地基与基础工程施工：项目一

1、地基与基础工程施工 项目一：土方工程施工1、 复习要求：1、 了解土方工程的内容、特点及分类。2、 掌握土的工程性质、熟悉土方施工中的常用机械。3、 掌握基坑、基槽土方工程量的计算方法。4、 熟悉土方施工准备工作，掌握轻型井点降水的施工工艺。5、 掌握基坑开挖方法与要求，了解钎探与验槽。6、 掌握土方填土压实的方法和影响因素。7、 了解土方工程质量标准与安全技术。2、 复习内容：1、 土方工程的内容：包括场地平整、土方的开挖、运输和填筑，以及施工排水、降水和土壁支撑等准备和辅助工作。2、 地基是直接承受建筑物荷载作用且应力发生变化的土层。3、 基础是建筑物向地基传递荷载的下部结构。4、 天然地

2、基是不加处理就能满足设计要求，可直接在上面修建（构）建筑物的天然土层。5、 人工地基是经过人工处理后才能满足设计要求的土层。6、 基础根据埋深不同分为浅基础和深基础。7、 浅基础通常埋置深度小于5m，只需经过简单的挖槽、排水等施工工序就可以建造起来。8、 深基础是指基础埋置较深，需要借助于特殊的施工方法才能完成的基础。9、 埋深：从室设计地面至基础底面的深度。10、 土方工程的特点：工程量大，施工工期长，劳动强度大，施工条件复杂，多为露天作业，受气候、水文、地质等的影响较大，难以确定的因素较多。11、 土的工程分类：根据土的开挖难易程度将土分为松软土（一类土）、普通土（二类土）、坚土（三类土）

3、、砂砾坚土（四类土）、软石（五类土）、次坚石（六类土）、坚石（七类土）、特坚硬石（八类土）共八类。其中前四类是一般土，开挖方式是人工或机械开挖；后四类是岩石，开挖方式是爆破。12、 将土按粒径级配及液塑性进行分类是世界是许多国家采用的土分类方法。13、 我国土的工程分类标准按粒径级配及液塑性将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土。这是从土的基本特性出发，以土的颗粒尺寸、水理性质等为界定指标的分类体系，也是土的基本分类。14、 在土方工程施工中，是按土的开挖难易程度进行分类的。土的工程类别对选择土方施工机械和确定基坑边坡支护方式等方面都有重要影响。15、 土的工程性质有：土的密度、土的密实度、可松性、含

4、水量、渗透性。16、 土的密度：分为天然密度和干密度。（1）土的天然密度：是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。=m/V（2）土的干密度：单位体积中固体颗粒的质量。土的干密度越大，土越密实。工程中把干密度作为检验填土压实质量的控制指标。d=ms/V17、 土的密实度：土的密实程度。对填土的施工质量有很大影响，它是衡量回填土施工质量的重要指标。Dy=d/dmax （Dy100%）18、 土的可松性：是指在自然状态下的土经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复原来的体积。土的可松系数越小，就越好挖。Ks=V2/V1 Ks=V3/V1 其中Ks

5、：最初可松系数 Ks：最终可松系数 V1：土在天然状态下的体积 V2：土经开挖后的松散体积 V3：土经回填压实后的体积。KsKs1 V2V3V1。Ks是计算土方施工机械及运土车辆等的重要参数，Ks是计算场地平整标高及填方时所需挖土量的重要参数19、 土的含水量：是土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分比。土的含水量对土方开挖的难易程度、边坡留置的大小、回填土的夯实都有一定的影响。W=mw/ms×100%，W土的含水量，mw：土中水的质量 ms：土中固体颗粒的质量。土的含水量超过25%-30%，则机械化施工就困难，容易打滑，陷车。20、 土的最有优含水量：土在这种含水量的条件下，使用同样

