土木工程施工技術(shù)PPT課件

1、參考書籍 土木工程施工技術(shù)，王利文 張立群主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社，2007年2月第一版 土木工程施工手冊(cè)(第四版),本書編委會(huì),中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003年6月 新版建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范匯編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社編，中國(guó)建工出版社、中國(guó)計(jì)劃出版社，2002 年 參考網(wǎng)站 建設(shè)工程教育網(wǎng)http:/ 同濟(jì)大學(xué)土木工程施工技術(shù)國(guó)家級(jí)精品課程網(wǎng)站：0/jpkc/tumu/ 福建工程學(xué)院土木工程施工精品課程網(wǎng)站http:/ 第一章第一章 土方工程土方工程 第一節(jié) 概述 一、土方工程的特點(diǎn)與施工要求 1.土方工程施工的特點(diǎn) （1）面廣量大、勞動(dòng)繁重。 （2）施工

2、條件復(fù)雜。 2.組織土方工程施工的要求 （1）在條件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機(jī)械化施工； （2）要合理安排施工計(jì)劃，盡量避開冬、雨期施工； （3）為了降低土石方工程施工費(fèi)用，減少運(yùn)輸量和占用農(nóng)田，要對(duì)土方進(jìn)行合理調(diào)配、統(tǒng)籌安排。 （4）在施工前要做好調(diào)查研究， 擬定合理的施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量和安全，加快施工 進(jìn)度。 二、土的工程分類及性質(zhì) (一)土的工程分類 土的分類方法較多，在施工中按開挖的難易程度將土分為八類。 （二）土的工程性質(zhì) 1土的質(zhì)量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，是指 土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，用表示；它影響土的承 載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度，

3、是指單位體積 土中固體顆粒的質(zhì)量，用d表示；它是檢驗(yàn)填土壓實(shí)質(zhì)量的 控制指標(biāo)。 2土的含水量 土的含水量W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示： （11） 式中 C濕含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量； G干烘干后土的質(zhì)量。 3.土的滲透性 土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以滲透系數(shù)K表示。 達(dá)西地下水流動(dòng)速度公式v =KI， 4土的可松性 土具有可松性，即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢 復(fù)其原來的體積。 2 1 s V V K 土在天然狀態(tài)下的體積 土經(jīng)開挖后的松散體積 最初可松性系數(shù) 1 3 s V V K 土在天然狀態(tài)下的體積 土經(jīng)回填

4、壓實(shí)后的體積 最后可松性系數(shù) 三、土方邊坡坡度 土方邊坡坡度 圖11 邊坡坡度示意 m:1 B/H 1 B H 四、土方施工的準(zhǔn)備工作 (1)制定施工方案 (2)場(chǎng)地清理 (3)排除地面水 (4)修筑好臨時(shí)道路及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施。 (5)做好材料、機(jī)具、物資及人員的準(zhǔn)備工作。 (6)設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng)，打設(shè)方格網(wǎng)控制樁，進(jìn)行建筑物、構(gòu)筑物的 定位放線等。 (7)根據(jù)土方施工設(shè)計(jì)做好邊坡穩(wěn)定、基坑(槽)支護(hù)、降低地下水 等土方工程的輔助工作。 第二節(jié) 土方計(jì)算與調(diào)配 一、基坑、基槽和路堤的土方量計(jì)算 基坑土方量即可按擬柱體的體積公式 式中 H基坑深度(m)； F1，F(xiàn)2基坑上下兩底面積(m2)；

5、 F0F1與F2之間的中截面面積(m2)； )F4F(F 6 H V 201 當(dāng)基槽和路堤沿長(zhǎng)度方向斷面呈連續(xù)性變化時(shí)其土方量可以用同樣方法分段計(jì)算。 式中 V1第一段的土方量(m3)； L1第一段的長(zhǎng)度(m)； 將各段土方量相加即得總土方量，即： 式中 V1，V2Vn為各分段土的土方量(m3)。 )F4F(F 6 L V 201 1 1 二、場(chǎng)地平整標(biāo)高與土方量 （一）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高 1初步設(shè)計(jì)標(biāo)高 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高即為各個(gè)方格平均標(biāo)高的平均值。可按下式計(jì) 算： 式中：H。所計(jì)算的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)； a方格邊長(zhǎng)(m)； N方格數(shù)； H1l，H22任一方格的四個(gè)角點(diǎn)的標(biāo)高(m)。 4N )HH

