第一章-土石方工程.pptx

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1、会计学1第一章第一章-土石方工程土石方工程(gngchng)第一页，共97页。本课程本课程(kchng)的简介的简介 建筑施工规范和规程是我国建筑界常用的标准。由国务院有关部委批准颁发，作为全国建筑界共同遵守的准则和依据，它分为(fn wi)国家、专业、地方、企业四级。建筑施工方面的规范，工业与民用建筑部分有：土方与爆破工程施工及验收规范、地基与基础工程施工及验收规范、砌体工程施工及验收规范、混凝土结构工程施工及验收规范、钢结构工程施工及验收规范等这些作为国家级标准，代号通常以GB开头。如目前使用的钢筋混凝土工程施工验收规范为混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）。建筑施工

2、的规范建筑施工的规范(gufn)(gufn)、规程、规程第1页/共97页第二页，共97页。本课程本课程(kchng)的主要内容的主要内容 【第二章】地基与基础工程 【第三章】砌筑工程 【第四章】钢筋混凝土结构工程 【第五章】预应力混凝土工程 【第六章】钢结构工程 【第七章】高层建筑与高耸构筑物的施工 【第一章】土石方工程 【第八章】防水工程 【第九章】特殊性施工第2页/共97页第三页，共97页。学习学习(xux)目标目标了解土的工程分类及土方工程施工特点；了解土的工程分类及土方工程施工特点；1第一章第一章 土石方工程土石方工程(gngchng)掌握填土压实和路基填筑的要求和方法。掌握填土压实和

3、路基填筑的要求和方法。5重点掌握场地设计标高的确定方法、土方量计算、土方调配重点掌握场地设计标高的确定方法、土方量计算、土方调配和施工；和施工；2熟悉常用土方机械的性能和使用范围；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；3掌握基坑开挖施工中的降低地下水位方法；掌握基坑开挖施工中的降低地下水位方法；4第3页/共97页第四页，共97页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)i sh)一、土方工程施工的内容一、土方工程施工的内容(nirng)(nirng)及特及特点点1、土方工程施工的内容：场地平整 基坑和沟槽开挖 地下构筑物的土方开挖 路基填筑及基坑回填2、土方工程施工的特点(tdin)

4、：工程量大，占用工期长，劳动强度大；施工条件复杂，天气变化对施工的影响大。第4页/共97页第五页，共97页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)i sh)土的基本性质与工程施工有关，在施工之前(zhqin)应详尽了解，避免造成工程事故。本门课程从下列两方面对土的基本性质进行阐述：1、土的工程分类 按土的开挖难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。2、土的工程性质 土的天然密度和干密度 土的含水量 土的可松性系数 土的渗透性二、土的工程分类二、土的工程分类(fn li)(fn li)及工程性质及工程性质第5页/共97页第六页，共97页

5、。土的分类土的分类土的级别土的级别土的名称土的名称开挖方法及工具开挖方法及工具一类土一类土(松软土松软土)砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土泥炭（淤泥）砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘用锹、锄头挖掘二类土二类土(普通土普通土)亚黏土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种亚黏土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土；种填土、填筑土及亚砂土植土；种填土、填筑土及亚砂土用锹、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)软及中等密实黏土；重亚黏土；干黄土及含有碎软及中等密实黏土；重亚黏土；干黄土及含有碎石、卵石的黄土；亚黏土；压实的填筑土石、卵石的黄土

6、；亚黏土；压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍头挖掘，部分用撬棍四类土四类土(砂砾坚土砂砾坚土)重黏土及含有碎石、卵石的黏土；粗卵石；密实重黏土及含有碎石、卵石的黏土；粗卵石；密实的黄土；天然级配砂石；软泥炭岩及蛋白石的黄土；天然级配砂石；软泥炭岩及蛋白石先用镐、撬棍，后用锹挖先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大锤掘，部分用楔子及大锤五类土五类土(软石软石)硬石炭纪黏土；中等密实的页岩；泥灰岩；白垩硬石炭纪黏土；中等密实的页岩；泥灰岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘，用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆

