建筑施工技術(shù)第一章

建筑施工技術(shù)建筑施工技術(shù)課程大綱要求教學目的：讓學生了解掌握建筑工程中各主要工種工程的施工技術(shù)及工藝原理，培養(yǎng)學生獨立分析和解決建筑工程施工中有關(guān)施工技術(shù)問題的基本能力。教學內(nèi)容：土方工程、地基與基礎工程、砌筑工程、鋼筋混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、防水工程、預應力混凝土工程、裝飾工程。考核方式和成績記載說明

考核方式為考試。嚴格考核學生的出勤率情況，達到學籍管理規(guī)定的曠課量取消考試資格。綜合成績根據(jù)平時成績和期末成績評定，平時成績（出勤率、課后作業(yè)、課堂提問）占30%，期末成績占70%。學時數(shù)：６0學時學分數(shù)：4學分課前提問作為初學者怎樣理解《建筑施工技術(shù)》這門課程？從字面上理解建筑施工技術(shù)是一門什么課程研究對象是什么你所知道的常見建筑結(jié)構(gòu)形式都有哪些？寧波保國寺山西晉祠北京故宮萬里長城都江堰趙州橋上海金茂大廈CCTV新總部大樓北京奧運場館——鳥巢水立方杭州灣跨海大橋土方工作的主要內(nèi)容：主要工作：挖、運、填、壓（平）準備工作：施工排、降水輔助工作：土壁支護第一章土方工程建造一棟民用住宅樓，第一步要做什么？你見過哪些土方工程？常見的土方工程：場地平整基坑（槽）及管溝開挖地下工程大型土方開挖土方填筑知識目標（1）掌握一般建筑土方工程的常規(guī)施工工藝、施工方法及包含的原理；（2）掌握工程施工中遇到的一些必要計算（3）熟悉土方工程施工中容易出現(xiàn)的常見質(zhì)量、安全問題及質(zhì)量、安全驗收規(guī)范；（4）熟悉土方施工順序及土方所需配備的設施和設備。能力目標（1）能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件，選擇和制定常規(guī)土方工程合理的施工方案；（2）能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件，查找資料和完成土方施工中遇到的一些必要計算；（3）能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件編寫一般建筑土方工程施工技術(shù)交底；（4）能根據(jù)建筑工程質(zhì)量驗收方法及驗收規(guī)范進行常規(guī)土方工程的質(zhì)量檢驗。第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)一、土的工程分類（一）根據(jù)土的顆粒大小

1、巖石2、碎石土3、砂土4、粉土5、粘性土（二）根據(jù)土的開挖難易程度(即硬度系數(shù)大小)

土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石等八類。

土的分類

土的名稱

現(xiàn)場鑒別方法

一類土(松軟土)砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)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

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

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

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

現(xiàn)場鑒別方法

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

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?；◢弾r，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

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?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖用爆破方法開挖第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)二、土的工程物理性質(zhì)

1、土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的質(zhì)量與土的固體顆粒之間的質(zhì)量比，以百分數(shù)表示。

mw——土中水的質(zhì)量；

ms——土中固體顆粒的質(zhì)量工程性質(zhì)：土的含水量反映土的干濕程度。它對挖土的難易、土方邊坡的穩(wěn)定性及填土壓實等均有直接影響?！敉恋暮繙y定把土樣稱量后放入烘箱內(nèi)進行烘干（100～105°C），直至重量不在減少為止，稱量。第一次稱量為含水狀態(tài)土的質(zhì)量，第二次稱量為烘干后土的質(zhì)量ms，利用公式可計算出土的天然含水量?！敉恋暮勘硎就恋母蓾癯潭?/p>

土的含水量：5%以內(nèi)，干土;5%-30%以內(nèi)，潮濕土；大于30%，濕土?！舾黝愅恋淖罴押?/p>

砂土為8%～12%；粉土為9%～15%；粉質(zhì)粘土為12%～15%；粘土為19%～23%。例：測定土的含水量時，用環(huán)刀法取樣，土樣取出后，放在天平上稱量質(zhì)量300g，然后放入烘箱內(nèi)進行烘干，烘干后質(zhì)量為250g，已知環(huán)刀自重50g，求土的天然含水量。2、土的密度（1）土的天然密度

天然狀態(tài)下的土由三部分組成：土顆粒、土中的水、土中的氣。氣水土mmgvm——土體的質(zhì)量；V——土的天然體積。天然密度是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，用ρ表示，即第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)（2）土的干密度