6、H(H H 22211211 0 圖14 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0計(jì)算示意圖 (a)方格網(wǎng)劃分；(b)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖 1一等高線；2-自然地面，3一場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高平面 (a) (b) 如令H11個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高； H22個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高； H33個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高； H44個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。 則場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0可改寫成下列形式 4N H4H3H2H H 4321 0 2場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整 (1)土的可松性影響 H0H0+h 式中：Vw按理論標(biāo)高計(jì)算出的總挖方體積； FW，F(xiàn)T按理論設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算出的挖方區(qū)、 填方 區(qū)總面積； Ks土的最后可松性系數(shù)。 sWT sW KFF 1)(KV h

7、 圖15 考慮土的可松性調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算示意圖 (a)(b) (2)場(chǎng)內(nèi)挖方和填土的影響 （3）場(chǎng)地泄水坡度的影響 1）單向泄水時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 HnH0li (a)(b) 圖16 場(chǎng)地泄水坡度示意圖 (a)單向泄水；(b)雙向泄水 2）雙向泄水時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 HnH0lxixlyiy (a)(b) 圖16 場(chǎng)地泄水坡度示意圖 (a)單向泄水；(b)雙向泄水 （二）場(chǎng)地土方量計(jì)算 1.計(jì)算場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的施工高度各方格角點(diǎn)的施工高度(即挖、填方高度)h0 hnHn-Hn (113) 式中 hn該角點(diǎn)的挖、填高度，以“”為填方高度，以“”為挖方高度(m)； Hn該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高(m

8、)； Hn該角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(m)。 2.繪出“零線” 方格線上的零點(diǎn)位置見圖19，可按下式計(jì)算： 式中：h1，h2相鄰兩角點(diǎn)挖、填方施工高度(以絕對(duì)值代入)； a方格邊長(zhǎng)； x零點(diǎn)距角點(diǎn)A的距離。 21 1 hh ah x 圖19 零點(diǎn)位置計(jì)算 3.場(chǎng)地土方量計(jì)算 （1）四方棱柱體法 1）全挖全填格 式中： V挖方或填方的土方量（m）； h1,h2,h3,h4方格四個(gè)角點(diǎn)的挖填高度，以絕對(duì)值代人（m）。 )hhh(h 4 a V 4321 2 2）部分挖部分填格 h )h( 4 a V 2 2 挖 挖 h )h( 4 a V 2 2 填 填 （2）三角棱柱體法 1）全挖全填 式中 a方格邊

9、長(zhǎng)(m)； hl，h2，h3三角形各角點(diǎn)的施工高度(m)，用絕對(duì)值代人。 )hh(h 6 a V 321 2 圖113 按地形將方格劃分成三角形 2)有挖有填 其中錐體部分的體積為: 楔體部分的體積為: )h)(hh(h h 6 a V 3221 3 3 2 錐 213 3231 3 3 2 hhh )h)(hh(h h 6 a V 楔 三、土方調(diào)配與優(yōu)化 (一) 劃分土方調(diào)配區(qū)，計(jì)算平均運(yùn)距或土方施工單價(jià) 1調(diào)配區(qū)的劃分 2平均運(yùn)距的確定 3土方施工單價(jià)的確定 （二）最優(yōu)調(diào)配方案的確定 土方的總運(yùn)輸量為： Z050050+50040+30060100110+10070+ 40040 9700

10、0(m3m) 挖 填 B1B2B3挖方量 A1 50 70 100500 A2 70 40 90 500 A3 60 110 70 500 A4 80 100 40400 填方量800600500 1900 1.編制初始調(diào)配方案 2.最優(yōu)方案判別 利用“最小元素法”編制初始調(diào)配方案，其總運(yùn)輸量是較小 的。但不一定是總運(yùn)輸量最小，因此還需判別它是否為最優(yōu) 方案。判別的方法有“閉回路法”和“位勢(shì)法”，其實(shí)質(zhì)相 同，都是用檢驗(yàn)數(shù)ij來判別。只要所有的檢驗(yàn)數(shù)ij0，則該 方案即為最優(yōu)方案；否則，不是最優(yōu)方案，尚需進(jìn)行調(diào)整。 為了使線性方程有解，要求初始方案中調(diào)動(dòng)的土方量要填夠 mn1個(gè)格（m為行數(shù)，n

11、為列數(shù)），不足時(shí)可在任意格 中補(bǔ)“0”。 如：表14中已填6個(gè)格，而mn13416，滿足 要求。 下面介紹用“位勢(shì)法”求檢驗(yàn)數(shù)： （1）求位勢(shì)Ui和Vj 位勢(shì)和就是在運(yùn)距表的行或列中用運(yùn)距（或單價(jià)）Cij同時(shí)減 去的數(shù)，目的是使有調(diào)配數(shù)字的格檢驗(yàn)數(shù)ij為零，而對(duì)調(diào)配 方案的選取沒有影響。 計(jì)算方法：將初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的Cij列出，然后按下 式求出兩組位勢(shì)數(shù)Ui(i1，2，m)和Vj(j1，2， n)。 CijUiVj (120) 式中 Cij平均運(yùn)距(或單位土方運(yùn)價(jià)或施工費(fèi)用)； Ui，Vj位勢(shì)數(shù)。 例如，本例兩組位勢(shì)數(shù)計(jì)算： 設(shè) U10， 則 V1 C11U150050； U3 C31