7、破方法部分使用爆破方法六类土六类土(次坚石次坚石)泥灰岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；密泥灰岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩用爆破方法开挖，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、中粒花岗岩；坚实大理岩；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；玄武岩痕迹的安山岩；玄武岩用爆破方法开挖用爆破方法开挖八类土八类土(特坚石特坚石)安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗安山岩；玄武岩；花岗片麻

8、岩；坚实的细粒花岗岩；闪长岩；石英岩；辉长岩；辉绿岩；玢岩岩；闪长岩；石英岩；辉长岩；辉绿岩；玢岩用爆破方法开挖用爆破方法开挖表 3-2 土的工程(gngchng)分类第6页/共97页第七页，共97页。土的天然(tinrn)密度和干密度天然状态下的土由三部分(b fen)组成：土颗粒、土中的水和土中的气G1G2V 土土水水气气 图图1-1 土的组成示意图土的组成示意图第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)第7页/共97页第八页，共97页。土的天然(tinrn)密度和干密度天然密度：在天然状态下，单位体积土的质量，用 表示，即干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用表示，即含水状态下土的质

9、量；土的总体积。土中固体颗粒的质量；式中,第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)第8页/共97页第九页，共97页。土的含水量土的含水量是土中水的质量与固体(gt)颗粒质量之比的百分率，即含水状态土的质量烘干后土的质量（土经105烘干后的质量）第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)第9页/共97页第十页，共97页。土的可松性系数(xsh)第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)土的可松性：自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散(sngsn)而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种 性质称为土的可松性。工程意义：对土方平衡调配，基坑开挖时留弃土方量及运输工具的选择有直

10、接影响。土的可松性的大小用可松性系数表示，分为最初可松性系数和最终可松性系数。第10页/共97页第十一页，共97页。第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)最初可松性系数：最终可松性系数 ：自然状态下的土，经开挖成松散状态后，回填夯实后，仍不能恢复到原自然状态下体积，夯实后的体积与原自然状态下体积之比，用表示。土在自然状态下的体积；土经开挖成松散状态下的体积。土经回填压实后的体积。自然状态下的土，经开挖成松散状态后，其体积的增加，用表示。第11页/共97页第十二页，共97页。土的渗透性第一节第一节 概述概述(i sh)i sh)土的渗透性：指土体被水透过的性质，水流通过土中孔隙的难易程度。

11、用渗透性系数表示。渗透系数：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(chngd)等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。第12页/共97页第十三页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算与量计算与土方调配土方调配 一、土方一、土方(tfng)(tfng)边坡边坡土方边坡坡度以其挖方(wfng)深度与边坡底宽之比来表示。边坡系数边坡可做成直线形、折线形或阶梯形，如图3-18。(c)阶梯形(b)折线形(a)直线形第13页/共97页第十四页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn

12、nn chn chn)量计量计算与土方调配算与土方调配 二、土方工程二、土方工程(t fn(t fn n chn)n chn)量计算量计算（一）基坑(jkn)土方量计算基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算，即基坑中截面面积，m2基坑深度，m、基坑上、下两底面积，m2第14页/共97页第十五页，共97页。第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调调配配（二）基槽土方(tfng)量计算基槽土方(tfng)量可沿长度方向分段计算，即第一段土方量，m3第一段的长度，m总土方量为各段土方量之和：各分段的土方量，m3、若该段内基槽横截面

13、形状、尺寸不变时，其土方量即为该段横截面的面积乘以该段基槽长度。第15页/共97页第十六页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算量计算与土方调配与土方调配（三）场地平整(pngzhng)的土方量计算方格网法1、场地平整：根据(gnj)建筑设计要求，将拟建的建筑物场地范围内高低不平的地形整为平地。2、基本原则：总挖方=总填方3、计算步骤及方法:（1）划分方格网、确定各方格角点的高程（2）初步确定场地设计标高（3）场地设计标高的调整（4）计算零点、标出零线（5）计算土方工程量（6）边坡土方量计算第16页/共97页第十七页，共97页。（1）划分(

