《建筑施工工藝》 課件 第一章　土方工程施工

第一節(jié)土的概述第三節(jié)地基局部處理第二節(jié)地基處理第一章土方工程施工1第四節(jié)場地平整施工第五節(jié)地下水控制第六節(jié)邊坡與支護(hù)第七節(jié)土方開挖第八節(jié)土方填筑與壓實(shí)2土方工程是基礎(chǔ)施工的重要施工過程，其工程質(zhì)量和組織管理水平直接影響基礎(chǔ)工程乃至主體結(jié)構(gòu)工程施工的正常進(jìn)行。工業(yè)與民用建筑工程施工中常見的土方工程有場地平整、基坑與管溝的開挖、人防工程及地下建筑物的土方開挖、路基填土及碾壓等。土方工程的施工有土的開挖或爆破、運(yùn)輸、填筑、平整和壓實(shí)等主要施工過程，以及排水、降水和土壁支撐等準(zhǔn)備工作與輔助施工工作。土方工程施工具有工程量大、施工工期長、施工條件復(fù)雜、勞動強(qiáng)度大的特點(diǎn)。土的概述第一節(jié)34土方工程施工必須了解地基土的基本性質(zhì)及分類。土的各類指標(biāo)及分類是選擇土方邊坡坡度、確定降水和壓實(shí)措施的依據(jù)。因此，了解土的形成，掌握土的力學(xué)性質(zhì)，熟悉地基土的分類和野外鑒別方法，是學(xué)習(xí)和掌握地基基礎(chǔ)施工的基礎(chǔ)。一、土的形成地表巖石長期在不同溫度、水、大氣、生物活動及其他外力作用的影響下不斷破碎，并發(fā)生化學(xué)變化，這種變化稱為巖石的風(fēng)化。土是由巖石經(jīng)過長期的風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用而形成的未膠結(jié)的、覆蓋在地球表面的沉積物。5巖石的風(fēng)化產(chǎn)物可因自重作用墜落，或被流水、風(fēng)和冰川搬運(yùn)至遠(yuǎn)處后沉積，形成坡積層、洪積層或風(fēng)層沉積層等。由于搬運(yùn)與沉積的條件和行程遠(yuǎn)近等的不同，土粒大小的分選程度、土粒形狀及土的結(jié)構(gòu)都會有所不同，由此形成的土的種類如下：1.殘積土，即巖石經(jīng)風(fēng)化作用而殘留在原地的碎屑堆積物。2.坡積土，即高處的風(fēng)化物在雨水、雪水或本身的重力作用下發(fā)生搬運(yùn)后，沉積在較平緩的山坡上的堆積物。63.洪積土，即在山區(qū)或高地上由暫時(shí)性山洪急流作用而形成的山前堆積物。4.沖積土，即由河流水流作用在平原河谷或山區(qū)河谷中形成的沉積物。5.淤積土，即在靜水或緩慢的水流作用下形成的沉積物。6.冰積土，即由冰川或冰水作用形成的沉積物。7.風(fēng)積土，即由風(fēng)力搬運(yùn)形成的堆積物。7二、土的各類指標(biāo)及性質(zhì)1.土的組成天然狀態(tài)下土的組成一般分為三相，即固相、液相和氣相。固相即土顆粒，它是構(gòu)成土的骨架，決定土的性質(zhì)。液相即土中的水和溶解于水中的物質(zhì)。氣相即水中的空氣和其他氣體。其中：

