建筑工程土方工程施工技术培训讲义PPT122

土木工程施施工技术ConstructionTechnologyofCivilEngineering10/26/20221土木工程施施工施工技术施工组织（项目管理）绪论论土木工程施施工技术——是一门研究究土木工程程施工中各各主要工种种工程的工工艺原理、、技术方案案和施工方方法的学科科。10/26/20222一、课程内内容(房屋施工的的全过程)1、土石方工工程2、基础工程程3、砌体工程程4、混凝土结结构工程5、预应力混混凝土工程程6、房屋结构构安装工程程7、防水工程程8、装饰工程程二、课程研研究对象本课程研究究的是土木木工程，包包括建筑工工程、道路路与桥梁工工程、矿井井建设等专专业领域施施工技术的的一般规律律。三、课程教教学目的是使学生掌掌握土木工工程施工的的基础知识识，基本理理论和决策策方法，使使学生具有有解决土木木工程施工工中施工技技术问题的的初步能力力。10/26/20223四、课程基基本要求1、了解建筑筑工程施工工中各主要要工种工程程施工工艺艺，掌握施施工方案拟拟定的基本本方法。2、具有分析析处理施工工技术问题题的初步能能力。3、对现行施施工验收规规范、规程程和质量标标准有所了了解。五、课程特特点综合性、工工艺性、实实践性、操操作性较强强六、学习方方法注意：理论论联系实际际和知识的的综合运用用。掌握三个基基本点：基基本概念、、基本原理理、基本计计算10/26/20224七、课程在在建筑工程程中的地位位建筑工程的的四个阶段段八、建设部部推广的十十项新技术术1、深基坑支支护技术2、高强高性性能混凝土土技术3、高效钢筋筋和预应力力混凝土技技术4、粗钢筋连连接技术5、新型模板板和脚手架架应用技术术6、建筑节能能和新型墙墙体应用技技术7、新型建筑筑防水和塑塑料管技术术8、钢结构技技术9、大型构件件和设备的的整体安装装技术10、企业的计计算机应用用和管理技技术勘测设计施工验收10/26/20225九、、几几点点说说明明1、自自我我介介绍绍：：2、课课代代表表：：3、答答疑疑：：4、教教材材：：5、参参考考书书：：《施工工验验收收规规范范》《建筑筑施施工工手手册册》6、作作业业7、考考试试10/26/20226所有有建建筑筑工工程程的的施施工工,都是是由由土土方方工工程程开开始始的的,我们们的的施施工工技技术术课课程程也也就就由由此此开开始始。。工作作内内容容：：挖掘掘、、支支护护、、填填筑筑、、地地下下水水控控制制。。1.1概述述一、、土方方工工程程的的分类类及及施工工特特点点：：(一)分类类：：1、场场地地平平整整2、基基坑坑（（槽槽））、、管管沟沟施施工工3、地地下下大大型型挖挖土土工工程程（（常常采采用用““逆逆筑筑法法””））4、回回填填工工程程(二)特点点1、工工程程量量大大———采用用机机械械化化施施工工2、施施工工条条件件复复杂杂———制定定施施工工方方案案。。1土方方工工程程10/26/20227二土土的的工工程程分分类类根据据土土方方开开挖挖的的难难易易程程度度，，将将土土分分为为八八类类及及16个级级别别。。一～四类为土;五～八类为石石。10/26/20228土的类别土的级别土的名称开挖方法及工具一类土（松软土）Ⅰ砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘二类土（普通土）Ⅱ亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚砂土用锹、锄头挖掘；少许用镐翻松三类土（坚土）Ⅲ软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锲子及大锤四类土（砂砾坚土）Ⅳ重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤五类土（软石）Ⅴ-Ⅵ硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法六类土（次坚石）Ⅶ-IX泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩用爆破方法开挖，部分用镐七类土（坚石）X-XIII大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；风化痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法开挖八类土（特坚石）XIV-XVI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、辉绿岩、玢岩用爆破方法开挖土的工程分类类10/26/20229三土的工程性质质(一)土的密度:1天然密度ρ:土在天然状态态下单位体积积的质量.2干密度ρd:单位体积土中中固体颗粒的的质量.(二)土的含水量:土中所含水分分质量与土颗颗粒质量的比比值。式中:ω——土的含水量G1——含水状态时土土的质量；G2——烘干后土的质质量。G1-G2=水份的质量.干土:ω<5%潮湿土:5%≤ω≤30%湿土:ω>30%10/26/202210自然状态下的的土,经开挖后,其体积因松散散而增加,以后虽经回填填压实,仍不能恢复成成原来的体积积.土的这种性质质称为可松性性.土的可松性大大小用可松性性系数表示:式中:Ks———最初可松性系系数;Ks’———最终可松性系系数;V1——土在自然状态态下的体积(天然密实土)；V2——土经开挖后松松散状态下的的体积(松土)；V3——土经回填压实实后的体积(压实土)。V1<V3<V21<KS′<KS(三)土的可松性:312VVV10/26/202211说明：（1）计算土方量量：用天然密密实土的体积积V1（2）土方运输：用用松土的体积V2，考虑KS（3）土方回填：用用压实土的体积积V3，考虑KS′土的类型KsKs’一类土1.08