14、hufn)方格网、确定各方格角点的高程第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调调配配根据要求的精度(jnd)将场地地形图划分为长1040米的方格网。确定各方格角点的地面标高：A、水准仪测量；B、线性插入法。第17页/共97页第十八页，共97页。（2）初步确定(qudng)场地设计标高（理论设计标高）第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调调配配根据挖填平衡的原则(yunz)，可求得场地设计标高为：平整后的场地标高，m方格数量方格边长，m为一个方格仅有的角点标高，m分别

15、为二、三、四个方格共有的角点标高，m、第18页/共97页第十九页，共97页。（3）场地(chngd)设计标高的调整第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算量计算与土方调配与土方调配土的可松性影响(yngxing)借土或弃土的影响考虑泄水坡度对设计标高的影响第19页/共97页第二十页，共97页。（4）计算(jsun)零点、标出零线第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算与土量计算与土方调配方调配计算(jsun)各方格角点的施工高度各角点的施工高度各角点的施工高度设计标高自然标高设计标高自然标高施工高度得负值为挖方，用

16、施工高度得负值为挖方，用“-”表示；表示；施工高度得正值为填方，用施工高度得正值为填方，用“+”表示。表示。角点编号角点编号 设计标高设计标高施工高度施工高度 自然标高自然标高角点数据：角点数据：第20页/共97页第二十一页，共97页。第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调配调配计算(jsun)零点、标出零线零点：方格边线(binxin)一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线(binxin)必然有一不挖不填的点，这样的点叫零点。零线：把一个方格中的所有零点都连接起来，形成直线或曲线，这道线叫零线，即挖方与填方的分界线

17、。x1、x2角点至零点的距离，m；h1、h2相邻两角点的施工高度，m；a方格网的边长，m。第21页/共97页第二十二页，共97页。（5）计算(jsun)土方工程量第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算量计算与土方调配与土方调配采用拟柱体进行计算：采用拟柱体进行计算：底面：直角三角形、直角梯形底面：直角三角形、直角梯形(txng)、正方形、五边、正方形、五边形形 高：各条棱长的平均值（位于零点处的棱长取值为零）高：各条棱长的平均值（位于零点处的棱长取值为零）计算公式：土方体积拟柱体底面积计算公式：土方体积拟柱体底面积平均棱长平均棱长图图3-4第22页/共

18、97页第二十三页，共97页。1010101010199.5200.0200.5201.0201.5202.0某场地如下图所示。（1）试按挖、填平衡的原则确定场地平整的设计标高；（2）给角点编号，并标上自然标高、设计标高、施工高度；（3）绘出零线；（4）分别计算挖方(wfng)量和填方量。第23页/共97页第二十四页，共97页。n nV挖挖挖挖=V填填填填=1078.1399.5100.0100.5101.0101.5102.0100.0101.0101.0101.5100.5100.5123456789101112100.75100.75100.75100.75100.75100.75100.

19、75100.75100.75100.75100.75100.75-0.250.250.751.25-0.75-0.250.250.75-1.25-0.75-0.250.25第24页/共97页第二十五页，共97页。（6）计算(jsun)土方工程量【例1-1】第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算与土量计算与土方调配方调配第25页/共97页第二十六页，共97页。第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调配调配第26页/共97页第二十七页，共97页。第二节第二节 土方土方(t(tfng)fng)工

20、程量计算与土方工程量计算与土方(t(tfng)fng)调配调配第27页/共97页第二十八页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算与量计算与土方调配土方调配第28页/共97页第二十九页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算与量计算与土方调配土方调配第29页/共97页第三十页，共97页。第二节第二节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)量计算量计算与土方调配与土方调配 三、土方三、土方(tfng)(tfng)调配调配土方调配的内容：一、划分调配区：力求达到挖方与填方平

