三峽聯(lián)合職業(yè)大學(xué)直屬校區(qū)建筑工程施工教案

1、第一章 土方工程I、教學(xué)目的與要求：(1) 了解土的工程分類及其工程物理性質(zhì)；基坑(槽)土方量計(jì)算，維護(hù)坑(槽)穩(wěn)定的做法；拉錨和土層錨桿的構(gòu)造及施工藝，制定土方開控的方法。了解降低地下水位的方法；集水坑降、井點(diǎn)降水；了解輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法，理解輕型井點(diǎn)計(jì)算實(shí)例。(2)掌握?qǐng)龅仄秸挠?jì)算；土方壓實(shí)的基本方法；推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)的特點(diǎn)、作業(yè)方式。與、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：(1)重點(diǎn)：土的工程分類及其工程物理性質(zhì)；支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞形成；填土質(zhì)量控制；流砂產(chǎn)生的原因。(2)難點(diǎn)：場(chǎng)地平整相關(guān)土方量的計(jì)算方法；挖土機(jī)作業(yè)方式。出、教學(xué)內(nèi)容：(1) 土的工程分類及其工程物理性質(zhì)；(2)基坑(槽)的土方開挖

2、；土方填筑與壓實(shí)；土方工程的機(jī)械化施工；人工降低地下水位。IV、授課時(shí)數(shù)：V、授課方式：講述、舉例、啟發(fā)VI、教學(xué)過程：第一節(jié) 土的分類及其工程物理性質(zhì)一、土方工程施工特點(diǎn)施工面廣、工程量大、勞動(dòng)繁重、施工條件復(fù)雜。二、土的工程分類按開挖難易程度土的工程分類參見課本表 1-1三、土的工程物理性質(zhì)1、土的天然含水量：水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示，即mw 100% ms式中：mw 土中水的質(zhì)量;ms 土中固體顆粒的質(zhì)量。越大，越不利當(dāng):30%飽和土含水率影響挖土的難易、邊坡坡度、回填壓實(shí)程度2、土的密度:土的天然密度式中：m 土的總質(zhì)量;V 土的天然體積。土的干密度:ms式中：ms 土

3、中固體顆粒的質(zhì)量;V 土的天然體積。d越大，土越密實(shí)。干密度影響基坑底及回填土壓實(shí)程度。3、土的可松性：可松性：自然狀態(tài)土經(jīng)開挖后，體積增大、回填壓實(shí)彳麥，其體積仍不能恢復(fù)原狀的性質(zhì) 可松性系數(shù)。ksV2Vi(ksV3Vi式中：ks 土的最初可松性系數(shù);ks 土的最終可松性系數(shù)；土在天然狀態(tài)下的體積;V2 土被挖出后在松散狀態(tài)下的體積;V3 土經(jīng)壓實(shí)后的體積。4、土的滲透性：滲透性可松性影響平衡調(diào)配、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高、機(jī)具數(shù)量。:水流通過土中孔隙的難易程度，水在單位時(shí)間內(nèi)穿透土層的能力。滲流速度:v kHL第二節(jié)基坑k- ki L（槽）的土方開挖、土方邊坡:1、土方邊坡坡度1: m bh2、邊坡形

4、式:田1 I邊坡意式U） r（，西& /呆3、不放坡規(guī)定：密實(shí)、中密的砂土和碎石土為1成硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土為1.25m；硬塑、可塑粘土為 1.5m；堅(jiān)硬的粘性土為 2nl4、最陡坡度：參見表 14、土方量計(jì)算(基坑、基槽)刊2 5域IB 1 3 J缶應(yīng)士. Jf hlt卜界基坑土方量計(jì)算： V H(A 4Ao A2), 6基槽或路堤： V L1(A 4A0 A2) , 6V V1V2 L Vn三、場(chǎng)地平整四通一平：通水、通電、通路、通訊、平整場(chǎng)地。步驟：確定設(shè)計(jì)標(biāo)高一計(jì)算場(chǎng)地各點(diǎn)的施工高度一場(chǎng)地挖填土方量。1、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)步驟：(1)初步確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高a、劃分方格網(wǎng) a=1

