vA土方程施工

1、建筑施工技術(shù)課程分析建筑施工技術(shù)是土建類專業(yè)一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。它的研究對(duì)象是土木工程施工的建筑技術(shù)規(guī)律，系指每一個(gè)分部分項(xiàng)工程的工藝原理、施工方法、操作技術(shù)、機(jī)械選用及工法優(yōu)選。本課程涉及知識(shí)面廣、交叉性強(qiáng)，它需要整個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程作為基礎(chǔ)，對(duì)施工規(guī)律的研究需要運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料、測(cè)量、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等方面的基礎(chǔ)理論，是土木工程專業(yè)所有課程的綜合應(yīng)用。在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和工程的實(shí)踐能力方面具有突出的地位和決定性作用。是與工程現(xiàn)場(chǎng)的崗位工作緊密聯(lián)系的一門專業(yè)課程。教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能力目標(biāo)： 通過(guò)本課程的教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)能力；強(qiáng)化工程意識(shí)的建立，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決土

2、木工程建造中有關(guān)施工技術(shù)的一般問題。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)課堂理論教學(xué)，使學(xué)生掌握一定的施工理論知識(shí)，掌握各工種工程的施工技術(shù)。2、針對(duì)土建工程的不同項(xiàng)目，使學(xué)生初步掌握各部分的施工方法、施工技術(shù)。教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃項(xiàng)目一：土方工程施工項(xiàng)目二：地基與基礎(chǔ)工程施工項(xiàng)目三：砌筑工程施工項(xiàng)目四：混凝土結(jié)構(gòu)工程施工項(xiàng)目五：預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工項(xiàng)目六：混凝土結(jié)構(gòu)安裝工程施工項(xiàng)目七：鋼結(jié)構(gòu)工程施工項(xiàng)目八：屋面與防水工程施工項(xiàng)目九：裝飾工程施工單元1土方工程施工本章學(xué)習(xí)要求1 了解施工中土的相關(guān)性質(zhì)2 掌握土方工程量計(jì)算方法3 了解影響土方邊坡穩(wěn)定的因素4 了解基坑支護(hù)以及排降水的方法單元1 土方工程施工課題1

3、.1 土的種類和鑒別課題1.2 土方工程量的計(jì)算課題1.3 土方開挖課題1.4 土方的填筑和壓實(shí)課題1.5 基坑支護(hù)與降排水課題1.6 冬期施工和雨期施工的措施課題1.7 安全施工措施思考與練習(xí)1.1 土的種類和鑒別1.1.1 土方工程施工的特點(diǎn)1.1.2 土的工程分類與鑒別方法1.1.3 土的工程性質(zhì)1.1.1 土方工程施工的特點(diǎn) 常見的土方工程：（1）場(chǎng)地平整（包括確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，計(jì)算挖、填土方量，合理地進(jìn)行土方調(diào)配等）。（2）土方的開挖、填筑和運(yùn)輸?shù)戎饕┕?，以及排降水和邊坡支護(hù)等。（3）土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇，填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等土方工程施工，要求標(biāo)高準(zhǔn)確，斷面合理，土

4、體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，土方量少，工期短，費(fèi)用省。 土方工程施工特點(diǎn)：（1）工程量大、施工工期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的特點(diǎn)（如大型建設(shè)項(xiàng)目的場(chǎng)地平整和深基坑開挖中，施工面積大導(dǎo)致土方工程大）?？刹捎脵C(jī)械化施工來(lái)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）施工條件復(fù)雜，受氣候、水文、地質(zhì)等條件的影響較大，不確定的因素較多。在組織土方工程施工前，必須做好準(zhǔn)備工作，完成場(chǎng)地清理，仔細(xì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察；制定合理和經(jīng)濟(jì)的施工方案，選擇好施工方法和機(jī)械設(shè)備，盡可能采用先進(jìn)的施工工藝和施工組織，實(shí)現(xiàn)土方工程施工綜合機(jī)械化。（3）受場(chǎng)地限制和影響大。城市內(nèi)場(chǎng)地狹窄，新建建筑基坑開挖、土方的放置會(huì)影響鄰近建(構(gòu))筑物。施工前充分了解場(chǎng)地及周圍建筑

