第一章土方工程ppt課件

1、包括一切土的挖掘、填包括一切土的挖掘、填筑和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程以及排筑和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程以及排水、降水、土壁支撐等水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。準(zhǔn)備工作和輔助工程。土顆粒、水、土顆粒、水、空氣三部分空氣三部分組成組成孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度。孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度。孔隙比和孔隙率越小土越密實(shí)?？紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?shí)。下)Li/6n圖圖1-3 1-3 方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量圖方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量圖. .協(xié)調(diào)處理挖土的利用、協(xié)調(diào)處理挖土的利用、堆棄和填土取得三者之堆棄和填土取得三者之間的關(guān)系。間的關(guān)系。方，方，B B為填方為填方. .（二土方邊坡及其穩(wěn)定：（二土方邊坡及其穩(wěn)定：

2、m=B/Hm=B/H，mm坡度系數(shù)坡度系數(shù)m m的物理意義：當(dāng)基坑深為的物理意義：當(dāng)基坑深為1 1米時(shí)，邊坡寬度的大小。米時(shí)，邊坡寬度的大小。邊坡可以做成：直線形、折線形、踏步形。邊坡可以做成：直線形、折線形、踏步形。土方邊坡坡度：土方邊坡坡度：集水井降水法集水井降水法井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法1 1集水井降水法：集水井降水法： 是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，沿坑底周?chē)蛑醒腴_(kāi)挖有一定是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，沿坑底周?chē)蛑醒腴_(kāi)挖有一定坡度的排水溝，再在溝底設(shè)置集水井，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排坡度的排水溝，再在溝底設(shè)置集水井，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流入集水井中，然后用水泵抽走。水溝流入集水井中，然后用水泵抽走。(1)(1)適

3、用范圍：適用范圍： 面積較小、土質(zhì)較好、粗顆粒土層面積較小、土質(zhì)較好、粗顆粒土層或粘性土層、降水深度不大的基坑槽或粘性土層、降水深度不大的基坑槽開(kāi)挖工程。開(kāi)挖工程。1 1排水溝排水溝2 2、集水坑、集水坑3 3、水泵、水泵(3)(3)流砂的產(chǎn)生與防治：流砂的產(chǎn)生與防治： 產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因： WDiG Q F GDh1Fh1Fh2h2F Fh1h1L Lh2h2TLFTLF地下水的滲流對(duì)單地下水的滲流對(duì)單位體積內(nèi)土顆粒產(chǎn)位體積內(nèi)土顆粒產(chǎn)生的壓力。生的壓力。 防治方法：防治方法： 改變動(dòng)水壓力方向；改變動(dòng)水壓力方向； 減小動(dòng)水壓力，增大滲流路徑。減小動(dòng)水壓力，增大滲流路徑。 顆粒細(xì)、均勻、松

4、散、飽和的非黏性土容易發(fā)生流砂現(xiàn)顆粒細(xì)、均勻、松散、飽和的非黏性土容易發(fā)生流砂現(xiàn)象，但是否出現(xiàn)流砂現(xiàn)象的重要條件是動(dòng)水壓力象，但是否出現(xiàn)流砂現(xiàn)象的重要條件是動(dòng)水壓力GDGD的大小的大小和方向。和方向。2 2人工降低地下水位人工降低地下水位（1 1輕型井點(diǎn)：輕型井點(diǎn)： 輕型井點(diǎn)設(shè)備：輕型井點(diǎn)設(shè)備：管路系統(tǒng)：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管、總管。管路系統(tǒng)：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管、總管。抽水設(shè)備：真空泵、射流泵、隔膜泵。抽水設(shè)備：真空泵、射流泵、隔膜泵。 在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管井），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，使地下水利用抽水設(shè)備從中抽水

