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文檔簡介

1、第一章 土方工程 第一節(jié) 土的分類及性質(zhì)一、土的分類1 、按地基土分類: 根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)分六類 巖石、 碎石土、 砂土、粉土 、粘性土、人工填土2 、土的工程分類: 按施工的難易程度分八類 松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、 軟石、次堅石 堅石、特堅石 土土的的工工程程分分類類土的分類土 的 名 稱開挖工具及方法一類土(松軟土) 砂、粉土、沖擊砂土層、種植土、淤泥(泥炭) 用鍬、鋤頭挖掘二類土(普通土) 粉質(zhì)粘土,潮濕的黃土,夾有碎石、卵石的砂,種植土,粉土,填筑土用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松三類土(堅土) 軟粘土及中等密實粘土,重粉質(zhì)粘土,礫石土,干黃土及夾有卵石、碎石的黃土、粉質(zhì)

2、粘土,壓實的填筑土主要用鎬,少許用鍬、鋤頭挖掘,部分用撬棒四類土(砂礫堅土) 堅硬密實的粘性土或黃土,含碎石、卵石的粘性土或黃土,天然級配砂石,軟泥灰?guī)r先用鎬、撬棒,后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘五類土(軟石) 硬質(zhì)粘土,中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土,膠結(jié)不緊的礫巖,軟的石灰?guī)r用鎬或撬棒、大錘挖掘,部分使用爆破方法六類土(次堅石) 泥巖,砂巖,礫巖,堅實的頁巖、泥灰?guī)r,密實的石灰?guī)r,風(fēng)化花崗巖,片麻巖用爆破方法開挖,部分用風(fēng)鎬七類土(堅石) 大理石,輝綠巖,玢巖,粗、中粒花崗巖,堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r,微風(fēng)化安山巖,玄武巖用爆破方法開挖八類土(特堅石) 安山巖,玄武巖,花崗片麻巖

3、,堅實的細(xì)?;◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖、角閃巖用爆破方法開挖二、土的性質(zhì) 1、可松性(1)定義 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,仍不能恢復(fù)到原來的體積,這種性質(zhì)稱為土的可松性 12vvks v2 開挖后土的松散體積 v1 土的自然體積 (2)可松性的表示可松性系數(shù) 1) 最初可松性系數(shù) ks 2) 土的最終可松性系數(shù) k/s13vvks v3 土壓實后的體積 v1 土的自然體積 (3)工程中對土的可松性的考慮1)借土、棄土?xí)r應(yīng)考慮土的可松性 sstwkkvvq)(vw vt2)確定運土工具時,應(yīng)考慮土的可松性 式中 q借土或棄土的量,正表示棄

4、土,負(fù)表示借土; vt;vw填或挖方的體積; ks;ks土的可松性系數(shù) q=(1000-1500/1.03 )1.08= 492.8m3 結(jié)果為負(fù),故該場地應(yīng)借土 運土的車次為 n=492.8/5=48(車次) sstwkkvvq)(例題: 某場地的挖方體積為1000m3,填方體積為1500m3,ks=1.08,ks=1.03,問該場地是借土還是棄土?若用運土量為5m3/車汽車運土,問應(yīng)運多少車次? 解:根據(jù)公式2、土的含水量 (1)定義:土中水的重量與土的固體顆粒重量之比稱為 土的含水量。 (2)表達(dá)式 = ww / w 100%式中: 土的含水量; ww 土中水的重量; w 土中固體顆粒的

5、重量; (3)應(yīng)用 1)填土?xí)r應(yīng)考慮土的最佳含水量; 2)含水量的高低對土的承載力和邊坡的穩(wěn)定性有影響。3、土的滲透性(1)定義:土體孔隙中的自由水在重力的作用下會透過土體而運動,土體這種被水透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。(2)表示 :滲透系數(shù)由達(dá)西定律,即 kv/i 知,滲透系數(shù)的物理意義是:當(dāng)水力梯度等于時水的滲流速度。()應(yīng)用)地下降水、計算涌水量應(yīng)考慮滲透系數(shù)的大小。)流砂的防治應(yīng)考慮。三、土方邊坡1、土方邊坡(1)邊坡的含義 土方施工中為了保持土壁穩(wěn)定防止塌方,將挖方和填方的邊緣作成一定的坡度,這個傾斜的坡度即為邊坡。(2)邊坡的表示 土方邊坡坡度 或邊坡系數(shù) m,m=b/h邊坡坡度mh

