1土方工程.ppt

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1、1 1 土方工程土方工程教教学学目目标标：掌握土石方的种类和鉴别方法；掌握基坑、基槽土方量的计算方法；了解流砂发生的条件及防止措施，掌握轻型井点降水井点布置、施工工艺；掌握常用土方施工机械的性能、特点、适用范围及提高生产率的方法；正确选择地基回填土的填方土料及填筑压实方法；掌握土方工程冬期和雨期施工措施；熟悉土方工程施工的质量标准，掌握安全事故的预防措施。教学要求教学要求:能能能能 力力力力 目目目目 标标标标知识要点知识要点知识要点知识要点权重权重权重权重自测分自测分自测分自测分数数数数熟悉土的工程性质；掌握土石方的种熟悉土的工程性质；掌握土石方的种类和鉴别方法类和鉴别方法土石方的种类和鉴土

2、石方的种类和鉴别别10%10%掌握基坑、基槽、场地平整土方量的掌握基坑、基槽、场地平整土方量的计算方法；熟悉土方调配原则和土方计算方法；熟悉土方调配原则和土方调配方案的编制调配方案的编制土方工程量的计算土方工程量的计算20%20%熟悉土方开挖前施工准备工作内容；熟悉土方开挖前施工准备工作内容；掌握土壁塌方的原因和土壁支撑方掌握土壁塌方的原因和土壁支撑方法，针对土方开挖方式正确选择施工法，针对土方开挖方式正确选择施工机械机械土石方施工土石方施工30%30%了解土料填筑的要求；熟悉压实功、了解土料填筑的要求；熟悉压实功、含水量和铺土厚度对填土压实的影响；含水量和铺土厚度对填土压实的影响；掌握填土压

3、实方法技术要求掌握填土压实方法技术要求 土方的填筑与压实土方的填筑与压实10%10%熟悉集水井降水法；掌握轻型井点布熟悉集水井降水法；掌握轻型井点布置和施工工艺置和施工工艺基坑排水、降水方基坑排水、降水方法法20%20%了解地基土的保温防冻方法；掌握土了解地基土的保温防冻方法；掌握土方工程冬期和雨期施工措施方工程冬期和雨期施工措施土方工程冬、雨期土方工程冬、雨期施工施工5%5%熟悉土方工程施工的质量标准；掌握熟悉土方工程施工的质量标准；掌握安全事故的预防措施安全事故的预防措施安全事故的预防安全事故的预防5%5%1.1 土方的种类和鉴别土方的种类和鉴别 1.2 土方工程量的计算土方工程量的计算

4、1.3 土方开挖土方开挖1.5 基坑排水、降水方法基坑排水、降水方法 1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 1.6 冬季施工和雨季施工措施冬季施工和雨季施工措施 1.7 安全事故的预防安全事故的预防本本 章章 内内 容容n n1.1.工程量大，劳动强度高工程量大，劳动强度高n n2.2.施工条件复杂施工条件复杂n n3.3.受场地影响受场地影响1.1 1.1 土方的种类和鉴别土方的种类和鉴别1 1.1.1.1.1土方工程的施工特点土方工程的施工特点n n按按土土开开挖挖的的难难易易程程度度将将土土分分为为：松松软软土土、普普通通土土、坚坚土土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。

5、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。n n松松土土和和普普通通土土可可直直接接用用铁铁锹锹开开挖挖，或或用用铲铲运运机机、推推土土机、挖土机施工；机、挖土机施工；n n坚坚土土、砂砂砾砾坚坚土土和和软软石石要要用用镐镐、撬撬棍棍开开挖挖，或或预预先先松松土，部分用爆破的方法施工；土，部分用爆破的方法施工；n n次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。n n土的工程分类与现土的工程分类与现场鉴别方法场鉴别方法见表见表见表见表1 1.1 1所示所示所示所示。1.1 1.1 土方的种类和鉴别土方的种类和鉴别1 1.1.2.1.2 土的分类与鉴

6、别土的分类与鉴别 表表1.1 1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 K KS SKKs s一类土一类土(松软土松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭泥炭(淤泥淤泥)1.081.081.17 1.17 1.011.011.03 1.03 能用锹、锄头挖掘能用锹、锄头挖掘 二类土二类土(普通土普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂砂土土 1 1.14141 1.2

