设施修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活以及生活和生产用临时房屋和生产用临时房屋。第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作一、施工准备54 551.1.土方边坡土方边坡 土方边坡的坡度是以土方挖方深度土方边坡的坡度是以土方挖方深度H H与放坡宽度与放坡宽度B B之比表示。即之比表示。即 基坑（槽）基坑（槽） H H式中式中 m=B/Hm=B/H，称为边坡系数称为边坡系数 B B 边坡的表示方法边坡的表示方法mHBBH:11土方边坡坡度二、土方边坡与土壁支撑55第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅

37、助工作 56 土方边坡的大小土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。 放坡深度起点放坡深度起点规定深度超过下列规定既应放坡: 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)1.0m； 硬塑、可塑的粉土及粉质黏土 1.25m； 硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)1.5m； 坚硬的黏土2m。 挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或作成直立壁加支撑。56（1 1）放坡深度起点）放坡深度起点1.1.土方边坡土方边坡 57（2 2）边坡放坡坡度规定）边坡放坡坡度规定 当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑当地质条件良好，土质均匀且地

38、下水位低于基坑( (槽槽) )或管沟底面标高时，挖方深度在或管沟底面标高时，挖方深度在5m5m以内不加支撑以内不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表的边坡的最陡坡度应符合表1-51-5规定。规定。 571.1.土方边坡土方边坡 58注：注：1.1.静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定，堆土或材料应距挖方动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定，堆土或材料应距挖方边缘边缘0.8m0.8m以外，高度不超过以外，高度不超过1.5m1.5m。 2. 2.当有成熟施工经验时，可不受本

39、表限制。当有成熟施工经验时，可不受本表限制。深度在深度在5m5m内的基坑内的基坑( (槽槽) )、管沟边坡的最陡坡度、管沟边坡的最陡坡度 58( (不加支撑不加支撑) ) 表表1-51-51.1.土方边坡土方边坡 59临时性挖方边坡值规定临时性挖方边坡值规定 永久性挖方边坡应按设计要求放坡。对临时性挖方边坡值应符合表1-6规定。 临时性挖方边坡值临时性挖方边坡值 表表1 16 6 591.1.土方边坡土方边坡 60 2.2.土壁支撑土壁支撑 当地质条件和周围环境不允许放坡时使用如下特殊支护结构土壁支撑，具体形式应根据开挖深度深度和宽度宽度、土质土质和地下水地下水条件以及开挖方法开挖方法、相邻建

40、筑物相邻建筑物等情况进行选择和设计。 横撑式支撑横撑式支撑 护坡桩挡墙护坡桩挡墙 土钉墙支护土钉墙支护 地下连续墙地下连续墙60第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程 61（1 1）横撑式土壁支撑）横撑式土壁支撑用于宽度不大、深度小的沟宽度不大、深度小的沟槽槽开挖。横撑式土壁支撑的布置：横撑式土壁支撑的布置： 1）采用横撑式支撑时，应随挖随撑随挖随撑，支撑要牢固。 2）施工中应经常检查经常检查，如有松动、变形等现象时，应及时加固或更换。 3）支撑的拆除应按回填顺序依次进行，多层支撑应自下而上逐层拆除自下而上逐层拆除，随

41、拆随随拆随填。填。612.2.土壁支撑土壁支撑干土或天然干土或天然湿度的湿度的粘土粘土类土，地下类土，地下水很少，深水很少，深度在度在3m以内以内土质较松散土质较松散或湿度很高或湿度很高的土，地下的土，地下水较少，深水较少，深度不限度不限连续式水平支撑。挡土板不留间隙，适用于较松散的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少，深度为3-5m。 6262锚拉支撑锚拉支撑水平挡土板支在桩柱内侧，桩柱一端打入土中，另一端用拉杆与锚板拉紧，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土而不能安设横撑时使用。 63（2 2）护坡桩挡墙）护坡桩挡墙1 1） 深层搅拌法水泥土桩挡墙深层搅拌法水泥

42、土桩挡墙重力式重力式利用特制的深层搅拌机特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩。（a)定位；（定位；（b)预搅下沉；（预搅下沉；（c)喷浆搅拌上升；喷浆搅拌上升；（d)重复搅拌下沉；（重复搅拌下沉；（e)重复搅拌上升；重复搅拌上升；(f)完毕完毕632.2.土壁支撑土壁支撑 64 宜连续，形成封闭的实体或格状结构。宜连续，形成封闭的实体或格状结构。深层搅拌土桩挡墙深层搅拌土桩挡墙 （块状连续壁）（块状连续壁）64（2）护坡桩挡墙 65 2）旋喷桩挡墙）旋喷桩挡墙重力式重力式

