[工学]1 土方工程.ppt

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1、工学1 土方工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.土方工程1.1 1.1 土方规划土方规划1.1.1土方工程的内容及施工要求土方工程的内容及施工要求 1 1、内容：、内容：（1 1）场地平整：确定场地设计标高，计算挖、填土方量，）场地平整：确定场地设计标高，计算挖、填土方量，合理地进行土方调配等。合理地进行土方调配等。（2 2）土方开挖、施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。）土方开挖、施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。（3 3）土方回填与压

2、实：土料选择，填土压实的方法及回填）土方回填与压实：土料选择，填土压实的方法及回填 土质量检验等。土质量检验等。第一章：土方工程第一章：土方工程1.土方工程2 2、施工要求：、施工要求：1)1)标高、断面准确；标高、断面准确；2)2)土体有足够的强度和稳定性；土体有足够的强度和稳定性；3)3)土方量少，工期短，费用省。土方量少，工期短，费用省。1.土方工程施工前的准备工作：施工前的准备工作：1 1、进行调查研究，了解土壤的种类和工程性质；、进行调查研究，了解土壤的种类和工程性质；2 2、土方工程的施工工期、质量要求及施工条件，施工地区、土方工程的施工工期、质量要求及施工条件，施工地区 的地形、

3、地质、水文、气象等资料；的地形、地质、水文、气象等资料；3 3、编制切实可行的施工组织设计，拟定合理地施工方案；、编制切实可行的施工组织设计，拟定合理地施工方案；4 4、采用先进的施工工艺和施工组织，实现土方工程施工综、采用先进的施工工艺和施工组织，实现土方工程施工综 合机械化。合机械化。1.土方工程3 3、土方工程的特点：、土方工程的特点：1 1）工程量大，劳动力或机械设备用量大且）工程量大，劳动力或机械设备用量大且 施工工期较长；施工工期较长；2 2）施工难度较大，受地质、水文、气候、）施工难度较大，受地质、水文、气候、地下障碍物等因素影响；地下障碍物等因素影响；3 3）事故多，基坑深度、

4、面积大的易出现较）事故多，基坑深度、面积大的易出现较 大事故。大事故。1.土方工程4 4、土方工程施工前应准备资料：、土方工程施工前应准备资料：1 1）当当地地实实测测地地形形图图（包包括括测测量量成成果果），比比例例一一般般为为1 1：500 5001 1：10001000；2 2）原有地下管线、构筑物的竣工图；）原有地下管线、构筑物的竣工图；3 3）土方施工图或基础结构图；）土方施工图或基础结构图；4 4）工程地质资料；）工程地质资料；5 5）平面控制桩和水准点的有关资料；）平面控制桩和水准点的有关资料；6 6）施施工工组组织织设设计计或或施施工工方方案案：由由施施工工单单位位编编制制且且

5、经经上上级级 技技术术主主管管部部门门批批准准，并并已已得得到到建建设设单单位位和和监监理理单单位位审审核核；地地下下室室工工程程的的土土方方工工程程，必必须须经经市市级级建建设设主管部门组织的技术专家组审核通过。主管部门组织的技术专家组审核通过。1.土方工程5 5、土方工程施工组织设计（或施工方案）的内容：、土方工程施工组织设计（或施工方案）的内容：1 1）根据工程条件，选择合理适宜的施工方案和效率较高、费用较低的施工）根据工程条件，选择合理适宜的施工方案和效率较高、费用较低的施工 机械进行施工。施工方案的内容：机械进行施工。施工方案的内容：A A、工程概况：工程名称、性质、规模、基础资料、

6、占地面积，建筑面积等；、工程概况：工程名称、性质、规模、基础资料、占地面积，建筑面积等；B B、工程地质资料，场地周边条件，弃、堆土场地条件；、工程地质资料，场地周边条件，弃、堆土场地条件；C C、挖土方法：人工、机械（机械型号、台套数以及配备）；、挖土方法：人工、机械（机械型号、台套数以及配备）；D D、土方运输路线；、土方运输路线；E E、工期及进度计划，降低工期的合理措施；、工期及进度计划，降低工期的合理措施；F F、现场劳动力计划、技术管理组织机构配备、现场劳动力计划、技术管理组织机构配备 并包括以下几条并包括以下几条1.土方工程2 2）合合理理调调配配土土方方，使使总总的的土土方方施

