課件：土方工程完整

1、第一章 土石方工程主要內(nèi)容：土的分類及工程性質(zhì)、土方量計算、施工輔助工作、土方機械化施工及土方工程質(zhì)量驗收；學習重點：土的工程性質(zhì)及其對施工的影響，土壁支護與邊坡，以及降低地下水位的方法。學習要求:了解土的分類和現(xiàn)場鑒別土的種類；掌握基坑(槽)、場地平整土石方工程量的計算方法；了解土壁塌方和發(fā)生流砂現(xiàn)象的原因及防止方法；熟悉常用土方施工機械的特點、性能、適用范圍及提高生產(chǎn)率的方法；掌握回填土施工方法及質(zhì)量檢驗標準。土石方工程簡介:是建筑工程施工中主要分部工程之一，主要包括：土（石）的開挖、運輸、回填；排水、降水和土壁支撐（擋土）等準備與輔助工作；同時也包含地基處理及土石方的爆破等土石方工程特點

2、:面廣量大，工期長；受地區(qū)氣候影響較大；同時地質(zhì)、水文等因素影響。第一節(jié) 土的分類及基本性質(zhì) 第二節(jié) 土方量的計算 第三節(jié) 施工準備與輔助工作 第五節(jié) 基坑(槽)施工 第四節(jié) 土方機械化施工 第六節(jié) 填土與壓實 第七節(jié) 地基局部處理 第八節(jié) 質(zhì)量標準及安全技術(shù) 本章作業(yè) End 本 章 內(nèi) 容按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等八類。松土和普通土可直接用鐵鍬開挖，或用鏟運機、推土機、挖土機施工；堅土、砂礫堅土和軟石要用鎬、撬棍開挖，或預(yù)先松土，部分用爆破的方法施工；次堅石、堅石和特堅硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法見表1

3、.1所示。 潮汕地區(qū)的土壤類別多為一二類土，越靠近海邊土質(zhì)越松軟。第一節(jié) 土的分類與基本性質(zhì)一、土的分類與現(xiàn)場鑒別方法鐵鍬鎬撬棍表1.1 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法 KSKs一類土(松軟土) 砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用鍬、鋤頭挖掘 二類土(普通土) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土 1.141.28 1.021.05 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 三類土(堅土) 軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土 1.24

4、1.30 1.041.07 要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍 四類土(砂礫堅土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘 土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法 KSKs五類土(軟石) 硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石炭巖 1.301.45 1.101.20 用鎬或撬棍、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，風化花崗巖，片麻巖 1.301.45 1.101.2

5、0 用爆破方法開挖,部分用風鎬 七類土 (堅石) 大理巖，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，風化痕跡的安山巖、玄武巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖 八類土(特堅硬石) ) 安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖 1.451.50 1.201.30 用爆破方法開挖 土的三相組成：土顆粒（固相）、水（液相）、空氣（氣相）。二、土的基本性質(zhì) （一） 土的組成 （二）土的物理性質(zhì)土的可松性：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實，仍然不能完全復(fù)原，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性用可

6、松性系數(shù)表示，即 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，m3； V2土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3； V3土經(jīng)壓(夯)實后的體積，m3。(1.4)(1.5)1.土的可松性與可松性系數(shù) 土的可松性系數(shù)對土方的調(diào)配、計算土方運輸量都有影響，各類土的可松性系數(shù)見表1.1所示。 土的天然含水量：天然狀態(tài)下，土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率，反映了土的干濕程度2. 土的天然含水量與固體式中：m濕含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kg； m干烘干后土的質(zhì)量，kg； mW 土中水的質(zhì)量，kg； mS固體顆粒的質(zhì)量，kg。(1.1)土的天然密度: 在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量，叫做土

7、的天然密度，簡稱密度。土的天然密度按下式計算： 3.土的天然密度和干密度 式中土的天然密度，kg/m3； m 土的總質(zhì)量，kg； V 土的體積，m3。 (1.2)干密度: 土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值，用下式表示： 式中d土的干密度，kg/m3； mS 固體顆粒質(zhì)量，kg； V 土的體積，m3。 在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。土的干密度愈大，表示土愈密實。土的密實程度主要通過檢驗填方土的干密度和含水量來控制。 (1.3)孔隙比和孔隙率反映了土的密實程度?？紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?。孔隙比e是土的孔隙體積Vv與固體體積Va的比值。 孔隙率n是土的孔隙體積Vv與總體積V的比