21、衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则。二、计算土方调配区之间的平均运距：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。三、确定土方最优调配方案：表上作业法（基于线性规划理论）四、绘制(huzh)土方调配图表：注明挖填调配区、调配方向、土方数量以及每对挖填调配区之间平均运距。第30页/共97页第三十一页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工1、推土机2、铲运机3、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。单斗挖土机按其操纵(cozng)机构的不同，可分为机械式和液压式两类。一、一、常用土方常

22、用土方(tfng)施工施工机械机械第31页/共97页第三十二页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工（1）推土机的适用范围 性能：构造简单，操作灵活，运转方便，所需工作面较小，功率(gngl)较大，行驶速度较快，易于转移，能爬300的缓坡。推土机的运距宜在100m以内，经济运距为4060m。1、推土机施工(shgng)第32页/共97页第三十三页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工适用范围：挖土深度不大(b d)的场地平整，铲土并能运送至弃土区；开挖深度不大

23、(b d)于1.5m的基坑；回填基坑或沟槽；堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝；平整其他机械卸置的土堆；推送松散的硬土、岩石和冻土；配合铲运机施工，为挖土机清理余土和创造工作面。第33页/共97页第三十四页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工第34页/共97页第三十五页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工（2）作业(zuy)方法：下坡推土：方法：在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运，借助方法：在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运，借助于机械于机械 本身向下

24、的重力作用切土，增大切土深度和运本身向下的重力作用切土，增大切土深度和运土数量，可提高生产率土数量，可提高生产率30%40%，但坡度，但坡度(pd)不宜不宜超过超过15。适用：半挖半填地区推土丘、回填沟、渠时使用。适用：半挖半填地区推土丘、回填沟、渠时使用。第35页/共97页第三十六页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工并列推土：方法：平整较大面积场地时，可采用23台推土机并列作业（1530cm），以减少土体漏失(lu sh)量，提高效率20%。适用：大面积场地平整及运送土用。第36页/共97页第三十七页，共97页。第三节第

25、三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工分堆集中，一次推送：方法：在硬质土中，切土深度不大，将土先积聚在一个或数个中间点，然后再整批推送到卸土区，使铲刀前保持满载。（提高效率12%18%）适用：适于运送距离较远，而土质(t zh)又比较坚硬，或长距离分段送土时采用。第37页/共97页第三十八页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工槽形推土：方法：推土机重复多次在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成(xngchng)一条浅槽，再反复在沟槽中进行推土，以减少土从铲刀两侧漏散，可增加1

26、0%30%的推土量。槽的深度以1m左右为宜，槽与槽之间的土坑宽约50cm。适用：推土层较厚、运距较远的情况。第38页/共97页第三十九页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施工机械化施工下坡(xi p)推土法槽形推土法槽形推土法第39页/共97页第四十页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工并列(bngli)推土法第40页/共97页第四十一页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工分为：自行式和拖式（1）铲

27、运机的适用范围 性能：铲、装、运、卸土、填筑、压实。适用范围：大面积的场地平整，开挖大型基坑、沟槽(u co)，以及填筑路基、堤坝。铲运机的铲斗容量为1.56m3,自行式铲运机的经济运距为8001500m。2、铲运机施工(shgng)第41页/共97页第四十二页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工第42页/共97页第四十三页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工（2）铲运机的运行路线：铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。环形路线

28、（一个循环只完成一次铲土和卸土）适用：地形起伏不大，而施工地段又较短（50100m）和填方不高（0.11.5m）的路堤(ld)、基坑及场地平整等工程采用。第43页/共97页第四十四页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施机械化施工工大环行路线(lxin)（一个循环完成多次铲土和卸土）适用：当填、挖交替，且相互间距又不大时。优点：可进行多次铲土和卸土，减少铲运机转弯次数，提高其工作效率。第44页/共97页第四十五页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施机械化施工工“8”字形路线（一个循

