第一章土方填筑压实、基坑排水降水、冬雨季施工

第一章章第第四节节（P22）土方的的填筑筑与压压实压实理理论土是由由固体体相、、液体体相、、气体体相组组成的的三相相体系系。固体相相指土土中的的矿物物颗粒粒，简简称土土粒。。它构构成土土的骨骨架，，称为为土骨架架。液体相相由水水溶液液组成成，可可分为为强结结合水水、弱弱结合合水、、毛细细水、、重力力水等等。气体相相由空空气和和其它它气体体构成成。土料压压实的的实质质是破破坏土土粒的的黏结结力，，水、、气被被挤压压出以以及气气体被被压缩缩等，，使土土料的的空隙隙减少少，密密实度度提高高。一、填填方土土料的的要求求1、表层层以下下的填填料常用的的有：：碎石石土、、砂土土、爆爆破石石渣等等。路床填填筑碎碎石土土砂土填填筑爆破石石渣填填筑一、填填方土土料的的要求求2、不宜宜用作作填土土的土土料①含水水量大大的黏黏土；；（含含水量量过大大不易易压实实）②含大大量有有机物物的土土；（（吸水水后易易变形形，承承载能能力降降低。。）③含水水溶性性硫酸酸盐大大于5%的土；；（遇遇水易易溶解解，形形成孔孔洞。。）④淤泥泥；（（其中中的淤泥质质、含含有有有机质质、建筑垃垃圾、大土土块、、含水水量过过高的的土均均不得得用于于回填填）⑤冻土土；（（冻融融循环环容易易造成成回填填土下下陷））⑥膨胀土土。（（不稳稳定，，遇水水体积积变化化大））注：不不能混混杂各各种土土一起起使用用，尽尽量用用同一一类土土填筑筑。不能用用同类类时，，透水水性能能大的的在下下层。。二、压压实方方法及及压实实机械械按压实实原理理可分分为:静压式式——完全依依靠工工作轮轮载荷荷冲击式式——工作轮轮载荷荷＋冲冲击能能量振动式式——工作轮轮载荷荷＋激激振力力静压式式振动式式冲击式式（1）碾压压法:用滚滚轮压压力压压实土土壤，，达到到所需需密实实度。。适用于于大面面积填填土工工程。。工作装装置：：碾轮工作原原理：：靠碾轮轮沿土土面滚滚动时时产生生的静静压力力将土土压实实分类：：拖式、、自行行式按碾轮轮分类类：（光面面）平平碾、、羊脚脚碾、、轮胎胎碾平碾能能将土土料表表面压压得平平整、、光滑滑，故在筑路工工程中应用用较多多。羊脚碾碾羊脚长长度为为滚轮轮半径径的1/8-1/5。土层层被压压实的的厚度度为25cm-80cm。适用于于粘性、、半粘粘性土土壤。。羊足足碾压压实粘粘性土土壤时时，压压实均均匀，，生产产率高高，并并能获获得较较大的的压实实干容容重。。1-羊足式式钢棒棒；2-滚筒；；3-刮刀；；4-拖架；；5-充水口口；6-辕杆；；7-拖拉机机（部部分））羊脚碾碾滚压压土壤壤、羊羊脚插插入土土体时时，土土壤受受到挤挤压和和揉搓搓的综综合作作用，，压实实效果果好；；另外外，由由于羊羊脚碾碾的滚滚动，，表层层土壤壤不断断被翻翻松捣捣碎，，使粘粘性土土内的的气泡泡和水水泡受受到破破坏，，湿土土利于于晾干干，干干土便便于洒洒水，，从而而使土土层与与土层层之间间的结结合良良好，，土壤壤的密密实度度增大大。行驶速速度不不宜过过快，，平碾控控制在在2Km/h,羊足足碾控制制在3Km/h,否则则会影影响压压实效效果。。轮胎碾碾与光面面平碾碾相比比的优优点：：适用于于粘性和砂质土壤（1）在高高低不不平的的土层层面压压实时时，能能使整整个作作业地地段均均匀压压实。。（2）压实实时有有揉压压作用用，既既有垂垂直压压力，，又有有水平平压力力，使使土在在各个个方向向上都都能位位移，，从而而提高高压实实质量量，对对于含含有碎碎石和和卵石石的土土壤更更有效效。