6、的压实能量进行压实，所得到的密度最大。21、 土的渗透性：是指水在土体中渗流的性能。即水流通过土体的难易程度。一般用渗透系数k表示。渗透系数k是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有非常重要的意义，将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性。土质不同，土的渗透系数不同，则施工中降水和排水的速度也不同。粘土粉土砂土砾石22、 常用的土方施工机械有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机和各种碾压、夯实机械。23、 推土机：按行走方式可分为履带式推土机和轮胎式推土机。推土机适用于：一至三类土的场地清理和平整；开挖深度1.5m以内的基坑、填平沟坑。经济运距100m以内，效率

7、最高为40-60m。推土机可采用下坡推土、并列推土、槽形推土和多铲集运四种推土方法。24、 铲运机能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑和整平的土方机械。适用于：一至三类土的直接挖运，坡度20°以内的大面积挖填平压等，不适用与砾石层、冻土、沼泽地带。铲运机按行走方式分为自行式和拖式两种。铲运机的开行路线：环形路线（大环形多次铲卸，小环形一次铲卸）、“8”字型（两次铲卸）。25、 单斗挖土机按操作机构不同分为机械式和液压式两种。按工作装置不同分为正铲挖土机、反铲挖土机、抓铲挖土机、拉铲挖土机、装载机。正铲挖土机：适用于一至三类土和爆后的岩石、冻土。前进向上，强制切土。正向挖土，侧向卸土；正

8、向挖土，后方卸土。 反铲挖土机：适用于一至三类土。也可用于地下水位较高的土方。后退向下、强制切土。沟端开挖、沟侧开挖。 拉铲挖土机：适用于一至二类土，或挖取水中泥土。后退向下，自重切土。 抓产挖土机：适用于一至二类土，或挖水中淤泥。直上直下，自重切土。 装载机：用于装卸土方和散料，可用于松散软土的表层剥离、地面平整和场地清理。26、 基坑土方量计算公式：（1）V=H/6(A1+4A0+A2) H：基坑深，A1、A2：上下底面面积 A0：基坑中截面面积。（2） V=（a+mH）（b+mH）H+1/3H³H：基坑深，a、b：基坑长度、宽度，m：坡度系数27、 基槽土方量计算公式：（1）V

9、=V1+V2+V3+。Vn V1=L1/6(A1+4A0+A2) V1：第一段的土方量， L1：第一段的长度，A1、A2：上下底面面积 A0：基坑中截面面积。（3） V=L（a+mH）H³H：基槽深，a：基坑长度、宽度基槽长度，m：坡度系数20、 施工准备工作：施工准备、土方边坡与土壁支撑、土方工程施工排水与降水。21、 施工准备：场地清理、排除地面水、场地平整，修筑临时设施。22、 地面水的排除方法：排水沟（平地）、截水沟（山区）、挡水土坝（低洼）。排水沟最好设置在施工区域的边缘或道路的两旁。排水沟的横断面不小于0.5m×0.5m，纵向坡度不小于323、 三通一平：水通、

10、电通、路通、场地平整。24、 为了防止塌方，保证施工安全，在基坑（槽）开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有斜率的边坡，或者加以临时支撑以保持土壁的稳定。25、 土方边坡坡度=H/B。边坡可做成直线型、折线形、踏步形。26、 坡度系数m=B/H。27、 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及排水情况有关。28、 在基坑或沟槽开挖时，为了缩小施工面，减少土方量或受场地条件限制不能放坡时，可采用设置土壁支撑的方法施工。29、 开挖较窄的沟槽多用横撑式支撑，横撑式支撑根据挡土板不同分为水平挡土板和垂直挡土板。水平挡土板又分为断续式和连续式。湿度小的粘性土

11、挖土深度小于3m时，可用断续式水平挡土板支撑。松散、湿度大的可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很大的土，可用垂直挡板式支撑，挖土深度不限。30、 根据基坑（槽）开挖深度、场地水文地质条件和周围环境，可采用集水井降水法和井点降水法。31、 集水井降水法：又称明沟排水法。采用截、疏、抽的方法进行排水。在基坑周围或中央开挖排水沟，在沟底设集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽走。32、 排水沟及集水井的设置：在基础范围以外、地下水流的上游。排水沟坡度为1-2，集水井每隔20-40米设置一个。集水井的直径或宽度为0.7-0.8m。集水井的深度要始终地狱挖土面0.8-