干土=固體+氣體（二相）濕土=固體+液體+氣體（三相）飽和土=固體+液體（二相）82.土的三相圖土的顆粒、水、氣體混雜在一起，為分析問題方便，常理想地將三相分別集中，形成土的三相組成示意圖，如圖所示。土的三相組成93.土的物理性質(zhì)土的物理性質(zhì)指標(biāo)分為兩類，即實(shí)測指標(biāo)和換算指標(biāo)。（1）實(shí)測指標(biāo)（基本指標(biāo)）實(shí)測指標(biāo)包括重力密度γ、質(zhì)量密度ρ、相對密度ds和含水量w，這些指標(biāo)的值通過試驗(yàn)得出。（2）換算指標(biāo)換算指標(biāo)根據(jù)實(shí)測指標(biāo)經(jīng)換算得出，包括干密度ρd、飽和重度γsat、浮重度γ′、孔隙比e、孔隙率n和飽和度Sr等。104.土的可松性自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，但仍不能恢復(fù)成原來的體積，這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性對土方平衡調(diào)配、基坑開挖時(shí)留棄土方量及運(yùn)輸工具的選擇有直接影響。土的可松性的大小用可松性系數(shù)表示，可松性系數(shù)分為最初可松性系數(shù)和最終可松性系數(shù)。11（1）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。式中：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。12（2）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(shí)，仍不能恢復(fù)到原自然狀態(tài)下體積，夯實(shí)后的體積與原自然狀態(tài)下的體積之比用最終可松性系數(shù)表示。式中：V1——土在自然狀態(tài)下的體積；

V3——土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。由于土方工程量是以自然狀態(tài)的體積來計(jì)算的，所以在土方調(diào)配、計(jì)算土方機(jī)械生產(chǎn)率及運(yùn)輸工具數(shù)量等的時(shí)候，必須考慮土的可松性。13三、土的工程分類在土方工程施工中，根據(jù)土的開挖難易程度，將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)石八類，見表，前四類屬于一般土，后四類屬于巖石。土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法14土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法地基處理第二節(jié)1516任何建筑物都必須有可靠的地基。建筑物所受的全部荷載最終將通過基礎(chǔ)傳給地基，所以對某些地基的處理及加固就成為基礎(chǔ)工程施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在施工過程中發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)過軟或過硬，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)本著使建筑物各部位沉降盡量一致，以減小地基不均勻沉降的原則對地基進(jìn)行處理。17一、換填墊層法換填墊層法是處理淺層地基的方法之一。該法是將軟弱土層挖除，換填結(jié)構(gòu)較好的土、灰土、中（粗）砂、碎（卵）石、石屑、煤渣或其他工業(yè)廢粒料等材料，制作素土地基（土墊層）、灰土地基或砂墊層和砂石墊層地基等。其施工程序基本相同——基坑（槽）開挖、驗(yàn)槽、分層回填、夯（壓）實(shí)或振實(shí)，以達(dá)到設(shè)計(jì)的密實(shí)度和夯實(shí)深度。換填墊層根據(jù)換填材料的不同，有素土墊層、灰土墊層、砂和砂礫石墊層、碎石和礦渣墊層、碎磚三合土墊層等，施工方法一般采用機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法和平板振動法，對于砂石墊層還可以采用插振法、水撼法等。18換填墊層法施工的要點(diǎn)如下：1.施工前應(yīng)先驗(yàn)槽，清除松土，并打底夯兩遍，要求平整干凈，如有積水、淤泥應(yīng)曬干。2.灰土墊層土料的施工含水量宜控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)，墊層的分層鋪填厚度可取200～300mm。墊層施工可根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械，灰土宜采用機(jī)械夯打或碾壓，砂石宜采用振動碾和振動壓實(shí)機(jī)械。193.對砂石墊層，要求墊層底宜設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同，基坑底土面應(yīng)挖成階梯或斜坡進(jìn)行搭接，并按先深后淺的順序進(jìn)行換層施工，搭接應(yīng)夯壓密實(shí)。灰土墊層分段施工時(shí)，不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫，上下兩層的縫距不得小于500mm?；彝翍?yīng)拌和均勻并當(dāng)日鋪填夯實(shí)，灰土夯實(shí)后3d內(nèi)不得受水浸泡。4.墊層寬度的確定，視材料不同按計(jì)算取用。5.冬期施工時(shí)，必須在墊層不受凍的狀態(tài)下進(jìn)行，凍土及夾有凍塊的土料不得使用，當(dāng)日拌和灰土要在當(dāng)日鋪填夯完，表面要用塑料薄膜覆蓋，以防受凍。6.墊層竣工后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基礎(chǔ)回填。20二、重力夯實(shí)加固重力夯實(shí)加固適用于地下水位以上稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基的加固。它是以底面直徑為1.0～1.5m，重1.5～3.0t的重錘舉高2.5～4.5m自由下落，產(chǎn)生的夯擊能量促使土體密實(shí)，其有效影響深度一般為1.0～1.5m，是屬于淺層地基的處理方法之一。當(dāng)作為分層填土地基時(shí)，每層虛鋪厚度一般以錘底直徑為宜。施工前必須在建筑地段附近進(jìn)行試夯，選定錘重、底面直徑和落距，以便確定最后下沉量（最后兩擊平均每擊土面的沉降值）及相應(yīng)的最少夯擊遍數(shù)和總下沉量。21最后下沉量一般可采用下列數(shù)值：黏性土及濕陷性黃土