～1.171.01～1.03二类土1.14～1.241.02～1.05三类土1.24～1.301.04～1.07四类土1.26～1.451.06～1.20五类土1.30～1.501.10～1.30六类土1.45～1.501.28～1.30土的可松性系系数10/26/202212土体孔隙中的的自由水在重重力作用下会会产生流动,土体被水透过过的性质称为为渗透性.土的渗透性是是土的水力学学主要性质之之一.(四)土的渗透性:Lh2h1vAB达西(H.Darcy)定律:V=K·————=K·I

h1-h2L式中:I=————=---称为水力坡度;K----渗透系数(m/h,m/d)为一比例系数,当I

=1.0时,V=Kh1-h2LhL10/26/202213土的类型K(m/d)土的类型K(m/d)漂石(无砂质充填)500

～1000粉砂0.5～1卵石100～500黄土0.25～0.5砾石50～150粘砂土0.1～0.5粗砂20～50轻砂粘土0.05～0.1中砂5～20重砂粘土0.001～0.05细砂1～5粘土<0.001渗透系数K经验近似值10/26/202214四、土方边坡坡和土方量计计算:(一)边坡令:m=m———边坡系数1:m=H:B=1:m———边坡坡度BHHBBH坡宽坡角坡肩坡顶坡底坡高边坡各部位名称10/26/2022151、边坡形式10/26/2022162、一般般要求求:土的类型挖方深度密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂石)1.00硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土1.25硬塑、可塑的粘土及碎石类土(充填物为粘性土)1.50坚硬的粘土2.00