（3）轮胎胎压实实土壤壤时成成椭圆圆形接接触，，压实实深度度大，，施工工进度度快，，又由由于轮轮胎的的变形形关系系，压压实时时间长长，特特别适适用于于粘性性土壤壤的压压实（4）轮胎胎碾可可通过过改变变两个个性能能参数数，即即增减减配重重改变变每个个轮胎胎的负负载和和增减减轮胎胎内压压改变变接触触压力力，从从而可可适应应不同同土壤壤和不不同土土层厚厚度的的压实实性能能，其其压实实费用用也比比羊足足碾低低。轮胎碾碾（2）夯击法法（人工夯夯实/机械夯夯实）俗称““打夯夯”，，是利利用夯夯锤自自由下下落的的冲击力力来夯实实土壤壤，中中国传传统的的“打打夯””方法法有木夯、、石夯夯、飞飞硪等。石夯夯飞飞硪硪工作原理：：把重物提升升到一定高高度，然后后利用重物物的自重落落下冲击土土壤，使土土壤在动载载荷作用下下产生永久久形变而被被压实。打飞硪已成成为民俗表表演节目夯锤特点：压实土的厚厚变大，冲冲击时间短短，对土壤壤的作用力力大。适用于压实实粘性较低低的土壤。。夯实机械有有夯锤、内内燃夯土机机和蛙式打打夯机等。。蛙式打夯机机特点：结构简单，，重量轻，，操作和维维护简单，，夯实效果果好。1-电动机；2、3-皮带；4-大带轮；5-偏心块；6-夯板工作原理：：利用偏心块块在回转中中所产生的的冲击能量量，使夯头头作上下夯夯击，并使使整机向前前跃进。蛙式打夯机机夯实基底底持力层缺点：由于连续冲冲击，机体体金属结构构部分易断断裂，且夯夯头架上连连接螺栓也也易松动，，应注意经经常检查以以防止造成成偏心块飞飞出，发生生伤人事故故，效率低低。适用于沟槽，基基坑地基夯夯实，以及及素土，灰灰土回填夯夯实和室外外场地平整整等建筑场场地密实的的夯实工作作。（3）振动压实实法工作原理：：将振动压实实机放在土土层表面，，利用机械械的高频振振动，以压力波的形形式把能量传给给土壤，使使土壤颗粒粒重新组合合而达到紧紧密。适用于非粘性土土壤的振动动夯实。双钢轮振动压路机振动压路机机自行式：机型小（0.66t-10t）形式速度度快，机动动灵活，适适用于狭小小场地的压压实牵引式：机型较大（（5t-15t）由拖拉机机牵引，压压实厚度大大，生产效效率高，一一般多用于于大型水工工建筑。学习单元2：土方工程施施工任务三：土土方填筑与与压实2.填筑压压实方法三、填筑压压实的影响响因素1．压实功：压压实机械所所做的功先轻后重最优含水量量：使填土压压实获得最最大密度时时的含水量量。——小则不粘结结、摩阻大大，大则橡橡皮土；2．土的含水量量土的含水量量过大或过过小都不易易压实，当当含水量适适当时压实实效果最好好，每种土土都有其最最优含水量量，在这种种含水量的的条件下，，使用同样样的压实功功进行压实实，得到的的密度最大大。此时的的含水量成成为最优含含水量。ρw0土壤过湿时时，可先晒干或掺入干土；土壤过干时时，则应洒水湿润以求取得较佳的含水水量。回填土翻晒3．铺土厚度的的影响土在压实功功的作用下下，其应力力随深度增增加而逐渐渐减小压实机械每层铺土厚度（mm）压实遍数平碾250~3006~8羊足碾200~3508~16振动碾60~1306~8人工打夯＜2003~4本节课主要要内容结束束，大家还还有什么不不清楚的疑疑问吗？P.S.请同学们按按时完成作作业！谢谢！第一章第第五节节（P25）基坑排水、、降水方法法基坑工程中中的降低地地下水，亦亦称地下水水控制，即即在基坑工工程施工过过程中，地地下水要满满足支护结结构和挖土土的施工要要求，并且且不因地下下水位的变变化，对基基坑周围的的的环境和和设施带来来危害。