7、施工工工工作作量量达达到到最最小小，并调配好挖土、留土（回填土）、运土等计划；并调配好挖土、留土（回填土）、运土等计划；3 3）合合理理组组织织机机械械施施工工，保保证证机机械械发发挥挥最最大大的的使使用用效效率；挖土机械与运土机械的配合率；挖土机械与运土机械的配合4 4）安安排排好好运运输输道道路路、排排水水、降降水水、止止水水、土土壁壁支支护护等一切有效措施；等一切有效措施；5 5）合合理理安安排排施施工工进进度度计计划划，尽尽量量避避免免雨雨季季施施工工。如如无法避免，应有有效的雨季施工措施和排水措施；无法避免，应有有效的雨季施工措施和排水措施；6 6）确确保保工工程程质质量量的的有有效

8、效措措施施，主主要要为为边边坡坡稳稳定定、流流砂现象的处理；砂现象的处理；7 7）确保安全施工的措施，如：人员、机械设备等。）确保安全施工的措施，如：人员、机械设备等。1.土方工程1.1.2土的工程分类及性质土的工程分类及性质1、土的分类：依开挖难易程度分为八类。、土的分类：依开挖难易程度分为八类。1.土方工程1.1.2土的工程分类及性质土的工程分类及性质 一类土一类土八类土八类土土的软硬程度土的软硬程度土方开挖土方开挖难易程度难易程度定额费用定额费用软软低低高高易易难难硬硬1.土方工程1.1.2土的工程分类及性质土的工程分类及性质 土的分类目的：土的分类目的：1、确定合理的施工方法；、确定合

9、理的施工方法；2、制定土方工程劳动定额。、制定土方工程劳动定额。1.土方工程2 2、土的工程性质：、土的工程性质：性质：土的密度（重度）、含水量、渗透性和可松性。性质：土的密度（重度）、含水量、渗透性和可松性。影响因素：影响因素：土方施工方法的选择，边坡的稳定，回填土的质量。土方施工方法的选择，边坡的稳定，回填土的质量。回填土的回填质量：回填土的回填质量：回填土的质量控制为获取最大干重度，而最大干回填土的质量控制为获取最大干重度，而最大干重度的获得必需有最佳含水量，方能将土夯压密实。重度的获得必需有最佳含水量，方能将土夯压密实。1.土方工程 土的最佳含水量和最大干重度参考值见下表：1.土方工程

10、1.1.2.3 土的渗透性 1、定义：是指水在土体中渗流的性能。一般用渗透系数K表示。表1-3表示常用的K值1.土方工程1.1.2.4土的可松性土的可松性1、定定义义：土土具具有有可可松松性性，即即在在自自然然状状态态下下的的土土，经经过过开开挖挖后后，其其体体积积因因松松散散而而增增加加，以以后后虽虽然然回回填填压压实实，仍仍不不能能恢恢复复其原有的体积。其原有的体积。土的可松性程度用可松性系数表示，即：土的可松性程度用可松性系数表示，即：最初可松性系数最初可松性系数 最终可松性系数最终可松性系数1.土方工程2 2、用途：、用途：土土方方量量的的平平衡衡调调配配，确确定定运运土土机机具具的的

11、数数量量及及弃弃土土体体积积，以及计算基坑填土所需的填方量。以及计算基坑填土所需的填方量。计计算算挖挖土土的的体体积积：实实际际的的基基坑坑大大小小，即即指指在在自自然然状状态态下土的体积下土的体积 机具运土的体积：开挖后松散体积机具运土的体积：开挖后松散体积 即；即；基坑回填体积基坑回填体积=基坑体积基坑体积基础在基坑内的体积基础在基坑内的体积1.土方工程各种土的可松性系数可参考表1-41.土方工程1.1.3土方边坡土方边坡1、定义：边坡的表示方法为、定义：边坡的表示方法为1：m，m为坡度系数即：为坡度系数即：土方边坡坡度土方边坡坡度=1：mm=2、影影响响坡坡度度的的因因素素：土土质质、开

12、开挖挖深深度度、开开挖挖方方法法、施施工工工工期、地下水位、坡顶荷载的大小、及气候条件。期、地下水位、坡顶荷载的大小、及气候条件。3、m的确定原则：的确定原则：保证土体稳定、施工安全，又要节省土方保证土体稳定、施工安全，又要节省土方1.土方工程4、开挖的形式：1.土方工程A5、土方开挖（直壁开挖）的条件、土方开挖（直壁开挖）的条件A点的土压力为零即：1.土方工程1.1.4土方量计算的基本方法土方量计算的基本方法计算立方体体积或平面面积计算立方体体积或平面面积1、基坑（槽）和路堤的土方量计算、基坑（槽）和路堤的土方量计算1）基坑（槽）：基坑（槽）和路堤的土方量按拟柱体体积计算公式计算：）基坑（槽