1.0～2.0cm砂土

0.5～1.0cm試夯結(jié)果應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的密實(shí)度和夯實(shí)深度。如不能滿足設(shè)計(jì)要求，可適當(dāng)提高落距，增加夯擊遍數(shù)，必要時(shí)可增加錘重再行試夯。施工時(shí)的夯擊遍數(shù)應(yīng)按試夯確定的最少夯擊遍數(shù)增加1～2遍，夯擊遍數(shù)一般為6～8遍（同一夯位夯擊一下即為1遍）。22三、強(qiáng)力夯實(shí)加固強(qiáng)力夯實(shí)加固（強(qiáng)夯法）是一種軟弱地基深層加固的方法，其有效加固深度隨夯擊能量增大而加深。它利用不同質(zhì)量的夯錘，從不同的高度自由落下，產(chǎn)生很大的沖擊力來處理地基。強(qiáng)夯法適用于砂質(zhì)土、黏性土及碎石、礫石、砂土、黏土等回填土。強(qiáng)夯施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地的復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。23夯錘底面形式宜采用圓形，錘底面積按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40kPa，對于細(xì)顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250～300mm。強(qiáng)夯施工采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其他專用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，可在臂桿端部設(shè)置輔助門架，或采用其他安全措施，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。當(dāng)?shù)叵滤惠^高，夯坑底積水影響施工時(shí)，可人工降低地下水位或鋪設(shè)一定厚度的松散型材料。夯坑內(nèi)或場地積水應(yīng)及時(shí)排除。強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工造成破壞。當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害影響時(shí)，應(yīng)采取防振或隔振措施。24強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行：1.清理并平整施工場地。2.標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測量場地高程。3.起重機(jī)就位，使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置。4.測量夯前錘頂高程。255.將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程。若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坑底平整。6.按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯點(diǎn)的錘擊，重復(fù)步驟3至步驟6，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊。7.用推土機(jī)將夯坑填平，并測量場地高程。8.在規(guī)定的時(shí)間間隔，按上述步驟逐次完成夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表面松土夯實(shí)，并測量夯后場地高程。26強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表。強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)27四、振沖地基處理振沖地基處理最初僅用于松散砂土的擠密，現(xiàn)已在黏性土、軟黏土、雜填土及飽和黃土地基上廣泛應(yīng)用。振沖法對砂土是擠密作用，對黏性土是置換作用，加固后樁體與原地基土共同組成復(fù)合地基。振沖施工前，應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行制樁試驗(yàn)，確定有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)及振沖水壓、水量、填料方法與用量等。28五、石灰樁、水泥粉煤灰碎石樁加固石灰樁加固是加固軟土地基的一種新方法，其作用是對樁周圍土進(jìn)行擠密。生石灰樁打入土中產(chǎn)生吸水、膨脹、發(fā)熱及離子交換作用，使樁柱硬化，并改善了原地基土的性質(zhì)。石灰樁所用的材料為石灰塊，成形后與樁間土組成復(fù)合地基，從而提高地基的承載力。水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁，用于處理軟弱地基。29水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表。水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)30水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)31六、深層攪拌法加固深層攪拌法加固是加固深厚層軟黏土地基的新技術(shù)。它以水泥、石灰等材料作為固結(jié)劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深部就地將軟黏土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟黏土硬結(jié)成具有整體性和水穩(wěn)定性的柱狀、壁狀和塊狀等不同形式的加固體，以提高地基承載力。深層攪拌法加固適用于加固軟黏土，特別是超軟土，加固效果顯著，加固后可以很快投入使用，適應(yīng)快速施工要求。32七、高壓噴射注漿加固高壓噴射注漿（旋噴法）加固地基是利用高壓泵，通過特制的噴嘴，把漿液（一般為水泥漿）噴射到土中。漿液噴射流依靠自身的巨大能量，把一定范圍內(nèi)的土層射穿，使原狀土破壞，并因噴嘴做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，被漿液射流切削的土粒與漿液進(jìn)行強(qiáng)制性的攪拌混合，待膠結(jié)硬化后，便形成新的結(jié)構(gòu)，達(dá)到加固地基的目的。旋噴法適用于粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、新填土、飽和的粉細(xì)砂（即流砂層）及砂卵石層等的地基加固與補(bǔ)強(qiáng)。其施工方法有單管法、雙重管法、三重管法及干噴法等。33壓噴射注漿復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表。高壓噴射注漿復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)34高壓噴射注漿復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)35八、注漿法加固注漿法加固是根據(jù)不同的土層與工程需要，利用不同的漿液，如水泥漿或其他化學(xué)漿液，通過氣壓、液壓或電化學(xué)原理，采用灌注壓入，高壓噴射，深層攪拌（利用滲透灌注、擠密灌注、劈裂灌注、電動化學(xué)灌注），使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來，以改善地基土力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。注漿法加固地基雖然有工期短、加固快等優(yōu)點(diǎn)，但由于造價(jià)昂貴，所以通常用在加固范圍較小、處理已建工程的地基基礎(chǔ)工程事故或?qū)ζ渌庸谭椒ú荒芙鉀Q的一些特殊工程問題中。而在新建工程中，特別是需要大面積進(jìn)行地基處理的工程中很少采用。36漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表。注漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)37注漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地基局部處理第三節(jié)3839根據(jù)勘查報(bào)告，局部存在異常的地基或經(jīng)基槽檢驗(yàn)查明的局部異常地基均需根據(jù)實(shí)際情況、工程要求和施工條件等進(jìn)行地基局部處理。處理方法可根據(jù)具體情況有所不同，但均應(yīng)遵循減小地基不均勻沉降原則，減小建筑物各部位的沉降差。一、松土坑處理