12、V1605010； V211010100； ，見表13所示。 例如，本例兩組位勢(shì)數(shù)計(jì)算： 設(shè) U10， 則 V1 C11U150050； U3 C31V1605010； V211010100； ，見下表所示。 挖 填位勢(shì)數(shù)B1B2B3 位勢(shì)數(shù)Ui Vj A1500 50 70 100 A2 70 500 40 90 A3300 60 100 110100 70 A4 80 100 400 40 （2）求檢驗(yàn)數(shù)ij ijCijUiVj 1270010030 1310006040 2170(60)5080 2390(60)6090 挖 填 B1B2B3 Ui Vj V1=50 V2=100V3=6

13、0 A1U1=0 0 70100 A2U2=-60 70 090 A3U3=10 000 A4U4=-20 80100 0 位勢(shì)數(shù) 位勢(shì)數(shù) 50 60110 40 40 70 求檢驗(yàn)數(shù)表 +80 -30+40 +90 +50+20 3.方案的調(diào)整 （1）在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中選取最小的一個(gè)（本例中為C12)，把它所對(duì) 應(yīng)的變量X12作為調(diào)整的對(duì)象。 （2）找出X12的閉回路：從X12出發(fā)，沿水平或豎直方向前進(jìn)，遇到 調(diào)調(diào)配土方數(shù)字的格作可以做90轉(zhuǎn)彎，然后依次繼續(xù)前進(jìn)，直到再 回到出發(fā)點(diǎn)，形成一條閉回路(表15)。 （3）從空格X12出發(fā)，沿著閉回路方向，在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中， 挑出一個(gè)最小的土

14、方量(本表即為500、100中選100)，將它調(diào)到空格 中 (即由X32調(diào)到X12中)。 （4）同時(shí)將閉回路上其他奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去該調(diào)動(dòng)值 （100m3），偶次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加該調(diào)動(dòng)值，使得填、挖方區(qū)的土 方量仍然保持平衡，這樣調(diào)整后，便得到了新的調(diào)配方案。見表16 中括號(hào)內(nèi)數(shù)字。 填方量 填 挖 B1B2B3挖方量 A1 500 A2 500 A3 500 A4 400 800600 500 1900 400 500 500 300100100 (400) (400) (0) (100) X12 (400) 再求位勢(shì)及空格的檢驗(yàn)數(shù) 若檢驗(yàn)數(shù)仍有負(fù)值，則重復(fù)以上步驟，直到全部ij 0而

15、得到最優(yōu)解。 （4）繪出調(diào)配圖： （包括調(diào)運(yùn)的流向、數(shù)量、運(yùn)距）。 （5） 求出最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量： 40050100705004040060100704004094000m3-m 。 +40 +50+60 +50+50 U1= 0 V1=50V2=70 U2=30 U3=10 V3=60 U4=20 位勢(shì)數(shù) 位勢(shì)數(shù) 挖 填 B1B2B3 Ui Vj A1 A2 A3 A4 50 60110 40 40 70 80100 70 70100 90 +30 0 0 0 0 0 0 4.繪制土方調(diào)配圖 圖117 土方調(diào)配圖 箭線上方為土方量（m3），箭線下方為運(yùn)距（m） 第三節(jié) 排水與降水 一、地面

16、排水 排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等)常采用在基 坑周圍設(shè)置排水溝、截水溝或筑土堤等辦法，并盡量利用原 有的排水系統(tǒng)，或?qū)⑴R時(shí)性排水設(shè)施與永久性設(shè)施相結(jié)合使 用。 二、集水井排水或降水 集水井法是在基坑開挖過程中，沿坑底的周圍或中央開挖排 水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井。將水匯入集水井內(nèi)，用 水泵抽走(圖118)。這種方法可用于基坑排水，也可用于 降水。 圖1-18集水井降水法 1排水溝；2集水井；3離心式水泵；4基礎(chǔ)邊線；5原地下水位線；6降 低后地下水位線 1排水溝的設(shè)置 排水溝底寬應(yīng)不少于0.20.3m，溝底設(shè)有0.20.5的縱坡， 在開挖階段，排水溝深度應(yīng)始終保持 比挖土面