土的干密度：指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用ρd表示，即

mS——土中固體顆粒的質(zhì)量

V——土的天然體積工程意義：在填土壓實時，土經(jīng)過打夯，質(zhì)量不變，體積變小，干密度增加，我們通過測定土的干密度ρd，從而可判斷土是否達到要求的密實度。第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)

3、土的可松性◆最初可松性系數(shù)KS

自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開挖成松散狀態(tài)后，其體積的增加，用最初可松性系數(shù)表示。V1——土在自然狀態(tài)下的體積V2——土經(jīng)開挖成松散狀態(tài)下的體積◆最終可松性系數(shù)K/S

自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開挖成松散狀態(tài)后，回填夯實后，仍不能恢復到原自然狀態(tài)下體積，夯實后的體積與原自然狀態(tài)下體積之比，用最終可松性系數(shù)表示。

V3——土經(jīng)回填壓實后的體積例：建筑物外墻為條形毛石基礎，基礎平均截面面積為3.0m2,基坑深2.0m，底寬為1.5m，地基為亞粘土，計算100延米長的基槽土方挖方量、填土量和棄土量。（邊坡坡度1：m=1：0.5；Ks=1.30，K/s=1.05）第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)4、土的滲透性

土的滲透性是指土體被水透過的性質(zhì)，水流通過土中孔隙的難易程度。土的滲透性測定：實驗室測定、現(xiàn)場室測定

V=Ki

K—滲透系數(shù)i—水力坡度

i=△h/L

△h=H1-H2

H1—高水位H2—低水位L—滲流路程第一節(jié)土的有關(guān)工程性質(zhì)常水頭試驗法

就是在整個試驗過程中保持水頭為一常數(shù)，從而水頭差也為常數(shù)。試驗時，在透明塑料筒中裝填截面為A，長度為L的飽和試樣，打開水閥，使水自上而下流經(jīng)試樣，并自出水口處排出。待水頭差△h和滲出流量Q穩(wěn)定后，量測經(jīng)過一定時間t內(nèi)流經(jīng)試樣的水量V，則

V=Q*t=ν*A*t根據(jù)達西定律，v=k*i，則

V=k*（△h/L）*A*t從而得出第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖一、土方邊坡

fCGFaGG圖1-5土體滑坡示意圖滑動主體滑動面土方邊坡坡度以其挖方深度H與邊坡底寬B之比來表示。

土方邊坡大小應根據(jù)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定。m為邊坡系數(shù)第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖邊坡可做成直線形、折線形或階梯形圖1—6第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖二、土方工程量計算（一）基坑土方量計算（二）基槽土方量計算Ｖ1－－第一段土方量。Ｌ1——第一段的長度。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖將各段土方量相加即得總土方量

（三）場地平整

1、什么叫場地平整根據(jù)建筑設計要求，將擬建的建筑物場地范圍內(nèi)高低不平的地形整為平地。

2、基本原則：

總挖方=總填方即場地內(nèi)挖填平衡，場地內(nèi)挖方工程等于填方工程量。

第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖3、計算步驟及方法（1）初步確定場地設計標高第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖場地設計標高Ho計算示意圖（a）方格網(wǎng)劃分;（b）場地設計標高示意圖1—等高線;2—自然地面;3—場地設計標高平面面第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖平整后土方量

V后=H0a2nH0——平整后的場地標高；

n——方格數(shù)；平整前土方量=平整后土方量（2）場地設計標高的調(diào)整

①土的可松性影響圖1-11設計標高調(diào)整計算簡圖理論計算標高調(diào)整設計標高第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖②借土或棄土的影響第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖③考慮泄水坡度對設計標高的影響平整場地坡度，一般標明在圖紙上，如設計無要求，一般取不小于2‰的坡度，根據(jù)設計圖紙或現(xiàn)場情況，泄水坡度分：

單向泄水雙向泄水第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖A單向泄水將調(diào)整后的設計標高（H//0）作為場地中心線的標高。場地內(nèi)任一點設計標高為：Hij

=H//0+L·i第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖B雙向泄水將調(diào)整后的設計標高H//0作為場地縱橫方向的中心點。場地內(nèi)任一點的設計標高為：