5、，使地下水位降落在坑底以下，直至施工結(jié)束位降落在坑底以下，直至施工結(jié)束為止。為止。方法有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深水泵等方法有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深水泵等。 輕型井點(diǎn)布置：輕型井點(diǎn)布置：平面布置：平面布置：?jiǎn)闻啪€狀布置：?jiǎn)闻啪€狀布置：B B6m6m雙排線狀布置；雙排線狀布置；環(huán)狀布置。環(huán)狀布置。 高程布置：高程布置：L LLIhHHA 11式中：式中：HAHA井點(diǎn)管的埋設(shè)深度井點(diǎn)管的埋設(shè)深度m m）；）； H1 H1井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底面的距離；井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底面的距離； h1 h1基坑底面至降低后的地下水位的距離；取基坑底面至降低后的地下水位的距離

6、；取0.51m0.51m。 I I水力坡度；單排：水力坡度；單排：1/41/4；環(huán)狀：；環(huán)狀：1/101/10。 L L井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離。（當(dāng)井點(diǎn)管為井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離。（當(dāng)井點(diǎn)管為 單排布置時(shí)，為井點(diǎn)管至對(duì)邊坡腳的水平距離）單排布置時(shí)，為井點(diǎn)管至對(duì)邊坡腳的水平距離）例如：例如： 基坑底寬基坑底寬1.8m1.8m，深，深3m3m，地下水位距地面，地下水位距地面1.2m1.2m， 土方邊坡土方邊坡1 1：0.50.5，采用輕型井點(diǎn)降水，采用輕型井點(diǎn)降水。試確定：試確定： 平面布置類(lèi)型；平面布置類(lèi)型； 井點(diǎn)管最小埋深及要求的降水深井點(diǎn)管最小埋深及要求的降水深度；度； 當(dāng)采用當(dāng)采用

7、6m6m長(zhǎng)井點(diǎn)管時(shí)，其實(shí)際埋長(zhǎng)井點(diǎn)管時(shí)，其實(shí)際埋深及降水深度。深及降水深度。 計(jì)算基槽上口寬度計(jì)算基槽上口寬度： 采用單排線狀布置采用單排線狀布置。 最小埋深最小埋深HAHA及降水深度及降水深度S S： 若采用若采用6m6m井點(diǎn)管，確定井點(diǎn)管，確定HAHA和和S S：【解】【解】1.821.82 0.5 34.86BmHmm 1111130.5(1.80.5 3 1.0)4.5841.230.5 1.22.3AHHhILmSHhm 6.00.25.82.3(5.84.58)3.52AHmSm井點(diǎn)管數(shù)量：井點(diǎn)管數(shù)量： 輕型井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算：輕型井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算： 輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的類(lèi)型：輕型井點(diǎn)

8、系統(tǒng)的類(lèi)型：無(wú)壓完整井、無(wú)壓非完整井；無(wú)壓完整井、無(wú)壓非完整井；承壓完整井、承壓非完整井。承壓完整井、承壓非完整井。圖圖1-18 水井的分類(lèi)水井的分類(lèi)（a無(wú)壓完整井；（無(wú)壓完整井；（b無(wú)壓非完整井無(wú)壓非完整井c承壓完整井承壓完整井d承壓非完整井承壓非完整井式中：式中：QQ涌水量涌水量m3/dm3/d）；）； K K滲透系數(shù)滲透系數(shù)m/dm/d）；）； H H含水層厚度含水層厚度m m）；）； S S水位降低值水位降低值m m）；）； R R抽水影響半徑抽水影響半徑m m）；）； x0 x0假想半徑假想半徑m m）；）；FF井點(diǎn)管包圍的面積井點(diǎn)管包圍的面積m2m2）。）。適用條件：矩形基坑的長(zhǎng)寬

9、比適用條件：矩形基坑的長(zhǎng)寬比55； 基坑寬度基坑寬度2R2R。無(wú)壓完整井涌水量計(jì)算：無(wú)壓完整井涌水量計(jì)算：1 1涌水量計(jì)算：涌水量計(jì)算：0lglg)2(366. 1xRSSHKQ0Fx1.95RSHK無(wú)壓非完整井涌水量計(jì)算：無(wú)壓非完整井涌水量計(jì)算：H0H0抽水影響深度抽水影響深度m m）。）。H0H0的取值：的取值：0023661XRSSHKQlglg)(. ssl)(.ls 31)(.ls 51)(.ls 71)(.ls 851承壓完整井涌水量：承壓完整井涌水量：0732XRMSKQlglg. MM承壓含水層厚度。承壓含水層厚度。承壓水位承壓水位不透水層不透水層含水層含水層不透水層不透水層h