5、050m或a=20mb、確定方格網(wǎng)各角點(diǎn)實(shí)際標(biāo)高根據(jù)地形等高線確定設(shè)計(jì)等標(biāo)高H1 2 H2 3H3 4 H4H04n(2)調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高土的可松性影響黑一注計(jì)標(biāo)高前整寸算二/用3而也設(shè)“乩島j卜】看計(jì)標(biāo)再總挖方體積為：VwVwFw Vh總填方體積為：VtVw ks (Vw Fw Vh)ksVhVT VT(Vw Fw Vh)ks VtFtVh)Vwks1FTFw ks場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整為：H0 H0 Vh取土或棄土的影響Ho泄水坡度的影響Hona圖1-7場(chǎng)地具有單向泄水坡度2、場(chǎng)地及邊坡土方量的計(jì)算圖I-N場(chǎng)地具有雙向泄水坡登(1)方格網(wǎng)法確定各角點(diǎn)的施工高度 填方“+” ，挖方“-。確定零線位

6、置（零點(diǎn)求法、零點(diǎn)連線）圖求零點(diǎn)方法方格中土方量計(jì)算（a）（b）（c）圖L-10四方棱柱體的悵積計(jì)算M角點(diǎn)全填或仝挖Mh）角點(diǎn)二填或二挖角點(diǎn)填（挖）三挖（埴）A角點(diǎn)全填或全挖V，日角點(diǎn)二填或一挖匕.z =rJ4=-以4C角點(diǎn)一填（挖）或二挖（填）填方部分：匕=2=（ fl- +質(zhì) +網(wǎng)）“照 后3-!+4 坡4生+力JJ力：昭、+兒 瓦一兒,ah：6 g + 兒）（瓦 + M）四角棱柱挖方部分:匕“二2(2+4+2也一九)+%0三角棱柱體積計(jì)算(略)(2)斷面法地形不平情況下所求土方量為：VYR+FJ L/2+(R+Fj 1/2+(F t+E) 1/2(3)邊坡土方量計(jì)算:圖1-14場(chǎng)地邊坡平

7、面圖三棱錐邊坡體積V All . 3三棱柱邊坡體積V4 (Ai A2)14/2或V4 (A 4A6 A2)/6(當(dāng)兩端斷面面積相差很大時(shí) )四、土壁支護(hù)作用： 建筑密集地區(qū)； 防止地下水滲入基坑形式：木擋板橫撐式：水平擋土板a、斷續(xù)式 粘性土、挖掘深度V 3m; b、連續(xù)式 潮濕土、散粒土 V 5 m。 垂直擋土板 松散或濕度很高的土，深度不限。 五、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)作用：擋土；擋水分類：重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)深層攪拌水泥土樁、旋噴樁幕墻；非重力支護(hù)結(jié)構(gòu)懸壁 式、內(nèi)撐式、坑外錨拉式； 邊坡穩(wěn)定式結(jié)構(gòu) 土釘墻、檔土墻1、重力式支護(hù)墻類型(1)深層攪拌水泥土樁擋墻原理：特制進(jìn)入土層深處，深層攪拌和噴水泥固化劑

8、與地基土原位拌合成水泥土樁，樁相互搭接成壁狀擋墻適用：h 6mm任何平面形狀的基坑另外深度大時(shí)可加筋適用于軟土區(qū)(2)旋噴樁擋墻原理：鉆桿鉆孔，提桿噴水泥漿固化劑，與地基土成小泥土樁、樁連成帷幕墻。適用：同上且用狹窄地區(qū)2、非重力式支護(hù)墻類型(1) H型鋼支柱擋板支護(hù)擋墻原理：支柱打入土中，支柱間設(shè)木擋板適用：土質(zhì)好，地下水位較低地區(qū)(2)鋼板樁截面形式：原理：鋼樁打入土中，擋土擋水適用：軟土地基(3)鋼筋混凝土樁排樁擋墻樁類型：鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、挖孔灌注樁樁布置形式OOOOO GOOOOOOO一字相同排列一字搭接排列OOOOOOO字相接排列O O OO O O O O O交錯(cuò)相間排列圖

