第03講(第一章-土方工程)

1、建筑施工技術(shù)14級建筑班、造價班礦業(yè)建筑系 溫小偉聯(lián)系方式本章內(nèi)容1.1 土的分類及工程性質(zhì)1.2 土方工程量計算1.3 土方邊坡與土壁支撐1.4 人工降低地下水位1.5 土方工程機(jī)械化施工1.6 土方填筑與壓實1.7基坑施工1.8場地平整1.9質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)1.3 土方邊坡與土壁支撐 土壁穩(wěn)定，主要是由土體內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就會塌方。造成土壁失穩(wěn)的主要原因有： 邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因?；?槽)邊緣附近大量

2、堆土，或停放機(jī)具、材料，或由于動荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度。1.3.1 土方邊坡防止邊坡塌方的措施 放足邊坡，邊坡的留置應(yīng)符合規(guī)范的要求； 在邊坡上堆土方或材料以及使用施工機(jī)械時，應(yīng)保持與邊坡邊緣有一定距離（當(dāng)土質(zhì)良好時，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，高度不應(yīng)超過1.5m；在軟土地區(qū)開挖時，應(yīng)隨挖隨運，以防由于地面加荷引起的邊坡塌方。）； 做好排水工作； 采用措施進(jìn)行坡面防護(hù)（塑料薄膜覆蓋，水泥砂漿抹面、掛網(wǎng)抹面或噴漿）。 土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h與底寬b之比表示，即 土方邊坡坡度= h/b=1/(b/h)=1m 式中：m=b/h稱為邊坡系數(shù)。 當(dāng)

3、地質(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時，挖方邊坡可做成直立壁不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定：v 密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)：1.0m；v 硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土：1.25m；v 硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)：1.5mv 堅硬的粘土：2m。 挖土深度超過上述規(guī)定時，應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。 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 中密的砂土 11.00 1：1.251：1.50中密的碎石類土(充填物為砂土) 1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土 1：0.671：0.751：1.00中密的碎石類土

4、(充填物為粘性土) 1：0.501：0.671：0.75硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土 1：0.331：0.501：0.67老黃土1：0.101：0.251：0.33軟土(經(jīng)井點降水后) 1：1.00-表1.6 深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度 1.3.2 土壁支撐v 當(dāng)開挖基坑（槽）的土體含水量大而不穩(wěn)定，或基坑較深，或受到周圍場地限制而需用較陡的邊坡或直立開挖而土質(zhì)較差時，應(yīng)采用臨時性支撐加固；v 開挖寬度較大的基坑，當(dāng)在局部地段無法放坡，或下部土方受到基坑尺寸限制不能放較大坡度時，應(yīng)在下部坡腳采取加固措施，如采用短樁與橫隔板支撐或砌磚、毛石或用編織袋、草袋裝土堆砌臨時矮擋土墻保護(hù)坡腳。

5、v 一般溝槽、基坑、深基坑的支撐方法分別見下面表格。1.4 人工降低地下水位 為了保持基坑干燥，防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降，必須做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是集水井排水法和井點降水法。 施工方法是，開挖基坑或溝槽過程中，遇到地下水或地表水時，在基礎(chǔ)范圍以外地下水流的上游，沿坑底的周圍開挖排水溝，設(shè)置集水井，使水經(jīng)排水溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。 明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細(xì)砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細(xì)粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。 1.4.1 1.4.1 集水井降水法：（明排水法）集水井降水法：（明排

6、水法）1.排水明溝；2.集水井；3.離心式水泵；4.設(shè)備基礎(chǔ)與建筑物基礎(chǔ)邊線；5.原地下水位線；6.降低后地下水位線要求：要求：（1）排水溝：）排水溝：沿基坑底四周設(shè)置，底寬300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1。（2）集水井：）集水井：沿基坑底邊角設(shè)置，間距2040m，直徑0.60.8m，井底低于坑底12m。長期用，有護(hù)壁和碎石壓底等濾水層。（3）水泵：）水泵：離心泵、潛水泵、污水泵 流砂現(xiàn)象流砂現(xiàn)象v流砂：當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當(dāng)挖至地下水位以下時，坑底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。 v 流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原

7、因：當(dāng)基坑底挖至地下水位以下時，坑底的土就受到動水壓力的作用。如果動水壓力等于或大于土的浸水重度時，土粒失去自重處于懸浮狀態(tài)，能隨著滲流的水一起流動，帶入基坑邊發(fā)生流砂現(xiàn)象。 如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應(yīng)采取減小動水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其防止方法有：如條件許可，盡量安排在最低水位季節(jié)，枯水期施工，使最高地下水位低于坑底0.5m； 水中挖土?xí)r，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡； 采用井點降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。 采用化學(xué)壓力注漿或高壓水泥注漿，固結(jié)基坑周圍粉砂層?？拥讙伌笫瘔K，增加土的壓重或減小動水壓力，盡快施工。1.4.2 1.

8、4.2 井點降水法井點降水法 井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。 1、井點降水法的類型 類型類型K(m/d)H(m)輕型井點輕型井點0.15036（612）噴射井點噴射井點0.12820電滲井點電滲井點0.1管井井點管井井點2020035深井井點深井井點10250152、輕型井點降水 輕型井點就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進(jìn)入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下

9、。 輕 型 井 點 設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等。 濾管為進(jìn)水設(shè)備，其構(gòu)造是否合理對抽水設(shè)備影響很大。 輕型井點的平面布置 當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低深度不超過5m時，可用單排線狀井點布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長度一般不小于溝槽寬度。 井點管距離基坑壁一般不小于1.0m，井點管的間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度、工程性質(zhì)等確定，通常為0.8m、1.2m、1.6m或2.0m。 如寬度大于6m或土質(zhì)不定，滲透系數(shù)較大時，宜用雙排井點，面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點；為便于挖土機(jī)械和運輸車輛出入基坑，可不封閉，布置為U形環(huán)狀井點。 高程布置 在考慮到抽水

10、設(shè)備的水頭損失以后，井點降水深度一般不超過6m。井點管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計算1H +h+iLH 式中：H1井點管埋設(shè)面至基坑底的距離，m；h基坑中心處坑底面(單排井點時，為遠(yuǎn)離井點一側(cè)坑底邊緣)至降低后地下水位的距離，一般為0.51.0m；i地下水降落坡度；環(huán)狀井點為1/10，單排線狀井點為1/4；L井點管至基坑中心的水平距離(單排井點中為井點管至基坑另一側(cè)的水平距離)，m。 當(dāng)一級井點系統(tǒng)達(dá)不到降水深度時，可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土，然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點，使降水深度增加。 輕型井點的施工 v輕型井點的施工分為準(zhǔn)備工作及井點系統(tǒng)安裝。 v準(zhǔn)備工作包括井點設(shè)備、動力、水泵及必要材料準(zhǔn)備，排水溝的開挖，附近建筑物的標(biāo)高監(jiān)測以及防止附近建筑沉降的措施等。v埋設(shè)井點系統(tǒng)的順序：根據(jù)降水方案放線、挖管溝、布設(shè)總管、沖孔、下井點管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯(lián)管連接井點管與總管、安裝抽水設(shè)備、試抽。 v井點管的埋設(shè)一般用水沖法施工，分為沖孔(圖圖1.22(1.22(a a)和埋管(圖圖1.22(1.22(b)b)兩個過程 。輕型井點使用 v輕型井點運行后，應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水。 v井點淤塞，一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動、手觸摸管壁有冬暖