直壁不不加支支撑挖挖方深深度10/26/202217土的类型边坡坡度(1:m)坡顶无荷载坡顶有荷载坡顶有动载中密的砂土1:1.00

1:1.251:1.50中密的碎石土(充填物为砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑的轻亚粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土(充填物为粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的亚粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土(经井点降水后)1:1.00深度在在5m内的基基坑(槽)、管沟边边坡的的最陡陡坡度度10/26/202218土的类型边坡坡度(1:m)砂土(不包括细砂、粉砂)1：1.25～1：1.50一般性粘土硬1：0.75～1：1.00硬、塑1：1.00～1：1.25软1：1.50或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1：0.50～1：1.00充填砂土1：1.00～1：1.50临时性性挖方方边坡坡坡度度值10/26/202219挖土性质边坡坡度(1:m)在天然湿度及层理均匀、不易膨胀的粘土、粉质粘土和砂土(不包括细砂、粉砂)内挖方,深度不超过3m1:1.00～1:1.25土质同上,深度为3～12m1:1.25～1:1.50干燥地区内土质结构未经破坏的干燥黄土及类黄土,深度不超过12m1:0.10～1:1.25在碎石土和泥灰岩土内的挖方,深度不超过12m,根据土的性质、层理特性和挖方深度确定1:0.50～1:1.50在风化岩内的挖方,根据岩石性质、风化程度、层理特性和挖方深度确定1:0.20～1:1.50在微风化岩内的挖方,岩石无裂缝且无倾向挖方披角的岩层1:0.10在未风化的完整岩石内的挖方直立的永久性性土工工构筑筑物挖挖方的的边坡坡坡度度10/26/2022203、稳定定分析析采用“简单条条分法法”.又称瑞瑞典条条分法法或费费兰纽纽斯(Fellenius)法.K==Mr式中:Ms=ω·eMr=τ·L·R抗滑力力矩MsｅαRGωCD0BAτ结论:当K>1.0表示边边坡稳稳定当K=1.0表示边边坡处处于极极限平平衡状状态当K<1.0表示边边坡不不稳定定边坡稳稳定分分析简简图滑动力力矩L=R*α10/26/2022214.影响土土方边边坡稳稳定的的因素素内在因因素：：（1）抗剪剪强度度：摩摩阻力力和内内聚力力（（2）剪力力：：自自重和和外荷荷载外在因因素：：（（1）地下下水、、雨水水、施施工用用水或或生活活污水水渗入入边坡坡（（2）边坡坡上部部荷载载过大大（大大量堆堆土、、堆料料、停停放机机具））（（3）土质质条件件、边边坡留留置时时间5.思考题题:(1)为什么么粘土土的土土方边边坡稳稳定性性好?(2)为什么么雨后后边坡坡容易易塌方方?10/26/2022221.2场地平平整施施工场地平平整:就是将将天然然地面面改造造成我我们所所需要要的设设计平平面.它包括括:确定场场地设设计标标高、、计算算土方方量、、土方方调配配、选选择土土方施施工机机械、、拟定定施工工方案案.一、场场地地设计计标高高的确确定考虑因因素：：（1）生产产工艺艺与运运输；；（2）地形形；（3）挖填填方平平衡；；（4）泄水水坡度度。(如设计计无要要求，，一般般应向向排水水沟方方向作作成不小于于2‰的坡度度)方法:方格网网法(在地形形图上上划分分方格格网,边长a为10m20m40m)(一)初步确确定场场地设设计标标高原则：：场地地内挖挖填方方平衡衡,并尽量量减少少土方方工程程量.10/26/202223方法法采采用用“方格格网网法法””1.将场场地地划划分分为为边边长为为a的方方格格(一般般取取a=20m).2.测定定各各角角点点的的地地面面标标高高3.计算算设设计计标标高高H0H0计算示意图10/26/202224假设设设设计计平平面面为为水水平平面面。。根据据挖挖、、填填方方平平衡衡，，则则式中中：：H1———1个方方格格仅仅有有的的角角点点标标高高；；H2———2个方方格格共共有有的的角角点点标标高高；；H3———3个方方格格共共有有的的角角点点标标高高；；H4———4个方方格格共共有有的的角角点点标标高高；；10/26/202225(二)设计计标标高高H0的调调整整1.考虑虑土土的的可可松松性性而而提提高高设设计计标标高高调整整前前：：VW=VT调整整后后：：V´T=K´´SV´´W由于于:V´´W=VW-FW*∆∆hV´´T=VT+FT*∆∆h得:10/26/202226式中中:VW———按理理论论标标高高计计算算出出的的总总挖挖方方体体积积;FW,FT———按理理论论标标高高计计算算出出的的挖挖方方区区,填方方区区的的总总面面积积.调整整后后设设计计标标高高:H0´=H0+h10/26/2022272.考虑虑泄泄水水坡坡度度的的调调整整泄水水坡坡度度i=≥≥2‰‰hL(1)单向向泄泄水水:Hn=H0´±i··L如:H10=H0´-i··0.5a(2)双向向泄泄水水:Hn=H0´±ix·Lx±iy·Ly如:H10=H0´-ix·0.5a-iy·0.5aaaaaaaH0H0H0H10H1011ii(a)aaaaaayyH0H10H1011ixi(b)iy22H0iyH10xx场地地泄泄水水坡坡度度示示意意图图(a)单向向泄泄水水;(b)双向向泄泄水水10/26/202228二、、场场地地土土方方量量计计算算:(一)角点点施施工工高高度度hn:hn=Hn-Hn’=设计计标标高高-地面面标标高高hn为角角点点的的挖挖、、填填方方高高度度—“+””为填填方方高高度度“-”为挖方高度度角点编号地面标高施工高度设计标高(二)确定零线:零线——即挖、填方方区的分界界线零点位置:X=ah1h1+h2h1ACODBh2xa零点位置计计算10/26/202229(三)土方量计量量:1.全挖或全填填:V=(h1+h2+h3+h4)(二)两挖、两填填挖方V1,2=(+)填方V3,4=(+)a²4a²4h1²h1+h4h2²h2+h3a²4h4²h1+h4h3²h2+h3h1h2h3h4aaaah2h1h4h3全挖(全填)方格两挖两填方方格10/26/2022303.三挖挖一一填填(或三三填填一一挖挖):填方方:V4=挖方方:V1,2,3=(2h1+h2+2h3-h4)+V44.一挖挖一一填填挖方方:V1=a²h116a²6h4³(h4+h1)(h4+h3)a²6h3aah2h1h4h1h2a三挖挖一一填填(或三三填填一一挖挖)方格格一挖挖一一填填方方格格a10/26/202231三、、几几点点说说明明:(一)设计计标标高高的的确确定定(二)设计计标标高高的的调调整整(三)场地地土土方方量量计计算算(四)土方方调调配配10/26/2022321.3建筑筑基基坑坑支支护护建筑筑基基坑坑(buildingfoundationpit)————为进进行行建建筑筑物物(包括括构构筑筑物物)基础础与与地地下下室室的的施施工工所所开开挖挖的的地地面面以以下下空空间间.基坑坑支支护护(retainingandprotectingforfoundationexcavation)————为保保证证地地下下结结构构施施工工及及基基坑坑周周边边环环境境的的安安全全,对基基坑坑侧侧壁壁及及周周边边环环境境采采用的的支支挡挡、、加加固固与与保保护护措措施施.10/26/202233一、、基基坑坑支支护护的的作作用用:挡土土和和截截水水,保证证基基坑坑侧侧壁壁的的稳稳定定.二、、基基坑坑支支护护的的设设计计原原则则:(一)分类类:1.承载载能能力力极极限限状状态态2.正常常使使用用极极限限状状态态10/26/202234(二)基坑坑侧侧壁壁安安全全等等级级基坑坑侧侧壁壁安安全全等等级级及及重重要要性性系系数数安全等级破坏后果Υ0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90注:有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根椐具体情况另行确定.