5、物情況，制定可行的施工方案。1.1.2 土的工程分類和鑒別方法土的種類繁多，其分類方法各異。土方開挖的難易程度直接影響施工方案的確定。土方工程施工中，按土的開挖難易程度分為八類，如表1.1所示。表中一至四類為一般土，五至八類為巖石。1.1.3 土的工程性質(zhì)1土的含水量 2土的質(zhì)量密度（天然密度和干密度） 3土的可松性 4土的滲透性 1、土的含水量u土的含水量w： 表示土體的干濕程度（干土w30% ），是指土中水的質(zhì)量和土的固體顆粒質(zhì)量的百分比。式中：mw土中水的質(zhì)量； ms固體顆粒的質(zhì)量，指土經(jīng)溫度105 烘干的質(zhì)量；m1含水狀態(tài)下土的質(zhì)量； m2烘干后土的質(zhì)量；122100%100%wsmm

6、mwmm2、土的質(zhì)量密度土的天然密度土的天然密度它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)，是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。式中：m土的總質(zhì)量（kg）；v土的體積（m3）。土的干密度土的干密度d土的固體顆粒質(zhì)量與土的總體積的比值。式中：ms土的固體顆粒質(zhì)量（kg）； v 土的總體積（m3）。mvsdmv3、土的可松性自然狀態(tài)下土經(jīng)開挖后，體積因松散而增加，夯實(shí)后仍然無(wú)法恢復(fù)到原狀土的體積，這種性質(zhì)即為土的可松性。式中：ks、ks 土的最初、最終可松性系數(shù)；v1土在天然狀態(tài)下的體積；v2開挖后松散狀態(tài)下土的體積；v3土經(jīng)夯實(shí)后的體積。21svkv31svkv4、土的滲透性土的滲透性：土體被水滲透的能力，用滲

7、透系數(shù)k表示，即單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力。工程應(yīng)用：滲透系數(shù)與土的顆粒等級(jí)、密實(shí)度相關(guān)，是人工降低地下水位、選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的名稱土的名稱滲透系數(shù)滲透系數(shù)k土的名稱土的名稱滲透系數(shù)滲透系數(shù)k黏土0.005中砂5.00-20.00粉質(zhì)黏土0.005-0.10均質(zhì)中砂35-50粉土0.10-0.50粗砂20-50黃土0.25-0.50圓礫石50-100粉砂0.50-1.00卵石100-500細(xì)砂1.00-5.00表1.2土的滲透系數(shù)參數(shù)表1.2 土方工程量的計(jì)算1.2.1 基坑與基槽土方量的計(jì)算1.2.2 場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算1.2.3 土方調(diào)配1.2.1 基坑與基槽土方量的計(jì)算基坑：

8、長(zhǎng)寬比不大于3且面積不超過(guò)20m2的矩形土體。基槽：底寬在3米以內(nèi)，且長(zhǎng)寬比大于3。2、基坑、基槽土方量計(jì)算基坑土方量計(jì)算公式：式中：a1、a2基坑上底、下底面積； a0基坑中截面面積；h基坑深度?；弁练搅坑?jì)算公式：式中：v1第一段的土方量；l1第一段的長(zhǎng)度；v1，v2， vn各段土方量。102(4)6hvaaa11102(4)6lvaaa12nvvvv1.2.2 場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算 場(chǎng)地平整：天然地面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)標(biāo)高：場(chǎng)地設(shè)計(jì)平面的標(biāo)高；地面標(biāo)高：場(chǎng)地天然平面的標(biāo)高；施工高度：設(shè)計(jì)平面標(biāo)高與天然地面標(biāo)高之差場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場(chǎng)地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)。 地下水位地下水位 地質(zhì)條件地質(zhì)條件

9、 減少土方減少土方 運(yùn)輸量運(yùn)輸量 排水排水 要求要求設(shè)計(jì)標(biāo)高方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法計(jì)算場(chǎng)地平整土方量1、繪制方格網(wǎng)圖（圖1.4）2、計(jì)算方格角點(diǎn)的施工高度（圖1.5）3、計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定“零線”（圖1.6）4、計(jì)算方格土方工程量（圖1.7）5、計(jì)算邊坡土方量（圖1.8）6、計(jì)算總土方量根據(jù)已有地形圖，將建筑場(chǎng)地劃分成若干個(gè)方格網(wǎng)。方格邊長(zhǎng)主要取決于地形變化復(fù)雜程度，一般為10m、20m、30m、40m等。7+0.3043.3543.658-0.0543.7643.719-0.4044.1743.7710 -0.8444.6743.836+0.6542.9443.592+0.0243.6743.