主主要方法有有集水井降水水法和井点降水法法。降水目的：：（1）防止涌水水、流砂，，保证在较较干燥的状状态下施工工；（2）防止滑坡坡、塌方、、坑底隆起起；（3）减少坑壁壁支护结构构的水平荷荷载。一、基坑排排水、降水水概述和目目的流砂现象当开挖深度度大、地下下水位较高高而土质为为细砂或粉粉砂时，如如果采用集集水井法降降水开挖，，当挖至地地下水位以以下时，坑坑底下面的的土会形成成流动状态态，随地下下水涌入基基坑，这种种现象称为为流砂。明排水降水水土方坍塌二、集水井井降水法集水井法集水坑排水水法，又称称明排水法，是在基坑或沟槽槽开挖过程中,在坑（槽））底设置集水坑,并沿坑底周周围或中央央开挖具有有一定坡度度的排水沟沟,使水经排水水沟流入集集水坑,然后用水泵泵抽出坑外外。二、集水井井降水法集水井1.应用范围：水流较大大的粗粒土土层和渗水水量较小的的黏性土土土层。不易用于细细砂土和粉粉砂土层。。2.施工步骤：挖至地下下水位时，，挖排水沟沟→设集水水井→抽水水→再挖土土、沟、井井。3.集水坑降水水法缺点：：当涌水量较较大、水位位差较大或或土质为细细砂或粉砂砂，有产生生流砂、边边坡塌方及及管涌等可可能。二、集水井井降水法4.施工要求：设在基础范范围外，地地下水上游游，沿坑壁壁边缘设排排水沟、隔隔段设集水水井、由水水泵将井中中水抽出坑坑外。(1)排水沟：沿基坑底四四周设置，，底宽≮300mm，沟底低于于挖土面300-500mm，纵向坡度度不小于0.2％。沟底高高程随挖土土面高程降降低而相应应降低。(2)集水井：沿基坑底边边角设置，，间距20～40m，直径0.6～0.8m，井底低于于挖土面0.7～1.0m。长期用有有护壁和碎碎石压底。。井底高程程随挖土面面高程降低低而相应降降低。当基基坑挖至设设计高程后后，集水井井底应低于于基坑底1～2m，并铺碎石石滤层。集水井排水水法(3)水泵：离心泵、潜潜水泵。潜潜水泵具有有体积小、、质量轻、、移动方便便、安装简简单、不需需引力的特特点。二、集水井井降水法明排水法施施工三、井点降降水法井点降水是在基坑开挖前，在基坑四四周预先埋埋设一定数数量的滤水水管（井）），在基坑坑开挖前和和过程中，，利用抽水水设备不断断抽出地下下水，使地地下水位降降到基坑以下，直至土方方和基础施施工结束为为止。分类：轻型井点、电渗井点点、喷射井井点、管井井井点及深深井井点等等。三、井点降降水法1、轻型井点点降水轻型井点点降水是指延基坑坑四周或一一侧以一定定间距将井井点管（下下端为虑管管）埋入蓄蓄水层内，，井点上端端通过弯联联管与总管管连接，利利用排水设设备将地下下水经虑管管抽入井管管，再经总总管不断被被排除，从从而使原有有地下水位位降至基坑坑以下。特点：降水效果明明显，使土土壁稳定、、避免流砂砂、防止隆隆起、方便便施工的优优点，同时时也有可能能引起周围围地面和建建筑物沉降降。轻型井点降降水二级轻型井井点降水三、井点降降水法2．轻型井点点设备井管：φ38、φ51，长5～7m(常用6m)，无缝钢钢管，丝丝扣连滤滤管；滤管：φ38、φ51，长1～1.7m，开孔φ12,开孔率20～25％，包滤网网；总管：内φ75～100无缝钢管管，每节节4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接接口；连接管：使用透透明塑料料管、胶胶管或钢钢管，宜宜有阀门门；抽水设备备：真空泵——真空度高高，体形形大、耗耗能多、、构造复复杂。