Hij=H//0+LxiX+Lyiy第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖（3）計算零點標出零線①計算各方格角點的施工高度所謂施工高度，就是每一個方格角點的挖填高度，用hn表示。

hn=Hij-Hnh——該角點的挖填高度，“+”值表示填方“，—”值表示挖方。

Hij——該角點設計標高。

Hn——該角點自然地面標高。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖②計算零點標出零線方格中的土方一部分為填方，而另一部分為挖方，這時必定存在不挖不填的點，這樣的點叫零點。把一個方格中的所有零點都連接起來，形成直線或曲線，這道線叫零線。即挖方與填方的分界線。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖h1h2xa-xa圖1-14OΔAOC∽ΔDOB第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖（4）計算土方工程量①四棱柱法

A、方格四個角點全部為挖或填方時（圖1—15），其挖方或填方體積為：第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖B、方格四個角點中，部分是挖方，部分是填方時（圖1—16），其挖方或填方體積分別為：第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖C、方格三個角點為挖方，另一個角點為填方時。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖也可采用下面方法計算：A、方格四個角點全部為挖或填方時，其挖方或填方體積為：B、方格四個角點中，部分是挖方，部分是填方時，其挖方或填方體積分別為：第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖②三棱柱法圖1-18按地形方格劃分三角形計算時先把方格網(wǎng)順地形等高線將各個方格劃分成三角形（圖1—18）每個三角形的三個角點的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖A、當三角形三個角點全部為挖或填時（圖1—19a），其挖填方體積為：第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖B、三角形三個角點有挖有填時第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖③斷面法方法：沿場地取若干個相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y量定出），將所取的每個斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個三角形和梯形。第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖（5）邊坡土方量計算

A、三角形棱錐體邊坡體積（圖1-21）

①其體積為L1——邊坡①的長度（m）；F1——邊坡①的端面積（m2）；第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖B、三角棱柱體邊坡體積如圖（圖1-21）中④其體積為第二節(jié)基坑（基槽）的土方開挖場地平整土方量計算例題某建筑場地地形圖如圖所示，方格網(wǎng)a=20m，土質(zhì)為中密的砂土，設計泄水坡度ix=3%，iy=2%,不考慮土的可松性對設計標高的影響，試確定場地各方格角點的設計標高，并計算挖填土方量。891012131471234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-41210131415789圖1—22場地平整土方量計算例題1)計算角點地面標高用插入法求出等高線44.0~44.5間角點4的地面標高H4，場地平整土方量計算例題通常采用圖解法求出各角點的地面標高，如圖1-24。場地平整土方量計算例題圖1—24場地平整土方量計算例題2)計算場地設計標高H0場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題3)場地設計標高的調(diào)整以場地中心點8為H0，其余各角點設計標高為：場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題4)計算各方格角點施工高度場地平整土方量計算例題5)計算零點，標出零線場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題6)計算土方量

①四棱柱法

A、全挖全填方格場地平整土方量計算例題B、方格四個角點中，部分是挖方，部分是填方時（圖1—25），其挖方或填方體積分別為：場地平整土方量計算例題C、方格三個角點為挖方，另一個角點為填方時（圖1—25）場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題總挖方量

=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3總填方量

=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3場地平整土方量計算例題②邊坡土方量計算

首先確定邊坡坡度，因場地土質(zhì)系中密的砂土，且地質(zhì)條件較差，挖方區(qū)邊坡坡度采用1：1.25，填方區(qū)邊坡坡度采用1：1.50，場地四個角點的挖填方寬度為：場地平整土方量計算例題角點5挖方寬度0.93×1.25=1.16米角點15挖方寬度0.38×1.25=0.48米角點1挖方寬度0.39×1.5=0.59米角點11挖方寬度0.97×1.5=1.46米場地平整土方量計算例題場地平整土方量計算例題挖方區(qū)邊坡土方：挖方區(qū)邊坡土方合計：24.11立方米填方區(qū)邊坡土方量：填方區(qū)邊坡土方量合計：33.05立方米場地平整土方量計算例題場地及邊坡土方量總計:

挖方

674.26+24.11=698.37

填方

679.27+33.05=712.32場地平整土方量計算例題第三節(jié)土壁支護為了縮小施工面，減少土方，或受場地的限制不能放坡時，則可設置土壁支撐?；樱ú郏┲ёo結(jié)構(gòu)的形式有多種

橫撐式支撐重力式支護結(jié)構(gòu)板樁式支護結(jié)構(gòu)第三節(jié)土壁支護橫撐式支撐開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。