8、值，用百分率表示 4.土的孔隙比與孔隙率5.土的滲透系數(shù)土的滲透性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù)：表示單位時間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示；土的滲透性影響施工降水、排水的速度。土的滲透系數(shù)見表1.4所示。 表1.4 土的滲透系數(shù)參考表 土的名稱 滲透系數(shù)(m/d) 土的名稱滲透系數(shù)(m/d) 粘土 0.005 中砂 5.0020.00 粉質(zhì)粘土0.0050.10 均質(zhì)中砂 3550 粉土0.100.50 粗砂 2050 黃土 0.250.50 圓 礫 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 細砂 1.005.00 6.摩擦系數(shù)和粘結(jié)力摩擦系數(shù)

9、和粘結(jié)力是兩個重要的力學性質(zhì)，摩擦是由于土的固體顆粒間相互位移而產(chǎn)生的阻力，粘結(jié)則表示顆粒間的凝聚能力。粘土的粘結(jié)力大摩擦系數(shù)小，砂土摩擦系數(shù)大粘結(jié)力小。三、濕陷性黃土和膨脹土的特性（一） 濕陷性黃土（二） 膨脹土褐黃色或灰黃色，天然狀態(tài)下孔隙率較大，遇水后結(jié)構(gòu)迅速破壞，嚴重變形，強度大大降低。外觀近似粘土，一般強度較大，遇水膨脹，失水收縮。第二節(jié)、土方量的計算一、基坑、基槽土方量的計算 基坑土方量可按柱體(由兩個平行的平面作底的一種多面體)體積V計算(圖1.1)。即 式中 H 基坑深度，m； A1、A2基坑上、下底的面積，m2； A0 基坑中截面的面積，m2。(1.8)基槽和路堤土方量計算可

10、沿長度方向分段計算(圖1.2)： 式中V1第一段的土方量，m3； L1 第一段的長度，m。 將各段土方量相加即得總土方量： V=H（a+2c+kH)(b+2c+KH) +1/3 KH K放坡系數(shù)1/3 KH 基坑四角的 一個角錐體積 H 基坑深度（m）； A1、A2 基坑上、下底的面積（m2）； A0 基坑中截面的面積（m2） 。計算公式：不放坡的矩形坑、圓形坑 ：放坡的矩形坑： 工作面 根據(jù)基礎(chǔ)施工的需要，挖土時按基礎(chǔ)墊層的雙向尺寸向周邊放出一定范圍的操作面積，作為工人施工時的操作空間，這個單邊放出的寬度，就稱為工作面。C工作面寬度注意：工作面寬度由施工組織設(shè)計確定，當施工組織設(shè)計中無規(guī)定時

11、，按預(yù)算定額規(guī)定計算。 基槽（溝槽）、基坑的區(qū)分土方開挖包括人工或機械挖溝槽、挖基坑、挖土方三部分。 挖溝槽與挖土方的劃分：挖溝槽凡圖示槽底寬度在3m以內(nèi)，槽長是寬度的3倍以上者，稱為挖溝槽。挖基坑 圖示底面積202以內(nèi)，且底長邊小于3倍短邊的為挖基坑。挖土方凡圖示溝槽底寬3m以外，坑底面積20m以外以及平整場地挖土厚度超過30cm的挖土，稱為挖土方。 41槽26坑38土方基（溝）槽截面示意溝槽： V挖 S斷L其中：S 斷為溝槽截（斷）面積二、場地平整的土方量計算 對于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大廠房、體育場、車站等占地廣闊工程的平整場地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，將自然地面改造平整

12、為場地設(shè)計要求的平面。 場地挖填土方量計算有方格網(wǎng)法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計算公式逐段計算，最后將逐段計算結(jié)果匯總。橫截面法計算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對于地形較平坦地區(qū)，一般采用方格網(wǎng)法。 方格網(wǎng)法計算場地平整土方量步驟為：(一) 劃分方格網(wǎng) 根據(jù)已有的建筑場地地形圖（一般為1：500）劃分成若干方格網(wǎng)，方格邊長一般采用2040m。再將方格網(wǎng)的各角點編號。將設(shè)計標高和自然標高分別標注在方格網(wǎng)角點的右上角和右下角設(shè)計標高與自然地面標高的差值（即各角點的施工高度），填在方各方角點的左上角，挖方為“-”，填方為“+”。(二) 計算零點位置