10/26/202235基坑变变形的的监控控值(mm)基坑等级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3050

30二级基坑608060三级基坑80100100.10/26/202236(三)设计内内容1.基坑支支护结结构均均应进进行承承截能能力极极限状状态的的计算算；；2.对于安安全等等级为为一级级及对对支护护结构构变形形有限限定的的二级建建筑基基坑侧侧壁,尚应对对基坑坑周边边环境境及支支护结结构变形进进行验验算.3.地下水水控制制计算算和验验算.10/26/202237三、基坑支支护结结构的的选型型:支护结结构水泥土土挡墙墙式排桩与与板墙墙式边坡稳稳定式式深层搅搅拌水水泥土土桩墙墙高压旋旋喷桩桩墙板桩式式排桩式式板墙式式组合式式逆作拱拱墙式式土钉墙墙喷灌支支护钢板桩桩混合土土板桩桩型钢横横挡板板钢管桩桩、预预制混混凝土土桩钻孔灌灌筑桩桩挖孔灌灌筑桩桩现浇地地下连连续墙墙预制装装配式式地下下地下下连续续墙加筋水水泥土土桩（（SWM工法)高应力力区加加筋水水泥土土墙10/26/202238支护结结构选选型表表结构型式适用条件排桩或地下连墙1.适于基坑侧壁安全等级一、二、三级2.悬壁式结构在软土场地中不宜大于5m3.当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级2.水泥地桩施工范围内地基土承截力不宜大于150kpa3.基坑深度夹不宜大于6m土钉墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级r的非软土地2.基坑深度不宜大于12m3.当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施逆作拱墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级2.淤泥和淤泥质土场地不宜采用3.拱墙轴线的矢跨比不宜小用1/84.基坑深度不宜大于12m5.当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施放坡1.基坑侧壁安全等级宜为三级2.施工场地应满足放坡条件3.可独立或与上述其他结构结合使用4.当地下水位高于坡脚时时,应采用降水措施10/26/202239四、水平荷荷载标标准值值的计算算:(一).对于碎碎石土土及砂砂土：：1.当计算算点位位于地地下水水位以以上时时：2.当计算算点位位于地地下水水位以以下时时：式中——第i层的主主动土土压力力系数数，；——作用于于深度度处处的竖竖向应应力标标准值值，——三轴试试验,确定的的第i层土固固体不不排水水（快快）剪剪粘聚聚力标标准值值；——三轴试试验确确定的的第i层土固固体不不排水水（快快）剪剪内摩摩擦角角标准准值；；——计算点点深度度；——计算参参数，，当＜＜h时，取取，，当≥h时，取取h；——基坑外外侧水水位深深度；；——计算系系数，，当≤h时，取取1，当＞＞h时，取取零；；——水的重重度。。2-=aiikaiajkajkKcKes-=2(45)tgk2aiiKj°kijiKakajskicjzjmjzjzjzwahwahwahwahwg0wphz()()[]wawawawaakakaka2ghsijjiiijjKhmhzKcKe---+-=hdhwahZjajkejz10/26/202240(二)、对于于粉土土及粘粘性土土：(三)、当按按以上上规定定计算算的基基坑开开挖面面以上上水平平荷载载标准值值小于于零时时，应应取零零。2-=aiikaiajkajkKcKes(四)、竖向向应力力标准准值的的计算算:1k0krkkassss++=j10/26/2022411.自重竖竖向应应力:(1)计算点点位于于基坑坑开挖挖面以以上时时:式中:————深度Zj以上土土的加加权平平均天天然重重度。。jj·zmrkgs=rksjmg(2)计算点点位于于基坑坑开挖挖面以以下时时:·hrkgs=h