13、）：基坑（槽）和路堤的土方量按拟柱体体积计算公式计算：式中：式中：土方工程量（土方工程量（m3）如图所示。如图所示。对对基基坑坑来来说说：为为基基坑坑的的深深度度，分分别别为为基基坑坑的的上上下下底底面面积积（m2）；）；对对基基槽槽或或路路堤堤：为为基基槽槽或或路路堤堤的的长长度度（m），为为两两端端的的面面积积（m2）之间的中截面面积（之间的中截面面积（m2）。）。1.土方工程1.土方工程2 2、场地平整土方量计算、场地平整土方量计算-方格网法方格网法 方方格格网网大大小小（aaaa）：10m10m10m10m，15m15m15m15m，20m20m20m20m，25m25m25m25m，

14、30m30m30m30m，35m35m35m35m，40m40m40m40m，45m45m45m45m，50m50m50m50m。1)1)场地设计标高确定；场地设计标高确定；2 2）平整的场地各角点的施工高度；）平整的场地各角点的施工高度；3 3）按每个方格角点的施工高度计算出填、挖土方量；）按每个方格角点的施工高度计算出填、挖土方量；4 4）计算场地边坡的土方量，求得整个场地的填、挖土方总量。）计算场地边坡的土方量，求得整个场地的填、挖土方总量。1.土方工程 填填挖挖土土方方的的计计算算首首先先要要知知道道“零零线线”的的位位置置，在在该该线线上上，施工高度为施工高度为0 0。“零线零线”：

15、挖方区与填方区的交线。即不填不挖的交线。：挖方区与填方区的交线。即不填不挖的交线。确定方法：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线确定方法：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出零点位置（图上，用插入法求出零点位置（图1-71-7），将各相邻的零点连接），将各相邻的零点连接起来就为零线。起来就为零线。如不需要计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即如不需要计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即可。可。1.土方工程1.土方工程1）四方棱柱体的体积计算方法）四方棱柱体的体积计算方法方格四个角点全部为填或全部为挖时（图方格四个角点全部为填或全部为挖时（图1-8a1-8a）：）：

16、式中：式中：挖方或填方体积（挖方或填方体积（m m3 3）；）；方格四个角点的填挖高度，均取绝对值（方格四个角点的填挖高度，均取绝对值（m m）方格四个角点，部分为填方、部分为挖方时（图方格四个角点，部分为填方、部分为挖方时（图1-8b1-8b、c c）方法一：方法一：式式中中：方方格格角角点点中中填填（挖挖）方方施施工工高高度度的的总总和和，取取绝绝对对值值（m）；）；方格四角点施工高度之总和，取绝对值（方格四角点施工高度之总和，取绝对值（m）；）；方格边长（方格边长（m）。）。1.土方工程1.土方工程1.1.5场地平整场地平整土方调配土方调配1.1.5.1场地设计标高的确定场地设计标高的确

17、定1、场地设计标高确定应满足的条件、场地设计标高确定应满足的条件 1 1）满足建筑规划、生产工艺及运输、场地排水等要求；）满足建筑规划、生产工艺及运输、场地排水等要求；2 2）力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。）力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。3 3）充分利用地形、分区或分台阶布置，分别确定不同的设）充分利用地形、分区或分台阶布置，分别确定不同的设 计标高。计标高。1.土方工程2、场地设计标高确定的具体步骤：、场地设计标高确定的具体步骤：1）划分为边长为）划分为边长为1050m若干个方格网；若干个方格网；2）确定各小方格角点的高程）确定各小方格角点的高程(自然地面标高）；自然地面标高

18、）；方法：方法：水准仪测量；水准仪测量；根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法求得；根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法求得；1.土方工程1.土方工程3）按填挖方平衡确定设计标高）按填挖方平衡确定设计标高按每一个方格的角点的计算次数，即方格的角点为几个方格共有的情况。按每一个方格的角点的计算次数，即方格的角点为几个方格共有的情况。式中：式中：方格网数；方格网数；一个方格仅有的角点坐标；一个方格仅有的角点坐标；两个方格共有的角点坐标；两个方格共有的角点坐标；三个方格共有的角点坐标；三个方格共有的角点坐标；四个方格共有的角点坐标。四个方格共有的角点坐标。1.土方工程例如：图例如：图1-9中的

19、为：中的为：（252.45+251.40+250.60+251.60）+2(252.00+251.70+251.90+250.95+251.25+250.85)+4(251.60+251.28)=251.45m1.土方工程1 1、单向泄水坡度时的设计标高（施工时）、单向泄水坡度时的设计标高（施工时）式式中中：场场地地内内任任一一点点的的设设计计标标高高（施施工工时时的的设设计计标高）；标高）；该点至设计标高的距离；该点至设计标高的距离；场地泄水坡度（不小于场地泄水坡度（不小于22）场地中心点处的标高（设计标高）场地中心点处的标高（设计标高）1.1.5.2场地设计标高的调整场地设计标高的调整1.