17、低0.40.5m 2.集水井的設(shè)置 集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外的邊角處。間距應(yīng)根據(jù)水量大小、基坑平面形狀及水泵能力確定，一般為 2040m。 3水泵性能與選用 (1)離心泵 泵體是由泵殼、泵軸及葉輪等主要部件組成， 其管路系統(tǒng)包括濾網(wǎng)與底閥、吸水管及出水管 等 圖1-19 離心泵工作簡(jiǎn)圖 1泵殼；2泵軸；3葉輪； 4濾網(wǎng)與底閥；5吸水管； 6出水管 (2)潛水泵 潛水泵是由立式水泵與電動(dòng)機(jī)組合而成，工作時(shí) 完全浸在水中。 水泵裝在電動(dòng)機(jī)上端，葉輪可制成離心式或螺旋 槳式；電動(dòng)機(jī)設(shè)有密封裝置。 圖120 潛水泵工作簡(jiǎn)圖 1葉輪；2軸；3電動(dòng)機(jī)；4進(jìn)水口；5出水膠管； 6電纜 三、流砂及其防治 1

18、流砂發(fā)生的原因 動(dòng)水壓力是流砂發(fā)生的重要條件。流動(dòng)中的地下水對(duì)土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動(dòng)水壓力，其性質(zhì)通過圖 120所示的試驗(yàn)說明。 Wh1FWh2FTLF0 WW 21 I L hh T 圖121 動(dòng)水壓力原理圖 (a) 水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象；(b) 動(dòng)水壓力對(duì)地基土的影響 l、2土顆粒 （a）（b） 1 TLF 由上式可知，動(dòng)水壓GD與水力坡度I成正比，水位差越大，動(dòng)水壓力越大，而滲透路程越長(zhǎng)，動(dòng)水壓力 越小。 產(chǎn)生流砂現(xiàn)象主要是由于地下水的水力坡度大，即動(dòng)水壓力大，而且動(dòng)水壓力的方向(與水流方向 一致)與土的重力方向相反，土不僅受水的浮力，而且受動(dòng)水壓力的作用，有向上舉的趨勢(shì)，當(dāng)動(dòng)水壓 力

19、等于或大于土的浸水密度時(shí)，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，并隨地下水一起流入基坑，即發(fā)生流砂現(xiàn)象。 2流砂的防治 流砂防治的主要途徑是減小或平衡動(dòng)水壓力或改變其方向。具體措施為： （1）搶挖法 （2）水下挖土法 （3）打鋼板樁或作地下連續(xù)墻法 （4）在枯水季節(jié)開挖 （5）井點(diǎn)降水法 四、井點(diǎn)降水法 井點(diǎn)降水法就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備從中抽水， 使地下水位降落到坑底標(biāo)高以下，并保持至回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足夠的抗浮能力為止。 （一）輕型井點(diǎn) 1.輕型井點(diǎn)設(shè)備 輕型井點(diǎn)設(shè)備是由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：井點(diǎn)管(由井管和濾管連接而成)、彎聯(lián) 管及總管等。

20、 圖1-22 輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖 1井管；2濾管；3總管；4彎聯(lián)管；5水泵房 6原有地下水位線；7降低后地下水位線 圖1-23 濾管構(gòu)造 1鋼管；2管壁上的小孔 ；3纏繞的塑料管；4細(xì)濾 網(wǎng)；5粗濾網(wǎng)；6粗鐵絲保 護(hù)網(wǎng)；7井管；8鑄鐵頭 圖124 真空泵輕型井點(diǎn)設(shè)備工作原理簡(jiǎn)圖 l濾管；2井管；3彎管；4閥門；5集水總管；6閘門：7濾網(wǎng)， 8過濾室，9淘砂孔；10水氣分離器；11浮筒；12閥門：13真空計(jì)；14 進(jìn)水管；15真空計(jì)；16副水氣分離器；17擋水板；18放水口；19真空泵； 20電動(dòng)機(jī)；2l冷卻水管；22冷卻水箱；23循環(huán)水泵；24離心水泵 圖l25 射流泵抽水設(shè)備工作簡(jiǎn)

21、圖 (a)工作簡(jiǎn)圖；(b)射流器構(gòu)造 1一水泵；2一射流器；3一進(jìn)水管；4一總管；5一井點(diǎn)管；6一循環(huán)水箱；7隔板；8一泄水口 ；9一真空表；10一壓力表；11一噴嘴：12一噴管；13一接水管 （a）（b） 2.輕型井點(diǎn)布置 1)平面布置 圖1-26 單排井點(diǎn)布置簡(jiǎn)圖 (a)平面布置；(b)高程布置 1一總管；2點(diǎn)管；3一抽水設(shè)備 2)高程布置 圖1-27 環(huán)形井點(diǎn)布置簡(jiǎn)圖 (a)平面布置；(b)高程布置 1一總管；2一井點(diǎn)管；3一抽水設(shè)備 井管的埋置深度HA，可按下式計(jì)算(圖1-27b)： HAH1十h十iL (m) (1-22) 式中 H1總管平臺(tái)面至基坑底面的距離(m)； h基坑中心線底