1.范圍較小，在基槽范圍內(nèi)（1）將坑中松軟虛土挖除，使坑底及四壁均見天然土，用與坑邊天然土層壓縮性相近的材料回填，每層不大于200mm。（2）當(dāng)天然土為砂土?xí)r，用砂或級配砂石回填。（3）當(dāng)天然土為較密實(shí)的黏土?xí)r，用3∶7灰土回填。402.范圍較大，超過基槽邊沿將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬，加寬的寬度應(yīng)按下述條件來確定：當(dāng)用砂子或砂石回填時(shí)，基槽每邊均應(yīng)按1∶1坡度放寬（長∶高，下同）；當(dāng)用1∶9或2∶8灰土回填時(shí)，按0.5∶1坡度放寬；當(dāng)用3∶7灰土回填時(shí)，如坑的長度不大（長度<2m，且為具有較大剛度的條形基礎(chǔ)時(shí)），基槽可不放寬，但需將灰土與松土壁接觸處夯實(shí)緊密。413.較深，且大于槽寬或1.5m（1）將坑挖至原狀土，用與坑邊天然土壓縮性相近的材料回填。（2）在灰土基礎(chǔ)上1～2皮磚處、防潮層下1～2皮磚處及首層頂板處，加配4根直徑8～12mm的鋼筋，鋼筋跨過該松土坑兩端各1m，以防止產(chǎn)生過大的局部不均勻沉降。4.以上情況中遇地下水較高或坑內(nèi)積水無法夯實(shí)時(shí)將坑中軟弱松土挖去，再用砂土、砂石或混凝土回填；或地下水以下用1∶3的粗砂或碎石回填，地下水以上用3∶7灰土回填夯實(shí)至要求高度。42二、磚井或土井處理