20、土方工程的取值的取值坐标原点在场地中心点；坐标原点在场地中心点；逆着泄水方向为数轴的箭头方向；逆着泄水方向为数轴的箭头方向；根据数轴方向的根据数轴方向的确定。确定。1.土方工程图图1-121-12，场地内任意点的设计标高则为：，场地内任意点的设计标高则为：1.土方工程场地有双面泄水坡度时的设计标高场地有双面泄水坡度时的设计标高 场场地地内内已已调调整整的的设设计计标标高高为为场场地地纵纵横横方方向向中中心心线线的的标标高高（因此将场地中心作为坐标的原点）（因此将场地中心作为坐标的原点）式中：式中：该点沿该点沿X-XX-X，Y-YY-Y方向距场地中心线的距离；方向距场地中心线的距离；场地沿场地沿

21、X-XX-X，Y-YY-Y方向的泄水坡度。方向的泄水坡度。说明：说明：的取值：（与单向泄水一致）的取值：（与单向泄水一致）坐坐标标原原点点位位于于场场地地的的中中心心点点，方方向向逆逆着着泄泄水水坡坡度度方方向向，按按坐坐标标象象限限判判断断正正、负负号号，即即位位于于第第一一象象限限 皆皆为为正正；第第二二象象限限 为为负负，为为正正；第第三三象象限限、皆皆为为负负；第第四象限四象限 为正，为正，为负。为负。1.土方工程1.土方工程1.1.5.3 1.1.5.3 场地土方量计算场地土方量计算场地土方量计算步骤如下：场地土方量计算步骤如下：1.土方工程1 1）场地设计标高的确定，先计算出）场地

22、设计标高的确定，先计算出（2 2）场场地地设设计计标标高高的的调调整整，一一般般考考虑虑场场地地泄泄水水坡坡度度的的影影响响（分清单面泄水或双面泄水），计算出（分清单面泄水或双面泄水），计算出 ；（3 3）求各方格角点的施工高度）求各方格角点的施工高度 式式中中：角角点点的的施施工工高高度度，以以“+”“+”为为填填土土，“”“”为为挖挖土；土；角点的设计标高（考虑泄水坡度）；角点的设计标高（考虑泄水坡度）；角点的自然地面标高。角点的自然地面标高。(4)(4)绘出零线绘出零线(5)(5)计场算地挖、填土方量计场算地挖、填土方量1.土方工程例如：图例如：图1-14中，已知场地方格边长中，已知场地

23、方格边长场地设计标高场地设计标高 ：(43.24+44.34+42.58+43.31)+2(43.67+43.97+42.94+44.17(43.24+44.34+42.58+43.31)+2(43.67+43.97+42.94+44.17 +42.90+43.23)+4(43.35+43.76)+42.90+43.23)+4(43.35+43.76)=43.48m=43.48m考虑泄水坡度后的设计标高考虑泄水坡度后的设计标高 依次类推依次类推,见图见图1-141-14各方格角点的的施工高度各方格角点的的施工高度 (挖挖)1.土方工程1.1.6土方调配土方调配 工工作作内内容容：划划分分调调配

24、配区区；计计算算土土方方调调配配区区之之间间的的平平均均运运距距（或或单单位位土土方方运运价价，或或单单位位土土方方施施工工费费用用）；确确定定土土方方最最优优调配方案；绘制土方调配图表。调配方案；绘制土方调配图表。1.1.6.1土方调配区的划分土方调配区的划分1、原则：、原则：1）应力求挖填平衡、运距最短、费用最省；）应力求挖填平衡、运距最短、费用最省；2）便于改土造田、支援农业；）便于改土造田、支援农业；3）考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。）考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。1.土方工程2、划分调配区应注意：、划分调配区应注意：1）调调配配区区的的划划分分应应与与房房

25、屋屋或或构构筑筑物物的的位位置置相相协协调调，满满足足工工程程施工顺序和分期施工的要求，使近期施工和后期利用相结合。施工顺序和分期施工的要求，使近期施工和后期利用相结合。2）调调配配区区的的大大小小，应应考考虑虑土土方方及及运运输输机机械械的的技技术术性性能能，使使其其功能得到充分发挥。功能得到充分发挥。3）调调配配区区的的范范围围应应与与计计算算土土方方量量用用的的方方格格网网相相协协调调，通通常常可可由若干个方格网组成一个调配区。由若干个方格网组成一个调配区。4）从从经经济济效效益益出出发发，考考虑虑就就近近借借土土或或就就近近弃弃土土区区均均可可作作为为一一个独立的调配区。个独立的调配区