22、面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.51.0m； i水力坡度，根據(jù)實(shí)測(cè)：環(huán)形井點(diǎn)為110，單排線狀井點(diǎn)為14； 圖128 二級(jí)輕型井點(diǎn) 1第一層井點(diǎn)管；2第二層井點(diǎn)管 3輕型井點(diǎn)計(jì)算 （1) 井型判定 圖1-29 水井的分類 （a）無壓完整井；（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井 （2）涌水量計(jì)算 無壓完整涌水量 圖1-30 環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖 (a)無壓完整井；(b)無壓非完整井 (m3d) 0 lgxlgR S)S(2H K366.1Q 式中 K滲透系數(shù)(md)，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，表112僅供 參考； H含水層厚度(m)； S水位降低值(m)； R抽水影響半徑(m)，取

23、： x0環(huán)形井點(diǎn)的假想半徑(m)： F基坑周圍井點(diǎn)管所包圍的面積(m2)。 HKS95.1R F x 0 無壓非完整井涌水量 (m3d) 0 0 lgxlgR S)S(2H K366.1Q 有效深度H0值 表112 S(S l)0.8 H01.3(S l)1.5(S l)1.7(S l)1.85(S l) 注：表中S為井管內(nèi)水位降低深度；l為濾管長(zhǎng)度。 承壓完整井涌水量 承壓完整井環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式為 式中 M承壓含水層厚度(m)； K、R、x0、S與公式(1-22)相同。 ： (m3d) 0 lgxlgR MS K73.2Q （3) 確定井點(diǎn)管數(shù)量與井距 單井最大出水量

24、 單井的最大出水量q，主要取決于土的滲透系數(shù)、濾管的構(gòu)造與尺寸，按下式確定： 式中 d濾管直徑(m)； l濾管長(zhǎng)度(m)； K滲透系數(shù)(md)。 (m3d) 3 Kld65q 最少井?dāng)?shù) 井點(diǎn)管的最少根數(shù)nmin，按下式計(jì)算： 式中 1.1備用系數(shù)，考慮井點(diǎn)管堵塞等因素。其它符號(hào) 同前。 最大井距 式中 L總管長(zhǎng)度(m)； (根) q Q 1.1n min (m) min max n L D 確定井點(diǎn)管間距時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (a)井距過小時(shí)，彼此干擾大，影響出水量，因此井距必須大于15倍管徑。 (b)在滲透系數(shù)小的土中井距宜小些，否則水位降落時(shí)間過長(zhǎng)。 (c)靠近河流處，井點(diǎn)宜適當(dāng)加密。

25、(d)井距應(yīng)能與總管上的接頭間距相配合。 根據(jù)實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距，最后確定所需的井點(diǎn)管根數(shù)。 4輕型井點(diǎn)的施工 埋設(shè)井點(diǎn)的程序是：放線定位打井孔埋 設(shè)井點(diǎn)管安裝總管用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與 總管接通安裝抽水設(shè)備。 (錄象） 圖131 井點(diǎn)管的埋設(shè) (a) 沖孔；（b）埋管 1一沖管，2一沖嘴；3一膠皮管；4一高壓水泵，5一壓力表； 6一起重吊鉤；7一井點(diǎn)管，8一濾管；9一填砂；10一粘土封口 （a） （b） （二）噴射井點(diǎn) 當(dāng)基坑開挖較深，降水深度要求較大時(shí)，可采用噴射井點(diǎn)降水。其降水深度可達(dá)820 m，可用于滲 透系數(shù)為0.150 md的砂土、淤泥質(zhì)土層。 噴射井點(diǎn)施工順序是：安裝水泵設(shè)備及泵的

26、進(jìn)出水管路；鋪設(shè)進(jìn)水總管和回水總管；沉設(shè)井點(diǎn)管(包 括灌填砂濾料)，接通進(jìn)水總管后及時(shí)進(jìn)行單根試抽、檢驗(yàn)；全部井點(diǎn)管沉設(shè)完畢后，接通回水總管， 全面試抽，檢查整個(gè)降水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及降水效果。 圖1-35 噴射井點(diǎn)設(shè)備及平面布置簡(jiǎn)圖 (a)噴射井點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)圖；(b)噴射揚(yáng)水器原理圖；(c)噴射井點(diǎn)平面布置 1噴射井管；2濾管；3進(jìn)水總管；4排水總管；5一高壓水泵；6集水池； 7水泵；8內(nèi)管；9外管；10噴嘴；11混合室；12擴(kuò)散管；13壓力表 （c）（b） （a） （三）管井井點(diǎn) 管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽水來降低地下水位。 在土的滲透系數(shù)大(202