6、bbh11hbm h b m2、土方挖方邊坡要求 挖方邊坡應(yīng)根據(jù)使用時間(臨時或永久性)、土的種類、物理力學(xué)性質(zhì)(內(nèi)摩擦角、粘聚力、密度、濕度、水文情況)等確定。(1)不放坡直槽高度 當(dāng)?shù)叵滤坏陀诨?,在濕度正常的土層中開挖基坑或管溝,且敞露時間不長,可做成直壁不加支撐,但挖方深度不宜超過下列規(guī)定:密實、中密的砂土和碎石土1m;硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土1.25m;硬塑、可塑的粘土和碎石土1.5m;堅硬的粘土2m。(2)放坡坡度 當(dāng)土的濕度、土質(zhì)及其它地質(zhì)條件較好且地下水位低于基底時,深度栽 5m 以內(nèi)的基坑或溝管,其邊坡的最大允許坡度如表所示。 深度在 5m 以內(nèi)不加支撐的邊坡最大值邊坡

7、坡度(高:寬)土 的 類 別邊坡坡度(高:寬)坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密砂土1:1.001:1.251:1.50中密碎石類(填充物為砂土)1:0.751:1.001:1.72塑性的粉土1 :0.671:0.751:1.00中密碎石土(填充物為粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬朔的粉質(zhì)粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黃土1:0.101:0.251:0.33軟土1:1.00 當(dāng)有足夠資料和經(jīng)驗時,可不受此表的限制。第二節(jié)土方量的計算一、基坑、基槽的土方量的計算、基坑對于基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體(由兩個平行平面作為上、下底的一種多面體)體積計算,先計算上、

8、下兩個面的面積f1、f2,再計算其體積。如圖示,計算公式為 開挖深度;、上下兩個面的面積; a、b 底面的長度和寬; m放坡系數(shù)。 b22113ffffhv3231)(hmmhbmhahv或amha2 、 基槽溝槽土方量可沿其長度方向分段(截面相同的不分段)計算,先計算截面面積,再求長度,累計各段計算土方量,如圖示,可按下式計算vi 第i段的體積(m3);f1、f2 第i段的兩端面積(m2); li 第i段的長度; f0 第i段的中截面積;)4(6201ffflviiniivv1 例 某建筑外墻采用毛石基礎(chǔ),基礎(chǔ)底寬1.07m,開挖深度1.8m,地基為硬塑粘土, 已知土的可松性系數(shù)ks1.3,

9、ks1.05。試計算每100m長基槽的挖方量; 若留土后填, 余土全部運走,計算預(yù)留土量及棄土量。解:查硬塑粘土放坡起始深度為1.5m,放坡坡度為1 0.33,考慮工作面300mm基礎(chǔ)底寬為:(107023001800 0.33)2860mm解:基礎(chǔ)開挖截面積按梯形計算)(08. 428 . 167. 186. 22ma每100m長基槽的挖方量 v挖=al=4.08100=408(m2)基礎(chǔ)所占的體積v基(0.441.07十0.50.67十0.9 0.37)100109.6(m3)預(yù)留填方量(按原土計算):)(基挖2sm19.28405. 16 .109408kvvv 棄土量(按松散體積計算)

10、v棄(v挖v填)ks(408284.19)1.3160.95(m3)二、場地平整土方量計算1、設(shè)計標(biāo)高的確定 場地整平常要求場地內(nèi)的土方在平整前和平整后相等,達(dá)到挖填土方量平衡。即“挖填平衡”的原則確定設(shè)計標(biāo)高h(yuǎn)0。如圖示。 1)在圖上劃分方格,邊長a=1040m,常用a=20 m 2) 根據(jù)等高線按比例求解各頂點的地面高程hij 3) 求解h0vw vt 圖 場地平整標(biāo)高計算 1等高線 2自然地坪 3設(shè)計標(biāo)高平面 4自然地面與設(shè)計標(biāo)高平面的交線(零線) 化簡得改寫成nhhhhanah1222112112204nhhhhhn4)(1222112110nhhhhh443243210h0達(dá)到挖填平