13、 方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“-”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點，即為“零點”(圖1.4)。零點位置按下式計算： 式中 x1、x2角點至零點的距離，m； h1、h2相鄰兩角點的施工高度(均用絕對值)，m； a方格網(wǎng)的邊長，m。 (1.10) 確定零點的辦法也可以用圖解法，如圖1.5所示。方法是用尺在各角點上標出挖填施工高度相應(yīng)比例，用尺相連，與方格相交點即為零點位置。將相鄰的零點連接起來，即為零線。它是確定方格中挖方與填方的分界線。 (三) 計算方格土方工程量 按方格底面積圖形和表1.3所列計算公式，逐格計算每個方格內(nèi)的挖方量或填方量。表1.3 常用方格網(wǎng)點計算公式 項 目圖

14、式計算公式一點填方或挖方(三角形) 兩點填方或挖方(梯形) 三點填方或挖方(五角形) 四點填方或挖方(正方形) 知識擴充(一) 施工場地設(shè)計標高的確定如果只知道角點標高（施工場地標高），不知道設(shè)計標高該怎么處理？1、初步標高(按挖填平衡)，也就是設(shè)計標高。場地初步標高：H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4MH1 一個方格所僅有角點的標高；H2、H3、H4 分別為兩個、三個、四個方格共用角點的標高M方格個數(shù)計算場地設(shè)計標高H0：H1=（9.45+10.71+8.65+9.52）m=38.33m2H2=2（9.75+10.14+9.11+10.27+8.80+9.86+8.91+9.14）m

15、=151.96m4H4=4（9.43+9.68+9.16+9.41）m=150.72mH0=（H1+2H2+4H4）/4M=（38.33+151.96+150.72）49m=9.47m2、設(shè)計標高的調(diào)整按泄水坡度調(diào)整各角點設(shè)計標高：單向排水時，各方格角點設(shè)計標高為：Hn=H0Li雙向排水時，各方格角點設(shè)計標高為：Hn=H0LxixLyiy根據(jù)泄水坡度計算各方格角點的設(shè)計標高：以場地中心點（幾何中心口）為H0，計算各角點設(shè)計標高為H1=H0-300.3%+300.2%=（9.47-0.09+0.06）m=9.44mH2=H1+200.3%=（9.44+0.06）m=9.50mH5=H0-300.

16、3%+100.2%=（9.47-0.09+0.02）m=9.40mH6=H5200.3%=(9.40+0.06)m=9.46m其余各角點設(shè)計標高均可求出，詳見下圖。知識擴充（二）邊坡土方量計算 場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡，以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角棱錐體(圖1.6中、)，另一種為三角棱柱體(圖1.6中)。 【例】某建筑場地方格網(wǎng)如圖所示，方格邊長為20m20m，挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5，試用公式法計算挖方和填方的總土方量?！窘狻?(1) 根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點的地面設(shè)計標高和自然標高，計算結(jié)果列于圖1.8中。 h1=

17、251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34 h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06(2) 計算零點位置。15、26、67、711、1112五條方

18、格邊兩端的施工高度符號不同，說明此方格邊上有零點存在。 15線 x1=4.55(m) 26線 x1=13.10(m) 67線 x1=7.69(m) 711線 x1=8.89(m) 1112線 x1=15.38(m) 將各零點標于圖上，并將相鄰的零點連接起來，即得零線位置。 (3) 計算方格土方量。方格、底面為正方形，土方量為： V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3) V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3) 方格底面為兩個梯形，土方量為： V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(

19、m3) V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3) 方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為： V(+)=65.73 (m3) V(-)=0.88 (m3) V(+)=2.92 (m3) V(-)=51.10 (m3) V(+)=40.89 (m3) V(-)=5.70 (m3) 方格網(wǎng)總填方量： V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格網(wǎng)總挖方量： V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)1.2.3 土方調(diào)配 土方調(diào)配是土方工程施工組織設(shè)計(土方規(guī)劃)中的一個

20、重要內(nèi)容，在平整場地土方工程量計算完成后進行。1 編制土方調(diào)配方案應(yīng)根據(jù)地形及地理條件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調(diào)配區(qū)2 計算各調(diào)配區(qū)的土方量3 計算挖、填方區(qū)之間的平均運距4 確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案，應(yīng)使土方總運輸量最小或土方運輸費用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本。 5 調(diào)配方案確定后，繪制土方調(diào)配圖。在土方調(diào)配圖上要注明挖填調(diào)配區(qū)、調(diào)配方向、土方數(shù)量和每對挖填之間的平均運距。W為挖方，T為填方。6 列出土方量調(diào)配平衡表土方調(diào)配的原則：力求達到挖方與填方平衡和運距最短的原則；近期施工與后期利用的原則。進行土方調(diào)配，必須依據(jù)現(xiàn)場具體情況、有關(guān)技術(shù)資料、工期要求、土方