27、00md)的土層中，宜采用管井井點(diǎn)。 管井井點(diǎn)的設(shè)備主要是由管井、吸水管及水泵組成。 圖1-36 管井井點(diǎn) (a)鋼管管井；(b)混凝土管管井 1一沉砂管；2一鋼筋焊接骨架；3濾網(wǎng)；4管身；5吸水管；6離心泵；7 小礫石過濾層；8粘土封口；9混凝土實(shí)管；10無砂混凝土管；11潛水泵 ；12一出水管 （a）（b） （四）深井井點(diǎn) 當(dāng)要求井內(nèi)降水深度超過15m時(shí)，可在管井中使用深井泵抽水。這種井點(diǎn)稱為深井井點(diǎn)（或深管井井 點(diǎn)）。深井井點(diǎn)一般可降低水位3040m，有的甚至可達(dá)百米以上。 常用的深井泵有兩種類型。 一種是深井潛水泵， 另一種是電動(dòng)機(jī)安裝在地面上，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)多級(jí)葉輪工作而排水。 （五

28、）電滲井點(diǎn) 電滲井點(diǎn)是在輕型或噴射井點(diǎn)中增設(shè)電極 而形成，主要用于滲透系數(shù)小于0.1md 的土層。 圖137 電滲井點(diǎn) 1一井點(diǎn)管；2一電極；3直流電源 五、降水對(duì)周圍地面的影響及預(yù)防措施 降低地下水位時(shí)，由于土顆粒流失或土體壓縮固結(jié)，易引起周周地面沉降。由于土層的不均勻性和形 成的水位呈漏斗狀，地面沉降多為不均勻沉降，可能導(dǎo)致周圍的建筑物傾斜、下沉、道路開裂或管線 斷裂。因此，井點(diǎn)降水時(shí)，必須采取相應(yīng)措施，以防造成危害。 1回灌井點(diǎn)法 2設(shè)置止水帷幕法 3減緩降水速度法 （a）（b） 圖138 回灌井點(diǎn)布置示意圖 （a）降水與回灌井點(diǎn)；（b ）加阻水支護(hù)結(jié)構(gòu)的回灌井點(diǎn) 1原有建筑物；2開挖基

29、坑；3降水井點(diǎn)；4回灌井點(diǎn)；5原有地下水位 線； 6降灌井點(diǎn)間水位線；7降水后的水位線；8不回灌時(shí)的水位線；9基坑底 第四節(jié) 土方邊坡與土壁支護(hù) 一、土方邊坡 (一) 邊坡穩(wěn)定條件及其影響因素 G C T 圖139 邊坡穩(wěn)定條件示意 （二）邊坡坡度的確定 （a）（b）（c） （d） 圖140 土方邊坡 （a）直線邊坡；（b）不同土層折線邊坡；（c）不同深度折線邊坡；（d）階梯邊坡 二、土壁支護(hù) (一)基槽支護(hù)結(jié)構(gòu) 開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支 撐。 圖139 橫撐式支撐 （a）間斷式水平擋土板支撐 ；（b）垂直擋土板支撐 1水平擋土板，2立柱，3工具式橫撐； 4垂直擋土板，5橫楞木；6調(diào)節(jié)

30、螺栓 （a）（b） (二)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu) （a）（b）（c） 圖140 支撐計(jì)算土壓力 （a）密砂；（b）松砂；（c）粘土 施工。 1水泥土擋墻 圖141 水泥土墻的一般構(gòu)造 （a）水泥土墻剖面；（b）連續(xù)式勁性水泥土墻平面；（c）格柵式平面布置 1攪拌樁；2插筋；3面板；4H型鋼； 41 （a）（c） (2)水泥土攪拌樁的施工 圖142 攪拌水泥土墻施工流程 （a）定位；（b）預(yù)埋下沉；（c）提升噴漿攪拌；（d）重復(fù)下沉攪拌 （e）重復(fù)提升攪拌；（f）成樁結(jié)束 （3）特點(diǎn)與適用范圍 水泥土墻按施工機(jī)具和方法不同，分為深層攪拌法、旋噴法和粉噴法。 2土釘墻與噴錨支護(hù) (1)土釘墻支護(hù) 圖1-43