橫撐式支撐（a）間斷式水平擋土板支撐；（b）垂直擋土板支撐1－水平擋土板，2－立柱，3－工具式橫撐；

4－垂直擋土板，5－橫楞木；6－調(diào)節(jié)螺栓（a）（b）

一般淺基坑的支護方法有：斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時擋土墻支撐法等，施工時按適用條件進行選擇。僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用僅適用于部分地段下部放坡不夠的寬度較大的基坑使用第三節(jié)土壁支護先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。適用于深度不大的大型基坑或機械挖土時使用適用于深度不大的大型基坑或用機械挖土不能安設橫（斜）撐時使用第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護型鋼橫擋板擋墻

型鋼樁橫檔板支護1一型鋼樁；2一橫向擋土板；3－木楔適于開挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建（構(gòu)）筑物的基坑支護。

開挖前在基坑周圍設置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。深基坑的間隔式排樁支護共60頁第20頁第三節(jié)土壁支護適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護,鄰近地基不允許有下沉位移時使用

樁頂不設錨樁、拉桿，而是挖至一定深度，每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿，達到強度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間挖土，直至設計深度。深基坑的間隔式排樁支護樁頂連系梁懸臂支護樁錨桿及橫撐第三節(jié)土壁支護在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內(nèi)放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學漿液，使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時采用基坑錨桿支護施工中第三節(jié)土壁支護當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時，采用板樁作為支護結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。鋼板樁＋水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接第三節(jié)土壁支護地下連續(xù)墻成槽施工

先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高，可擋土、承重、截水、抗?jié)B，可在狹窄場地施工，適于大面積、有地下水的深基坑施工。SH350連續(xù)墻抓斗—成槽機槽段的連接第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護（一）重力式支護墻類型1、深層攪拌法水泥土樁擋墻

深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強度的水泥加固土，又稱為水泥土攪拌樁。

深層攪拌法利用的固化劑：水泥漿、水泥砂漿

水泥的摻量為加固土重的7％～15％，水泥砂漿的配合比為1：1或1：2。第三節(jié)土壁支護A、深層攪拌機

中心管噴漿方式：適用于多種固化劑。B、深層攪拌法施工深層攪拌水泥土樁擋墻的施工工藝流程（1）定位（2）預拌下沉（3）制備水泥漿（4）提升、噴漿、攪拌（5）重復上下攪拌（6）清洗、移位C、深層攪拌水泥土樁擋墻材料要求及截面形狀宜用425號水泥，摻灰量應不小于10%，以12~15%為宜，橫截面：宜連續(xù)，形成封閉的實體或格狀結(jié)圖1-32深層攪拌水泥土樁擋墻（格壯連續(xù)壁）第三節(jié)土壁支護圖1-33深層攪拌土樁擋墻（塊狀連續(xù)壁）第三節(jié)土壁支護D、提高深層攪拌水泥土樁擋墻

支護能力的措施（1）卸荷（2）加筋（3）起拱（4）擋墻變厚度旋噴樁擋墻是利用工程鉆機鉆孔至設計標高后，將鉆桿從地基深處逐漸上提，同時利用安裝在鉆桿端部的特殊噴嘴，向周圍土體噴射固化劑，將軟土與固化劑強制混合，使其膠結(jié)硬化后在地基中形成直徑均勻的圓柱體。該固化后的圓柱體稱為旋噴樁。樁體相連形成帷幕墻，用作支護結(jié)構(gòu)。2、旋噴樁擋墻（高壓噴射注漿法）第三節(jié)土壁支護1、H型鋼支柱擋板支護擋墻2、鋼板樁（二）非重力式支護墻類型（1）槽形鋼板樁由槽鋼正反扣搭接組成。槽鋼長6~8M，型號由計算確定。由于其抗彎能力較弱，用于深度不超過4M的基坑，頂部設一道支撐或拉錨。第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護（2）熱軋鎖口鋼板樁型式有：U型、Z型(又叫“波浪型或“拉森型”、一字型（又叫平板樁）、組合型圖1-36常用鋼板樁截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)組合型（3）單錨鋼板樁常見的工程事故及其原因：1）鋼板樁的入土深度不夠1-板樁；2-拉桿；3-錨碇；4-堆土；第三節(jié)土壁支護2）鋼板樁本身剛度不足3）拉錨的承載力不夠或長度不足1-板樁；2-拉桿；3-錨碇；4-堆土；5-破壞面；第三節(jié)土壁支護單錨鋼板樁設計的“三要素”：入土深度錨桿拉力和截面彎矩第三節(jié)土壁支護（4）鋼板樁的施工①鋼板樁打設前的準備工作（A）鋼板樁的檢驗與矯正