1.在室外，距基礎(chǔ)邊緣5m以內(nèi)（1）用素土分層夯實(shí)，回填到室外地坪以下1.5m處。（2）將井壁四周磚圍拆除或挖去松軟部分，然后用素土分層夯實(shí)。2.在室內(nèi)基礎(chǔ)附近（1）將水位降低到最低可能限度，用中粗砂及塊石、卵石或碎石等回填至地下水位以上500mm。（2）將磚井四周圍墻拆至坑底以下1.0m，用素土分層回填并夯實(shí)。如井已回填，但不密實(shí)或有軟土，可用大塊石將下面軟土擠緊，再分層回填素土夯實(shí)。433.在基礎(chǔ)下，條形基礎(chǔ)3B（B為基礎(chǔ)寬）或柱基2B范圍內(nèi)（1）先用素土分層回填并夯實(shí)，至基礎(chǔ)下2.0m處，將井壁四周松軟部分挖去。有磚井圈時(shí)，將磚井圈拆至槽底以下1.0～1.5m。（2）當(dāng)井內(nèi)有水，應(yīng)用中、粗砂及石塊、卵石或碎石等回填到地下水位以上50cm，再將井四周磚圈拆至坑底以下1.0m或更深，然后用素土分層回填并夯實(shí)。444.在房屋轉(zhuǎn)角處且基礎(chǔ)部分或全部壓在井上時(shí)除用以上幾種辦法回填處理外，還應(yīng)對基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。當(dāng)基礎(chǔ)壓在井上部分較少時(shí)，可采用從基礎(chǔ)中挑鋼筋混凝土梁的方法。當(dāng)基礎(chǔ)壓在井上部分較多，用挑梁的方法較困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，則可將基礎(chǔ)沿墻方向向外延伸，使延伸部分落在天然土上，總面積應(yīng)等于井圈范圍內(nèi)原有基礎(chǔ)的面積，并在墻內(nèi)配鋼筋或用鋼筋混凝土梁來加強(qiáng)。5.已淤填，但不密實(shí)可用大塊石將下面軟土擠緊，再用前幾種方法回填處理。如井內(nèi)不能夯填密實(shí)，而上部荷載又較大，可在井內(nèi)設(shè)灰土擠密樁或灰土樁處理；如井在大體積混凝土基礎(chǔ)下，可在井圈上加鋼筋混凝土蓋板封口，上面用素土或2∶8灰土分層回填密實(shí)的方法處理。45三、局部軟硬土處理

含水量很大、趨于飽和的黏性土地基回填夯實(shí)時(shí)，由于原狀土被擾動，顆粒之間的毛細(xì)孔遭到破壞，水分不易滲透和散發(fā)，當(dāng)在氣溫較高的情況下進(jìn)行夯實(shí)或碾實(shí)時(shí)，表面會形成硬殼，進(jìn)一步阻止了水分的滲透和散發(fā)，埋藏深的土的水分散發(fā)慢，往往長時(shí)間不易消失，從而形成軟塑狀的橡皮土，踩上去有顫動的感覺。1.對含水量很大的黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土等原狀土，暫停施工一段時(shí)間，避免直接拍打，使其含水量逐漸降低，或?qū)⑼翆臃疬M(jìn)行晾曬。462.對已形成的橡皮土，可在上面鋪一層碎石或碎磚后進(jìn)行夯擊，將土表層擠緊。3.嚴(yán)重的橡皮土可將土層翻起并破碎均勻，摻入石灰粉以吸收水分，并水化改變原土結(jié)構(gòu)成為灰土，使之具有一定的強(qiáng)度和水穩(wěn)性。4.對荷載大的房屋地基，可采用打石樁的方法處理，將毛石依次打入土中，間距400～500mm，直至打不下去，最后在上面鋪滿50mm的碎石再進(jìn)行夯實(shí)。5.采取換土法，挖去橡皮土，重新填好土或級配砂石夯實(shí)。場地平整施工第四節(jié)4748場地平整就是將施工區(qū)域內(nèi)高低不平的自然地面，通過開挖和填筑達(dá)到施工所需要的設(shè)計(jì)標(biāo)高。場地平整是工程開工前的一項(xiàng)工作內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)場地平整有利于文明施工和現(xiàn)場平面布置，能體現(xiàn)施工企業(yè)的現(xiàn)代化施工水平。場地平整要考慮滿足總體規(guī)劃、生產(chǎn)施工工藝、交通運(yùn)輸和排除雨水等要求，并盡量使土方的挖、填平衡，減少運(yùn)土量。一、場地平整原則場地平整的基本原則是總挖方=總填方，即場地內(nèi)挖填平衡，場地內(nèi)挖方工程量等于填方工程量。49二、場地平整方法場地平整是將天然地面改造成工程上所要求的設(shè)計(jì)平面。由于場地平整時(shí)全場地兼有挖和填，而挖和填的體形常常不規(guī)則，所以必須確定場地平整的設(shè)計(jì)標(biāo)高，來作為計(jì)算挖填土方工程量、進(jìn)行土方平衡調(diào)配、選擇施工機(jī)械、制定施工方案的依據(jù)。一般采用方格網(wǎng)方法分塊計(jì)算解決。選擇場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的原則是：①在滿足總平面設(shè)計(jì)要求，并與場外工程設(shè)施的標(biāo)高相協(xié)調(diào)的前提下，考慮挖填平衡，以挖作填；②如挖方少于填方，則要考慮土方的來源，如挖方多于填方，則要考慮棄土堆場；③場地設(shè)計(jì)標(biāo)高要高出區(qū)域最高洪水位，在嚴(yán)寒地區(qū)，場地的最高地下水位應(yīng)在土壤凍結(jié)深度以下。50三、場地平整計(jì)算1.初步確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高首先根據(jù)現(xiàn)場地形圖將場地劃分成若干個(gè)邊長為10～40m的方格網(wǎng)，如圖所示，然后求出各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高。場地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算51根據(jù)挖填平衡的原則：平整前土方量=平整后土方量。式中：H1——一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高，m；