26、。5）调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，）调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，避免土方重复开挖。避免土方重复开挖。1.土方工程1.1.6.2调配区之间的平均运距调配区之间的平均运距1、定义：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。、定义：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。因此，求平均运距，需先求出每个调配区重心。因此，求平均运距，需先求出每个调配区重心。2、方法：、方法：取取场场地地或或方方格格网网中中的的纵纵横横两两边边为为坐坐标标轴轴，分分别别求求出出各各区区土土方方的的重重心心位位置置，即：即：；式中：式中：挖或填方调配区的重心坐标；挖

27、或填方调配区的重心坐标；每个方格的土方量；每个方格的土方量；每个方格的重心坐标。每个方格的重心坐标。1.土方工程重重心心求求出出后后，则则标标于于相相应应的的调调配配区区图图上上，然然后后用用比比例例尺尺量量出出每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：式中：式中：挖、填方区之间的平均运距；挖、填方区之间的平均运距；填方区的重心坐标；填方区的重心坐标；挖方区的重心坐标。挖方区的重心坐标。1.土方工程1.1.6.3最优调配方案的确定最优调配方案的确定方法：表上作业法方法：表上作业法已已知知某某场场地地有有四四个个挖挖方方区区和和三三个个填填方方区区，其其相相

28、应应的的挖挖填填土土方方量量和和各各对对调调配配区区的运距如表的运距如表1-8所示。所示。（1）用）用“最小元素法最小元素法”编制初始调配方案编制初始调配方案即先在运距表（小方格）中找一个最小数值，即先在运距表（小方格）中找一个最小数值，使其尽可能的大，使其尽可能的大，然后同理按小方个格最小依次填入土方然后同理按小方个格最小依次填入土方格格内内画画上上“”号号。重重复复上上述述步步骤骤，依依次次确确定定其其余余的的数数值值，最最后后得得出出表表1-8的初始调配方案。的初始调配方案。1.土方工程1.土方工程（2）最优方案的判别法）最优方案的判别法A、将有土方的方格中的右上方的小方格下方对应填入相

29、、将有土方的方格中的右上方的小方格下方对应填入相同的数字。同的数字。B、按照对角线相等原理，填入其他数字。、按照对角线相等原理，填入其他数字。C、两个小方格数字按照、两个小方格数字按照上上-下，下，如出现如出现负数，负数，即不满足：即不满足：D、需要进一步进行调整。、需要进一步进行调整。E、调整从出现负数的方格开始。、调整从出现负数的方格开始。1.土方工程在在表表中中出出现现了了负负的的检检验验数数，这这说说明明初初始始方方案案不不是是最最优优方方案案，需要进一步进行调整。需要进一步进行调整。（3）方案的调整）方案的调整在在所所有有负负检检验验数数中中选选一一个个（一一般般可可选选最最小小的的

30、一一个个，本本例例中中为为 ），把它所对应的变量作为调整的对象。），把它所对应的变量作为调整的对象。找找出出 的的闭闭回回路路：从从 出出发发，沿沿水水平平或或竖竖直直方方向向前前进进，遇遇到到适适当当的的有有数数字字的的方方格格作作9090转转弯弯。然然后后依依次次继继续续前前进进再回到出发点，形成一条闭回路（见表）。再回到出发点，形成一条闭回路（见表）。1.土方工程1.土方工程从从空空格格 出出发发，沿沿着着闭闭回回路路（方方向向任任意意）一一直直前前进进，在在各各奇奇数数次次转转角角点点的的数数字字中中，挑挑出出一一个个最最小小的的（本本表表即即为为500500、100100中中选选10

31、0100），将将它由它由 调到调到 方格中（即为空格中）。方格中（即为空格中）。将将100100填填入入 方方格格中中，被被挑挑出出的的 为为0 0（变变为为空空格格）；同同时时将将闭闭回回路路上上其其他他奇奇数数次次转转角角上上的的数数字字都都减减去去100100，偶偶次次转转角角上上数数字字都都增增加加100100，使使得得填填、挖挖方方区区的的土土方方量量仍仍然然保保持持平平衡衡，这这样样调调整整后后，便便可可得得表表的新调配方案。的新调配方案。对对新新调调配配方方案案，仍仍用用“位位势势法法”进进行行检检验验。看看其其是是否否最最优优方方案案。若若检检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤

32、调整，直到求得最优方案为止。验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整，直到求得最优方案为止。表表中中所所有有检检验验数数均均为为正正号号，故故该该方方案案即即为为最最优优方方案案。其其土土方方的的总总运运输输量量为为：Z=40050+10070+50040+40060+10070+40040=94000（）。）。1.土方工程1.土方工程（4）土方调配图）土方调配图将将调调配配方方案案绘绘成成土土方方调调配配图图（见见图图）。在在土土方方调调配配图图上上应应注注明明挖挖填填调调配配区区、调调配配方方向向、土土方方数数量量以以及及每每对对挖挖填填调调配配区区之之间间平平均均运运距距。图图1-17（a