9、1-17鋼筋混凝上灌注桃布置方式適用：鉆孔樁 h7 13基坑，深基坑支護(hù)。600 1100沉管樁：h10 m以下()500 800挖孔樁：?jiǎn)螌拥叵率? 800 1200(4)地下連續(xù)墻適用：深度大，地下結(jié)構(gòu)層數(shù)多的深基礎(chǔ)3、支撐系統(tǒng)類型分類：基坑內(nèi)支撐鋼支撐、鋼筋混凝土支撐；基坑外拉錨頂部拉錨、土層拉錨(1)鋼結(jié)構(gòu)支撐特點(diǎn)：拚拆方便、重復(fù)使用、變形大、支肋小，間距小，影響挖土分類：鋼管支撐；H型鋼支撐(2)鋼筋混凝土支撐特點(diǎn)：剛度大變形小；但形成支撐慢分類： 對(duì)撐； 角撐； 圓形支撐； 桁架式支撐構(gòu)造：C30以上、截面、腰梁、支撐4、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞形式(1)非重力式支護(hù)強(qiáng)度破壞(2)非重力式支護(hù)

10、穩(wěn)定性破壞(3)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞六、拉錨與土層錨桿分類：拉錨、坑外地表設(shè)置、錨桿、坑內(nèi)沿坑壁設(shè)置適用：較密實(shí)沙土、土粉、硬塑及堅(jiān)硬粘性土層或巖石層環(huán)境：底下埋設(shè)物不允許損傷，慎用；周圍有地面，地下構(gòu)筑物，限用(一)拉錨 組成圍護(hù)樁、拉桿、錨固體樁式地面拉錨：拉桿水平淺埋地表板式地面拉錨：拉桿鉆孔斜置圖1-22 樁式地面拉錨圖I 23 板式地面拉錨（二）、土層錨桿1、錨桿支護(hù)體系構(gòu)造Zrx圖24錨桿構(gòu)造!一錨具12一墊板:3一臺(tái)座；4一托架;5 一粒桿；6 錨固體：7一套管那一圍護(hù)擋墻組成：A、支護(hù)擋墻：鋼板樁、灌注樁、地連墻日腰梁及托架：把由擋墻傳來荷載，傳給錨桿C錨桿：錨頭、拉桿、錨固

11、體2、土層錨桿類型3、土錨的承載能力(極限抗拔力)拉桿的極限抗拉強(qiáng)度，拉桿與錨固體間的極限握裹力s錨固體與土體間的極限側(cè)阻力S R4、 土層錨桿施工(1)準(zhǔn)備(2)鉆孔鉆孔機(jī)具：沖擊式鉆孔機(jī)、螺旋式鉆孔機(jī)鉆孔方法：螺旋鉆孔干作法適用于地下水位以上的粘土、粉質(zhì)粘土、沙土壓水鉆進(jìn)成孔法：軟硬土都適用擴(kuò)孔方法：機(jī)械擴(kuò)孔、爆炸擴(kuò)孔、水利擴(kuò)孔、壓漿擴(kuò)孔(3)拉桿制作安裝拉桿除銹、油、防腐處理拉桿制作：拉桿長(zhǎng)度 啾計(jì)長(zhǎng)度書長(zhǎng)拉長(zhǎng)度(4)注漿形成錨固段、防腐蝕、改善周圍土體力學(xué)性能載力更大材料：水泥425號(hào)以上普硅水泥；水泥漿：水灰比 0.40.45;水泥沙漿：灰沙比1:11:1.2,水灰比注漿方法：一次注