29、环完成两次铲土和卸土）适用：在地形起伏较大(jiod)，施工地段狭长的情况下。优点：机械磨损均匀；缩短运行时间，提高生产率。第45页/共97页第四十六页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工3、单斗挖土机施工按工作装置(zhungzh)不同：正铲、反铲、拉铲和抓铲第46页/共97页第四十七页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工（1）正铲挖土机 性能：一般(ybn)只用于开挖停机面上的土体，需要设置进出口通道。与汽车配合能完成土方挖运任务。挖土特点：“向前向上

30、，强制切土”优点：挖掘能力大，生产效率高。适用：用于开挖大型干燥基坑及土丘等。第47页/共97页第四十八页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工正铲挖土、卸土的方式：工作面：指挖土机挖土时的工作空间。正向(zhn xin)挖土，侧向卸土（侧向工作面）：土丘 正向(zhn xin)挖土，后方卸土（正向(zhn xin)工作面）：基坑第48页/共97页第四十九页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施机械化施工工（2）反铲挖土机 反铲挖土机是开挖(ki w)停机面以下的土体，不

31、需设置进出口通道。适用：开挖(ki w)小型基坑、基槽和管沟；尤其适用于开挖(ki w)独立柱基，以及泥泞的或地下水位较高的土体。第49页/共97页第五十页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工一般反铲的最大挖土深度为46m，经济(jngj)合理的挖土深度为35m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。开行方式：沟端开行：挖土机停在沟端，向后倒退挖土，汽车停在两旁装土 沟侧开行：挖土机沿沟一侧直线移动挖土 第50页/共97页第五十一页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施

32、工施工第51页/共97页第五十二页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化机械化施工施工（3）拉铲挖土机 构成：拉铲可以由起重机上悬吊铲斗直接改装而成 性能(xngnng)：拉铲挖土时，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土时斗齿朝下，利用惯性，较湿的粘土也能卸净。但其开挖的边坡及坑底平整度较差，需更多的人工修坡（底）。适用：开挖大型基坑、基槽和管沟。也可开挖水下和沼泽地带的土壤。开行方式：沟端开行和沟侧开行第52页/共97页第五十三页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施机械化施工工第53页

33、/共97页第五十四页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工（4）抓铲挖土机构成：抓铲一般由正、反铲挖土机更换工作装置而成，也可以由履带式起重机改装(gizhung)而成。适用：开挖深基坑的松土，最适宜于水中挖土。第54页/共97页第五十五页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械机械化施工化施工第55页/共97页第五十六页，共97页。第三节第三节 土方工程土方工程(t(t fn fn nn chn chn)机械化施机械化施工工 土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、

34、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。1、土方工程的类型(lixng)及规模；2、施工现场周围环境及水文地质情况；3、现有机械设备条件；4、工期要求。二、土方二、土方(t(tfng)fng)机械的机械的选择选择第56页/共97页第五十七页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 施工中开挖基坑时，流入坑内的水有：地面水和地下水 基坑工程中的降低(jingd)地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护

35、结构和挖土的施工要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的的环境和设施带来危害。第57页/共97页第五十八页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 一、降水一、降水(jingshu(jingshu)目目的的 1、防止涌水、流沙，保证在较干燥的状态下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、减少坑壁支护结构的水平(shupng)荷载。第58页/共97页第五十九页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 二、集水井二、集水井(shu(shuj jng)ng)降水法降水

36、法 集水井降水法是在基坑开挖过程中，沿坑底周围开挖排水沟，排水沟纵坡宜控制在12，在坑底每隔一定距离设一个集水井，地下水通过排水沟流入集水井中。集水井降水法是一种常用(chn yn)的简易的降水方法，适用于面积较小、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。第59页/共97页第六十页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 1、施工过程基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水在重力作用(zuyng)下流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。如果开挖深度较大、地下水渗流严重，则应逐层开挖、逐层设置。第60页/共9

37、7页第六十一页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 2、构造四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外、地下水流的上游。基坑面积较大时，可在基坑范围内设置盲沟排水。根据基坑涌水量的地下、基坑平面形状和尺寸、水泵的抽水能力等，确定集水井的数量和间距(jinj)。一般每2040m设置一个。第61页/共97页第六十二页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 3、设置集水坑的直径或宽度一般为0.70.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.81.