43、又叫高压喷射注浆法高压喷射注浆法，是利用工程钻机钻孔钻机钻孔至设计标高后，将钻杆从地基深处逐渐上提，同时利用安装在钻杆端部的特殊喷嘴，向周围土体喷射固化剂喷射固化剂，将软土与固化剂强制混合，使其胶结硬化后在地基中形成直径均匀的圆柱体。该固化后的圆柱体称为旋喷桩旋喷桩。桩体相连形成帷幕墙，用作支护结构。65（2 2）护坡桩挡墙）护坡桩挡墙 66 3）H 型钢支柱挡板支护挡墙型钢支柱挡板支护挡墙非重力式非重力式 4）热轧锁口钢板桩）热轧锁口钢板桩非重力式非重力式适用于地下水位高且土适用于地下水位高且土质为细颗粒、松散饱和质为细颗粒、松散饱和土的支护，可防止流砂土的支护，可防止流砂现象的发生。现象的

44、发生。66（2 2）护坡桩挡墙）护坡桩挡墙 6767（2）护坡桩挡墙 68 5）钢筋水泥桩排桩挡墙）钢筋水泥桩排桩挡墙 在地面上用钻孔机械成成孔孔，浇筑混凝土浇筑混凝土，混凝土硬化形成桩。常用直径500-1000毫米 优点：优点：可使用钻孔机械，按通常灌注柱施工。 缺点缺点：整体性能较差，无防水能力68（2）护坡桩挡墙 69（3 3）地下连续墙）地下连续墙地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。作用：作用：防渗、挡土，地下室外墙的一部分；常用厚度为500-800毫米优点：优点：结构整体性好，刚度大，可作防渗墙，形状灵活。缺点：缺点：需用专用机械，成本较高。施工难点施工难点：分段施工 接头严

45、密性适用于：适用于：坑深大，土质差，地下水位高；邻近有建(构)筑物。工艺过程：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692.2.土壁支撑土壁支撑 70 地下连续墙施工工艺原理地下连续墙施工工艺原理70（3 3）地下连续墙）地下连续墙 7171（3 3）地下连续墙）地下连续墙 7272（3 3）地下连续墙）地下连续墙 73（4）土层锚杆）土层锚杆 土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。 施工工艺过程：施工工艺过程：钻孔安放拉杆灌浆养护安装锚头张拉锚固和挖土732.2.土壁支撑土壁支撑 74 （5）土钉墙支护）土钉墙支护 作用：作用：土钉

46、与土体形成复合体，提高边坡稳定性和超载能力，增强土体破坏延性；特点：特点：土体稳定性好，位移小，施工简便，费用低，对邻近建筑物影响小。分层分段施工，阶段不稳定性。适用于：适用于：地下水位以上的杂填土、粘性土、非松散砂土。边坡坡度7090 。工艺过程：工艺过程：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。742.2.土壁支撑土壁支撑 7575 76目的：目的： 1 1）防止地下水渗入、地面水流入基坑，为了保证施）防止地下水渗入、地面水流入基坑，为了保证施工的正常进行；工的正常进行； 2 2）防止边坡塌方和地基承载能力的下降。）防止边坡塌方和地基承载能力的下降。方法：方法： 分

47、为分为明排水法明排水法和人工降低地下水位法人工降低地下水位法两类两类。三、土方工程施工排水与降低地下水位76第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 77 基坑开挖时，沿坑底周围或中央开挖排水沟排水沟，在沟底设集水井集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井后用水泵水泵抽走（截、疏、抽）。 （一）明排水法（一）明排水法77三、土方工程施工排水与降低地下水位三、土方工程施工排水与降低地下水位排水沟的纵坡宜控制在12；集水井每隔2040m设置一个；集水井的直径或宽度，一般为0.70.8m；其深度随着挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.81.0m；井壁可用竹、木等简易加固。 78优点：设备简