21、施工方法與運輸方法，綜合上述原則，并經(jīng)計算比較，選擇經(jīng)濟合理的調(diào)配方案。 第三節(jié) 施工準備與輔助工作一、施工前準備工作 1.清理場地包括拆除施工區(qū)域內(nèi)的房屋、古墓，拆除或改建通信和電力設(shè)備，上、下水道及其他建筑物，遷移樹木及含有大量有機物的草皮、耕植土、淤泥等。2.排除地面水盡可能利用自然地形和永久性排水設(shè)施，采用排水溝、截水溝或擋水壩等及時排走地面水。3.修筑臨時設(shè)施修筑臨時道路、電力、通訊及供水設(shè)施，以及生活和生產(chǎn)用臨時房屋。除以上三點之外，土方施工前仍要做好土方工程的放線、標高測設(shè)等工作，部分土方必須完成如基坑的邊坡支護、臨時支撐、降水等輔助工作才能施工。簡單來說，進場施工必須做好“三通

22、一平”工作，水通、電通、路通和場地平整。通水：專指給水；通電：指施工用電接到施工現(xiàn)場具備施工條件；通路：指場外道路已鋪到施工現(xiàn)場周圍入口處，滿足車輛出入條件；場地平整：指擬建建筑物及條件現(xiàn)場基本平整，無需機械平整，人工簡單平整即可進入施工的狀態(tài)。操作模式一般是業(yè)主到供水公司、電力公司辦理開戶，并施工一條進出場地的簡易道路，達到三通一平和條件后，與乙方（開發(fā)方）進行三通一平驗收，并報相關(guān)部門備案，以申請施工許可證。三通一平：通電、通路、通水、土地平整。五通一平：通電、通路、通水、通訊、排水、土地平整。七通一平：通電、通路、通水、通訊、排水、熱力、燃氣、土地平整。二、土方邊坡與土壁支撐 土壁穩(wěn)定，

23、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。造成土壁塌方的主要原因有： 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)邊緣附近荷載過大，如大量堆土，或停放機具、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度。 （一） 土方邊坡 土方邊坡可以做成直線形、折線形及階梯形，邊坡的大小與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的震動和有無荷載、排水情況有關(guān)。 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(圖1.11)，

24、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?shù)刭|(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： 密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)：1.0m； 硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土： 1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)： 1.5m； 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。 當挖基坑較深或晾槽時間較長時，應(yīng)根據(jù)實行情況采取護面措施。常用的坡面保護方法有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)。當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑

25、(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內(nèi)且不加支撐的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表1.7規(guī)定。 基坑(槽)或管溝挖好后，應(yīng)及時進行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。表1.7 深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度 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(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.

26、67老黃土1：0.101：0.251：0.33軟土(經(jīng)井點降水后) 1：1.00- 永久性挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計要求放坡。臨時性挖方的邊坡值應(yīng)符合表1.8的規(guī)定。 表1.8 使用時間較長、高10m內(nèi)臨時性挖方邊坡值 土的類別 邊坡值(高寬) 砂土(不包括細砂、粉砂) 11.2511.50 一般性粘土 堅硬 10.7511 .00硬、塑 11.0011.25 軟 11.50或更緩 碎石類土 充填堅硬、硬塑粘性土 10.5011.00 充填砂土 11.0011.50 挖土放坡系數(shù)表土壤類別放坡起點人工挖土機械挖土坑內(nèi)挖土坑上挖土一、二類土1.21:0.51:0.331:0.75三類土1.51:0.3

27、31:0.251:0.67四類土21:0.251:0.11:0.33（二）、土壁支撐 基坑或基槽開挖時，如地質(zhì)和周圍條件允許，可放坡開挖，若遇到建筑稠密地區(qū)或周圍條件不允許放坡時，為縮小工作面、減少土方量，可采用土壁支撐的方法施工。 土壁支撐的結(jié)構(gòu)種類很多，如用于較窄溝槽的橫撐；用于基坑的板樁、灌注樁、深層攪拌樁、地下連續(xù)墻、母子樁等。橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土壁支撐。根據(jù)擋土板放置方式不同，分為水平擋土板和垂直擋土板兩類(見圖1.12)。 (1) 橫撐式支撐濕度小的粘性土，挖土深度小于3m，采用斷續(xù)式水平支撐松散、濕度大的土，挖土深度小于5m