7、8 28 1 1.02021 1.05 05 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)软及中等密实粘土，重亚粘土，粗软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土土、亚粘土，压实的填筑土 1 1.24241 1.30 30 1 1.04041 1.07 07 要要用镐，少许用锹、用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锄头挖掘，部分用撬棍撬棍 四类土四类土(砂砂砾坚土砾坚土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配卵石，密实的黄土，天然级配砂石，砂

8、石，软泥灰岩及蛋白石软泥灰岩及蛋白石 1 1.26261 1.32 32 1 1.06061 1.09 09 整个用镐、撬棍，整个用镐、撬棍，然后然后用锹挖掘，部用锹挖掘，部分用楔子及大锤分用楔子及大锤 土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 K KS SKKs s五类土五类土(软石软石)硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩软的石炭岩 1 1.30301 1.45 45 1 1.10101 1.20 20 用用镐镐或撬棍、大或撬棍、大锤锤挖掘，部分使

9、用挖掘，部分使用爆爆破方法破方法 六类土六类土(次坚石次坚石)泥岩，砂岩，泥岩，砂岩，砾砾岩，岩，坚实坚实的的页页岩，岩，泥灰岩，密泥灰岩，密实实的石灰岩，的石灰岩，风风化花化花岗岩，片麻岩岗岩，片麻岩 1 1.30301 1.45 45 1 1.10101 1.20 20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖,部分用风镐部分用风镐 七类土七类土 (坚石坚石)大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩安山岩、玄武岩 1 1.30301 1.45 45

10、1 1.10101 1.20 20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 八类土八类土(特坚特坚硬石硬石)安山岩，玄武岩，花安山岩，玄武岩，花岗岗片麻岩，片麻岩，坚坚实实的的细细粒花粒花岗岗岩、岩、闪长闪长岩、石岩、石英岩、英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩辉长岩、辉绿岩、玢岩 1 1.45451 1.50 50 1 1.20201 1.30 30 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 土的含水量土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。1.1.3 1.1.3 土的工程性质土的工程性质 1.1.3.1 1.1.3.1 土的含水量土的含水量 式中：m湿含水状态土的质量，kg；m干烘干后土的质量，kg；mW 土

11、中水的质量，kg；mS固体颗粒的质量，kg。土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。(1.1)土土的的天天然然密密度度:在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算：1.1.1.1.3.2 3.2 土的天然密度和干密土的天然密度和干密 式中土的天然密度，kg/m3；m 土的总质量，kg；V 土的体积，m3。(1.2)干密度干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：式中d土的干密度，kg/m3；mS 固体颗粒质量，kg；V 土的体积，m3。在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。土

12、的干密度愈大，表示土愈密实。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。(1.3)1.1.1.1.3.3 3.3 土的可松性系数土的可松性系数 土土的的可可松松性性：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，土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数可松性系数表示，即 式中 KS、KS土的最初、最终可松性系数；V1土在天然状态下的体积，m3；V2土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3土经压(夯)实后的体积，m3。(1.4)(1.5)土的最初可松性系数KS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是计算填方所需挖土工程量的主要参数，

13、各类土的可松性系数见见表表1.1所示所示。1.1.1.1.3.4 3.4 土的渗透性土的渗透性土土的的渗渗透透性性：指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗透系数表示。渗渗透透系系数数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见见表表1.2所示所示。表1.2 土的渗透系数参考表 土的名称土的名称 渗透系数渗透系数(m/dm/d)土的名称土的名称渗透系数渗透系数(m/dm/d)粘土粘土 0 0.005 005 中砂中砂 5 5.00002020.00 00 亚亚 粘粘 土土 0 0.0050050 0.1

14、0 10 均质中砂均质中砂 353550 50 轻亚粘土轻亚粘土 0 0.10100 0.50 50 粗砂粗砂 202050 50 黄土黄土 0 0.25250 0.50 50 圆圆 砾砾 石石 5050100 100 粉砂粉砂 0 0.50501 1.00 00 卵石卵石 100100500 500 细砂细砂 1 1.00005 5.00 00 1.2 1.2 土方工程量的计算土方工程量的计算1 1.2.1.2.1 基坑与基槽土方量计算基坑与基槽土方量计算 基基坑坑土土方方量量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图图1.1.1)。即 式中 H 基坑深度，m；