48、单，排水方便，采用较为普通。缺点：当开挖深度大、地下水位较高而土质又不好时，容易产生流砂现象。 明排水法的特点明排水法的特点流砂现象：流砂现象：78开挖土质不好，地下水位较高的基坑时，当挖至地下水水位以下，由于地下水压力的作用，坑底下面的土会随地下水涌入基坑。这种现象称为流砂现象。流沙现象的危害：发生流砂时，土完全丧失承载能力。使施工条件恶化，难以达到开挖设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。（一）明排水法一）明排水法 791.1.流砂防治的途径流砂防治的途径 在基坑开挖中，防治流砂的主要途径有：消除(井点降井点降水水)、减少(板桩板桩)或平衡(抛石块、水下开挖、泥浆护

49、壁石块、水下开挖、泥浆护壁)动水压力。2.2.流砂防治的方法流砂防治的方法 (1) 抢挖法； (2) 打板桩法； (3) 水下挖土法； (4) 人工降低地下水位； (5) 地下连续墙法。流砂的防治办法流砂的防治办法79（一）明排水法一）明排水法 80人工降低地下水位人工降低地下水位：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备将水抽走，使地下水位降落在坑底以下，直至施工结束为止。特点特点：使所挖的土始终保持干燥状态，改善施工条件；防止流砂现象发生；提高土的强度或密实度；可适当改陡边坡以减少挖土数量。注意事项：注意事项：但在降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，施

50、工时应加以注意。人工降低地下水位的方法人工降低地下水位的方法：轻型井点、喷射井点、电渗井点、：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵法等。管井井点及深井泵法等。 （二）人工降低地下水位（二）人工降低地下水位 80三、土方工程施工排水与降低地下水位三、土方工程施工排水与降低地下水位 81降水类型及适用条件降水类型及适用条件 81（二）人工降低地下水位（二）人工降低地下水位 82 (1) (1) 轻型井点设备轻型井点设备 由管路系统和抽水设备组成由管路系统和抽水设备组成 ； 管路系统包括：管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。 轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位82（二）人工降

51、低地下水位（二）人工降低地下水位 83 井管：井管：38、51，长，长5-7m(常用常用6m)，无缝钢管，丝扣连滤，无缝钢管，丝扣连滤管；管； 滤管：滤管：38、51，长，长1-1.7m，开孔，开孔12,开孔率开孔率20-25，包滤网；包滤网； 总管：总管：内内75-100无缝钢管，每节无缝钢管，每节4m，每隔，每隔0.8、1或或1.2m有一短接口；有一短接口； 连接管：连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门； 抽水设备：抽水设备： 真空泵真空泵 真空度高，体形大、耗能多、构造复杂真空度高，体形大、耗能多、构造复杂 射流泵射流泵(常用常用)简单、轻小

52、、节能简单、轻小、节能 隔膜泵隔膜泵(少用少用) 83轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 8484轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 85 (2) (2) 轻型井点系统的布置轻型井点系统的布置 根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求在平面与竖向进行布置。在平面与竖向进行布置。1) 1) 平面布置：平面布置： 单排线状井点布置单排线状井点布置 双排井点布置双排井点布置 环状井点布置环状井点布置 85 86 2) 2) 高程布置高程布置 井管埋深：井管埋深：H埋埋H1hiL。 H1埋设面至坑底距离；埋设面至坑

53、底距离； h降水后水位线至坑底最小距离降水后水位线至坑底最小距离(一般可取一般可取0.5-1m)； i地下水降落坡度，环状地下水降落坡度，环状1/10，线状，线状1/4； L井管至基坑中心井管至基坑中心(环状环状)或另侧或另侧(线状线状)距离。距离。 当当H埋埋6m时：降低埋设面或采用二级井点或改用其它井点。时：降低埋设面或采用二级井点或改用其它井点。 86H1hiLH1 87 (3) (3) 轻型井点的计算轻型井点的计算 1）涌水量的计算）涌水量的计算首先判断井形首先判断井形,按照滤管与不透水层的关系按照滤管与不透水层的关系: 井底是否到不透水层：井底是否到不透水层：完整井完整井（到（到)和

54、和非完整井非完整井（未到（未到 ） 井底是否承压水层：井底是否承压水层：承压井承压井和和无压井无压井 87轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 88 无压完整井的涌水量计算无压完整井的涌水量计算 Q1.366K(2HS)S / (lgRlgX0) (m3/d)K土层渗透系数(m/d)；H含水层厚度(m)；S基坑水位降低值(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/B 5时，X0=(F/)1/2，否则分块计算涌水量再累加。 F井点系统所包围的面积。88 89 2）确定井管的数量与间距）确定井管的数量与间距 单井出水量：单井出水量：