10、693-0.1943.9443.754-0.5344.3443.815-0.9344.8043.871+0.3943.2443.6311 +0.9742.5843.5512 +0.7142.9043.6113 +0.4443.2343.6714 +0.0643.6743.7315 -0.3844.1743.797+0.3043.35 43.65角點(diǎn)編號(hào)施工高度地面標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高施工高度：填方為“+”，挖方為“-”。h2h10 x12x21a12x12x2121431121222112ahxhhahxhh零點(diǎn)：邊線兩角點(diǎn)一挖一填（一正一負(fù)），則變現(xiàn)中必有一不挖不填的點(diǎn)。場(chǎng)地邊坡平面圖5、計(jì)算邊坡土

11、方量（1）三角棱錐體邊坡體積式中：l1三角棱錐體邊坡的長(zhǎng)度； a1三角棱錐體邊坡的端面積。（2）三角棱柱體邊坡體積式中：l4三角棱柱體邊坡的長(zhǎng)度； a1 、a2三角棱柱體邊坡兩端橫截面積。1244()2aa lv1 113alv 1244()2aa lv1.2.3 土方調(diào)配土方調(diào)配挖土填土土方運(yùn)輸量或費(fèi)用最少堆砌土土方調(diào)配原則1、力求達(dá)到挖方、填方基本平衡，運(yùn)距最短。即土方運(yùn)輸量或費(fèi)用最小，降低工程成本。2、近期施工與后期利用相結(jié)合。當(dāng)工程分期分批施工時(shí)，若先期工程有土方余額，應(yīng)結(jié)合后期工程需要來(lái)考慮其利用量以及堆放位置，以便就近調(diào)配。3、應(yīng)分區(qū)與全場(chǎng)相結(jié)合。分區(qū)土方的余額或欠額，應(yīng)考慮全場(chǎng)土

12、方的調(diào)配，不可只顧局部平衡而妨礙全局。4、盡可能與大型建筑物的施工相結(jié)合。大型建筑物位于填土區(qū)時(shí)，應(yīng)將開挖的部分土體予以保留，待基礎(chǔ)施工后再進(jìn)行填土，以避免土方重復(fù)挖、填、運(yùn)輸。5、選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)配路線，充分發(fā)揮土方機(jī)械及運(yùn)輸車輛的作用?？偅和练秸{(diào)配，應(yīng)據(jù)具體情況（工期、施工方法、運(yùn)輸方法等）選擇經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)配方案。1.3 土方開挖1.3.1 施工準(zhǔn)備1.3.2 土方機(jī)械化施工1.3.3 土方開挖方式與機(jī)械選擇1.3.1 施工準(zhǔn)備場(chǎng)地清理排除地面積水測(cè)設(shè)地面控制點(diǎn)修筑臨時(shí)設(shè)施1、施工區(qū)域內(nèi)障礙物，制定方案，經(jīng)主管部門同意后拆除；2、拆除或改造原電力設(shè)施、自來(lái)水管道等。對(duì)于施工區(qū)域內(nèi)的雨雪、積水等

13、，盡可能地利用地形及排水設(shè)施，采用排水溝、擋水壩等措施，將其排除，保持場(chǎng)地干燥對(duì)大型場(chǎng)地的平整，利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等，將場(chǎng)地設(shè)計(jì)平面圖的方格網(wǎng)在地面測(cè)設(shè)固定，采用木樁定位各角點(diǎn)，并注明角點(diǎn)編號(hào)、施工高度。施工前，修建臨時(shí)道路、電力、通信及供水等設(shè)備，以及生活、生產(chǎn)臨時(shí)房屋。1.3.2 土方機(jī)械化施工土方施工開挖填筑壓實(shí)機(jī)械化施工，加快施工進(jìn)度運(yùn)輸1、組成： 拖拉機(jī)、推土鏟刀2、操縱機(jī)構(gòu)（鏟刀）： 液壓式、鋼索式3、行走方式： 履帶式、輪胎式推土機(jī)適用于運(yùn)距在100m以內(nèi)的平土或移挖作填，以3060m為最佳運(yùn)距。推土機(jī)操作靈活、運(yùn)輸方便，所需工作面較小，行駛速度較快，易于轉(zhuǎn)移圖1.9 推土機(jī) 推