15、A1、A2基坑上、下底的面积，m2；A0 基坑中截面的面积，m2。(1.6)基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图图1.2)：式中V1第一段的土方量，m3；L1 第一段的长度，m。将各段土方量相加即得总土方量：(1.7)(1.8)1 1.2.2.2.2 场地平整土方计算场地平整土方计算 对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。横截面法是将要计算的场地划分成若干横截面后，用横截面计算公式逐段计算，最后将逐段计算结果汇总。横截面法计算精度较低，

16、可用于地形起伏变化较大地区。对于地形较平坦地区，一般采用方格网法。方格网法计算场地平整土方量步骤为：(1)读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1/500的地形图上)将场地划分为边长a=1040m的若干方格，与测量的纵横坐标相对应，在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn)，如如图图1.31.3所示所示。(2)计算场地各个角点的施工高度 施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。各方格角点的施工高度按下式计算：式中 hn角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为 挖)，m；n 方格的角点编号(自然数列1，2，3

17、，n)。(1.9)(3)计算“零点”位置，确定零线 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”(图图1.4)1.4)。零点位置按下式计算：式中 x1、x2角点至零点的距离，m；h1、h2相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m；a方格网的边长，m。(1.10)确定零点的办法也可以用图解法，如如图图1.51.5所示。方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。(4)计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表表1.31.3所列计算公式，逐格计算每个方

18、格内的挖方量或填方量。(5)边坡土方量计算 场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡，以保证挖方土壁和填方区的稳定。边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，一种为三角棱锥体(图图1.61.6中、)，另一种为三角棱柱体(图图1.61.6中)。表1.3 常用方格网点计算公式 项项 目目图图 式式计算公式计算公式一点填方或一点填方或挖方挖方(三角三角形形)两点填方或两点填方或挖方挖方(梯形梯形)三点填方或三点填方或挖方挖方(五角五角形形)四点填方或四点填方或挖方挖方(正方正方形形)A三角棱锥体边坡体积式中 l1边坡的长度；A1边坡的端面积；h2角点的挖土高度；m边坡的坡度系数，m=宽/高。

19、(1.11)B三角棱柱体边坡体积 两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积 式中l4边坡的长度；A1、A2、A0边坡两端及中部横断面面积。C C计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。(1.12)(1.13)【例1.1】某建筑场地方格网如如图图1.71.7所所示示，方格边长为20m20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量。【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图图1.81.8中。由公式1.91.9得：h1=251.50-251.40=0.10

20、 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70=-0.20 h12=251.46-251.40=0.06(2)计算零点位置。从图图1.81.8中可知，15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高

21、度符号不同，说明此方格边上有零点存在。由公式1.10 求得：15线 x1=4.55(m)26线 x1=13.10(m)67线 x1=7.69(m)711线 x1=8.89(m)1112线 x1=15.38(m)将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即得零线位置，如如图图1.8。(3)计算方格土方量。方格、底面为正方形，土方量为：V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形，土方量为：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m

22、3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)方格、底面为三边形和五边形，土方量为：V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)(4)边坡土方量计算。如如图图1.91.9，、按三角棱柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算，依式 1.11、1.12

23、 可得：V(+)=0.003(m3)V(+)=V(+)=0.0001(m3)V(+)=5.22(m3)V(+)=V(+)=0.06(m3)V(+)=7.93(m3)V(+)=V(+)=0.01(m3)V=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3)边坡总挖方量：V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)1 1.2.3.2.3 土方调配土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在

24、平整场地土方工程量计算完成后进行。编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本。土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则。进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。调配方案确定后，绘制土方调配图(如如图图1.101.10)。在土方调

25、配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距。图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡。W为挖方，T为填方。1.3 1.3 土方开挖土方开挖1 1.3.1.3.1 施工准备施工准备 (1)在场地平整施工前，应利用原场地上已有各类控制点，或已有建筑物、构筑物的位置、标高，测设平场范围线和标高。(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案，并征得主管部门意见和同意，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。(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施，采用排水沟、截水沟或挡水坝措施，把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及