12、漿法；二次注漿法(5)張拉、鎖定5、土層錨桿實(shí)驗(yàn)：基本實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)七、土釘支護(hù)構(gòu)造：圖1-27 土釘崎的構(gòu)造i釘;2鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土而層適用：開控支護(hù)，天然邊坡支護(hù)類型：鉆孔注漿型、打入型、射入型八、深基坑工程土方開挖（一）開挖方法1、無支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑開挖（放坡開挖）特點(diǎn)：占地面積大，適用四周場(chǎng)地開闊，周圍無臨近建筑物、地下管線和道路2、有支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑開挖盆式開挖 先挖中間，后挖四周特點(diǎn)：擋墻的無支撐，暴露時(shí)間短，開挖速度慢，適用較密支撐島式開挖先挖四周，后挖中心特點(diǎn)：速度快，擋墻受荷時(shí)間長(zhǎng)，適用無支撐或邊桁架大空間支護(hù)（二）開挖注意事項(xiàng)1、基坑開挖的時(shí)空效應(yīng)2、先撐后挖，嚴(yán)禁超挖3、防止

13、坑底隆起變形4、防止邊坡失穩(wěn)5、防止位移和傾斜6、對(duì)鄰近建筑物及地下設(shè)施保護(hù)第三節(jié)土方填筑及壓實(shí)一、土料要求碎石土類、爆破石渣 表層下填料，粒徑不超過 2/3層厚，大塊料不集中。沙土：表層以下碎塊草皮：含有機(jī)質(zhì)土無壓實(shí)要求時(shí)淤泥、淤泥質(zhì)土一般不做填料鹽漬土：不含鹽晶、鹽塊、含鹽植物的根莖二、填筑要點(diǎn)1、施工要求填不同類土料時(shí)，透水性大的在下，透水性小的在上，以免形成水囊填土位于斜坡時(shí)，將坡挖成階梯狀，分層填筑2 、填土壓實(shí)的質(zhì)量檢查三、填土的壓實(shí)方法1、碾壓法平滾碾：粘性或非粘性土羊足碾：粘性土 適用大面積填土氣胎碾：壓土質(zhì)量好2、夯實(shí)法分類：土夯、挖式打夯機(jī)、火力夯、夯土機(jī)適用：小面積回填土

14、、較厚土層3、振動(dòng)法適用：非粘性土四、影響壓實(shí)質(zhì)量因素1、壓實(shí)法：含水率一定時(shí)，越大，壓實(shí)功越大當(dāng)，當(dāng)max,不再起作用。所以，不少土 23遍；亞砂土 34遍；亞粘土、粘土 56遍2、含水量：最佳含水量過干，顆粒的厚阻力大，不易壓實(shí)，故灑水濕潤(rùn)過濕，水占地體，故翻松晾干，吸水處理第四節(jié)土方工程機(jī)械化施工一、推土機(jī)分類：索式、油壓式特點(diǎn)：操作靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、速度快、能緩緩坡適用：場(chǎng)地平整、清理、平溝坑、挖淺基坑；1 3類土、經(jīng)濟(jì)、遠(yuǎn)距 100米、4060米。施工方法：下坡推土：借自重，增加推土能力，適用于狹長(zhǎng)場(chǎng)地；并列推土： 23臺(tái)機(jī)平排，增大推土量，適用于大面積場(chǎng)地；槽形推土： 一條作業(yè)線重復(fù)