33、）为为本本例例的的土土方方调调配配。仅仅考考虑虑场场内的挖填平衡即可解决。内的挖填平衡即可解决。图图1-17（b）亦亦为为四四个个挖挖方方区区，三三个个填填方方区区，挖挖填填土土方方量量虽虽然然相相等等，但但由由于于地地形形狭狭长长，运运距距较较远远，故故采采用用就就近近弃弃土土和和就就近借土的平衡调配方案更为经济。近借土的平衡调配方案更为经济。1.土方工程1.土方工程1.2土方工程施工要点土方工程施工要点1、施工准备阶段建设单位应准备的工作：、施工准备阶段建设单位应准备的工作：（1）三通一平：通电、水、道路，一平为场地平；）三通一平：通电、水、道路，一平为场地平；（2）场场内内原原有有管管线

34、线分分布布情情况况及及场场地地周周围围的的市市政政管管网网的分布情况；的分布情况；（3）施工图纸齐全，完整；）施工图纸齐全，完整；（4）工程招投标工作业已完成；）工程招投标工作业已完成；（5）已办理施工许可证和工程已报质检；）已办理施工许可证和工程已报质检；（6）与工程有关外部协调工作已完成；）与工程有关外部协调工作已完成；1.土方工程2、施工单位在工程施工前应作好的工作、施工单位在工程施工前应作好的工作1）学习和审查图纸，研究工程地质资料；）学习和审查图纸，研究工程地质资料；2）编写施工组织设计（土方工程施工方案）编写施工组织设计（土方工程施工方案）研究施工现场的场地平整情况，基坑施工方案；

35、研究施工现场的场地平整情况，基坑施工方案；绘制施工总平面布置图及基坑开挖示意图；绘制施工总平面布置图及基坑开挖示意图；确确定定开开挖挖路路线线、顺顺序序、范范围围，底底板板标标高高、边边坡坡坡坡度度，排排水水沟沟的的设设置置、集集水井的位置等。以及挖出土方的堆放位置，机械设备的配置，安全方案。水井的位置等。以及挖出土方的堆放位置，机械设备的配置，安全方案。3 3）修筑好场地临时道路及供水、供电等临时设施；）修筑好场地临时道路及供水、供电等临时设施；4 4）做好材料、机具及土方机械进场工作；）做好材料、机具及土方机械进场工作；5 5）做好土方工程测量放线工作；）做好土方工程测量放线工作；6 6）

36、根根据据土土方方工工程程设设计计做做好好土土方方工工程程的的辅辅助助工工作作，如如边边坡坡稳稳定定、基基坑坑支支护护、降低地下水等；降低地下水等；7）做好图纸交底）做好图纸交底工作。工作。1.土方工程3、土方工程的施工要点、土方工程的施工要点土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实1.2.1土壁稳定土壁稳定1.2.1.1土壁塌方的原因土壁塌方的原因（1）边边坡坡过过陡陡，使使土土体体的的稳稳定定性性不不够够，而而引引起起塌塌方方现现象象；尤其是在土质差，开挖深度大的坑槽中；尤其是在土质差，开挖深度大的坑槽中；（2）雨雨水水、地地下下水水渗渗入入基基坑坑，重重

37、量量增增大大，抗抗剪剪强强度度降降低低，土坡失稳；土坡失稳；（3）基基坑坑上上边边边边缘缘附附近近大大量量堆堆土土或或停停放放机机具具、材材料料，或或由于动荷载的作用，使土体的剪应力超过土体的抗剪强度。由于动荷载的作用，使土体的剪应力超过土体的抗剪强度。1.土方工程1.2.1.2防治塌方的措施防治塌方的措施（1）放放足足边边坡坡，除除按按第第一一节节所所讲讲述述的的内内容容外外，边边坡坡系系数数除除按土体稳定分析确定，还有各地区的经验有关。按土体稳定分析确定，还有各地区的经验有关。（2）设置支撑）设置支撑表表1-13所列为一般沟槽支撑方法；所列为一般沟槽支撑方法；表表1-14所列为一般基坑支撑

38、方法；所列为一般基坑支撑方法；表表1-15所列为深基坑的支护方法。所列为深基坑的支护方法。1.土方工程1.2.2 1.2.2 施工排水施工排水 施施工工中中开开挖挖基基坑坑时时，流流入入坑坑内内的的水水有有：地地面面水水和和地地下水。降水方法：下水。降水方法：集水井降水集水井降水和和井点降水井点降水1 1、集水井降水（明沟排水）：、集水井降水（明沟排水）：1 1）定定义义：在在基基坑坑或或沟沟槽槽开开挖挖时时，在在坑坑底底设设置置集集水水井井，并并沿沿坑坑底底的的周周围围或或中中央央开开挖挖排排水水沟沟，使使水水在在重重力力作作用用下下流流入入集集水水井井内内，然后用水泵抽出坑外。然后用水泵抽