26、时排除，使场地保持干燥,便于土方工程施工。(4)对于大型平整场地，利用经纬仪、水准仪，将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来，各角点用木桩定位，并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工。(5)修好临时道路、电力、通讯及供水设施，以及生活和生产用临时房屋。1 1.3.2.3.2 土壁稳定土壁稳定 土壁稳定，主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。造造成成土土壁壁塌塌方方的的主主要要原原因因有：有：(1)边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。(2)雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。(3

27、)基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。1.3.2.1 1.3.2.1 土方边坡土方边坡 土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度)h与底宽b之比表示(图图1.11)，即 土方边坡坡度=h/b=1/(b/h)=1m 式中m=b/h称为边坡系数。当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但深度不宜超过下列规定：v 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)：1.0m；v 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：1.25m；v 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)：1.5m；v 坚硬的粘

28、土：2m。挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。v当挖地基坑较深或晾槽时间较长时，应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法，坡面拉网法或挂网。v当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内且不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表表1.4规定。基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。表1.4 深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度 土的类别土的类别 边坡坡度边坡坡度(高高宽宽)坡顶无荷坡顶无荷载载 坡顶有静载坡顶有静载 坡顶有动坡顶有动载载 中密的砂土

29、中密的砂土 1 11 1.00 00 1 1：1.251.251 1：1.501.50中密的碎石类土中密的碎石类土(充填充填物为砂土物为砂土)1 1：0.750.751 1：1.001.001 1：1.251.25硬塑的粉土硬塑的粉土 1 1：0.670.671 1：0.750.751 1：1.001.00中密的碎石类土中密的碎石类土(充填物为充填物为粘性土粘性土)1 1：0.500.501 1：0.670.671 1：0.750.75硬塑的粉质粘土、粘土硬塑的粉质粘土、粘土 1 1：0.330.331 1：0.500.501 1：0.670.67老黄土老黄土1 1：0.100.101 1：0

30、.250.251 1：0.330.33软土软土(经井点降水后经井点降水后)1 1：1.001.00-永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方的边坡值应符合表表1.5的规定。表1.5 临时性挖方边坡值 土的类别土的类别 边坡值边坡值(高高宽宽)砂土砂土(不包括细砂、粉砂不包括细砂、粉砂)1 1 1.251.251 1 1.50 1.50 一般性一般性粘土粘土 硬硬 1 1 0.750.751 1 1.001.00硬、塑硬、塑 1 1 1.001.001 1 1.25 1.25 软软 1 1 1.501.50或更缓或更缓 碎石类碎石类土土 充填坚硬、硬塑粘充填坚硬、硬塑粘性土性土 1 1 0

31、.500.501 1 1.00 1.00 充填砂土充填砂土 1 1 1.001.001 1 1.50 1.50 1.3.2.2 1.3.2.2 土壁支撑土壁支撑 土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。v横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。v根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类(见图见图1.12)。(1)(1)横撑式支撑横撑式支撑(2)(2)板桩式支撑板桩式支撑 板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护，可防治流砂现象产生。板桩支撑作用：v使地下水在

32、土中的渗流路线延长，减小了动水压力，从而可预防流砂的产生；v板桩支撑既挡土又防水，特别适于开挖较深、地下水位较高的大型基坑；v可以防止基坑附近建筑物基础下沉。打入板桩的质量要求：v板桩位置在板桩的轴线上，板壁面垂直，保证平面尺寸准确和垂直度；v封闭式板桩墙要求封闭合拢；v埋置达到规定深度要求，有足够的抗弯强度和防水性能。vv钢板桩又可分钢板桩又可分平板桩平板桩和和波浪式板桩波浪式板桩两类。两类。vv平平板板桩桩(图图图图1.13(.1.13(.1.13(.1.13(.a.)a.)a.)a.)防防水水和和承承受受轴轴向向压压力力性性能能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小；良好，易打入地下，

33、但长轴方向抗弯强度较小；vv波波浪浪式式板板桩桩（图图图图1.13(.1.13(.1.13(.1.13(.b.)b.)b.)b.)）的的防防水水和和抗抗弯弯性性能能都较好，施工中多采用。都较好，施工中多采用。钢板桩施工 板桩施工板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以保证打设后的板桩墙有足够的刚度和防水作用。钢板桩打入法一般分为单独打入法、双层围檩插桩法和分段复打法。钢板桩单独打入法适用于桩长小于10m，且工程要求不高的钢板桩支撑施工。A 打桩方法的选择双层围檩插桩法是在桩的轴线两侧先安装双层围檩(一定高度的钢制栅栏)支架后，将钢板桩依次锁口咬合全部插入双层围檩间。详见图图1.14