15、運(yùn)行，增大推土量；多鏟集運(yùn)：多次鏟土，一次推送，縮短運(yùn)時(shí)，硬質(zhì)土鏟運(yùn)機(jī)圖1-33鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行路繾環(huán)行路線“6大環(huán)行路強(qiáng)“丁字府路技分類：自行式，拖式，索 式，油壓式特點(diǎn)：操作靈活，速度快, 生產(chǎn)率高，費(fèi)用低適用：開挖大基坑、填筑 堤壩，路基。含水量不超過去 時(shí)27%一三類土。（一）、運(yùn)行路線：（如圖1-33 ）（二）、施工方法：1、下坡鏟土法：借自重2、跨鏟法：形成土槽 增加鏟量3、助鏟法：與推土機(jī)協(xié)作業(yè)三、單頭挖土機(jī)分類：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟、機(jī)械式、液壓式（一）正鏟挖土機(jī)特點(diǎn)：前進(jìn)向前，強(qiáng)制切土，卸土（側(cè)面，后面. ）（二）反鏟挖土機(jī)特點(diǎn)：后退向下，強(qiáng)制切土，挖掘力比正鏟小作業(yè)方式：溝端，

16、溝側(cè)（三）拉鏟挖土機(jī)特點(diǎn)：后退向下，自重切土（四）挖土機(jī)，與汽車配套計(jì)算1、挖土機(jī)數(shù)：Q 1N -PTCK2、自卸汽車配合計(jì)算：t1N1第五節(jié)人工降低地下水影響： 地下水滲入基坑，挖土困難；邊坡塌方； 地基浸水，影響可載力方法： 集水坑降水； 輕型井點(diǎn)降水 、集水坑降水法構(gòu)造：1、水坑設(shè)置平面：設(shè)在基礎(chǔ)范圍外，地下水上游0.5m排水溝：寬0.20.3m深0.30.6溝底設(shè)縱坡0.2%0.5%始終比挖面低 0.4集水坑：寬徑0.6, 土面0.71.0m,防邊坡失穩(wěn)2、泵選用離心泵：抽水原理潛水泵：特點(diǎn)：體積小、質(zhì)量輕、移動(dòng)方便、安裝簡(jiǎn)單、不需引力3、運(yùn)用粗粒土層和降水量小粘性土4、流砂及其防治現(xiàn)

17、象：挖坑時(shí)，坑底下的土隨水涌入坑內(nèi)，邊挖邊冒，無法挖深流砂發(fā)生的條件：A、土層中有厚度250mnt勺粉砂土層日 土的含水率30%或孔隙率43%C 粘粒含量10%,粉砂粒含量75%D砂土滲透系數(shù)、排水性差原因分析內(nèi)部條件：細(xì)砂、粉砂、 亞砂土外部條件：地下水及動(dòng)力壓力的大小和方向； 地下水滲流對(duì)單位土體內(nèi)骨架產(chǎn)生的壓力;單位土骨架對(duì)地下水阻力；力平衡方程。防流砂措施A枯水期施工日拋大石塊法C打鋼板樁法D水下挖土法E、人工降低地下水位法F、地下連續(xù)墻二、井點(diǎn)降水方法：基坑周圍埋設(shè)點(diǎn)管，地下水流入管中，抽水設(shè)備抽出坑外。分類：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、電路井點(diǎn)。1、輕型井點(diǎn)：圖1-.M 輕型井點(diǎn)降祇地下水位金曲1 井點(diǎn)管以 箍青門獨(dú)管;4舟聯(lián)管；S一水案房；G一施有燉下水位續(xù)門一隱陸兀地F/K傳姥2、噴射井點(diǎn)：布置：坑寬w 10m時(shí)，單排布置；大面積基坑，環(huán)形布置；井點(diǎn)間距，坑寬 10m時(shí), 雙排布置3、電滲井點(diǎn)4、管井井點(diǎn)5、深井井點(diǎn)三、輕型井點(diǎn)降水1、輕型井點(diǎn)設(shè)備2、輕型井點(diǎn)布置(1)平面布置溝坑寬6日且降水深度5m單排布置，布置在地下水上游；溝坑寬6,或土質(zhì)不良：雙排布置坑面積大，環(huán)形布置