m

式中:————开挖面面以上上土的的加权权平均均天然然重度度。gh

m

10/26/2022422.地面附附加荷荷载引引起的的竖向向应力力:oks00kq=soks0q10/26/2022433.地面局局部荷荷载引引起的的竖向向应力力:Iks10011k2bbbq+=sIks1q1b0b45º45º45º10/26/202244五、水水平抗抗力标标准值值的计计算:(一)对于砂砂土及及碎石石土:式中——作用于于基坑坑底面面以下下深度度Zj处的竖竖向应应力标标准值值;——第i层的被被动土土压力力系数数；(二)对于粉粉土及及粘性性土：：(三)基坑底底面竖竖向应应力标标准值值:()()wpwppkpkpkp12gsijiiijjKhzKcKe--++=kpjs+=2(45)tgk2piiKj°iKpiiijjKcKepkpkpkp2+=sjj·zmpjkgs=式中——深度Zj以上土土的加加权平平均天天然重重度。。gj

m

ojzwphzkpje10/26/202245一字相相间排排列一字搭搭接排排列一字相相接排排列交错相相接排排列交错相相间排排列钢筋水水泥混混凝土土灌注注桩排排布置置形式式六、钻钻孔灌灌注混混凝土土排桩桩支护护.(一)平面布布置:10/26/202246(二)竖向布布置:排桩(pilesinrow)———以某种种桩型型按队队列式式布置置组成成的基基坑支支护结结构.冠梁(topbeam)———设置在在支护护结构构顶部部的钢钢筋混混凝土土连梁梁.腰梁(middlebeam)———设置在在支护护结构构顶部部以以下传传递支护结结构与与锚杆杆或内内支撑撑点力的钢钢筋混混凝土土梁或或钢梁梁.dhh冠梁腰梁排桩10/26/202247(三)构造要要求:悬壁式式排桩桩结构构桩径径不宜宜小于于600mm,桩间距距应根根据排排桩受受力及及桩间间土稳稳定条条件确确定.(四)施工要要求:平面位位置≤50mm垂直度度≤0.5%10/26/202248(五)悬臂式式排桩桩嵌固固深度度计算算:∑M0=0hp∑Epj-1.2goha∑Eai≥0式中∑Epi——桩、墙墙底以以上的的基坑坑内侧侧各土层层水平平抗抗力标标准值值的epjk合力之之和;hp——合力∑Epj作用点点至桩桩、墙墙底的的距离离;∑Eai——桩、墙墙底以以上的的基坑坑外侧侧各土层层水平平荷荷载准准值的的eaik合力之之和;ha——合力∑Epj作用点点至桩桩、墙墙底的的距离离;1.2———分项系系数.要求:hd≥0.3hohdphEp2∑EpjEp1∑EaiEa2Ea1Ea3Ea4hah悬壁式式支护护结构构嵌固固深度度计算算简图图10/26/202249(六)抗渗要要求:hd≥1.2g0(h-hwa)ohdhwah渗透稳稳定计计算简简图10/26/202250七、土土钉墙墙支护护土钉墙(soilnailingwall)———采用土钉加加固的基坑坑侧壁土体与与护面等组组成的支护护结构.(一)组成和构造造:1.土钉:钢筋或钢管管,长度=(0.5～1.2)h,间距宜为1～2m,与水平面夹夹角宜为5º～20º2.钢筋网:钢筋直径宜宜为6～10mm,间距宜为150～300mm.3.喷射混凝土土:强度等级不不宜低于C20,面层厚度不不宜小于80mm.10/26/202251(二)特点:1.安全可靠2.可缩短基坑坑施工工期期3.施工机具简简单,易于推广4.经济效益较较好(三)土钉抗拉承承载力计算算:单根土钉抗抗拉承载力力计算:1.25g0Tjk≤Tuj式中:Tjk——第j根土钉受拉拉荷载标准准值.10/26/202252Tjk=ζeajksxjszj/cosaj式中:ζ——荷载折减系系数.eajk——第j个土钉位置置处的基坑坑水平荷载载标准值;sxj·szj——第j根土钉与相相邻土钉的的平均水平平、垂直直间距;aj——第j根土钉与水水平面的夹夹角.10/26/202253式中:———土钉抗拉力力分项系数数,取1.3;dnj——第j根土钉锚固固体直径;qsik——土钉穿过第第i层土土体与与锚固体极极限摩阻力力标准值;li——第j根土钉在直直线破裂面面外穿越第第i稳定土体内内的长度,破裂面与水水平面的夹夹角为.Tuj=πdnj∑qsikligs1gs2β+qnβ21liTujh（β+jk）/2土钉抗拉承承载力计算算简图1—喷射混凝土土面层;2—土钉kjTuj——第j根土钉抗拉拉承载力设设计值:10/26/202254(四)施工1.分类:(1)钻孔注浆型型土钉(2)打入型土钉钉(3)射入型土钉钉2.施工工艺:基坑开挖→喷射底层混混凝土→钻孔安设土土钉→注浆→绑扎钢筋网网→喷射面层混混凝土→坡面设置10/26/202255八、钢板桩桩支护(一)分类:单锚(h=4～10m)有锚板桩无锚板桩-----悬臂板桩(h<4m)多锚(h>10m)浅埋板桩深埋板桩等弯矩布置置等反力布置置10/26/202256(二)截面:1.