34、1.14。分段复打法是在板桩轴线一侧安装好单层围檩支架，将1020块钢板桩拼装组成施工段插入土中一定深度，形成一段钢板桩墙，即屏风墙。详见图图1.151.15。B 合理划分流水段 施工流水段的划分应使板桩墙面垂直，满足墙面支撑安装要求，有利于封闭合拢，使行车路线短。C 钢板桩打设准备工作 E 钢板桩的拔除 D 钢板桩的打设 钢板桩、围檩支架的矫正修理 按施工图放板桩的轴线进行测标高，作为控制板桩入土深度的依据。桩锤不宜过重，以防桩头因过大锤击而产生纵向弯曲。准确安装好围檩支架。1.1.3.3.1 3.3.1 推土机推土机 按行走的方式，可分为按行走的方式，可分为履带式推土机履带式推土机和和轮胎

35、轮胎式推土机式推土机。履履带带式式推推土土机机附附着着力力强强，爬爬坡坡性性能能好好，适适应应性强性强；轮胎式推土机轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。行驶速度快，灵活性好。目目前前，我我国国生生产产的的履履带带式式推推土土机机有有东东方方3210032100、T T-120120、黄黄河河220220等等；轮轮胎胎式式推推土土机机有有TL160TL160等。等。1 1.3.3.3.3 土方机械化施工土方机械化施工1.1.3.3.2 3.3.2 铲运机铲运机 按按行行走走方方式式分分为为牵牵引引式式铲铲运运机机和和自自行行式式铲铲运运机机；按按铲铲斗操斗操纵纵系系统统分，有分，有液液压压操操纵纵

36、和和机械操纵机械操纵两种。两种。为为了了提提高高铲铲运运机机的的生生产产效效率率，可可以以采采取取下下坡坡铲铲土土、推推土土机机推推土土助助铲铲等等方方法法，缩缩短短装装土土时时间间，使使铲铲斗斗的的土土装装得较满。得较满。助助铲铲法法：根根据据填填、挖挖方方区区分分布布情情况况，结结合合当当地地具具体体条条件件，合合理理选选择择运运行行路路线线，提提高高生生产产率率。一一般般有有环环形形路路线线和和“8”“8”字形路线字形路线两种形式。两种形式。vv环形路线环形路线 见图见图见图见图1.231.23vv“8 8”字形路线字形路线 见图见图见图见图1.241.241.1.3.3.3 3.3.3

37、 单斗挖土机单斗挖土机 单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种(图图1.251.25)。单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。(1)(1)正铲挖土机正铲挖土机 v正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。v正铲挖土机的开挖方

38、式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土(图图1.26(1.26(b)b)正向挖土，反向卸土(图图1.26(1.26(a)a)(2)(2)反铲挖土机反铲挖土机 v反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。v反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。沟端开挖(图图1.28(1.28(a)a)反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。沟侧开挖(图图1.28(1.28(b)b)挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与

39、挖土方向垂直。(3)(3)拉铲挖土机拉铲挖土机 拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。(4)抓铲挖土机 抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。1.3.4.1 土方机械选择的原则 施工机械的施工机械的选择应选择应与施工与施工内容相适应；内容相适应；土土方方施施工工机机械械的的选选择择与与工工程程实实际际

40、情情况况相相结合；结合；主主导导施施工工机机械械确确定定后后，要要合合理理配配备备完完成成其他辅助施工过程的机械；其他辅助施工过程的机械；选选择择土土方方施施工工机机械械要要考考虑虑其其他他施施工工方方法法，辅助土方机械化施工。辅助土方机械化施工。1 1.3.4.3.4 土方机械的选择土方机械的选择 1.3.4.2 土方开挖方式与机械选择(1)平整场地常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序完成。地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾

41、压施工。挖填方高度均不大，运距在100m以内时，采用推土机施工，灵活、经济。(2)地面上的坑式开挖 单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑。(3)长槽式开挖 指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土。若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，可采用推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖 (4)整片开挖 对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。若