38、0m。集水井井壁用挡土板支护。井底铺设碎石滤水层，以免(ymin)由于抽水时间过长而将泥砂抽出，并防止坑底土被扰动。第62页/共97页第六十三页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 第63页/共97页第六十四页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 三、井点降水三、井点降水(jingshu(jingshu)法法 对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层时，不宜采用集水井降水法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自下而上或从边坡向基坑方向流动的动水压力(y

39、l)，容易导致边坡塌方和产生“流沙现象”，并使基底土结构遭受破，这种情况应考虑采用井点降水法。第64页/共97页第六十五页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 定义：采用集水井降水法开挖基坑时，当基坑开挖到地下水位以下时，有时(yush)坑底土会进入流动状态，随地下水流入基坑，这种现象称为“流沙现象”。1、流沙(lish)现象第65页/共97页第六十六页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 2、井点降水(jingshu)法的原理 井点降水是在基坑开挖前，预

40、先在基坑四周以一定的距离埋入井点管至地下蓄水层内，在土方开挖过程中，利用抽水设备不断从井点管里抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从而保证土方在干燥状态(zhungti)下施工。第66页/共97页第六十七页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 （1）防止挖方边坡受地下水流冲刷而引起塌方；（2）使地下水位降低到坑底以下，挖土工作面在施工中始终保持干燥状态；（3）当采用板桩作为支护结构时，可减少由水压力产生的横向荷载；（4）有效地防止了在细砂(x sh)、粉砂土层中开挖土方时容易发生的流沙现象；（5）降低地下水位可使土体固

41、结、土层变得密实，增加地基土的承载能力。3、井点降水(jingshu)法的作用第67页/共97页第六十八页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 4、轻型(qnxn)井点降水法 （1）适用范围：土壤的渗透系数K=0.150m/d的土层中；降水(jingshu)深度一般为：单级轻型点为3-6m；多级轻型点为612m。（2）轻型井点设备 设备主要有：管路系统管路系统滤管滤管井点管井点管弯联管弯联管总管总管抽水设备抽水设备真空泵真空泵水汽分离器水汽分离器离心泵离心泵第68页/共97页第六十九页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工

42、施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 第69页/共97页第七十页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 （3）轻型(qn xn)井点的布置 平面布置 单排：当基坑宽度小于6m、降水(jingshu)深度不超过5m时，布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度；双排：当宽度大于6m或土质不良时，则沿基坑两侧布置井点；环状：当基坑面积较大时，沿基坑四周布置，井点在角点加密。第70页/共97页第七十一页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水排水和人

43、工降低地下水位位 高程(gochng)布置 轻型(qn xn)井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度H（不包括滤管），可按下式计算：井点管埋设面至基坑底面的距离，m；基坑底面至降低后的地下水位线的距离，m；水力坡度，单排井点取1/4，环状井点取1/10；井点管至基坑中心的水平距离，m。第71页/共97页第七十二页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下排水和人工降低地下水位水位 （3）轻型(qn xn)井点的布置 高程(gochng)布置 1000环状井点的高程布置环状井点的高程布置第72页/共97页第七十三页，共97页。第四节第四节 施工施工(

44、sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 （3）轻型(qn xn)井点的布置 第73页/共97页第七十四页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 （4）轻型井点的设计(shj)与计算井点系统的设计内容：井点系统的布置 井点的数量、间距 井点设备的选择。基坑涌水量计算环状井点系统 井点管的数量，是根据(gnj)其涌水量来计算的。涌水量与水井的类型有关第74页/共97页第七十五页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 水井的分