1)表面缺陷矯正

2)端部矩形比矯正

3)樁體撓曲矯正

4)樁體扭曲矯正

5)樁體截面局部變形矯正

6)鎖口變形矯正（B）導架安裝亦稱：“施工圍檁”圖1-38導架及屏風打入法第三節(jié)土壁支護

C）沉樁機械的選擇

(2)鋼板樁的打設①鋼板樁打設方式選擇

(A)單獨打入法

(B)屏風式打入法(圖1—38)②鋼板樁的打設③鋼板樁的拔除④鋼板樁施工實例第三節(jié)土壁支護3、鋼筋水泥樁排樁擋墻在地面上用鉆孔機械成孔，澆筑混凝土，混凝土硬化形成樁。常用直徑500-1000毫米第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護4、地下連續(xù)墻常用厚度為500-800毫米（1）地下連續(xù)墻施工工藝原理第三節(jié)土壁支護導墻施工導墻施工完泥漿系統(tǒng)--泥漿池成槽施工鋼筋籠吊裝鎖口管起拔砼澆筑第三節(jié)土壁支護（2）地下連續(xù)墻的適用范圍優(yōu)點：1）適用于各種土質(zhì)2）施工時振動小、噪音低3）在建筑物、構(gòu)筑物密集地區(qū)可以施工，對臨近的結(jié)構(gòu)和地下設施沒有什么影響。4）可在各種復雜條件下進行施工5）放滲性能好第三節(jié)土壁支護（三）拉錨第三節(jié)土壁支護（四）土層錨桿第三節(jié)土壁支護

(1)土層錨桿的構(gòu)造錨固支護結(jié)構(gòu)的土層錨桿；通常由錨頭、錨頭墊座、支護結(jié)構(gòu)、鉆孔，防護套管，拉桿(拉索)，錨固體、錨底板(有時無)等組成（圖1—51）。第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護（2）土層錨桿的類型

1）一般灌漿錨桿。

2）高壓灌漿錨桿(又稱預壓錨桿)3）預應力錨桿

4）擴孔錨桿（3）土層錨桿施工第三節(jié)土壁支護（五）支護結(jié)構(gòu)的破壞形式

非重力式支護結(jié)構(gòu)(亦稱柔性支護結(jié)構(gòu)）破壞形式有：強度破壞和穩(wěn)定性破壞。

1、非重力式支護結(jié)構(gòu)的強度破壞（1）拉錨破壞或支撐壓曲圖（2）支護墻底部走動（3）支護墻的平面變形過大或彎曲破壞

2、非重力式支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞（1）墻后土體整體滑動失穩(wěn)（2）坑底隆起（3）管涌第三節(jié)土壁支護第三節(jié)土壁支護2、重力式支護結(jié)構(gòu)的破壞亦包括強度破壞和穩(wěn)定性破壞兩方面。

其強度破壞只有水泥土抗剪強度不足，產(chǎn)生剪切破壞，穩(wěn)定性破壞包括以下幾類：（1）傾覆（2）滑移（3）土體整體滑動失穩(wěn)（4）坑底隆起（5）管涌第三節(jié)土壁支護深基坑邊坡支護坍塌事故杭州地鐵塌陷事故

2008年11月15日下午，杭州蕭山湘湖段地鐵施工現(xiàn)場發(fā)生塌陷事故。風情大道長達75m的路面坍塌并下陷15m。行駛中的11輛車陷入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋。事故附近的房屋已被全部推倒陷落的車輛被吊起清理塌陷現(xiàn)場事故造成21人死亡，經(jīng)濟損失約1.5億元，是中國地鐵建設史上最慘痛的事故。上?！吧徎ê优暇霸贰痹诮欠空w倒塌

6月27日6時左右，上海閔行區(qū)“蓮花河畔小區(qū)”一棟在建13層住宅樓整體倒塌。這是建國以來建筑業(yè)最令人恐怖的倒樓事件。

兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力

駭人聽聞的上海倒樓事件令土木人蒙羞，開發(fā)商、承包商、監(jiān)理工程師和負有監(jiān)管職責的政府官員將被釘在土木建設史的恥辱柱上！第四節(jié)施工排水與降水

降水與排水是配合基坑開挖的安全措施，施工前應有降水與排水設計。當在基坑外降水時，應有降水范圍的估算，對重要建筑物或公共設施在降水過程中應監(jiān)測。滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層