12、1.0m。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1-2米，并铺设0.3m碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。33、 流砂：当基坑开挖深度大、地下水位较高而土质又不好时，用集水井降水法降水，挖至地下水位以下时，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象为流砂。34、 流砂的形成原因：内因：土壤的性质。外因：地下水及其产生的动水压力的大小。35、 在可能发生流砂的土质中，当基坑挖深超过地下水位0.5m左右时，就会发生流砂现象。36、 当基坑位于不透水层内，而不透水层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，基坑底部还可能发生管涌冒砂现象

13、。37、 防治流砂的原则：治砂必治水。38、 防治流砂的方法：一是减小或平衡动水压力；二是截住地下水流；三是改变动水压力的方向。39、 防治流砂的具体措施：枯水期施工、打板桩、水中挖土、人工降低地下水位、地下连续墙法、抛大石块，抢速度施工。此外大量地下水层中或沼泽地区施工可采用土壤冻结法、流砂地区的基础工程可用桩基或沉井。40、 井点降水法也称为人工降低地下水位法，是地下水位较高的地区施工中采取的重要措施之一。基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定的管（井），利用抽水设备，从井点管中将地下水不断抽出，使地下水位降低到坑底以下，直至基础工程施工完毕为止。41、 井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井

14、点、管井井点、深井井点。可以根据土层的渗透系数、要求降低水位的深度、工程特点及设备情况，作技术经济比较后确定。42、 轻型井点降水法：沿基坑四周将许多直径较小的井点管埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。43、 轻型井点降水法适用范围：土壤的渗透系数k=0.1-50m/d的土层。降水深度为：单级轻型井点3-6m，多级轻型井点6-12m。44、 轻型井点设备：滤管、井点管、弯联管、集水总管、抽水设备。45、 滤管：有直径12-18mm的梅花形布置的滤孔。井点管：直径和滤管相同，长度为6-9m，井点上端用弯联管与总管相连。

15、集水总管：直径100-127mm的钢管，每节钢管长4-6m，上面装有与弯联管连接的三通口。轻型井点常用的抽水设备有真空泵和离心泵。46、 轻型井点布置：应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度等要求而定。47、 当基坑宽度小于6m、降水深度不超过6m时，一般采用单排线状井点布置。当基坑宽度大于6m或宽度虽不大于6m，但土质不良时，宜采用双排线状井点。当基坑面积较大，宜采用环形井点。48、 井点管距离基坑或沟槽上口宽度不应小于1.0m，以防漏气，一般取1.0-1.7m。还应设置若干观测井。49、 轻型井点计算的目的是求出在规定的水位降低深度时，每昼夜抽取的地下水流量，即涌水量，确

16、定管井数量和间距，并选择设备。50、 无压井：水井布置在含水土层中，地下水表面为自由水。承压井：含水层处于两个不透水层之间，地下水表面有一定的压力。完整井：井底达到不透水层顶面。不完整井：井底没有达到不透水层顶面。水井类型不同，其涌水量的计算亦不同，而无压完整井的计算最完善。51、 群井的涌水量并不等于各个单井涌水量之和，而比单井涌水量小，但总的水位降低要大于单井抽水时的水位降低值。52、 井点管的安装程序：挖井点沟槽：敷设集水总管：埋设井点管：用弯联管将井点管与总管连接：安装抽水设备。53、 井点管埋设一般用水冲法：冲孔深度应比滤管底深0.5m，冲孔过程中孔洞要垂直，孔径不小于300mm。砂