28、，采用連續(xù)式水平支撐松散和濕度很高的土，采用連續(xù)式垂直擋土板支撐(2) 板樁式支撐 板樁式支撐特別適用于地下水位較高且土質(zhì)為細顆粒、松散飽和土的支護，可防治流砂現(xiàn)象產(chǎn)生。 板樁支撐作用：使地下水在土中的滲流路線延長，減小了動水壓力，從而可預(yù)防流砂的產(chǎn)生；板樁支撐既擋土又防水，特別適于開挖較深、地下水位較高的大型基坑；可以防止基坑附近建筑物基礎(chǔ)下沉。 平板樁(圖1.13(.a.)防水和承受軸向壓力性能良好，易打入地下，但長軸方向抗彎強度較小；波浪式板樁（圖1.13(.b.)）的防水和抗彎性能都較好，施工中多采用。 鋼板樁 板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機械和流水段劃分，以保證打設(shè)后的板樁墻有足

29、夠的剛度和防水作用。鋼板樁打入法一般分為單獨打入法、雙層圍檁插樁法和分段復(fù)打法。 鋼板樁單獨打入法適用于樁長小于10m，且工程要求不高的鋼板樁支撐施工。A 打樁方法的選擇雙層圍檁插樁法是在樁的軸線兩側(cè)先安裝雙層圍檁(一定高度的鋼制柵欄)支架后，將鋼板樁依次鎖口咬合全部插入雙層圍檁間。詳見圖1.14。分段復(fù)打法是在板樁軸線一側(cè)安裝好單層圍檁支架，將1020塊鋼板樁拼裝組成施工段插入土中一定深度，形成一段鋼板樁墻，即屏風墻。詳見圖1.15。B 合理劃分流水段 施工流水段的劃分應(yīng)使板樁墻面垂直，滿足墻面支撐安裝要求，有利于封閉合攏，使行車路線短。 C 鋼板樁打設(shè)準備工作 E 鋼板樁的拔除 D 鋼板樁

30、的打設(shè) 鋼板樁、圍檁支架的矯正修理 按施工圖放板樁的軸線進行測標高，作為控制板樁入土深度的依據(jù)。 樁錘不宜過重，以防樁頭因過大錘擊而產(chǎn)生縱向彎曲。 準確安裝好圍檁支架。 打入板樁的質(zhì)量要求：板樁位置在板樁的軸線上，板壁面垂直，保證平面尺寸準確和垂直度；封閉式板樁墻要求封閉合攏；埋置達到規(guī)定深度要求，有足夠的抗彎強度和防水性能。 護坡：護坡指的是為防止邊坡受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統(tǒng)稱。護坡大概分成兩類，一類是僅為抗風化及抗沖刷的坡面保護，該保護工并不承受側(cè)向土壓力，如噴凝土護坡，格框植生護坡，植生護坡等均屬此類，僅適用于平緩且穩(wěn)定無滑動之虞的邊坡上。另一類是提供抗滑力之擋土護坡，又

31、稱擋土墻。知識拓展護坡噴混凝土護坡格框植生護坡植生護坡常用的擋土墻有：1 剛性自重式擋土墻，如：砌石擋土墻，重力式擋土墻，倚壁式擋土墻，懸壁式擋土墻，扶壁式擋土墻2 柔性自重式擋土墻，如：蛇籠擋土墻，框條式擋土墻，加勁式擋土墻3 錨拉式擋土墻，如：錨拉式格梁擋土墻，錨拉式排樁擋土墻。砌石擋土墻蛇（石）籠擋土墻錨拉式擋土墻 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，常采用的措施是明排水法和井點降水法。 三、土方工程排水與降低地下水位 （一）明排水法 明排水法系采用截、疏、抽的方法進行排水 在開挖基坑時，坑底周圍或中央開挖排水溝，再在溝底設(shè)置集水井

32、，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。 若基坑較深，可采用分層明溝排水法。 明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，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。 根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵的抽水能力，每隔2040m設(shè)置一個集水井。集水井的直徑或?qū)挾纫话銥?.60.8m，其深度隨著挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.81.0m。井壁可用竹、木等做簡易加固。當基坑挖至設(shè)計標高后，井底應(yīng)低于坑底12m，并鋪設(shè)0.3m碎石濾水層，以免由于抽水時間較長而將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動。 基坑四周的排水溝及集水井必