14、土機(jī)施工方法1、下坡推土法下坡推土法 推土機(jī)順地面坡勢(shì)進(jìn)行下坡推土，可以借機(jī)械本身的重力作用，增加鏟刀的切土力量，因而可增大推土機(jī)鏟土深度和運(yùn)土數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，在推土丘、回填管溝時(shí)，均可采用。但坡度不宜超過(guò)20，以免造成后退爬坡困難。2、分批集中，一次推送法分批集中，一次推送法 在較硬的土中，推土機(jī)的切土深度較小，一次鏟土不多，可采取多次鏟土、分批集中，再整批推送到卸土區(qū)。此法可縮短運(yùn)輸時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3、并列推土法并列推土法 在較大面積的平整場(chǎng)地施工中，采用2臺(tái)或3臺(tái)推土機(jī)并列推土。能減少土的散失，因?yàn)?臺(tái)或3臺(tái)單獨(dú)推土?xí)r，有四邊或六邊向外撒土，而并列后只有兩邊向外撒土，一般可使每臺(tái)

15、推土機(jī)的推土量增加20。并列推土?xí)r，鏟刀間距1530cm.并列臺(tái)數(shù)不宜超過(guò)4臺(tái)，否則互相影響。4、溝槽推土法溝槽推土法 沿第一次推過(guò)的原槽推土，前次推土所形成的土埂能防止土的散失，從而增加推運(yùn)量。帶槽內(nèi)土推至一定深度后再推土梗上的土?xí)奖?。鏟運(yùn)機(jī)施工鏟運(yùn)機(jī)是一種能夠獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、場(chǎng)地平整的土方施工機(jī)械。按行走方式：牽引式鏟運(yùn)機(jī)、自行式鏟運(yùn)機(jī)按鏟斗操作系統(tǒng)：液壓式、機(jī)械式鏟運(yùn)機(jī)適宜一至三類土的直接挖、運(yùn)土，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距600-1500m，當(dāng)運(yùn)距為800m時(shí)效率最高；適于大面積的場(chǎng)地平整、大型基坑開挖、填筑路基等。鏟運(yùn)機(jī)施工方法：下坡鏟土（地面坡度57為宜）、推土機(jī)推土助產(chǎn)法（適于

16、土質(zhì)較堅(jiān)硬情況，關(guān)鍵在于兩機(jī)配合，每34臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)配一臺(tái)推土機(jī)）、跨鏟法（預(yù)留土埂、間接鏟土，土埂高度不超過(guò)300mm）。鏟運(yùn)機(jī)行走路線：環(huán)形路線、8字形路線。單斗挖土機(jī)施工單斗挖土機(jī)：土方開挖常用的一種機(jī)械。按工作裝置分類：正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟。（圖1.10）按行走裝置分類：履帶式、輪胎式。按操縱機(jī)構(gòu)分類：機(jī)械式圖1.10（a）、（b）、（c）、 （d） 和液壓式 圖1.10（e）、（f）、（g） 。 注：由于液壓式單斗挖土機(jī)調(diào)速范圍大、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、操縱省力，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，比機(jī)械式挖土機(jī)更 有優(yōu)勢(shì)，因而較為常用。 圖1.10 單斗挖土機(jī)（a）（e）正鏟；（b）（f）反鏟；（c

17、）拉鏟；（d）（g）抓鏟。圖1.11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、后方卸土正鏟挖土機(jī)正鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：前進(jìn)行駛，強(qiáng)制切土；一般適于開挖停機(jī)面之上的一至三類土，并與自卸汽車配合作業(yè)。正鏟挖土機(jī)適于開挖大型基坑、土丘等。開挖方式：開挖方式：據(jù)開挖路線及與自卸汽車的相對(duì)位置，可分為正向挖土、側(cè)向卸土見圖（a）和正向挖土、后方卸土如圖（b）兩類。反鏟挖土機(jī)反鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：機(jī)械后退行駛， 鏟斗由下向上強(qiáng)制切土，挖土能力比正鏟小。適于開挖停機(jī)面以下的一至三類土，適于挖掘深度不超過(guò)4m的基坑、基槽、管溝等，也適于濕土、含水量較大及地下水位以下的土壤開挖。