55、 q65d l K1/3 (m3/d) d、l滤管直径、长度滤管直径、长度(m)； K土的渗透系数土的渗透系数 最少井点数：最少井点数： n1.1Q / q(根根) 1.1备用系数。备用系数。 平均井距：平均井距： DL总管总管 / n(m)； 实际采用井点管间距时，还应实际采用井点管间距时，还应注意以下几点：注意以下几点： 井距不能太小井距不能太小，否则彼此干否则彼此干扰大，出水量会显著减小，扰大，出水量会显著减小，因此，井距必须大于因此，井距必须大于5d 在渗透系数小的土中，井距在渗透系数小的土中，井距不应完全按计算取值不应完全按计算取值，还要还要考虑抽水时间，否则，井距考虑抽水时间，否则

56、，井距较大时，水位降落时间很长，较大时，水位降落时间很长，因此在这类土中，井距反而因此在这类土中，井距反而宜较小些。宜较小些。 靠近河流处，井点宜适当加靠近河流处，井点宜适当加密密； 井距应与总管上的接头间距井距应与总管上的接头间距相配合相配合。89轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 90 (4) (4) 抽水设备的选择抽水设备的选择一套抽水设备，常设真空泵一台，离心泵两台一套抽水设备，常设真空泵一台，离心泵两台真空泵选择真空泵选择 真空泵的类型有真空泵的类型有:干式（往复式）真空泵湿式（旋转式）真空泵 干式真空泵的型号常用有W5、W6型。总管长度不大于100M，可采用W5型，总管长度不

57、大于120M，可采用W6型。 离心泵选择离心泵选择一般选择单级离心泵，根据流量、吸水扬程及总扬程选择水泵型号。流量：流量：比基坑涌水量Q大1020%吸水扬程：吸水扬程：要大于降水深度加上各项水头损失，即(hA +h ) 。总扬程：总扬程：要满足吸水扬程和出水扬程之和。90轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 911）井点管埋设方法：）井点管埋设方法： 水冲法：水枪、井管自身水冲法：水枪、井管自身(高压水高压水) 钻孔法：正循环钻钻孔法：正循环钻 、反循环钻、冲击钻等。、反循环钻、冲击钻等。2)使用要求：使用要求： 连续抽水不间断连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清水量先大后小，先混后清)

58、，注意防止堵塞。，注意防止堵塞。3)注意问题：注意问题： 真空度真空度0.60.7大气压大气压 死管：检查、变活；死管：检查、变活； 设观测井检查水位下降情况。设观测井检查水位下降情况。(4)拔除井管：拔除井管： 基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出 (5) (5) 井点管的安装使用井点管的安装使用轻型井点的施工轻型井点的施工 放线定位放线定位排放总管排放总管冲孔冲孔沉设井点管沉设井点管灌填砂滤料、上部填灌填砂滤料、上部填粘土密封粘土密封用弯连管将井点管与总管相连用弯连管将井点管与总管相连安装抽水设备安装抽水设备开动开动设备试抽水设备试抽水测量观测井中地下水位变

59、化。测量观测井中地下水位变化。91轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 92u土方工程的施工过程主要包括：土方工程的施工过程主要包括： 土方开土方开挖挖、运运输、输、填填筑与筑与压压实等。实等。u常用的施工机械有：常用的施工机械有： 推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等。推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等。 第四节第四节 土方机械化施工土方机械化施工92 931 1、组成：、组成： 拖拉机、推土铲刀拖拉机、推土铲刀( (推土板推土板) )2 2、行走方式、行走方式: : 履带式、轮胎式履带式、轮胎式3 3、铲刀操纵方式、铲刀操纵方式 : : 钢丝绳操纵和油压操钢丝绳操纵和油压操纵两种纵两

60、种4 4、特点：、特点： 操纵灵活，运转方便，所需工作操纵灵活，运转方便，所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，能爬面较小、行驶速度快、易于转移，能爬3030左右的缓坡。左右的缓坡。一、常用土方施工机械的施工特点( (一一) ) 推土机施工推土机施工93第四节第四节 土方机械化施工土方机械化施工 94945 5、适用范围、适用范围场地清理和平整；场地清理和平整；开挖深度开挖深度1.5m1.5m以内的基坑；以内的基坑；填平沟坑；填平沟坑；配合铲运机、挖土机工作；配合铲运机、挖土机工作；在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土；在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土；也可拖挂羊足辗进行土