33、須設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，以及地下水流的上游。流砂：用明排水法降水開挖土方，當開挖到地下水位以下時，有時坑底下的土會成為流動狀態(tài)，隨地下水一起涌進坑內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為流砂。 發(fā)生流砂時，土完全喪失承載力，砂土邊挖邊冒，難于挖到設(shè)計深度。流砂現(xiàn)象嚴重時會引起基坑倒塌，附近的建筑物會因地基被流空而下沉、傾斜，甚至倒塌。（二）流砂的形成及其防治流砂現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在細砂、粉砂及亞砂土中?？赡馨l(fā)生流砂的土質(zhì)，當基坑挖深超過地下水位線0.5m左右，就會發(fā)生流砂現(xiàn)象。 細顆粒（0.0050.05mm）、顆粒均勻、松散（孔隙比大于75%）、飽和的非粘性土容易發(fā)生流砂現(xiàn)象。流砂現(xiàn)象出現(xiàn)的重要條件是動水壓力的大小，因此，

34、在基坑施工中應(yīng)盡量減小動水壓力或使凍水壓力向下，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其方法有：1 水下挖土 不排水施工，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡。2 人工降低地下水位 一般采用井點降水，改變地下水流向及動水壓力方向3 打板樁法 將鋼板樁沿基坑外圍打入坑底下面一定深度，增加地下水流入坑內(nèi)的長度。4 地下連續(xù)墻法 在基坑周圍先澆灌一道混凝土或鋼筋混凝土的連續(xù)墻5 搶挖法 組織分段搶挖，使搶挖速度超過冒砂速度，挖到設(shè)計標高后立即鋪竹筏蘆席并拋大石塊壓住流砂 6 枯水期施工法 如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m7 凍結(jié)法 在含有大量地下水或沼澤地區(qū)施工

35、時，可采取凍結(jié)土壤的方法井點降水：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。 常用的井點降水有：一類為輕型井點、電滲井點、噴射井點、管井井點、深井泵。 （三）井點降低地下水位的方法 1.輕型井點設(shè)備 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)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。 輕型井點法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.150m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點36m，二級井點

36、可達69m。 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。抽水設(shè)備由真空泵、離心泵和水汽分離器（集水箱）組成2.輕型井點的布置 當基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低深度不超過5m時，可以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(圖1.19)。 如寬度大于6m或土質(zhì)不良，可用雙排線狀井點，面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點(圖1.20)；為便于挖土機械和運輸車輛出入基坑，布置為U形。井點管距離基坑壁一般為0.7-1.0m。井點管間距一般為0.8m、1.2m、1.6m。當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度時，可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土

37、，然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點，使降水深度增加（圖1.21）。 5.輕型井點的安裝與使用 井點安裝的準備工作包括井點設(shè)備、動力、水泵及必要材料準備，排水溝的開挖，附近建筑物的標高監(jiān)測以及防止附近建筑沉降的措施等。輕型井點的安裝程序是先排放總管，再埋設(shè)井點管，然后用彎聯(lián)管將井點管接通，最后安裝抽水設(shè)備。輕型井點安裝完畢后，應(yīng)接進行試抽，檢查有無漏氣、漏水現(xiàn)象。 輕型井點使用 1 輕型井點使用時，應(yīng)連續(xù)抽水，預(yù)防濾孔堵塞和邊坡塌方。若井點淤塞，一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動、手觸摸管壁有冬暖夏涼的感覺等簡便方法檢查。 2 抽吸排水時要保持均勻，細水長流，正常出水規(guī)律是“先大后小，先

38、濁后清”。3 使用中如有異常應(yīng)及時檢驗修理。4 為防止周圍建筑物基礎(chǔ)下沉或房屋開裂，一般在井點出入口和原有建筑區(qū)域設(shè)置一道固體抗?jié)B屏幕。5 地下基礎(chǔ)工程竣工并進行回填土后，停機拆除井點排水設(shè)備。 第四節(jié) 土方開挖一、常用的土方施工機械 （一）單斗挖土機 單斗挖土機按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。 單斗挖土機按其操縱機構(gòu)的不同，可分為機械式和液壓式兩類。1. 正鏟挖土機 正鏟挖土機的工作特點是前進行駛，鏟斗由下向上強制切土；挖掘力大，生產(chǎn)效率高；適用于開挖停機面以上的土方，且與自卸汽車配合完成整個挖掘運輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。 正鏟挖土機的開挖方式，根據(jù)開挖路線與

39、運輸車輛的相對位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種： 正向挖土，側(cè)向卸土(圖1.26(b) 正向挖土，反向卸土(圖1.26(a) 2. 反鏟挖土機 反鏟挖土機的工作特點是機械后退行駛，鏟斗由上而下強制切土，用于開挖停機面以下的一至三類土，主要用于開挖基坑、溝槽或管溝。 反鏟挖土機的開行方式有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。 溝端開挖(圖1.28(a)反鏟挖土機停在溝端，向后退著挖土。 溝側(cè)開挖(圖1.28(b)挖土機在溝槽一側(cè)挖土，挖土機移動方向與挖土方向垂直。3. 拉鏟挖土機 拉鏟挖土機工作時利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土，可以開挖一至三類土壤，特