39、出坑外。1.土方工程2 2）设设置置：四四周周的的排排水水沟沟及及集集水水井井一一般般应应设设置置在在基基础础范范围围以以外外，地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基础范围内设置盲沟。地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基础范围内设置盲沟。根根据据地地下下水水量量、基基坑坑平平面面形形状状及及水水泵泵能能力力，集集水水井井每每隔隔202040m40m设置一个；基坑四个角应各设一个。设置一个；基坑四个角应各设一个。集集水水井井大大小小：直直径径或或宽宽度度一一般般为为0.60.60.8m,0.8m,深深度度低低于于挖挖土土面面0.50.51.0m1.0m。集集水水井井井井壁壁用用竹竹、木木等等加

40、加固固，并并在在井井底底铺铺设设碎碎石石滤滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出。水层，以免在抽水时将泥砂抽出。排排水水沟沟大大小小：宽宽为为0.40.40.6m,0.6m,深深为为0.4-0.6m,0.4-0.6m,并并有有一一定定的的坡坡度度(2(2左右左右)。盲盲沟沟：置置于于基基础础底底板板下下，基基础础施施工工完完毕毕后后无无法法看看见见叫叫盲盲沟沟。盲沟相当于看不见的排水沟。盲沟的尺寸同排水沟。盲沟相当于看不见的排水沟。盲沟的尺寸同排水沟。1.土方工程1.土方工程1.2.2.1井点降水井点降水1、定定义义：井井点点降降水水：在在基基坑坑开开挖挖前前，预预先先在在基基坑坑四四周周埋埋设设一一

41、定定数数量量的的滤滤水水管管（井井），在在基基坑坑开开挖挖前前和和开开挖挖过过程程中中，利利用用真真空空原原理理，使使地地下下水水位位降降低低到到坑坑底底以下。以下。2、作用：、作用：1）防止地下水涌入坑内；）防止地下水涌入坑内；2）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；3）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了管涌；）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了管涌；4）降水后，降低了深基坑围护结构的水平荷载；）降水后，降低了深基坑围护结构的水平荷载；5）消除了地下水的的渗流，也防止了流砂现象；）消除了地下水的的渗流，也防止了流砂现象

42、；6）降低地下水位后，还使土体固结，增加地基土的承载力。）降低地下水位后，还使土体固结，增加地基土的承载力。3、适用范围：、适用范围：1）土壤的渗透系数）土壤的渗透系数K=0.150m/d的土层中；的土层中；2）降水深度一般为：单级轻型点为）降水深度一般为：单级轻型点为3-6m；多级轻型点为；多级轻型点为612m。1.土方工程4、种类：、种类：种种类类：轻轻型型井井点点和和管管井井类类。选选用用一一般般根根据据土土的的渗渗透透系系数数、降降水水深度、设备条件及经济比较等因素来确定。可参见表深度、设备条件及经济比较等因素来确定。可参见表1-141.土方工程5 5、轻型井点：、轻型井点：1 1）轻

43、型井点设备）轻型井点设备 设设备备主主要要有有：井井点点管管（下下端端为为滤滤管管）、集集水水总总管管、弯弯联联管管及抽水设备及抽水设备井井点点管管：直直径径38385555的的钢钢管管，长长6 69m9m，下下端端配配有有滤滤管管和和一一个个锥锥形形铸铸铁铁塞塞头头，其其构构造造如如图图1-191-19所所示示。滤滤管管长长1.01.01.5m1.5m，管管壁壁上上钻钻有有12121818成成梅梅花花形形排排列列的的滤滤孔孔；管管壁壁外外包包两两层层滤滤网网，内内层层为为30305050孔孔/cm/cm2 2的的黄黄铜铜丝丝或或尼尼龙龙丝丝布布的的细细滤滤网网，外外层层为为3 31010孔孔

44、/cm/cm2 2粗滤网，以防泥砂进入井点管。粗滤网，以防泥砂进入井点管。集集水水总总管管：直直径径7575100100的的钢钢管管分分节节连连接接，每每节节长长4m4m，其其上上装装有有与与井井点点管管联联接接的的短短接接头头，间间距距为为0.80.81.6m1.6m。总总管管应应有有2.52.555坡坡向向泵泵房房的的坡坡度度。总总管管与与井井点点管管用用90900 0弯弯头头或或塑塑料料管管连接。抽水设备：真空泵设备连接。抽水设备：真空泵设备1.土方工程1.土方工程1.土方工程1.土方工程2）轻型井点布置）轻型井点布置轻轻型型井井点点系系统统的的布布置置，应应根根据据基基坑坑平平面面形形