地下含水構(gòu)造的種類第四節(jié)施工排水與降水在土方開挖前，應做好地面排水和降低地下水位工作。開挖基坑或溝槽時，土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入基坑。雨季施工時，地面水也會流入基坑。為了保證施工的正常進行，防止邊坡塌方和地基承載力下降，在基坑開挖前和開挖時，必須做好排水降水工作?；优潘邓椒ǎ煞譃槊髋潘途c降水法。

第四節(jié)施工排水與降水一、明排水法(集水明溝法、集水井法)第四節(jié)施工排水與降水

基坑開挖時，沿坑底周圍或中央開挖排水溝（縱坡0.1%～0.2%），在溝底設集水井，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井，再用水泵抽走。

使用范圍：

用于土質(zhì)較好、水量不大、基坑可擴大者。施工工藝：

挖至地下水位時，挖排水溝→設集水井→安放水泵→架設水管→挖設沉淀池→抽水（試驗、調(diào)整）→再挖土、溝、井→降水監(jiān)測→提交資料。一、明排水法第四節(jié)施工排水與降水要求：

（1）排水溝：沿基坑底四周設置，底寬≮300mm，溝底低于坑底500mm，離開基坑底坡腳不小于0.3m，離開基礎范圍以外500mm,坡度1‰～2‰

。

（2）集水井：沿基坑底邊角設置，間距30～40m，直徑0.6～0.8m，井底低于溝底0.5m以上。長期（設計基坑底部）用，有護壁和碎石壓底。

（3）水泵：離心泵、潛水泵、污水泵……一、明排水法第四節(jié)施工排水與降水

基坑內(nèi)明排水應設置排水溝及集水井，排水溝縱坡宜控制在1‰～2‰。（一）普通明溝排水法1.排水明溝2.集水井3.離心式水泵4.基礎邊線5.原地下水位線6.降低后的地下水位線第四節(jié)施工排水與降水

適用：適用于土質(zhì)情況較好（土層為粗粒土或滲水量小的粘性土）降水深度較小或地下水量不大的基坑排水。不適用：粉砂土和細砂土，在這類土中易形成流砂。（二）分層明溝排水法1.底層排水明溝2.底層集水井3.二層排水明溝4.二層集水井5.離心式水泵6.原地下水位線7.降低后的地下水位線第四節(jié)施工排水與降水適用于深度較大、地下水位較高、上部有透水性強的土層的基坑排水離心泵工作簡圖第四節(jié)施工排水與降水

明排水法由于設備簡單和排水方便，采用較為普遍，但用該法降水，基坑底易出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。地下水在滲流過程中受到土顆粒的阻力，使水流對土顆粒產(chǎn)生一種壓力。當水流在水位差作用下對土顆粒產(chǎn)生向上的壓力時，動水壓力不但使土顆粒受到水的浮力，而且還使土顆粒受到向上的壓力，當動水壓力大于或等于土的浸水容重時，土顆粒失去自重，處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強度等于零，土顆粒能隨滲流的水一起流動，產(chǎn)生流砂現(xiàn)象.第四節(jié)施工排水與降水

Q

GD

F主要發(fā)生在細砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中。第四節(jié)施工排水與降水廣佛地鐵桂城站基坑出現(xiàn)流砂，地面下沉約1.5m圖為砂包封堵?lián)岆U現(xiàn)場防治流砂的措施：治流砂必治水

防治途徑：消除、減少和平衡動水壓力

采取措施：⑴搶挖法⑵打板樁法⑶水下挖土法⑷人工降低地下水位⑸地下連續(xù)墻法

第四節(jié)施工排水與降水二、井點降水法第四節(jié)施工排水與降水井點降水就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管（井）。利用抽水設備不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。直至土方和基礎工程施工結(jié)束為止。全基坑輕型井點降水地下室電梯井局部二次降水井點降水第四節(jié)施工排水與降水136井點降水的作用防止地下水涌入坑內(nèi)防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力，因此防止了坑底的管涌第四節(jié)施工排水與降水137降水后，使板樁減少了橫向荷載消除了地下水的滲流，也就防止了流砂現(xiàn)象降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載能力第四節(jié)施工排水與降水井點降水的方法有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點及深井泵等。