18、開挖方式：開挖方式：分為溝端開挖和溝側(cè)開挖兩類。溝端開挖：挖土機(jī)停在溝端，向后倒退挖土；溝側(cè)挖土：挖土機(jī)沿著溝側(cè)直線移動(dòng)，邊走邊挖。對(duì)于挖土寬度、深度較小，無(wú)法采用溝端挖土或挖土無(wú)需運(yùn)走時(shí)可用此法。圖1.12 反鏟挖土機(jī)開挖方式（a）溝端開挖 （b）溝側(cè)開挖拉鏟挖土機(jī)拉鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：后退行駛，自重切土。利用慣性，將鏟斗甩出后收緊、放松鋼絲繩進(jìn)行挖土或卸土，鏟斗自上而下靠重力切土。適用范圍：適用范圍：一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等，特別適用于含水量較大的水下松軟土或普通土的挖掘。開挖方式：開挖方式：溝端開挖、溝側(cè)開挖。抓鏟挖土機(jī)抓鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：直上直下，自重切土。挖

19、掘力較小，開挖停機(jī)面以下的一至二類土。適用范圍：適用范圍：主要適用于開挖土質(zhì)較松軟、施工面較狹窄的基坑、溝槽等，特別適用于水下挖土。土方開挖方式與機(jī)械選擇 施工過(guò)程中，合理選擇機(jī)械，可加快施工進(jìn)度，提供施工質(zhì)量，降低工程成本。1、場(chǎng)地平整 對(duì)于地勢(shì)平坦、含水量適中的大面積平整場(chǎng)地，可選用鏟運(yùn)機(jī)；地勢(shì)起伏較大，挖、填方平衡且集中的平整場(chǎng)地，運(yùn)距在1000m以上時(shí)，可選正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車挖、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)和壓路機(jī)平整、碾壓施工；挖、填方高度不大，運(yùn)距在100m以內(nèi)時(shí)，可采用推土機(jī)靈活施工。2、基坑開挖 對(duì)于單個(gè)基坑和中小型基坑，多采用反鏟、抓鏟挖土機(jī)開挖；對(duì)于開挖面積較大的淺基坑，可

20、采用正鏟挖土機(jī)開挖，若基坑內(nèi)土體含水量較大，則選用反鏟、抓鏟開挖；3、基槽、管溝 開挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)。若為水中取土或開挖淤泥質(zhì)土，且坑底較深，可選用抓鏟挖土機(jī)。若土質(zhì)干燥、槽底開挖不深，可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)。 u 各種機(jī)械的選用都是相對(duì)的，應(yīng)具體情況具體考慮。有多種方案時(shí)，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面綜合分析，選擇最佳方案。1.4 土方的填筑與壓實(shí)建筑工程的回填土要密實(shí)，使回填后的土體不致產(chǎn)生較大沉陷，以保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。土料填筑的要求：土料填筑的要求：1、碎石類土、砂土、爆破石渣，可用作表層以下填土。碎石類土或石渣作為填料時(shí)，最大粒徑不得超過(guò)每層鋪土厚度的2/3

21、，鋪填時(shí)，大塊料不應(yīng)集中，且不應(yīng)填在分段接頭處。2、含水量大的黏土不宜作為填土。含大量有機(jī)質(zhì)的土，吸水后易變形，承載能力降低。含水溶性硫酸鹽大于5%的土，在地下水作用下，硫酸鹽逐漸溶解，形成孔洞，影響土的密實(shí)性。此兩種土及淤泥、凍土、膨脹土均不應(yīng)作為填土。3、填土應(yīng)分層進(jìn)行，應(yīng)盡量采用同類土填筑。若為不同類土?xí)r，應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下。填土壓實(shí)方法填土壓實(shí)方法1、碾壓法碾壓法 碾壓是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤，使之達(dá)到所需密實(shí)度，此法多用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有光面碾（壓路機(jī)）、羊足碾和氣胎碾，如圖1.13。光面碾：對(duì)砂土、黏性土均可壓實(shí)；羊足碾：需較大牽引力，僅適宜