11、衡的場地標(biāo)高(m);a方格網(wǎng)邊長(m);n方格數(shù)(個);h11h22各方格四個角點的標(biāo)高(m);h11個方格共有的角點標(biāo)高(m);h22個方格共有的角點標(biāo)高(m);h33個方格共有的角點標(biāo)高(m);h44個方格共有的角點標(biāo)高(m)。2 、h0的調(diào)整1)考慮土的可松性影響 由于土有可松性,為了達(dá)到挖填平衡,則應(yīng)把h0提高h(yuǎn),如圖示 vtvwhawat圖 標(biāo)高調(diào)整簡圖 增加高度計算: 由得 式中: vt、vw 設(shè)計標(biāo)高調(diào)整前的填挖方體積 at、aw 設(shè)計標(biāo)高調(diào)整前的填挖方面積; ks 土的最終可松性系數(shù); h 設(shè)計標(biāo)高的增加值。 )(swwttkhavhav)1(swtswkaakvhvtvwha

12、wat2)考慮排水坡度后的標(biāo)高 h0為理論數(shù)值,可作施工粗略確定場地整平標(biāo)高用,實際場地均有排水坡度,如場地面積較大,一般有2以上的排水坡度,應(yīng)考慮坡度對設(shè)計標(biāo)高的影響,如果以場地中心為基點,雙向排水41h1235 67891011 121314 15 16 ixiy 式中:hn場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高 h0坐標(biāo)原點的設(shè)計標(biāo)高ix iyx方向y方向的排水坡度(不小于2)lx lyx,y方向至場地中心的距離由場地中心點沿x,y方向指向計算點,若其方向與ix iy反向則取“+”號,反之取“”號cabxzy則場地內(nèi)任一點實際施工時所采用的設(shè)計標(biāo)高h(yuǎn)n,可由下式求得yyxxnililhh03、 求各頂

13、點的施工高度式中: hn各頂點的施工高度, “+”為填方,“” 為挖方 hn各角點的設(shè)計標(biāo)高 hn各角點的自然標(biāo)高nnnhhh41h1h1h1235 67891011 121314 15 16 ixiy 4、 確定零線,即挖填的分界線當(dāng)一個方格內(nèi)同時有填方與挖方時,要確定挖填的分界線即“零線”。先確定零點,再把零點連起來得零線(如圖)。41235 67891011 121314 15 16 ixiy零線填 方 區(qū)挖 方 區(qū) 內(nèi)插法確定零點: 零點確定公式ahhhx2111ahhhx2122 h1h1o1x2x1h2h2h3h4o2零線o1圖 零點及零線的確定 式中hi取絕對值5 、土方量的計算

14、(四方棱柱體法)如圖示按零線通過的位置不同,方格可分為三種類型,即:全填或全挖、兩挖兩填、三挖一填或三填一挖41h1h1h1235 67891011 121314 15 16 ixiy方格網(wǎng)示意圖零線填 方 區(qū)挖 方 區(qū)1)全填或全挖)(443212hhhhavh1 h2h3h4a全填全挖41h1h1h1235 67891011 121314 15 16 ixiy填 方 區(qū)挖 方 區(qū)2) 兩挖兩填)(821hhcbavh1 h2cah3h4b兩填兩挖零線填方區(qū)挖方區(qū)零線41h1h1h1235 67891011 121314 15 16 ixiy3)三挖一填或三填一挖)(2(5143123hhh