40、別適用于含水量大的圖層的開挖。4.抓鏟挖土機 抓鏟挖土機主要用于開挖一至三類土，開挖土質(zhì)比較松軟的深基坑。工作時直上直下，抓鏟靠自重切土。土質(zhì)堅硬時不能用抓鏟施工。 （二）推土機 推土機實際上是一臺裝有推土刀的拖拉機。它的行走方式有履帶式和輪胎式兩種；推土板的操縱機構(gòu)分索式和油壓式兩種。推土機適用于場地平整、深度不大而上口較寬的基槽開挖和大面積回填。推土機既可開挖，又能短距離運輸土方，使用范圍較廣。施工中常采用順地面坡度向下坡方向推土；兩臺推土機并列推土；分批集中一次推土；開槽推土等方法。（三） 鏟運機 鏟運機是一種挖土、裝土、運土、卸土、壓實和平土的綜合性土方施工機械。按行走方式分為拖拉式和

41、自行式；按鏟斗操縱系統(tǒng)分，有液壓操縱和索式操縱兩種。 鏟運機常用在開挖大型基坑、平整場地、挖掘路塹、填筑路基和堤壩等。根據(jù)填、挖方區(qū)分布情況，結(jié)合當?shù)鼐唧w條件，合理選擇運行路線，提高生產(chǎn)率。一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩種形式。 環(huán)形路線 見圖1.23“8”字形路線 見圖1.241.土方施工機械選擇的原則 施工機械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng)；土方施工機械的選擇與工程實際情況相結(jié)合；主導施工機械確定后，要合理配備完成其他輔助施工過程的機械；選擇土方施工機械要考慮其他施工方法，輔助土方機械化施工。 二、土方施工機械的選用 1.4.2.2 土方開挖方式與機械選擇 (1) 平整場地常由土方的開挖、運輸

42、、填筑和壓實等工序完成。 地勢較平坦、含水量適中的大面積平整場地，選用鏟運機較適宜。 地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場地，運距在1000m以上時，可選擇正鏟挖土機配合自卸車進行挖土、運土，在填方區(qū)配備推土機平整及壓路機碾壓施工。挖填方高度均不大，運距在100m以內(nèi)時，采用推土機施工，靈活、經(jīng)濟。 (2) 地面上的坑式開挖 單個基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開挖，在地面上作業(yè)時，多采用抓鏟挖土機和反鏟挖土機。抓鏟挖土機適用于一、二類土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機適于四類以下土質(zhì)，深度在4m以內(nèi)的基坑。(3) 長槽式開挖 指在地面上開挖具有一定截面、長度的基槽或溝槽，適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，

43、宜采用反鏟挖土機；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挖土。若土質(zhì)干燥，槽底開挖不深，基槽長30m以上，可采用推土機或鏟運機施工。(4) 整片開挖 對于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟挖土機開挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機，可在坑上作業(yè)。(5) 對于獨立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的開挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機配以翻斗車來完成淺基坑(槽)的挖掘和運土。(6) 對于部分小挖填方量的條形基礎(chǔ)和基坑，可采用人工挖土。 第五節(jié) 土方回填與壓實一、回填土料的選擇 填土的土料應(yīng)符合設(shè)計要求。 含有大量有機物、石膏和水溶性硫酸鹽(含量大于5%)的土以及淤泥、凍土

44、、膨脹土等，均不應(yīng)作為填方土料；以粘土為土料時，以含水量在手握成團，落地松散為宜，含水量大的粘土不宜作填土用；墻基、室內(nèi)地坪或基槽的回填必須將土夯實，斜坡填土時應(yīng)將斜坡改成階梯狀，分層填土。一般碎石類土、砂土和爆破石渣可作表層以下填料，其最大粒徑不得超過每層鋪墊厚度的2/3。 二、填土的壓實方法填土的壓實方法一般有碾壓、夯實、振動壓實和振動碾壓幾種。 1.碾壓機械碾壓法是靠沿填筑面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實填土的，適用于大面積填土工程。碾壓機械有平碾(壓路機)、羊足碾。碾壓機械進行大面積填方碾壓，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。 2.夯實機械夯實是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤。適用于小