22、壓實(shí)黏性土；氣胎碾：工作時(shí)氣胎碾處于彈性體，壓力均勻，填土壓實(shí)質(zhì)量較好。 注：壓實(shí)填方時(shí)，碾壓機(jī)械的行駛速度不宜過(guò)快，一般平碾（光面碾）控制在2km/h，羊足碾控制在3km/h。圖1.13碾壓機(jī)械2、夯實(shí)法夯實(shí)法 利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤，主要用于小面積回填，適用于砂性土、濕陷性黃土、雜填土以及含石塊的填土。包含人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩類。常用的夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)。3、振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法 將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械置于土層表面，借助振動(dòng)機(jī)械使壓實(shí)機(jī)械振動(dòng)，土顆粒在振動(dòng)力作用下發(fā)生相對(duì)位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。主要適用于壓實(shí)非黏性土。填土壓實(shí)的影響因素填土壓實(shí)的影響因素1、壓實(shí)功、壓實(shí)

23、功2、土的含水量、土的含水量 在一定的壓實(shí)功作用下，土壤含水量對(duì)壓實(shí)效果影響明顯。含水量過(guò)少，土顆粒間摩擦阻力大，不易壓實(shí)；含水量過(guò)大，土顆粒間孔隙呈飽和狀態(tài)，也不易壓實(shí)。不同類型的土分別在其最佳含水量時(shí)，壓實(shí)效果最好。圖1.14土的容重與實(shí)功的關(guān)系示意圖3、每層鋪土厚度、每層鋪土厚度 在一定的壓實(shí)功作用下，土體所受應(yīng)力隨著深度增加而減小。影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)、含水量等有關(guān)。鋪土厚度過(guò)厚或者過(guò)薄時(shí)，會(huì)增加機(jī)械的總壓實(shí)次數(shù)，因而，應(yīng)選擇最優(yōu)的鋪土厚度，使土方壓實(shí)且耗費(fèi)機(jī)械做功最小。1.5 基坑支護(hù)與排降水土方工程施工，開挖基底面低于地下水位地下水不斷滲入坑內(nèi)，惡化施工條件為防止邊坡塌方、

24、地基承載力下降，須做好基坑的支護(hù)、排降水工作1.5.1 土壁支護(hù) 開挖基坑或溝槽時(shí)，若開挖較深、邊坡過(guò)陡，易引起塌方。為防止塌方，可將土壁做成一定斜率的邊坡，采用放坡開挖。若因場(chǎng)地限制不能放坡開挖；若放坡，導(dǎo)致土方量增大；地下水滲入基坑導(dǎo)致土坡失穩(wěn)，此時(shí)可采用土壁支護(hù)。 1、溝槽的支撐 開挖較窄的溝槽常用橫撐式支撐（圖1.15）。橫撐式支撐：擋土板、楞木、工具式橫撐。據(jù)擋土板布置方向的不同，可分為水平擋土板支撐和垂直擋土板支撐。 圖1.15（a）斷續(xù)式水平擋土板支撐圖1.15（b）垂直擋土板支撐1水平擋土板；2豎楞木；3工具式橫撐；4豎直擋土板；5橫楞木 斷續(xù)式水平擋土板支撐：適用于能保持直立

25、壁的干土或天然濕度的黏土、深度在3m以內(nèi)的溝槽。 連續(xù)式水平擋土板支撐：適用于較松散的干土或天然濕度的黏土、深度在3-5m的溝槽。 垂直擋土板支撐：適用于土質(zhì)較松散或濕度很高的土，深度不限。2、一般淺基坑的支撐臨時(shí)擋土墻支撐：臨時(shí)擋土墻支撐：沿坡腳用磚、石疊砌或草袋裝土、砂堆砌，使坡腳穩(wěn)定；適用于開挖寬度大的基坑，當(dāng)部分地段下部放坡不夠時(shí)使用，圖1.16。斜柱支撐：斜柱支撐：水平擋土板釘在柱樁內(nèi)側(cè)，柱樁外側(cè)用斜撐支頂，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適用于較大型、深度不大的基坑，圖1.17。圖1.16圖1.17錨拉支撐錨拉支撐：水平擋土板在柱樁內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，在擋土板內(nèi)側(cè)回

26、填土。適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土，不能安設(shè)橫撐時(shí)使用，見圖1.18。圖1.181.5.2 深基坑支護(hù) 深基坑一般指開挖深度超過(guò)5m或地下室3層以上，或深度雖未超過(guò)5m，地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、地下管線等特別復(fù)雜的工程。為保證地下結(jié)構(gòu)施工以及基坑周邊環(huán)境的安全，常采用一定的支擋、加固與保護(hù)措施。隨著高層建筑及地下空間的出現(xiàn)，深基坑工程規(guī)模也不斷擴(kuò)大。常用的支護(hù)方式有：鋼板樁支護(hù)、排樁支護(hù)、水泥土墻支護(hù)、土層錨桿、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)等。（一） 鋼板樁支護(hù) 鋼板樁是一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土又可擋水?；虞^深時(shí)，地下水位較高且有出現(xiàn)流沙的危險(xiǎn)時(shí)，如果未采用降低地下水位的措施時(shí)，則可用板樁打入土