31、 土釘墻支護(hù) 1土釘；2噴射混凝土面層；3墊板 3）土釘墻支護(hù)的施工 土釘墻的施工順序?yàn)椋喊丛O(shè)計(jì)要求自上而下分段、分層開挖工作面，修整坡面埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標(biāo)志， 噴射第一層混凝土鉆孔，安設(shè)土釘鋼筋注漿，安設(shè)連接件綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土設(shè)置坡頂、坡面 和坡腳的排水系統(tǒng)。若土質(zhì)較好亦可采取如下順序：開挖工作面、修坡綁扎鋼筋網(wǎng)成孔安設(shè)土釘注漿、安 設(shè)連接件噴射混凝土面層。 （錄象） （2）噴錨網(wǎng)支護(hù) 圖145 噴錨支護(hù) (a)噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)；(b)土釘墻與噴錨網(wǎng)復(fù)合支護(hù)；(c)錨桿頭與鋼筋網(wǎng)和加強(qiáng)筋的連接 1噴射混凝土面層；2鋼筋網(wǎng)層；3錨桿頭；4錨桿(土釘)； 5加強(qiáng)筋；6鎖定筋二根與錨

32、桿雙面焊接 3、排樁式擋墻 圖146 擋土灌注樁支護(hù)形式 （a）間隔式；（b）雙排式；（c）連續(xù)式 1擋土灌注樁；2連系梁（圈梁）；3前排樁；4后排樁 4板樁擋墻 （1）型鋼橫擋板擋墻 圖147 型鋼樁橫檔板支護(hù) 1一型鋼樁； 2一橫向擋土板；3木楔 （2）鋼板樁擋墻 圖1-48 常用鋼板樁截面形式 (a)一字形鋼板樁 ； (b)U形板樁(“拉森”板樁) （a） 鋼板樁施工現(xiàn)場(chǎng) 5.板墻式擋墻 該類支護(hù)結(jié)構(gòu)是指現(xiàn)澆或預(yù)制的地下連續(xù)墻。 6. 逆作拱墻支護(hù) 逆作拱墻支護(hù)，是在開挖過程中，隨開挖深度分段，澆筑平面為閉合的圓形、橢圓形鋼筋混凝土墻體 7.擋墻的支撐結(jié)構(gòu) 擋墻的支撐結(jié)構(gòu)按構(gòu)造特點(diǎn)可分為

33、自立式（懸臂式）、斜撐式、錨拉式、錨桿式、坑內(nèi)支撐式等幾種，其中坑內(nèi)支 撐又可分為水平支撐、桁架支撐及環(huán)梁支撐等。 圖149 擋土灌注樁支護(hù)形式 （a）懸臂式；（b）斜撐式；（c）錨拉式；（d）錨桿式； （e）內(nèi)撐式 1擋墻；2圍檁（連梁）；3支撐；4斜撐；5拉錨； 6錨桿；7先施工的基礎(chǔ)；8支承柱 （a）（b）（c）（d） H 0.30.5H 1 （e） （1）懸臂支撐形式的擋墻 （2）斜撐式支撐 （3）拉錨式支撐 （4）土層錨桿 （5）坑內(nèi)支撐 圖150 土層錨桿構(gòu)造圖 1擋墻；2承托支架；3橫梁；4臺(tái)座；5承壓墊板； 6錨具；7鋼拉桿；8水泥漿或砂漿錨固體；9非錨固段 ；10滑動(dòng)面；D錨

34、固體直徑：d拉桿直徑 9 10 第五節(jié) 土方工程的機(jī)械化施工 一、場(chǎng)地平整施工 （一）推土機(jī)施工 推土機(jī)由拖拉機(jī)和推土鏟刀組成，按行走的方式分履帶式和輪胎 式，按鏟刀的操作方式分為索式和液壓式，按鏟刀的安裝方式 又分為固定式和回轉(zhuǎn)式。 推土機(jī)是一種自行式的挖土、運(yùn)土工具。適于運(yùn)距在lOOm以 內(nèi)的平土或移挖作填，以3060m為最佳。一般可挖運(yùn)一三 類土。 推土機(jī)由拖拉機(jī)和推土鏟刀組成，按行走的方式分履帶式和輪胎式，按鏟刀的操作方式分為索式和液壓式， 按鏟刀的安裝方式又分為固定式和回轉(zhuǎn)式。 推土機(jī)是一種自行式的挖土、運(yùn)土工具。適于運(yùn)距在lOOm以內(nèi)的平土或移挖作填，以3060m為最佳。 一般可挖