平板式;2.波浪式;3.Z型断面10/26/202257(三)钢板板桩桩的的破破坏坏方方式式:1.板桩桩底底端端向向外外移移动动2.板桩桩弯弯曲曲破破坏坏3.锚碇碇系系统统破破坏坏32145（a））（b））（c））板桩桩破破坏坏情情况况（a）板桩桩底底端端向向外外移移动动;(b)板桩桩弯弯曲曲破破坏坏;(c)锚碇碇系系统统破破坏坏1————板桩桩;2————拉杆杆;3————锚碇碇;4————堆土土;5————破坏坏面面10/26/202258(四)钢板板桩桩设设计计的的““三三要要素素””:1.板桩桩入入土土深深度度hd2.板桩桩截截面面弯弯矩矩M3.锚杆杆拉拉力力Rt(五)适用用范范围围:软弱弱土土层层及及地地下下水水位位较较高高的的基基坑坑.10/26/202259九、土层锚杆杆支撑:土层锚杆(soilanchor)——由设置钻孔内内、端部伸伸入稳定土层层中的钢筋或或钢绞线与孔孔内注浆体组组成的受拉杆杆体..(一)锚杆构造:组成:锚头、杆体和浆体体.锚杆长度=自由段L1+锚固段L210/26/202260(二)锚杆分类:1.按使用要求:2.按承力方式:临时性锚杆永久性锚杆摩擦型支承型(扩孔型)2.按施工方式:普通型(非预应力型型)预应力型10/26/202261(三)锚杆布置:1.锚杆层数:锚杆上下排垂垂直间距不宜宜小于2m,锚杆锚固体上覆土土层厚度不宜宜小于4m.2.水平间距:水平间距不宜宜小于1.5m.3.倾角:宜为15º～25º,且不宜大于45º.10/26/202262(四)锚杆计算:锚杆承载力计计算应符合下下式规定:式中:Td——锚杆水平拉力力设计值：Td=1.25g0TcTc——锚杆水平拉力力计算值；θ——锚杆与水平面面的倾角;Nu——锚杆轴向受拉拉承截力设计计值:q·cosudNT£10/26/202263(五)锚杆施工:1.施工工艺:定位→钻孔→安放杆体→灌浆→养护→(张拉)锚固1.钻孔干作业钻进法水作业钻进法2.要求:锚杆钻孔水平平方向孔距在在垂直方向误误差不宜大于于100mm,偏斜度不应大大于3%3.灌浆一次灌浆法二次灌浆法10/26/2022641.4地下水控制地下水控制(groundwatercontrolling)———为保证支护结结构施工、基基坑挖土、、地下室施工工及基坑周边边环境安全而而采取的排水水、降水、、截水或回灌灌措施.方法名称土类渗透系数(m/d)降水深度(m)水文地质特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土7<20.0<5上层滞水或水量不大的潜水降水真空井点0.1～20.0单级<6多级<20喷射井点0.1～20.0<20管井粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带1.0～200.0>5含水丰富的潜水、承压水、裂隙水截水粘性土、粉土、砂土、碎石、岩溶岩不限不限回灌填土、粉土、砂土、碎石土0.1～200不限地下水控制方方法适用条件件10/26/202265方法1.集水明排4.回灌2.降水——真空井点,喷射井点,管井井点3.截水10/26/202266一、集水明排排:(一)构造要求:10/26/202267（二）、水泵泵的选择:1.离心泵2.潜水泵潜水泵工作简图1-叶轮;2-轴;3-电动机;4-进水口;5-出水胶管;6-电缆10/26/202268（三））、涌涌水量量计算算:V≥≥1.5Q式中:V———基坑的的排水水量Q———基坑的的总涌涌水量量10/26/202269二、流砂砂及其其防治治:流砂现现象:当基坑坑开挖挖到地地下水水位以以下时时,有时坑坑底土土会进入入流动动状态态,随地下下水涌涌入基基坑.(一)动水压压力:GDGD21动力压压力原原理图图(a)水在土土中渗渗流的的力学学现象象;(b)动力压压力对对地基基土的的影响响1、2-土颗粒粒bρwh2Fh1h2ρwh1FbaaTLFL10/26/202270∑X=0wwILhhTrr=-=21wrh1F-wrh2F-TLF=0得:动水压压力GD:流动中中的地地下水水对土土颗粒粒产生生的压压力.GD=-T=-Iwr10/26/202271（二））流砂砂发生生的条条件件:式中:----土的浸浸水密密度(浮密度度);----土的重重力密密度;----水的密密度.GD≥=-wrˊrrˊrrrw10/26/202272(三)、流砂的防防治:1.途径:(1)减小或平衡衡动水压力力.(2)改变动水压压力的方向向.(3)截断地下水水流.2.方法:（1）抢挖法；；（（2）打钢板桩桩法；（3）水下挖土土法；（（4）在枯水季季节开挖基基坑；（5）地下连续续墙法；（（6）用井点法法降低地下下水位；10/26/202273(四)、冒砂现象象:H·ρw>h·ρ式中:H———压力水头(m);h——坑底不透水水层厚度(m)基坑Hh2134管涌冒砂