45、状状及及尺尺寸寸、基基坑坑深深度、土质、地下水位及流向、降水深度要求等确定。度、土质、地下水位及流向、降水深度要求等确定。（1）平面布置）平面布置当当基基坑坑或或沟沟槽槽宽宽度度小小于于6m，降降水水深深度度不不超超过过5m时时，可可采采用用单单排排井井点点，将将井井点点管管布布置置在在地地下下水水流流的的上上游游一一侧侧，两两端端延延伸伸长长度度不小于坑槽宽度（图不小于坑槽宽度（图1-21）。）。反反之之，则则应应采采用用双双排排井井点点，位位于于地地下下水水流流上上游游一一排排井井点点管管的的间间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。距应小些，下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时，

46、则采用环状井点（图当基坑面积较大时，则采用环状井点（图1-22）。）。井点管距离基坑壁不应小于井点管距离基坑壁不应小于1.01.5m,间距一般为间距一般为0.81.6m。1.土方工程1.土方工程1.土方工程（2）高程布置）高程布置轻型井点降水深度一般不大于轻型井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度井点管埋置深度H（不包括滤管），可按下式计算（图（不包括滤管），可按下式计算（图1-22）：）：H式中：式中：井点管埋设面至坑底面的距离；井点管埋设面至坑底面的距离；降降水水后后的的地地下下水水位位至至基基坑坑中中心心底底面面的的距距离离，一般为一般为0.50.51.0m1.0m；水水力力坡坡度度

47、，环环状状井井点点为为1/10，单单排排井井点点为为1/4，双排井点，双排井点1/7；井点管至基坑中心的水平距离。井点管至基坑中心的水平距离。1.土方工程（3）轻型井点的计算）轻型井点的计算井井点点系系统统的的设设计计内内容容：井井点点系系统统的的布布置置，井井点点的的数数量量、间距、井点设备的选择。间距、井点设备的选择。井点系统的涌水量计算井点系统的涌水量计算井点管的数量，是根据其涌水量来计算的。井点管的数量，是根据其涌水量来计算的。几个基本概念：几个基本概念：无压井：当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时。无压井：当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时。承压井：布置在承压含水层中时。承压井

48、：布置在承压含水层中时。完整井：当水井底部达到不透水层时。完整井：当水井底部达到不透水层时。非完整井：当水井底部未达到不透水层时。非完整井：当水井底部未达到不透水层时。1.土方工程1.土方工程A、无压完整井的环状井点系统，涌水量计算公式：、无压完整井的环状井点系统，涌水量计算公式：式中：式中：井点系统的涌水量（井点系统的涌水量（m3/d）；）；土的渗透系数（土的渗透系数（m/d）；）；含水层厚度（含水层厚度（m）；）；降水深度（降水深度（m）；）；抽水影响半径（抽水影响半径（m）；）；环状井点系统的假想圆半径（环状井点系统的假想圆半径（m）。）。的数值确定：的数值确定：式中：式中：F-环状井点

49、系统包围的面积（环状井点系统包围的面积（m2）式中：式中：S-水位降低值（水位降低值（m）。）。1.土方工程渗透系数渗透系数K值对计算结果影响较大，值对计算结果影响较大，K值可通过现场抽水试验或实验室测定。值可通过现场抽水试验或实验室测定。对对重重大大工工程程，宜宜采采用用现现场场抽抽水水实实验验，其其方方法法为为在在现现场场设设置置一一抽抽水水孔孔，并并距距抽抽水水孔孔为为处处设设两两个个观观测测井井（三三者者在在一一条条直直线线上上），待待抽抽水水稳稳定定后后，测测得得处处观观测测孔孔中中的的水水深深，并并由由抽抽水水孔孔中中相相应应的的抽抽水水量量的的公公式：式：（m/d）B、无压非完整

50、井涌水量计算公式：、无压非完整井涌水量计算公式：式中：式中：H0-有效深度（有效深度（m）按表）按表1-161.土方工程当查表得到的当查表得到的H0大于大于H时，则取时，则取H0=H1.土方工程1.土方工程C、承压完整环状井点，涌水量计算公式：、承压完整环状井点，涌水量计算公式：式中：式中：M-承压含水层的厚度（承压含水层的厚度（m）。）。确定井管数量及间距确定井管数量及间距单根井管的出水量：单根井管的出水量：式中：式中：滤管直径（滤管直径（m）；）；滤管的长度（滤管的长度（m）；）；渗透系数（渗透系数（m/d）。）。1.土方工程井点管最少数量：井点管最少数量：井点管最大间距：井点管最大间距：