15、bcav2161bchvh1 h4h2h3b ca三填一挖或 三挖一填41h1h1h1235 67891011 121314 15 16 ixiy填方區(qū)挖方區(qū)零線6、 求總挖填方量將所有的挖方填方累加起來即得總的挖填方量ttvvwwvv7、 邊坡土方量的計算 (1)挖方區(qū)、填方區(qū)土方邊坡在整平場地、修筑路基的邊坡時,常需計算邊坡挖填土方量挖方填方挖方區(qū)邊坡填方區(qū)邊坡設(shè)計平面剖面圖自然地面(2)邊坡幾何形狀 1)三角棱錐體 2)三角棱柱體邊坡可劃分為兩種近似的幾何形體,一種為三角棱錐體(如體積、11);另一種為三角棱柱體(如體積),然后應(yīng)用幾何公式分別進(jìn)行土方計算,最后將各塊匯總,即得場地邊坡總

16、挖、填土方量)(3)邊坡體積 1)三角棱錐體體積 三角棱錐體體積v可按下式計算(如圖中的)221161hmlv 式中:v1邊坡三角棱錐體體積(m3); l1邊坡的邊長(m); m邊坡的坡度系數(shù); 2)三角棱柱體體積 a)邊坡三角棱柱體積v,可按下式計算(如圖中的 )b)當(dāng)兩端橫截面面積相差很大時 42142lffv22121mhf 23221mhf)4(620144ffflv 式中:v4邊坡三角棱柱體積(m3)l4邊坡的長度(m)f1、f2、f0邊坡兩端及中部的橫截面面積 (以5角點為中心),不考慮土的可松性影響,試按挖填平整的原則計算該場地平整的土方量。 8 土方計算實例土方計算實例 某場地

17、平整利用方格網(wǎng)法計算其土方量a=20m,各角點編號及自然標(biāo)高如圖示,場地考慮雙向排水,ix=0.2%,iy=0.3%ix0.2iy0.3xynhhhhh443243210解:(1)確定設(shè)計標(biāo)高h(yuǎn)0 mh25.488 . 89 . 910.100 .1045. 91mh75.372.930.95.925.92mh7.93mh6 .94)(56. 9546 . 947 . 9375.37225.480mhix0.2iy0.3xy2、考慮排水坡度影響,計算每個角點的計算標(biāo)高(以5角點為中心)mh46.920%3 .020%2 .056.91mh52.920%2.056.92mh58.920%3 .0

18、20%2 .056.93同理其余各角點的設(shè)標(biāo)高可計算出并標(biāo)在圖上h4=9.5; h5=9.56; h6=9.62; h7=9.68; h8=9.54; h9=9.6; h10=9.66; h11=9.72cabxzyacixbciyyxix0.2iy0.33.計算各角點的施工高度 同理計算其它各角點的施工高度結(jié)果標(biāo)在圖上。nnnhhhmh01.045.946.91ix0.2iy0.34.計算零點,找零線利用公式 求零點距角點的距離。12線45線 零線填 方 區(qū) 挖 方 區(qū)ix0.2iy0.3ahhhx2111mx83. 02023. 001. 001. 0mx65.172004. 03 . 0

19、3 . 059線 610線1011線把零點連成零線mx65.172004. 03 . 03 . 0mx67. 62016. 008. 008. 0mx41. 92018. 016. 016. 0零線填 方 區(qū) 挖 方 區(qū)ix0.2iy0.35.計算土方量 方格1245零線填 方 區(qū) 挖 方 區(qū)ix0.2iy0.3)(821hhcbav兩挖兩填v+=20(0.83+17.65)(0.01+0.3)/8=14.32m3 v=20(19.17+2.35)(0.23+0.04)/8=14.53m3方格4589 零線填 方 區(qū) 挖 方 區(qū)ix0.2iy0.3)(2(5143123hhhbcav2161b

20、chv)(443212hhhhav 一挖三填v+=(202.352.35 /2 ) (0.3+0.74+0.3)/5=106.46m3 v=1/22.352.350.04/3=0.04m3方格2356v=20(0.23+0.42+0.04+0.08)/4=77 m3 全挖方格4589 v+=(20-2.352.35 /2 ) (0.3+0.74+0.3)/5=106.46m3 v=1/22.352.350.04/3=0.04m3 方格2356 v=20(0.23+0.42+0.04+0.08)/4=77 m3 方格56910 v+=1/2(17.65+13.32)20(0.3+0.16)/4=