27、中，延長(zhǎng)地下水在土中的滲流路線，降低水力坡度，防止流沙現(xiàn)象的產(chǎn)生。板樁包括：鋼板樁、木樁、鋼筋混凝土板樁等。鋼板樁性能相對(duì)優(yōu)越，并且在工程中可以重復(fù)使用。 按鋼板截面形式，常見的有u形板樁、z形板樁、h形板樁等。我國(guó)常用的是u形板樁，如圖1.19。圖1.19 鋼板樁根據(jù)有無(wú)錨樁結(jié)構(gòu)，分為無(wú)錨板樁和有錨板樁。無(wú)錨板樁用于較淺的基坑，依靠入土部分的土壓力維持板樁的穩(wěn)定；有錨板樁是在板樁墻后設(shè)柔性系桿（鋼索、土錨桿等）或在板樁墻前設(shè)剛性支撐桿（如大型鋼、鋼管）加以固定，可用于開挖較深的基坑。圖1.20 板式支護(hù)結(jié)構(gòu)（a）水平支撐式（b）斜撐式（c）拉錨式（d）土錨式1板樁墻；2圍檁；3鋼支撐；4豎撐

28、；5斜撐；6拉錨；7土錨桿 鋼板樁施工方法主要包括：?jiǎn)胃鶚洞蛉敕?、屏風(fēng)式打入法、圍檁打樁法。 單根樁打入法：板樁一根根打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，快捷、方便，但精度較低。 屏風(fēng)式打入法：10-20根板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi)，形成屏風(fēng)狀，樁機(jī)來(lái)回施打。兩端先打到要求深度，中間依次打入?？煞乐拱鍢兜膬A斜、轉(zhuǎn)動(dòng)，但施工速度較慢。 圍檁打樁法：在地面一定高度處離軸線一定距離，先筑起圍檁架，再將鋼板樁依次插入圍檁中，待四角封閉合攏后，逐漸按階梯狀將鋼板打入設(shè)計(jì)標(biāo)高。適于對(duì)精度要求高、數(shù)量不大的場(chǎng)合，且施工復(fù)雜。（二）水泥土墻支護(hù) 1、定義：這是一種加固軟土地基的新方法，利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)械，將軟

29、土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土間的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。2、適用范圍：正常固結(jié)的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土地基。3、分類：濕法（噴漿攪拌法）和干法（噴粉攪拌法）。干法將干粉固化劑直接通過(guò)空壓機(jī)壓入地層，濕法是將固化劑制成漿液通過(guò)輸漿泵壓入地層。一般常用的固化劑是水泥。水泥干粉或水泥漿與原位土和水發(fā)生物化反應(yīng)，形成穩(wěn)定化合物。兩方法施工工藝基本一致，適用范圍、加固效果有一定區(qū)別，施工時(shí)優(yōu)先選用噴漿攪拌法。4、噴漿攪拌法的施工過(guò)程：定位定位：攪拌機(jī)樁架達(dá)到指定樁位、對(duì)中，保證施工時(shí)樁位偏差

30、小于5cm，垂直度誤差不超過(guò)1%。預(yù)攪下沉：預(yù)攪下沉：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)的電動(dòng)機(jī)，放松起重機(jī)的鋼線繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。制備水泥漿：制備水泥漿：按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿，將制好的水泥漿倒入集料斗中。提升、噴漿并攪拌：提升、噴漿并攪拌：當(dāng)攪拌機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基土中，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，并按照一定的提升速度提升攪拌頭。重復(fù)攪拌或重復(fù)噴漿：重復(fù)攪拌或重復(fù)噴漿：為使軟土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌頭旋轉(zhuǎn)沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再提升至頂面。移位：移位：成樁結(jié)束后，樁架移至下一樁位。定位預(yù)攪下沉提升噴漿攪拌重復(fù)下沉攪拌重復(fù)提升攪拌成樁結(jié)束圖1.21 施工流程一種新型的受拉桿件，