輕型井點采用較廣，故作重點介紹。第四節(jié)施工排水與降水井點類型滲透系數(shù)降水深度最大井距主要原理單級輕型井點0.1~20m/d3～6m1.6~2m地上真空泵或噴射嘴真空吸水多級輕型井點6～12m噴射井點0.1~208～20m2～3m地下噴射嘴真空吸水電滲井點<0.15～6m極距1m鋼筋陽極加速滲流管井井點20~2003～5m20~50單井真空泵、離心泵深管井井點10~25025～30m30~50單井潛水泵排水水平輻射井點大面積降水平管引水至大口井排出引滲井點不透水層下有滲存水層打穿不透水層，引至下一存水層井點類型及適用范圍第四節(jié)施工排水與降水140

輕型井點是沿基坑四周或一側(cè)以一定間距將井點管埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部通過彎連管與總管連接，利用抽水設備使地下水經(jīng)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。適用于滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中。降水深度為：單級井點3～6m，多級井點6～12m第四節(jié)施工排水與降水（一）輕型井點降水142

1.輕型井點設備輕型井點設備由管路系統(tǒng)和抽水設備組成。

（1）管路系統(tǒng)包括：濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等井管（濾管、井點管）：φ38、φ51，長5～7（常用6m），無縫鋼管，絲扣連濾管

總管：直徑100~127mm的無縫鋼管，每段長4m，其上端有井點管聯(lián)結(jié)的短接頭，間距0.8m或1.2m。；

彎聯(lián)管：使用透明塑料管、膠管或鋼管，宜有閥門。（一）輕型井點降水第四節(jié)施工排水與降水工作原理第四節(jié)施工排水與降水

輕型井點降水系統(tǒng)構(gòu)成

總管

井點管

彎連管

真空泵一級輕型井點降水第四節(jié)施工排水與降水二級輕型井點降水第四節(jié)施工排水與降水濾管：φ38、φ51，長1～1.5m開孔φ12,開孔率20～25％，包濾網(wǎng)；濾管構(gòu)造1.鋼管2.濾孔3.纏繞的塑料管4.細濾網(wǎng)5.粗濾網(wǎng)6.粗鋼絲保護網(wǎng)7.井點管8.鑄鐵頭第四節(jié)施工排水與降水

抽水設備是由真空泵、離心泵和水氣分離器（又叫集水箱）等組成。（2）抽水設備

第四節(jié)施工排水與降水第四節(jié)施工排水與降水2.輕型井點的布置單排布置：

在溝槽上游一側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B≤6m，降水深度≤5m。1）平面布置：基槽第四節(jié)施工排水與降水2.輕型井點的布置雙排布置：

在溝槽兩側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B＞6m，或土質(zhì)不良。1）平面布置：基坑第四節(jié)施工排水與降水2.輕型井點的布置環(huán)形布置：

在坑槽四周布置。用于面積較大的基坑。1）平面布置：第四節(jié)施工排水與降水U形布置：

考慮土方機械進出場方便。2.輕型井點的布置第四節(jié)施工排水與降水（2）高程布置：單排：H≥H1+h+iL2.輕型井點的布置雙排：2）高程布置：H≥H1+h+iLi=1/7第四節(jié)施工排水與降水2.輕型井點的布置環(huán)狀：2）高程布置：H≥H1+h+iL第四節(jié)施工排水與降水圖1-29水井的分類（a）無壓完整井；（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井第四節(jié)施工排水與降水3、輕型井點的計算計算內(nèi)容:井點系統(tǒng)涌水量計算，井點管數(shù)量及井距的確定，抽水設備選用。（1）無壓完整井涌水量

第四節(jié)施工排水與降水第四節(jié)施工排水與降水式中K——滲透系數(shù)(m／d)，應由實驗測定；

H——含水層厚度(m)；

S——水位降低值(m)；

R——抽水影響半徑(m)，?。?/p>

x0——環(huán)形井點的假想半徑(m)：

A——基坑周圍井點管所包圍的面積(m2)。

3、輕型井點的計算(涌水量計算)（2）無壓非完整井涌水量

第四節(jié)施工排水與降水S／(S’＋l)0.20.30.50.8H01.3(S’＋l)1.5(S’＋l)1.7(S’＋l)1.85(S’＋l）

有效深度H0值注：S--井點系統(tǒng)中心處處水位降低值；

S’--井點管處水位降低值；

l--濾管長度。當算得的H0大于實際含水層厚度H時，仍取H值。第四節(jié)施工排水與降水（3)