1-不透水层;2-透水层3-压力水位线;4-承压水的顶托力10/26/202274三、降水水:作用:消除流砂砂现象、、稳定定土方边边坡、、加速土的固结结.(一)、真空井井点:(轻型井点点)10/26/2022751、井点设设备:(1)管路系统统:井点管：直径50mm，长5m、6m或7m的钢管滤管管：直径同同井点管管，长1m、1.2m、1.5m总管管：直径100～127mm，每段4m，接头间距距0.8m弯联管：硬塑料料透明管管(2)排水设备备:真空泵设设备：真空泵泵、离心心泵、水水气分离离箱射流泵设设备：射流器器、离心心泵、循循环水箱箱765432181000～1500滤管构造造1-钢管;2-管壁上小小孔;3-缠绕的铁铁丝;4-细滤网;5-粗滤网;6-粗铁丝保保护网;7-井点管;8-铸铁头10/26/2022762、井点布布置:(1)平面布置置:①单排井点点：基坑上上口宽度度B<6m，降水深度度≤5m要求：布布置在地地下水上上游一侧侧，两端端伸出基基坑≥≥B②环形井点点：基坑面面积较大大井点管距距离基坑坑壁≥≥1m10/26/20227710/26/20227810/26/202279（2）高程布置:井点管露出地地面200～300mm，滤管宜埋在透透水层内。井点管的埋设设深度（不包括滤管管）HA≥H1+h+ILH1——井点管埋置面面至基坑底面的距离离(m)；h——基坑底面至降降低后的地下水位线线的距离，一般≮0.5mI——水力坡度，单单排井点点取1/4，环形井点取取1/10；L——环状井点：井井点管至基坑坑中心的水平平距离(短边)(m)单排井点：井井点管至基坑坑对边的水平平距离(m)A10/26/202280A10/26/202281井点管长度=HA+0.2(m)当井点管的长长度不能满足足降水要求时时,可采用:①降低井点管的埋设面;②采用多级井点.3.涌水量计算:涌水量Q;单位时间内通通过某过水断断面的水流量量(m³/h,m³/d).采用“水井理理论”.10/26/202282井的类型：┏无压井：无压压完整井、无无压非完整井井┗承压井：承压压完整井、承承压非完整井井10/26/202283（1）

无压完整整井根据裘布依定定律:dxdyxyKp2=Q式中:ω——过水断面;v——渗流速度;v=K·II=Q=ω·v=ω·K·Ixypω=2dxdy得:hH10/26/202284分离变量：两两边积分：：代入:π=3.14lnN=2.3lgN得:得:上式为无压完完整井单井涌涌水量计算公公式.10/26/202285考滤群井的互互相影响,井点系统的涌涌水量按下式式计算:式中：y——群井范围内任任一计算点处处降低后的地地下水位高度度，m；x1、x2…xn——计算点至各井井井点的距离离，m。n——单井的数量Hsy基坑R213nXnX1X2X3A10/26/202286若:x1=x2=……=xn=x0代入:y=H-S得:得:上式为无压完完整井井点系系统涌水量计计算公式.0lglg366.1XRy²H²KQ--=式中：K——渗透系数，m/d；S——水位降低值，，m；R——环状轻型井井点的抽水水影响半径径，近似取取，m；x0——环状井点的的假想半径径，当矩形形基坑L/B≤5，取，，m；F——环状轻型井井点管包围围的面积。。p/0Fx=10/26/202287式中：H0——抽水影响深深度，m。按下表计算算。抽水影响深深度H0注:表中S′为井点管内内水位降低低值;l为滤管长度度当计算出的的H0>H(实际含水层层厚度)，取H0=HS′S′+l0.20.30.50.8H01.3(S′+l)1.5(S′+l)1.7(S′+l)1.85(S′+l)（2）无压非完完整井:RH0sY0基坑Hh0lS’10/26/202288（3）承压完整整井:0lglg2.73XRMSKQ-=（4）承压非完完整井:0lglg2.73XRMSKQ-=l+0.5rM2M