17、滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利工作的关键，一般要选择干净的粗砂，以免堵塞滤管网眼，并填塞至滤管灌顶上方1.0-1.5m。54、 轻型井点的使用，应保证连续抽水，并准备双电源。正常的抽水规律是先大后小，先混后清。判断井点系统工作状况是否正常的一句是真空泵的真空度。地下构筑物竣工并回填后，方可拆除井点系统。55、 管井井点：是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。主要适用于轻型井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂或卵石地层，以及渗透系数、水量均较大且降水深度较深的潜水或承压水地区。56、 管井井点的主要设备有管井、吸水管、水泵。井管可用钢管管井、混凝土管管井

18、和塑料管管井。57、 管井的沉入可采用泥浆护壁钻孔法成孔，成孔的直径并管井直径大200mm。58、 深井井点降水是深基坑的周围埋设深于基坑的井管，通过设置在井管内的潜水泵将地下水抽出，以达到降低地下水位的目的。59、 深井井点系统主要由井管和潜水泵等组成。井管可用钢管、塑料管或混凝土管制成，管径一般为300mm，井管内径一般应大于水泵外径50mm。60、 深井的布置一般沿基坑四周每15-30m设一个深井井点，深井可采用钻孔或水冲法成孔，孔径应比井管直径大300mm以上。61、 在建筑物附近进行井点降水时，为防止降水影响或损害区域内的建筑物，必须组织建筑物下的水流失，除了可在降水区域和原有建筑物

19、之间的土层中设置一道固体抗渗屏障外，还可用回灌井点补充地下水的办法来保持地下水位。回灌井点降水井点之间应保持一定的距离，一般不小于6m。62、 为了观测降水及回灌后四周建筑物、管线的沉降情况及地下水位的变化情况，必须设置沉降观测点及水位观测井，并定时测量记录。63、 定位：将建筑物外轮廓的轴线交点测定到地面水，用木桩标定出来，木桩顶部顶小钉指示点位，这些桩称为角桩（轴线桩）。将主要轴线延长引测到安全地点并标志，称为控制桩。64、 将轴线引测到龙门板上或混凝土桩墩上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高为0。65、 放线：用石灰画出基坑基槽开挖的边线。砖基础工作面不小于150mm，混凝土及钢筋混凝土基础

20、工作面为300mm，需做地下防水时为800mm。66、 大基础开挖，根据房屋的控制点用经纬仪放出基坑四周的开挖边线。67、 基坑基槽开挖方案：对于大型基坑，应优先考虑选用机械化施工。68、 基坑基槽土方开挖原则：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。69、 基坑顶两侧一般1m内不得堆放弃土，远距离堆放弃土高度不得超过1.5m。基槽开挖后立即做垫层，如果不能立即做垫层则开挖至基底标高以上保留150-300mm厚待基础施工时再挖。机械挖土不宜直接挖到设计标高而是挖至设计标高以上200-300mm，待基础施工前人工开挖。使用铲运机、推土机保留150-200mm，使用正铲、反铲、拉铲为200-300

21、mm。70、 挖土不得挖超，如果挖超了必须用原土或接近土回填并夯实到原来的密实度。重要部位被超挖可用低强度等级的混凝土填补。71、 软土地区做好排水降水，在水位下至基坑底以下0.5-1.0m后方可开挖。相邻基坑应先深后浅，或同时进行。打桩后间隔一段时间对称挖土防止桩基移位。72、 深基坑：分层挖土，先撑后挖。深基坑施工中减少基坑弹性隆起的一个有效方法是把土体中有效应力的改变降低到最小，具体方法是加速建造主体结构，或逐步利用基础的重要来代替被挖去地基土的重量。73、 钎探：主要用来检验地基土以下2m范围内的土质是否均匀。是指在基坑基槽挖好后，用大锤把钢钎打入地基土中，根据每点打入的一定深度的锤击次数判断土质情况。钎孔布置一般间距1-2m。深度：槽宽小于80cm为1.2m；槽宽80-200cm，为1.5m；槽宽大于200cm，为2.0m。对于柱基，深度大于1.5m，并不小于短边宽度。74、