21、35.63m3 v=20/8(2.35+6.67)(0.04+0.08)=2.71m3 方格671011 v+=1/6(13/339.41)0.16=3.35m3 v=(202-13.339.41)(0.08+0.42+0.18)/5=37.34m3 總土方量 v+=14.32+106.46+35.63+3.35=159.76m3 v=14.53+77+0.04+2.71+37.34=131.62m3 三、土方調(diào)配1、調(diào)配原則1)填方、挖方基本平衡,減少運土2)填、挖方量與運距的乘積之和盡可能小,使總的運費最低3)好土應(yīng)用于回填質(zhì)量要求高的區(qū)域4)土方調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相配合,地下設(shè)施的

22、挖土,應(yīng)留土后填5)選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向及線路、避免對流與亂流現(xiàn)象,同時便利調(diào)配、機械化施工2、調(diào)配步驟1)劃分調(diào)配區(qū)在平面圖上劃出挖、填區(qū)的分界線,并在挖方區(qū)和填方區(qū)劃出若干調(diào)配區(qū),確定調(diào)配區(qū)的大小和位置 w3 300 w4 350 t1 500 t2 600 t3 450 w1 500 w2 400調(diào)配區(qū)劃分(各調(diào)配區(qū)土方量如圖,單位:m3)2)計算各調(diào)配區(qū)的土方量,并標(biāo)于圖上3)計算每對調(diào)配區(qū)的平均運距(或運輸單價),即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)重心的距離lij(或單價cij),標(biāo)于表中l(wèi)mnlinl2nl1nlmjlijl2jl1jlm2li2l22l12lm1li1l21l11 wm wi

23、 w2 w1挖方量(m3) tnxmnxinx2nx1n bn. tjxmjxij.x2jx1j b3. t2xm2xi2x22x12 b2 t1xm1xi1x21x11 b1填方量(m3) am ai a2 a1挖方 填方表1 土方平衡與運距表4)確定最優(yōu)調(diào)配方案先用“最小元素法”確定初始方案,再用“位勢法”進(jìn)行檢查方案總的運輸量:若)(11ijijnjmixls5)繪制土方調(diào)配圖,根據(jù)以上結(jié)果,標(biāo)出調(diào)配方向、土方數(shù)量及運距為最小值,方案最優(yōu);否則用“閉回路法”進(jìn)行調(diào)整,直到求得最優(yōu)方案lij從挖區(qū)i調(diào)配到j(luò)的平均運距(m)或運輸單價cij (元/m3) ;xij從挖區(qū)i調(diào)配到j(luò)區(qū)的土方量(

24、m3)。3 例題 矩形廣場各調(diào)配區(qū)的土方量如圖所示,相互之間的平均運距見表2,試求最優(yōu)土方調(diào)配方案。 w3 300 w4 350 t1 500 t2 600 t3 450 w1 500 w2 400各調(diào)配區(qū)的土方量 解:(1)先將圖中的數(shù)值標(biāo)注在填、挖方平衡及運距表2中 表2 挖填方平衡及運距表挖方區(qū)填方區(qū)t1t2t3挖方量(m3)10015090240080130110w33001305080w4350填方量(m3)500600450 15501550801104090501309015013080140100 1550 1550 350 300 400 500挖方

25、量(m3) 450 t3 600 t2 500 t1填方量(m3) w4 w3 w2 w1挖方 填方(2)采用“最小元素法”編初始調(diào)配方案,即根據(jù)對應(yīng)于最小的lij(cij)取最大的xij值的原則調(diào)配。初始方案見表表3 土方初始調(diào)配方案總運輸工程量s1=100200+250150+5090+40040+30080+35050=119500 m3m 400503502503002001)計算位勢數(shù) ui、v j對有調(diào)配數(shù)方格令 u10依次計算各ui、vj挖方區(qū)填方區(qū)t1t2t3挖方量(m3)10015090w1200250505001409040w240040080130110w33003001