確定井點管數(shù)量與井距①單井最大出水量單井的最大出水量q，主要取決于土的滲透系數(shù)、濾管的構(gòu)造與尺寸，按下式確定：式中

d——濾管直徑(m)；

L——濾管長度(m)；

K——滲透系數(shù)(m／d)。

(m3／d)第四節(jié)施工排水與降水②最少井數(shù)井點管的最少根數(shù)nmin，按下式計算：

式中1.1——備用系數(shù)，考慮井點管堵塞等因素③最大井距式中L——總管長度(m)；

(根)

(m)第四節(jié)施工排水與降水確定井點管間距時，還應注意以下幾點：

(a)井距過小時，彼此干擾大，影響出水量，因此井距必須大于15倍管徑。

(b)在滲透系數(shù)小的土中井距宜小些，否則水位降落時間過長。

(c)靠近河流處，井點宜適當加密。

(d)井距應能與總管上的接頭間距相配合。根據(jù)實際采用的井點管間距，最后確定所需的井點管根數(shù)。第四節(jié)施工排水與降水第四節(jié)施工排水與降水（4）抽水設備選擇按總管長度選擇抽水設備，主要有W5、W6型真空泵，總管長度分別不宜大于100m、120m。水泵按涌水量的大小選用，要求水泵的抽水能力應大于井點系統(tǒng)的涌水量（約增大10%～20%）。通常一套抽水設備配兩臺離心泵，即可輪換備用，又可在地下水量較大時同時使用。第四節(jié)施工排水與降水4、輕型井點的埋設

圖1—31井點管的埋設(a)沖孔；（b）埋管1一沖管，2一沖嘴；3一膠皮管；4一高壓水泵，5一壓力表；6一起重吊鉤；7一井點管，8一濾管；9一填砂；10一粘土封口（a）（b）

排放總管→埋設井點管→用彎聯(lián)管將井點與總管接通→安裝抽水設備。

第四節(jié)施工排水與降水5、降水對周圍地面的影響及預防措施

影響：

1.產(chǎn)生地面沉降

2.不均勻沉降引起的建（構(gòu)）筑物開裂

措施：

1.回灌井點

2.設置抗?jié)B墻（截水）

3.觀測（沉降觀測、水位觀測）設置抗?jié)B墻（截水）第四節(jié)施工排水與降水沉降觀測點的設置第四節(jié)施工排水與降水總結(jié)：井點降水：是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設備，通過井點管抽出地下水，使地下水降低到坑底以下。優(yōu)點：基坑開挖時

a.防止涌水b.防止塌方

c.防止土上冒d.減少土橫向荷載

e.防止流沙輕型井點降水設計1.平面設計2.高程設計3.群井一晝夜排水量4.單井一晝夜排水量5.井點管總根數(shù)6.井點管間距7.設備選型第五節(jié)土木工程的機械化施工一、常用土方施工機械

推土機操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快，能爬300左右的坡。適用于場地平整、開挖深度1.5m左右的基坑、移挖作填、填筑堤壩、回填基坑和基槽土方、為鏟運機助鏟、為挖掘機清理集中余土和創(chuàng)造工作面，修路開道、牽引其它無動力施工機械，大馬力推土機還可犁松堅巖。1推土機TQ230G全液壓高原推土機

TY320C前鏟后犁推土機第五節(jié)土木工程的機械化施工水中清碴平整場地土方推送移挖作填提高推土機生產(chǎn)效率的方法下坡推土順地面坡勢沿下坡方向推土，可增大鏟刀切土深度和運土數(shù)量，縮短推土時間,提高生產(chǎn)率約30%—40%。共47頁

第3頁并列推土

大面積施工區(qū)可采用2—3臺推土機并列推土，減少土的散失量而增大推土量，提高生產(chǎn)率約15%—30%。3臺推土機并列推土

分批集中、一次推送當運距較遠又土質(zhì)較堅硬時，宜多次鏟土，一次推送。

槽型推土當土層較厚時，可利用前次推土的槽形推土，可減少土的散失量，增大推土量。軍用推土機美國M9

鏟運機操縱簡單、運轉(zhuǎn)方便、行駛速度快、生產(chǎn)效率高，是能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等全部土方施工工序的施工機械。適用于坡度為200以內(nèi)的大面積場地平整、大型基坑開挖、填筑路基堤壩。2鏟運機CL9A自行式鏟運機CTY9A拖式鏟運機鏟運機施工作業(yè)中第五節(jié)土木工程的機械化施工鏟運機的斗容量