-lM··4.井点管数量量计算与间间距确定单根井点管管的最大出出水量:(m³/d)式中:d——滤管直径(m)l——滤管长度(m)10/26/202289井点管根数数井点管间距距式中:L———总管长度，，m。在确定井点点管间距时时，还应注注意以下几几点：a.井距不能过过小，否则则彼此干扰扰大，影响响出水量，，因此井距必须大大于5d。b.在总管拐弯弯处及靠近近河流处，，井点管宜宜适当加密密。c.在渗透系数数小的土中中，考虑到到抽水使水水位降落的的时间比较长，宜宜使井距缩缩小。d.间距应与总总管上的接接头间距相相配合。(根)10/26/2022905.抽水设备的选择：真空泵和离心泵真空泵：总管长度、井点管根数、真空度最低真空度(hk)：离心泵：流量（1.5Q）、吸水扬程（≥hA+Δh）6.施工:安装顺序:排放总管→埋设井点管管→用弯联管连连接→安装抽水设设备球阀开放球阀关闭直接用井点管水冲下沉法(a)水冲下射时(b)抽水时(a)(b)

冲水管冲孔法1-冲管;2-冲嘴;3-胶皮管;4-高压水泵;5-压力表;6-起重吊钩;7-井点管;8-滤管;9-填砂;10-粘土封口10/26/202291(1).井点管的埋埋设方法：：水冲法┏（a）用冲水管冲冲孔后，沉沉设井点管管；┗（b）射水法：直直接利用井井点管水冲冲下沉。要求：孔径径≮300mm，深度≥滤管底+0.5m套管法、、钻孔法B.砂滤层：干干净粗砂填填至滤管顶顶以上1～1.5mC.封口：埋设设面下0.5～1.0m粘土封口D.试抽：漏气气、死井(2)使用：连续抽水（（先大后小小，先混后后清）(3)拔除：砂土填实（（抗渗时按按要求处理理）A10/26/202292(二)喷射井点:1.分类喷水井点喷气井点2.组成:喷射井点、、高压水泵泵、管路系系统..3.工作原理:高压水经内外管环形通道喷嘴截面变小流速增加形成局部真空抽吸地下水混合室10/26/202293

喷射井点设备布置1-喷射井管;2-滤管;3-井水总管;4-排水总管;5-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10/26/2022944.井点计算:(1)高压泵工作作水流量:Q1=n·qα式中:Q1——高压水泵的的工作水流流量(m³/h);n——喷射井点管管根数;α——排水流量与与工作水流流量之比值值,，查表;q——喷射井点出出水量(m³/h).10/26/202295型号外管直径(mm)喷射管工作水压力(MPa)工作水流量(m³/d)设计单井出水流量(m³/d)适用含水层渗透系数(m/d)喷嘴直径(mm)混合室直径(mm)1.5型并列式387140.6～0.8112.8～163.2100.8～138.20.1～5.02.5型圆心式687140.6～0.8110.4～148.8103.2～138.20.1～5.04.0型圆心式10010200.6～0.8230.4259.2～388.85.0～10.06.0型圆心式16219400.6～0.8720600～72010.0～20.0喷射井点设设计出水量量10/26/202296(1)高压泵工作作水压力:P1=Hβ式中:P1——高压水泵的的工作水压压力(m);H——喷射井点所所需的扬程程(m);β——扬程与工作作水压力之之比值,,查表.排水量与工工作水流量量比值

系数土的渗透系数/(m·dֿ¹)αβK<10.80.225K≤501.00.25K>501.20.3010/26/2022971.5土方工程的的施工一、土方的的填筑与压压实:(一)土料的选择择:首先应采用用原回填.(二)填筑方法:分层填土、、分层压实实.(三)压实方法:碾压法平碾(压路机)羊足碾夯实法振动打夯机蛙式打夯机振动压实法10/26/20229810/26/202299蛙式打夯机1-夯头;2-夯架;3-三角带;4-底盘10/26/202210010/26/2022101(四)影响压实质质量的因素素:1.含水量:最优含水量量——使填土压实实获得最大大密实度时土土的含水量量.10/26/2022102项次土的种类变动范围项次土的种类变动范围最优含水量/%(WT)最大密度/(g·cmֿ³)最优含水量/%(WT)最大密度/(g·cmֿ³)1砂土8～121.80～1.883砂土12～151.85～1.952粘土19～231.58