26、305080w4350350填方量(m3)500600450 15501550v1=100v2=150v3=90u1=0u3=-20u4=-100u12=-50(3)方案最優(yōu)性檢驗cij =uiv j2)計算檢驗數(shù)ij。挖方區(qū)填方區(qū)t1t2t3挖方量(m3)10015090w1200250505001409040w240040080130110w33003001305080w4350350填方量(m3)500600450 15501550v1=100v2=150v3=90u1=0u3=-20u4=-100u12=-50+10 +表5 檢驗數(shù)的計算檢驗結(jié)果見表,從中可以知道22= 10 0,故初

27、始方案不是最優(yōu)無調(diào)配數(shù)方格的檢驗數(shù) ij = cij (uiv j)若所有 ij 0 則方案最優(yōu),結(jié)束若有 i j 0 則方案不是最優(yōu),繼續(xù)調(diào)整、檢驗,直到達(dá)到最優(yōu)(4)用“閉回路法”進(jìn)行調(diào)整1)找出x22的閉回路:從x22空格出發(fā),沿水平或豎直方向前進(jìn),遇到有適當(dāng)數(shù)字的空格作900的轉(zhuǎn)彎,然后依次繼續(xù)前進(jìn),再回到出發(fā)點形成一條閉回路,如表6中形成的閉回路;801104090501309015013080140100 1550 1550 350 300 400 500挖方量(m3) 45040050 t3 600350250 t2 500300200 t1填方量(m3) w4 w3 w2 w1

28、挖方 填方x22表6 閉合回路801104090501309015013080140100 1550 1550 350 300 400 500挖方量(m3) 45040050 t3 600350250 t2 500300200 t1填方量(m3) w4 w3 w2 w1挖方 填方2)從x22出發(fā)沿閉回路前進(jìn),在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中挑出一個最小的(例題中在400,250中取250)將其調(diào)到x22空格中;其它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上減去250,偶數(shù)次轉(zhuǎn)角上數(shù)字加250,形成新的方案如 表7;x22挖方 填方 t1 t2 t3挖方量(m3) w120010015030090 500 w214025090150

29、40 400 w330080130110 300 w41303505080 350填方量(m3) 500 600 450 1550 1550表7 調(diào)整后的新方案801104090501309015013080140100 1550 1550 350 300 400 500挖方量(m3) 450150300 t3 600350250 t2 500300200 t1填方量(m3) w4 w3 w2 w1挖方 填方u2=50u3=20u4=90v1=100v2=140v3=90u1=05)再用位勢法檢驗重新計算位勢,見表8表8 新位勢數(shù)計算再用位勢法檢驗 250挖方區(qū)填方區(qū)t1t2t3挖方量(m3)

30、10015090w12005001409040w240080130110w33003001305080w4350350填方量(m3)500600450 15501550v1=100v2=140v3=90u1=0u3=-20u4=-90u12=-50+ +300150表9 新檢驗數(shù)的計算調(diào)配后的總運輸量為:s = 200100+30090+25090+15040+30080+35050 = 117000m3m + +從表9可知,所有的ij 0,故新方案為最優(yōu) a3 300 a4 350 b1 500 b2 600 b3 450 a1 500 a2 400300 250150350200300土方

31、調(diào)配見圖第三節(jié) 土方施工要點一、 土壁穩(wěn)定 土壁的穩(wěn)定主要由土體內(nèi)的摩阻力和粘結(jié)力來保持平衡的,一旦土體失去平衡,就會造成塌方,不僅會造成人身安全事故,而且會影響工期,甚至?xí)<案浇慕ㄖ?,因而土方施工中?yīng)保持土壁穩(wěn)定防止塌方。 1 、土壁塌方的原因(1)內(nèi)因 主要是由于在外界因素的影響下,使土體內(nèi)的抗剪強度降低,使土體中的剪應(yīng)力超過其抗剪強度所造成。引起土壤抗剪強度降低的因素主要有:1)氣候的影響使土質(zhì)松軟;2)土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤滑作用;3)飽和的細(xì)砂、粉砂受振動而液化等。(2)外因 引起下滑力增加的因素主要有: 1)坡頂上堆物、行車等荷載; 2)雨水或地面水滲入土中使土的含水量提高