45、面積填土的壓實。夯實有人工夯實和機械夯實兩種。人工夯實有木夯、石夯。夯實機械有夯錘、內(nèi)燃夯土機和蛙式打夯機等。 3.振動壓實機械振動壓實是將振動壓實機放在土層表面，借助振動機構(gòu)使土顆粒發(fā)生相對位移而達到緊密狀態(tài)，主要用于壓實非粘性土。適用于大面積填方工程。常用振動壓實機械有板式振動夯實機和振動壓路機等。 三、填土壓實的影響因素填土壓實的主要影響因素為壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。 1.壓實功的影響 填土壓實后的密度與壓實機械在其上所施加功的關(guān)系見圖1.33。 2.含水量的影響 填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實)遍數(shù)和質(zhì)量。 較為干燥的土，由于摩阻力較大，而不易壓實；當土具有適當含水量

46、時，土的顆粒之間因水的潤滑作用使摩阻力減小，在同樣壓實功作用下，得到最大的密實度，這時土的含水量稱做最佳含水量(圖1.34)。各種土的最佳含水量和最大干密度見表1.7所示。 表1.7 土的最佳含水量和最大干密度參考表 項次 土的種類 變動范圍 最佳含水量(%)(質(zhì)量比) 最大干密度(g/cm3) 1砂土 812 1.801.88 2粘土 19231.581.70 3粉質(zhì)粘土1215 1.851.95 4粉土 1622 1.611.80 3.鋪土厚度的影響 在壓實功作用下，土中的應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小(圖1.35)，其壓實作用也隨土層深度的增加而逐漸減小。 土層鋪土厚度過厚或者過薄都要增加機械

47、總壓實遍數(shù)。一般鋪土厚度應(yīng)取最優(yōu)土層厚度。表1.8 填土施工時的分層厚度及壓實遍數(shù) 壓實機具 分層厚度(mm) 每層壓實遍數(shù) 平碾 250300 68 振動壓實機 250350 34 柴油打夯機 200250 34 人工打夯 200 34房屋定位：在基礎(chǔ)施工之前根據(jù)建筑總平面圖設(shè)計要求，將擬建房屋的平面位置和零點標高在地面上固定下來。定位一般用經(jīng)緯儀、水準儀和鋼尺等測量儀器，根據(jù)主軸線控制點，將外墻軸線的四個交點用木樁測設(shè)在地面上(圖1.29)。 房屋外墻軸線測定后，根據(jù)建筑平面圖將內(nèi)部縱橫的所有軸線都一一測出，并用木樁及樁頂面小釘標識出來。第六節(jié) 基坑(槽)檢驗和地基處理1.房屋定位 知識擴

48、充基坑（槽）的施工 放線：房屋定位后，根據(jù)基礎(chǔ)的寬度、土質(zhì)情況、基礎(chǔ)埋置深度及施工方法，計算確定基槽(坑)上口開挖寬度，拉通線后用石灰在地面上畫出基槽(坑)開挖的上口邊線即放線(圖1.30)。 2.放線 基槽開挖寬度的計算： 3.基槽(坑)土方開挖 基槽(坑)開挖有人工開挖和挖土機開挖兩種形式。開挖基槽(坑)應(yīng)按規(guī)定的尺寸，合理安排開挖順序和分層進行，且連續(xù)施工。土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。開挖深度控制。當基槽(坑)挖到離坑底0.5m左右時，根據(jù)龍門板上標高及時用水準儀抄平，在土壁上打上水平樁，作為控制開挖深度的依據(jù)。 一、基

49、坑（槽）和管溝的施工要求基坑、基槽管溝的開挖或回填應(yīng)連續(xù)進行，防止地面水流入坑內(nèi)、溝內(nèi)。雨期施工或開挖好后不能及時進行下道工序時，可留置150300mm不挖，待下道工序開挖時再挖除。需要在基坑、基槽上側(cè)棄土時，要保證邊坡穩(wěn)定。施工要求補充：在開挖基槽(坑)之前，應(yīng)檢查龍門板、軸線樁有無走動現(xiàn)象，并根據(jù)設(shè)計圖紙校核基礎(chǔ)軸線的位置、尺寸及水準點的標高等?；?坑)、管溝的挖土應(yīng)分層進行?；?坑)土方施工中及雨后，應(yīng)對支護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境進行觀察和監(jiān)測，如出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。 基槽(坑)開挖時，要加強垂直高度方向的測量，防止超挖，防止攪動基底土層。 對特大型基坑，應(yīng)分區(qū)分塊挖至設(shè)計標高，分區(qū)分塊及時澆筑墊層。土方開挖施工中，若發(fā)現(xiàn)古墓及文物等，要保護好現(xiàn)場，并立