45、类根据井底是否达到不透水层完整井：达到不透水层完整井：达到不透水层 非完整井：井底在不透水层之上非完整井：井底在不透水层之上 根据地下水有无压力 承压井承压井 无压井无压井第75页/共97页第七十六页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 A、无压完整(wnzhng)井的环状井点系统，涌水量计算公式：（3-27）（3-28）（3-29）无压完整井轻型井点的总涌水量，m3/d；土的渗透系数，m/d；含水层厚度，m；水位降低值，m；抽水影响半径，m；环状轻型井点的假想半径，m，当矩形基坑长宽比小于5时，可按式（3-29）计算；环状

46、轻型井点系统所包围的面积，m2。第76页/共97页第七十七页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水位降低地下水位 （3-30）B、无压非完整(wnzhng)井涌水量计算公式：含水层有效深度，m；表3-10有效深度值0.20.30.50.8当计算结果大于实际含水层厚度当计算结果大于实际含水层厚度(hud)(hud)，则取值等于实际含水层厚度，则取值等于实际含水层厚度(hud)(hud)。井点管内水位降低深度，m；滤管长度，m。第77页/共97页第七十八页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水排水

47、和人工降低地下水位位 （3-31）确定(qudng)井点管数量与间距 单根井管的出水量：井点管数量井点管数量(shling(shling)：间距：间距：（3-32）（3-33）滤管直径，m；总管长度，m。式中，式中，第78页/共97页第七十九页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 （5）轻型(qn xn)井点的施工施工(sh gng)程序：敷设总敷设总管管冲孔埋设井点管冲孔埋设井点管安装抽水设安装抽水设备备抽水试运转抽水试运转井点出水规律：先大后小，先浑后清冲孔法：冲孔 埋管 灌砂 封口第79页/共97页第八十页，共97页。

48、井点管的埋设井点管的埋设1一冲管；一冲管；2一冲嘴；一冲嘴；3一胶皮管；一胶皮管；4一高压水泵；一高压水泵；5一压力表；一压力表；6一起重吊钩一起重吊钩(dio u)；7一井点管；一井点管；8一滤管；一滤管；9一填砂；一填砂；10一一粘土封口粘土封口（a）冲孔（b）埋管第80页/共97页第八十一页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 （6）轻型(qn xn)井点系统设计示例【例3-4】第81页/共97页第八十二页，共97页。第四节第四节 施工施工(sh gng)(sh gng)排水和人工降低地下水位排水和人工降低地下水位 第

49、82页/共97页第八十三页，共97页。第四节第四节 施工排水和人工施工排水和人工(rngng)(rngng)降低地下水降低地下水位位 第83页/共97页第八十四页，共97页。第五节第五节 填方填方(tin fn(tin fn)施工施工 回填土是一项很重要的工作，一些建筑物沉降过大，室内地坪(d pn)和散水大面积开裂，主要原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。一、土料选择 二、填筑要求 三、填土的压实方法 四、填土压实的影响因素第84页/共97页第八十五页，共97页。第五节第五节 填方填方(tin fn(tin fn)施工施工 一、土料选择一、土料选择(xu(xunz)nz)1）

50、填土满足强度、稳定性要求和必须合理设计边坡，正确选择土料以及填筑方法；2）可作为无限制使用的土料：一般碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土；3）不能作为填土使用的土料：含有大量的有机物、石膏或水溶性硫酸盐含量大于5%的土壤、冻结(dngji)或液化状态的泥炭、黏土或粉状砂质黏土等。第85页/共97页第八十六页，共97页。第五节第五节 填方填方(tin fn(tin fn)施工施工 二、填筑要求二、填筑要求(yoqi)(yoqi)1、施工要求填方前，合理选择压实机具。填土时应分层进行，并尽量采用同类土填筑。如采用不同(btn)土填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性