32、而使土的自重增加; 3)地下水的滲流產(chǎn)生一定的動水壓力; 4)土體豎向裂縫中的積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。2、 防止塌方的措施(1)放足邊坡等放足邊坡,不同土質(zhì)可采用不同坡度禁止坡角挖土禁止坡頂大量堆載填壓坡腳(2)設(shè)支護(hù) 1)適用 當(dāng)施工現(xiàn)場條件的限制不能放坡可設(shè)支護(hù)。 2)支護(hù)形式板樁支護(hù)板樁支護(hù)板樁支護(hù) 灌注樁支護(hù)灌注樁支護(hù) 地下連續(xù)墻上海勝康廖式大廈基坑地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)加鋼管內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系?;娱L88.31m,寬42.55m,深11.0m深層攪拌水泥土樁支護(hù)土層錨桿支護(hù)二 、施工排(降)水1、排水的重要性 流入基坑中的地下水和地面水不及時排走,不僅會使施工條件惡化,造成土壁塌方,而且

33、會影響地基的承載力。2、降水的方式及措施1)集水坑降水法(明排水)當(dāng)土的滲透性強時,采用集水坑降水法容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。2)井點降水(1)含義:在基坑開挖前,預(yù)先在基坑周圍或基坑內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水設(shè)備從中抽水,使地下水位降至基坑底以下后才開挖。 原地下水平面a-a 降水布置剖面降水曲線井點管基坑降水布置平面圖基坑 井點管aa(2)井點種類項次井點類別土層滲透系數(shù)/m/d降低水位深度/m123456單層輕型井點噴射井點電滲井點深井井點管井井點0.5500.120.152502020036820宜配合其他形式降水使用1035(3)輕型井點布置與設(shè)計1)布置單排井點:寬度小于6m,

34、降水深度不超過5m采用雙排井點:寬度大于6m,土質(zhì)不良采用環(huán)行井點:基坑面積較大呈方形采用a 平面布置b 高程布置lihhh1若h6m,用單級若h 6m,用多級li = 0.1hh1h 抽水設(shè)備基坑中心線降水線a 水井種類:無壓完整井無壓非完整井承壓完整井承壓非完整井2)涌水量的計算b 涌水量的計算無壓完整井的涌水量承壓完整井的涌水量式中 m為含水層厚度,其他符合意義同無壓完整井的涌水量計算公式 c 確定井管數(shù)量及間距單根井管出水量d 一般取0.8m; 1.2m ; 1.6mlgxlgr73. 2mskq365kdlqqqn1 . 1nldd 抽水設(shè)備的選擇 一般選用真空泵,總管長度不大于10

35、0m 120m ,井點管數(shù)為80個100個左右。e 井點管的埋設(shè)與使用 埋設(shè)順序: 先排放總管,再埋設(shè)井點管,然后用彎聯(lián)管把井點管與總管連接,最后安裝抽水設(shè)備。 使用中的正常出水規(guī)律是 “先大后小,先渾后清”。3 流砂1)定義 粒徑很小、無塑性的土壤,在動水壓力推動下,極易失去穩(wěn)定而隨地下水一起涌入坑內(nèi),形成流砂現(xiàn)象。2)原因:內(nèi)因 取決于土壤的性質(zhì),當(dāng)土的孔隙度大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,流砂現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)發(fā)生在細(xì)砂粉和亞砂土中。外因:會不會發(fā)生流砂現(xiàn)象,還應(yīng)具備一定的外因條件,即地下水及其產(chǎn)生動水壓力的大小。 w h1a w h2atl a(阻力)l 土體脫離體

36、 土體受力分析 h1 地下水位線 h2設(shè)想不透水層 動水壓力對土的影響 如圖示,由于高水位的左端(水頭高為h1)與低水位的右端(水頭高為h2)之間存在壓力差,水經(jīng)過長度為l,斷面為的土體右左向右滲流。作用于土體的力有:w h1a土體左斷的總水壓力,其方向與水流一致w h2a土體右斷的總水壓力,其方向與水流相反t l a土體顆粒對水的阻力(t為單位土體阻力) 由靜力平衡條件得: w h1a w h2a t l a = 0 化簡得 式中稱 為水力梯度,以 i 表示,則上式可寫成 t = i w ,由于單位土體阻力與水在土中滲流時對單位土體的壓力gd(稱動水壓力)大小相等,方向相反,所以 gd= -