35、運(yùn)一三類土。 (1)下坡推土法 (2)分批集中，一次推送法 (3) 溝槽推土法 (4) 并列推土法 圖151 并列推土法 圖152 槽形推土法 (5)斜角推土法 圖153 并列推土法 圖154 斜角推送法作業(yè) (二)鏟運(yùn)機(jī)施工 （a）自形式鏟運(yùn)機(jī) 圖155 鏟運(yùn)機(jī) （b）拖式鏟運(yùn)機(jī) 1.鏟運(yùn)機(jī)的開行路線 （1)環(huán)形路線 （2)“8”字形路線 圖156 鏟運(yùn)機(jī)開行路線 （a）、（b）環(huán)形路線；（c）大環(huán)形路線； （d）8字路線 （c） （d） 2.鏟運(yùn)機(jī)鏟土的施工方法 (1)下坡鏟土 2)跨鏟法 3)助鏟法 3挖土機(jī)施工 圖157 助鏟法示意圖 1鏟運(yùn)機(jī)；2推土機(jī) 二、基坑開挖 (一)單斗挖土機(jī)

36、施工 圖1-58 單斗挖土機(jī)工作簡(jiǎn)圖 （a）正鏟挖土機(jī)；（b）反鏟挖土機(jī)；（c）拉鏟挖土機(jī)；（d）抓鏟挖土機(jī) (1)開挖方式 圖1-59 正鏟挖土機(jī)開挖方式 (a)正向挖土側(cè)向卸土；(b)正向挖土后方卸土 l一正鏟挖土機(jī)；2一自卸汽車 圖1-60 正鏟挖土機(jī)開挖基坑 2反鏟挖土機(jī)施工 反鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：“后退向下，強(qiáng)制切土”。其挖掘力比正鏟小，適于開挖停機(jī)面以下的一三類土的基 坑、基槽或管溝，每層經(jīng)濟(jì)合理的開挖深度為1.53.0m，對(duì)地下水位較高處也適用。 （1）溝端開挖：挖土機(jī)停在溝端，向后倒退挖土，汽車停在兩旁裝土 （2）溝側(cè)開挖：挖土機(jī)沿溝一側(cè)直線移動(dòng)挖土 圖161 反鏟挖土機(jī)開挖

37、方式 （a）溝端開挖；（b）溝側(cè)開挖 1反鏟挖土機(jī)；2自卸汽車；3棄土堆 3 3拉鏟挖土機(jī)施工 拉鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是： “后退向下，自重切土”。其 挖土半徑和挖土深度較大，能 開挖停機(jī)面以下的一二類土。 拉鏟挖土機(jī)的開挖方式， 與反鏟挖土機(jī)相似，也分為溝 端開挖和溝側(cè)開挖 圖162 拉鏟挖土機(jī)的工作尺寸 4抓鏟挖土機(jī)施工 抓鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：“直上直下，自重切土”。能開挖一二類土，適于施工面狹窄而深的基坑、深槽、沉 井等開挖，清理河泥等工程，最適于水下挖土，或裝卸碎石、礦渣等松散材料。 圖1-63 抓鏟挖土機(jī)工作示意 (a)抓鏟開挖柱基基坑；(b)抓鏟斗工作示意 (二)挖土機(jī)械配套計(jì)算

38、1挖土機(jī)數(shù)量確定 (臺(tái)) 式中 Q土方量(m3)； P挖土機(jī)生產(chǎn)率(m3臺(tái)班) ，可查定額手冊(cè)或按公式137計(jì)算； T工期(工作日)； C每天工作班數(shù)； K時(shí)間利用系數(shù)(0.80.9)。 KCT 1 P Q N (m3臺(tái)班) t挖土機(jī)每次作業(yè)循環(huán)延續(xù)時(shí)間(s)，W1100正鏟挖土機(jī)為2540s，W1100拉鏟挖土機(jī)為4560s； q挖土機(jī)斗容量(m3)； Kc土的充盈系數(shù)，可取0.81.1； Ks土的最初可松性系數(shù)； KB工作時(shí)間利用系數(shù)，一般為0.70.9。 B S C K K K q t 36008 P 2自卸汽車配套計(jì)算 式中 Ts自卸汽車每一工作循環(huán)的延續(xù)時(shí)間(min)； t1自卸汽車每次裝車時(shí)間(min)，t1nt； n自卸汽車每車裝土次數(shù)： Ql自卸汽車的載重量(m3)； 實(shí)土表觀密度，一般取1.7tm3； L運(yùn)土距離(m)； VC重車與空車的平均速度(mmin)；一般取2030kmh； t2卸車時(shí)間，一般為lmin； t3操縱時(shí)間(包括停放待裝、等車、讓車等)，取23min。 1 S t T N 32 C 1S tt v L2 tT S C 1 K K q Q n (三) 開挖施工要點(diǎn) 1應(yīng)根據(jù)地下水位、機(jī)械條件、進(jìn)度要求等合理選用施工機(jī)械 。 2土方開挖應(yīng)繪制土方開挖圖 。