射流泵(常用)——简单、轻轻小、节节能隔膜泵(少用)三、井点点降水法法3、轻型井点点布置(1)平面布置置①单排：在沟槽上上游一侧侧布置，，每侧超超出沟槽槽≮B。用于沟槽宽度度B≤6m，降水深深度≤5m。单排井点点平面及及高程布布置三、井点点降水法法②双排：在沟槽两两侧布置置，每侧侧超出沟沟槽≮B。用于沟槽宽度度B>6m，或土质质不良。。③环状：在坑槽四四周布置置。用于面积较大大的基坑坑。环状井点点平面及及高程布布置（2）高程布布置：H=H1+h+iLh=0.5-1.0m一般降水水深度H≤6m；当H>6m时，降低低总管平平台面标标高。一级轻型型井点达达不到深深度要求求时，二二级布置置。三、井点点降水法法4．井点管的的埋设与与使用施工工艺艺：放线线定位→铺设总管管→冲孔→安井点管管、填砂砂砾填料料、上部部粘土密密封→弯联管连连井点管管与总管管→安抽水设设备→试抽水→观测地下下水位变变化。(1)埋设方法法：水水冲冲法：水水枪、井井管自身身(高压水)钻孔法：：正循环环钻、、反循环环钻、冲冲击钻等等。三、井点点降水法法(2)使用要求求：开挖前2～5天开泵降降水；连连续抽水水不间断断(出水规律律水量先先大后小小，先混混后清)，注意防防止堵塞塞。(3)注意问题题：1)真空度0.6～～0.7大气压；；2)死管：检检查、变变活；3)设观测井井检查水水位下降降情况。。(4)拔除井管管：基基坑坑回填后后；用安安装卷扬扬机和支支架拔出出。第一章第第六节（（P30）冬季施工工和雨季季施工措措施冬季施工工是指室外外日平均气温降低低到5℃或5℃以下，或或者最低气温降低低到0℃或0℃以下时，，用一般般的施工工方法难难以达到到预期目目的，必必须采取取特殊措措施进行行的施工工。一、土方方的冬季季施工特点：（1）、、冬期施施工期是是质量事事故的多多发期。。（2）、、冬期施施工发现现质量事事故呈滞滞后性。。（3）、、冬期施施工技术术要求高高，能源源消耗多多，施工工费用要要增加。一、土方方的冬季季施工1、地基土土的保温温防冻（1）．翻松松耙平法法（松土土防冻法法）在挖土的的地表层层先翻松松25～40cm厚表层土土并耙平平，其宽宽度应不不小于土土冻后深深度的的两倍与与基底宽宽之和。。1-雪层厚度度；2-耕深厚度度；3-地表面；；Z0-最大冻结结深度翻松耙平平1、地基土的保保温防冻（2）．雪覆覆盖防冻法①在降雨量较大大的地区，可可利用较厚的的雪层覆盖作作保温层，防防止地基土冻冻结，适用于于大面积的土土方工程。②具体做法在地面上与主主导方向垂直直的方向设置置篱笆、栅栏栏或雪堤(高度为0.5～1.0m，其间距10～15m)。一、土方的冬冬季施工1-积雪；2-篱笆；3-待挖沟槽挡雪防冻法1、地基土的保保温防冻（2）．雪覆覆盖防冻法③面积较小的沟沟槽和坑土方方工程，可以以在地面上挖挖积雪沟(深深300～500mm)，并随即用雪雪将沟填满，，以防止未挖挖土层冻结。。一、土方的冬冬季施工1-填雪；2-待挖沟槽挖沟填雪防冻冻法1、地基土的保保温防冻（3）．保温材料料覆盖法面积较小的基基槽(坑)的地基土防冻冻，可在土层层表面直接覆覆保温材料，，其宽度为土土层冻结深度度的两倍与基基槽宽度之和和。一、土方的冬冬季施工1-保温材料；2-未开挖的基坑坑；Z0-最大冻结深度度保温材料覆盖盖法一、土方的冬冬季施工2、冻土的融化化温度低于0℃，且含有水的的各类土称为为冻土，而把冬季土土层冻结的厚厚度叫冻结深度。土层冻结后后体积比冻前前增大的现象象称为冻胀。（1）、循环针法法循环针法分蒸蒸汽循环针法法和热水循环环针法两种。。