42、基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。(5)对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。1.1.4 4 填土与压实填土与压实1 1.4.1.4.1 填土的要求填土的要求 填土的土料应符合设计要求。v含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为填方土料；v以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；v一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。填土应按整个宽度水平分层进行，当填方位于倾斜的

43、山坡时，应将斜坡修筑成12阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。1 1.4.2.4.2 土的压实方法土的压实方法填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。1 1.4.3.4.3 填土压实的影响因素填土压实的影响因素 填土压

44、实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.4.3.1 压实功的影响 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系见图图1.33。1.4.3.2 含水量的影响 v填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。v较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量最佳含水量(图图1.34)。v各种土的最佳含水量和最大干密度见表表1.7所示所示。表1.7 土的最佳含水量和最大干密度参考表 项次项次 土的种土的种类类 变动范围变动范围 最最 佳佳 含含 水水 量量

45、(%)(%)(质质量量比比)最大干密度最大干密度(g/cmg/cm3 3)1 1砂土砂土 8 812 12 1.801.801.88 1.88 2 2粘土粘土 191923231.581.581.70 1.70 3 3粉质粘粉质粘土土121215 15 1.851.851.95 1.95 4 4粉土粉土 161622 22 1.611.611.80 1.80 1.4.3.3 铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小(图图1.351.35)，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需

46、的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表表1.81.8的规定。表1.8 填土施工时的分层厚度及压实遍数 压实机具压实机具 分层厚度分层厚度(mm)mm)每层压实遍数每层压实遍数 平碾平碾 250250300 300 6 68 8 振动压实机振动压实机 250250350 350 3 34 4 柴油打夯机柴油打夯机 200200250 250 3 34 4 人工打夯人工打夯 200 200 3 34 41 1.4.4.4.4 填土质量检查填土质量检查填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度d(或规定的压实系数)作为检查标准。

47、土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度d的值。土的实际干密度可用“环刀法”测定。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合表表1.9的规定。表1.9 填土工程质量检验标准 项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)mm)检查方法检查方法 桩基桩基基坑基坑基槽基槽 场地平整场地平整 管管沟沟 地地(路路)面基面基础层础层 人工人工 机械机械 主控主控项目项目 1 1标高标高 -50-50 30 30 50 50-50-50-50-50 水准仪水准仪 2 2分层压实系数分层压实

48、系数 设计要求设计要求 按规定方法按规定方法 一般一般项目项目 1 1回填土料回填土料 设计要求设计要求 取样检查或直观取样检查或直观鉴别鉴别 2 2分层厚度及含水分层厚度及含水量量 设计要求设计要求 水准仪及抽样检水准仪及抽样检查查 3 3表面平整度表面平整度 20202020303020202020用靠尺或水准仪用靠尺或水准仪 为为了了保保持持基基坑坑干干燥燥，防防止止由由于于水水浸浸泡泡发发生生边边坡坡塌塌方方和和地地基基承承载载力力下下降降，必必须须做做好好基基坑坑的的排排水水、降降水水工工作作，常采用的措施是常采用的措施是明沟排水法明沟排水法和和井点降水法井点降水法。1.1.5.1

49、5.1 集水井降水法集水井降水法集水井降水法是一种设备简单、应用普遍的人工降低水位的方法。1.5 1.5 基坑排水、降水方法基坑排水、降水方法施工方法是，开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外(见图见图1.161.16)。集水井降水法适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。vv流流砂砂：当当开开挖挖深深度度大大、地地下下水水位位较较高高而而土土质质为为细细砂砂或或粉粉砂砂时时，如如果果

50、采采用用集集水水井井法法降降水水开开挖挖，当当挖挖至至地地下下水水位位以以下下时时，坑坑底底下下面面的的土土会会形形成成流流动动状状态态，随随地地下下水水涌涌入入基基坑，这种现象称为坑，这种现象称为流砂流砂。流砂现象流砂现象v如果土层中产生局部流砂现象，应采取减小动水压力的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有：如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡；采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。n n井井点点降降水水：基基坑坑开开挖挖前前，在在基基坑坑四四周周预预先先埋埋设设一一定定数数