37、 t = - i w wlhht21lhh21當(dāng)動水壓力大于或等于土的浸水重度,即 gd ,土處于懸浮狀態(tài)土的抗剪強度為零,土隨水流一起進(jìn)入基坑,形成流砂現(xiàn)象。3 流砂的防治(1)枯水期施工(2)打板樁(3)水中挖土(4)人工降低地下水位(5)地下連續(xù)墻法(6)拋大石塊,搶速度施工三、 土的填筑與壓實1、 填土的基本要求 保證一定的密實性和穩(wěn)定性,符合設(shè)計和規(guī)范的有關(guān)規(guī)定2、 填筑方法 填土應(yīng)分層進(jìn)行,并盡量采用同類土填筑 若填方中采用不同透水性的土料填筑時必須將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下。2)控制適宜的含水量3、 填土質(zhì)量控制1)選擇土料土料要求1)碎石類土、砂士和爆破石渣,可

38、用于表層下的填料。2)含水量符合壓實要求的粘性土,可作各層填料。3)碎塊草皮和有機質(zhì)含量大于8的土,僅用于無壓實要求的填方。4)淤泥和淤泥質(zhì)土,一般不能用作填料,但在軟土或沼澤地區(qū),經(jīng)過處理含水量符合壓實要求的,可用于填方中的次要部位??刂坪试谧罴押康?2范圍內(nèi)1)壓實影響因素a 填土含水量 b 鋪土厚度c 壓實功3)確定合適的鋪土厚度與壓實遍數(shù)3)壓實方法碾壓法:平碾,羊足碾夯實法:蛙式夯,重錘夯,木夯,石夯振動法4)鋪土厚度和壓實遍數(shù)根據(jù)壓實機械的性能,確定鋪土厚度和壓實遍數(shù)人工打夯: 0.2m平碾: 0.3m動力打夯: 0.4m羊足碾: 0.5m第四節(jié) 常用的土方施工機械推土機、

39、鏟土機、平土機、松土機、單斗挖土機、各種碾壓夯實機1.推土機操作靈活、運轉(zhuǎn)方便,需工作面小,可挖土、運土,易于轉(zhuǎn)移,行駛速度快,應(yīng)用廣泛。運距100m內(nèi)的堆土(效率最高為60m)2、鏟運機 操作簡單靈活,不受地形限制,不需特設(shè)道路,準(zhǔn)備工作簡單,能獨立工作,不需其他機械配合能完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等工序,行駛速度快,易于轉(zhuǎn)移,需用勞力少,動力少,生產(chǎn)效率高,運距8001500m內(nèi)的挖運土(效率最高為200350m)3、正鏟挖掘機 裝車輕便靈活,回轉(zhuǎn)速度快,移位方便,能挖掘堅硬土層,易控制開挖尺寸,工作效率高,適于開挖停機面以上土方4、反鏟挖掘機 操作靈活,挖土、卸土均在地面作業(yè)不用開

40、運輸?shù)?,適于開挖停機面以下土方5、拉鏟挖掘機 可挖深坑,挖掘半徑及卸載半徑大,操縱靈活性較差6、抓鏟挖掘機鋼繩牽拉靈活性較差,工效不高,不能挖掘堅硬土本章小結(jié)1土的分類及性質(zhì)與利用;2 土方計算(場地平整;溝槽與基坑)3 邊坡穩(wěn)定及防止措施;4 施工排水的方式;5 流砂及其防治;6 土的填筑方法及質(zhì)量控制;7 了解常用土方機械名稱及性能。肚松衯宸&愮鐝d)? $?d悡!餯怉 扈鋹a 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦氱敤.files/logo.gif 冟?a/erp鏂噡1/20

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