（a）蒸汽循环针针；（b）热水循环针针1-主管；2-连接胶管；3-热气孔；4-支管循环针一、土方的冬冬季施工2、冻土的融化化（2）烟火烘烤法法适用于面积较较小、冻土不不深，且燃料料便宜的地区区。（3）电热法能源消耗量大大、费用高，，仅在土方量量不大时或紧紧急工程中使使用。人工法机械法爆破法开挖方法一、土方的冬冬季施工3、冻土的开挖挖（1）、人工法适用于开挖面面积较小和场场地狭窄，不不具备用其他他方法进行破破碎、开挖的的工程。（2）、机械法①冻土层厚度小小于0.25m时，可直接用用铲运机、推推土机、挖土土机挖掘。②冻土层厚度为为0.6～1.0m时，用打桩机机将楔形劈块块按一定顺序序打入冻土层层，劈裂破碎碎冻。③冻土层厚度为为可1～2m时，用起重设设备将重3～4t的尖底锤吊至至5～6m高时，脱钩自自由落下然后后用斗容量大大的挖土机进进行挖掘。(适用于大面面积的冻土开开挖)（3）、爆破法①冻土深度不不大于2m时，可采用直直立爆破孔。。②冻土深度度超过2m时，可采用水水平爆破孔。。一、土方的冬冬季施工3、冻土的开挖挖①冬期回填土应应尽量选用未未受冻、不受受冻的土壤。。②冬期填方前，，要清除基底底的冰雪和保保温材料，排排除积水，挖挖除冻块或淤淤泥。③填方宜连续进进行，且应采采取有效的保保温防冻措施施，以免地基基土或已填土土受冻。④填方时，每层层的虚铺厚度度应比常温施施工时减少20%～25%。不得超过回回填总体积的的15%，且冻土块的的粒径应小于于15cm。⑤填方的上层应应用未冻的、、不冻胀或透透水性好的土土料填筑。一、土方的冬冬季施工4、冬季回填土土施工第一章第第六节（P32）安全事故的预预防1、柱基、基坑坑、基槽和管管沟基底的土土质，必须符符合设计要求求，并严禁扰扰动。2、填方的基底底处理，必须须符合设计要要求或施工规规范的规定。。3、填方施工时时，必须按规规定分层夯压压密实。取样样测定压实后后的干密度，，应有90%以上符合设计计要求，其余余10%的最低值与设设计值的差不不应大于0.08g/cm3，且不集中。。4、土方工程的的外形尺寸与与允许偏差和和质量检验方方法，应符合合有关规定。。一、土方工程程施工的质量量标准1、在土方施工工前，必须清清楚了解地上上和地下管道道、电缆及高高压水管等情情况。在特殊殊危险地区，，必须设专人人负责工程技技术观测，挖挖土应采用人人工方法进行行。2、基坑坑开挖挖时，，两人人开挖挖的操操作间间距应应大于于2.5m，多台台机械械开挖挖时，，挖土土机的的间距距应大大于10m。挖土土应由由上而而下逐逐层进进行，，严禁禁采用用挖空空底脚脚的施施工方方法。。3、基槽槽（坑坑）开开挖应应合理理放坡坡。操操作时时应随随时注注意土土壁变变化情情况，，如发发现有有裂纹纹和部部分坍坍塌现现象，，应及及时进进行支支撑或或放坡坡，并并注意意支撑撑的稳稳固和和土壁壁的变变化。。4、基槽槽（坑坑）开开挖深深度超超过3m以上时时，应应使用用吊装装设备备吊土土，起起吊后后，坑坑内操操作人人员应应立即即离开开吊点点的垂垂直下下方，，起吊吊设备备距基基坑边边不得得少于于1.5m，坑内内人员员应佩佩戴安安全帽帽。5、用手手推车车推土土，应应铺好好道路路，卸卸土回回填时时，不不得放放手让让车自自动翻翻转。。用翻翻斗汽汽车运运土，，运输输道路路的坡坡度、、转弯弯半径径复合合有关关规定定。6、深基基坑上上下应应先挖挖好阶阶梯或或设置置靠梯梯，或或开坡坡道，，并采采取防防滑措措施，，禁止止踩踏踏支撑撑上下下。坑坑四周周应设设置安安全栏栏杆或或悬挂挂危险险标志志。7、应