10、sHMR2 2間距：間距：設(shè)備基礎(chǔ)施工，基坑底寬設(shè)備基礎(chǔ)施工，基坑底寬8 8米，長(zhǎng)米，長(zhǎng)1212米，深米，深4 4米，土方邊米，土方邊坡坡1 1：0.50.5，不透水層距地面，不透水層距地面9 9米，地下水位距地面米，地下水位距地面1.51.5米米，K=5K=5，井點(diǎn)管長(zhǎng)，井點(diǎn)管長(zhǎng)6 6米，直徑米，直徑5050毫米，濾管長(zhǎng)毫米，濾管長(zhǎng)1 1米。米。試進(jìn)行輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)。試進(jìn)行輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)。例如：例如：井點(diǎn)管的數(shù)量及間距：井點(diǎn)管的數(shù)量及間距：1 1數(shù)量：數(shù)量： 式中：式中：qq單根井點(diǎn)管的最大出水量單根井點(diǎn)管的最大出水量m3/dm3/d）；）； d d濾管直徑濾管直徑m m）；）； l l濾管長(zhǎng)度

11、濾管長(zhǎng)度m m）；）；365qdlK1.1QnqLDn【解】【解】井點(diǎn)管布置：井點(diǎn)管布置：根據(jù)基坑尺寸，采用環(huán)狀井點(diǎn)。根據(jù)基坑尺寸，采用環(huán)狀井點(diǎn)。ILhHHA 11140.5(40.5 4 1.0)5.210AHm 40.5 1.53.0Sm6.00.25.83.0(5.85.2)3.6HmSm實(shí)際實(shí)際而而 滿足要求。滿足要求。判斷井點(diǎn)管類(lèi)型：判斷井點(diǎn)管類(lèi)型：9.0(5.8 1.0)2.2m屬無(wú)壓非完整井。屬無(wú)壓非完整井。1258滿足條件。滿足條件。計(jì)算涌水量：計(jì)算涌水量：0023661XRSSHKQlglg)(. 05.8 1.50.81(5.8 1.5) 1.0sHsl01.85()1.8

12、5(5.8 1.5 1.0)9.8Hslm而含水層深度：而含水層深度：9.0 1.57.5Hm007.5HHHHm取又：又：1.95 3.67.5 543R 014 188.96XF)/(.lglg.).(.dmQ341296843636357253661 井點(diǎn)管布置：井點(diǎn)管布置：3365650.05 1.0517.46qdl K數(shù)量：數(shù)量：4121.11.12617.46Qnq （）根井距：井距：2(14 18) 262.462.4DL nmDm：取n圖圖1-42 1-42 拖式鏟運(yùn)機(jī)外形圖拖式鏟運(yùn)機(jī)外形圖型路線型路線正鏟：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土正鏟：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土反鏟：后退向下，強(qiáng)制切土反

13、鏟：后退向下，強(qiáng)制切土拉鏟：后退向下，自重切土拉鏟：后退向下，自重切土抓鏟：直上直下，自重切土抓鏟：直上直下，自重切土單斗挖土機(jī)單斗挖土機(jī)推土機(jī)：獨(dú)立完成挖土、運(yùn)土、卸土；推土機(jī)：獨(dú)立完成挖土、運(yùn)土、卸土； 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距經(jīng)濟(jì)運(yùn)距100 m內(nèi)，效率最高內(nèi)，效率最高60m鏟運(yùn)機(jī)：獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、場(chǎng)地平整；鏟運(yùn)機(jī)：獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、場(chǎng)地平整； 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距經(jīng)濟(jì)運(yùn)距6001500 m，效率最高，效率最高800m1. 1. 土方機(jī)械選擇的原則土方機(jī)械選擇的原則 A A、施工機(jī)械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng)；、施工機(jī)械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng)；B B、土方施工機(jī)械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)