31、一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連，另一端固結(jié)在土里。支護(hù)結(jié)構(gòu)所受荷載通過(guò)拉桿傳遞到錨固體上，再由錨固體將荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中。錨桿由錨頭、拉桿和錨固體組成。錨頭由錨具、承壓板、橫梁、臺(tái)座組成；拉桿由鋼筋、鋼絞線制成；錨固體是由水泥漿或砂漿將拉桿與土體連接成一體的抗拔構(gòu)件。（三）土層錨桿：（三）土層錨桿：圖1.22（四）土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)（四）土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu) 土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過(guò)程中，將排列較密的土釘（細(xì)長(zhǎng)桿件）置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過(guò)土釘（承受拉力）、土體和噴射混凝土面層（調(diào)節(jié)表面應(yīng)力分布）的共同作用形成復(fù)合土體。1土釘；3墊板；2噴射混凝土面層；圖1.23（五）逆作法支護(hù)

32、（五）逆作法支護(hù)u逆作法是以地面為起點(diǎn)，先建地下室的外墻和中間支撐，然后建地下一層的梁、板、樓面結(jié)構(gòu)，將其作為水平支撐系統(tǒng)，再對(duì)地下工程自上而下逐層施工的方法。傳統(tǒng)施工方法：先挖土方、澆筑底板，再自下而上施工。u分類：封閉式逆作法、開敞式逆作法。u逆作法的優(yōu)勢(shì)：1、逆作法施工，可減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐，大幅降低地下工程造價(jià)，并縮短施工周期。2、采用逆作法，地下圍護(hù)墻穩(wěn)定性的增強(qiáng)，基坑變形控制在最小限度內(nèi)，確保周邊環(huán)境的安全，對(duì)相鄰建筑物的影響減少。3、封閉式逆作法，基本上是全封閉的，施工在地下進(jìn)行，減小噪音污染，并減少揚(yáng)塵，利于環(huán)保。1.5.3 基坑降水排水 在基坑開挖過(guò)程中，為保證基坑干燥，防止

33、水浸泡發(fā)生邊坡塌方、地基承載力下降，須做好排水、降水工作。常用的基坑降水、排水方法有明溝排水法、井點(diǎn)降水法。1排水溝；2集水井；3水泵（一）明溝排水法 在基坑開挖過(guò)程中，沿坑底周圍開挖排水溝，設(shè)置集水井，使水經(jīng)排水溝流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外，如圖1.24所示。圖1.24適用范圍：適用范圍： 明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也適于滲水量較小的粘性土層的排降水，但不適于細(xì)砂土和粉砂土層，以免地下水滲出帶走細(xì)粒形成流砂現(xiàn)象。流砂現(xiàn)象：流砂現(xiàn)象： 當(dāng)基坑挖到地下水位以下時(shí)，基坑底部以下的土受到水的浮力和動(dòng)水壓力的作用，土粒隨著水流深入基坑的現(xiàn)象。當(dāng)土質(zhì)為細(xì)砂、流砂時(shí)，易發(fā)生流砂

34、現(xiàn)象。（二）井點(diǎn)降水法定義：定義：基坑開挖前，在基坑周圍埋設(shè)深于坑底的井點(diǎn)或管井，以總管連接抽水，使地下水位下降形成一個(gè)降落漏斗，在開挖前以及開挖過(guò)程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位低于坑底以下，直至土方工程及基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。分類：分類：?jiǎn)螌虞p型井點(diǎn)、多層輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等。 井點(diǎn)降水法可根據(jù)土的種類、透水層位置、厚度、土的滲透系數(shù)、井點(diǎn)布置形式等情況，做出經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的選擇。1、輕型井點(diǎn) 沿基坑周圍以一定的間距埋入井點(diǎn)管（井點(diǎn)管下端為濾管），在地面上用水平鋪設(shè)的集水總管將各井點(diǎn)管相連，在一定位置設(shè)置離心泵和水力噴射器，離心泵驅(qū)動(dòng)工作水，當(dāng)水流通過(guò)噴嘴時(shí)形成局部真空，地下水在真空吸力作用下經(jīng)濾管進(jìn)入井管，然后經(jīng)集水總管排出，從而降低水位。 輕型井點(diǎn)適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1-80m/d，降低地下水位：一級(jí)輕型井點(diǎn)3-6m，多級(jí)輕型井點(diǎn)6-12m。圖1.25 輕型井