14、合；、土方施工機(jī)械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)合；C C、主導(dǎo)施工機(jī)械確定后，要合理配備完成其他輔、主導(dǎo)施工機(jī)械確定后，要合理配備完成其他輔助施工過(guò)程的機(jī)械；助施工過(guò)程的機(jī)械；D D、選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法，輔助、選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法，輔助土方機(jī)械化施工。土方機(jī)械化施工。二、二、 土方機(jī)械的選擇土方機(jī)械的選擇 2. 2. 土方開(kāi)挖方式與機(jī)械選擇土方開(kāi)挖方式與機(jī)械選擇 (1) (1) 平整場(chǎng)地常由土方開(kāi)挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)等工平整場(chǎng)地常由土方開(kāi)挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)等工序完成。序完成。 地勢(shì)較平坦、含水量適中的大面積平整場(chǎng)地，選用鏟地勢(shì)較平坦、含水量適中的大面積平整場(chǎng)地，選用

15、鏟運(yùn)機(jī)較適宜。運(yùn)機(jī)較適宜。 地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場(chǎng)地，地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場(chǎng)地，運(yùn)距在運(yùn)距在1000m1000m以上時(shí)，可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車(chē)以上時(shí)，可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車(chē)進(jìn)行挖土、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)進(jìn)行挖土、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)碾壓施工。碾壓施工。挖填方高度均不大，運(yùn)距在挖填方高度均不大，運(yùn)距在100m100m以內(nèi)時(shí)，采用推土機(jī)以內(nèi)時(shí)，采用推土機(jī)施工，靈敏、經(jīng)濟(jì)。施工，靈敏、經(jīng)濟(jì)。 (2) (2) 地面上的坑式開(kāi)挖地面上的坑式開(kāi)挖 單個(gè)基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖，在地面上作業(yè)時(shí)，單個(gè)基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖，在地

16、面上作業(yè)時(shí)，多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。抓鏟挖土機(jī)適用于一、二多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。抓鏟挖土機(jī)適用于一、二類(lèi)土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機(jī)適于四類(lèi)以下土質(zhì)，深度類(lèi)土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機(jī)適于四類(lèi)以下土質(zhì)，深度在在4m4m以內(nèi)的基坑。以內(nèi)的基坑。(3) (3) 長(zhǎng)槽式開(kāi)挖長(zhǎng)槽式開(kāi)挖 指在地面上開(kāi)挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或溝槽，適于挖指在地面上開(kāi)挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或溝槽，適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)；大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)；若為水中取土或土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖若為水中取土或土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。

17、土機(jī)挖土。若土質(zhì)干燥，槽底開(kāi)挖不深，基槽長(zhǎng)若土質(zhì)干燥，槽底開(kāi)挖不深，基槽長(zhǎng)30m30m以上，可采用推土以上，可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開(kāi)挖機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開(kāi)挖 (4) (4) 整片開(kāi)挖整片開(kāi)挖 對(duì)于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟對(duì)于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟挖土機(jī)開(kāi)挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反挖土機(jī)開(kāi)挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機(jī)，可在坑上作業(yè)。鏟挖土機(jī)，可在坑上作業(yè)。(5)(5)對(duì)于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的對(duì)于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的開(kāi)挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)配以翻開(kāi)挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)

18、配以翻斗車(chē)來(lái)完成淺基坑斗車(chē)來(lái)完成淺基坑( (槽槽) )的挖掘和運(yùn)土。的挖掘和運(yùn)土。 碾壓機(jī)械碾壓機(jī)械(a)(a)自行式平碾；自行式平碾；(b)(b)拖式羊腳碾拖式羊腳碾 蛙式打夯機(jī)蛙式打夯機(jī)1夯頭；夯頭；2夯架；夯架；3三角皮帶；三角皮帶；4托盤(pán)托盤(pán)三、填土壓實(shí)的影響因素三、填土壓實(shí)的影響因素 填土壓實(shí)的主要影響因素為壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。 1.壓實(shí)功的影響 見(jiàn)圖1.15。 圖圖1.15 土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖土達(dá)到最大干密度時(shí)，壓實(shí)功增加但土的密度增加較小土達(dá)到最大干密度時(shí)，壓實(shí)功增加但土的密度增加較小2.含水量的影響 填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實(shí))遍數(shù)和質(zhì)量