H2——兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高，m；

H3——三個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高，m；

H4——四個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高，m；

H0——平整后的場地標(biāo)高，m；

n——方格數(shù)。522.調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高按上述公式計(jì)算出的場地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0是一理論值，實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整，即土的可松性的影響、借土或棄土的影響，以及泄水坡度對設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響。533.計(jì)算零點(diǎn)，標(biāo)出零線（1）計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度各角點(diǎn)的施工高度=設(shè)計(jì)標(biāo)高-自然標(biāo)高。計(jì)算結(jié)果中，“+”值表示填方，“-”值表示挖方。（2）計(jì)算零點(diǎn)標(biāo)出零線零點(diǎn)的位置是根據(jù)方格角點(diǎn)的施工高度用幾何法求出的，如圖所示。計(jì)算零點(diǎn)的位置544.計(jì)算方格土方工程量（四棱柱法）（1）方格四個(gè)角點(diǎn)中，一點(diǎn)填方或挖方，其挖方或填方體積為：角點(diǎn)一填或一挖55（2）方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，部分是填方，其挖方或填方體積分別為：角點(diǎn)兩填或兩挖56（3）方格四個(gè)角點(diǎn)中，三點(diǎn)填方或挖方，其挖方或填方體積分別為：角點(diǎn)三填或三挖57（4）方格四個(gè)角點(diǎn)全部為挖方或填方，其挖方或填方體積為：角點(diǎn)全填或全挖585.計(jì)算場地邊坡土方量在場地平整施工中，沿著場地四周都需要做成邊坡，以保持土穩(wěn)定，防止塌方，保證施工和使用的安全。邊坡坡度大小應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)置。計(jì)算邊坡土方量時(shí)，可將邊坡劃為兩種近似的幾何形體，即三棱錐和三棱柱，然后根據(jù)各自體積計(jì)算公式分別進(jìn)行計(jì)算，求出邊坡挖填土方量。6.計(jì)算總土方量將挖方區(qū)（或填方區(qū)）所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。地下水控制第五節(jié)5960當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨涌拥赘叱虝r(shí)，開挖中會因基坑滲漏積水而影響施工，擾動地基土，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載。當(dāng)坑底弱透水層之下的含水層中有承壓水時(shí)，承壓水還可能引起基底弱透水土層發(fā)生突涌破壞，為此常常需要降低地下水位。但是通過單純地抽取地下水來降低水位又可能引起附近地面及鄰近建（構(gòu)）筑物、管線的沉降與變形，因而需要對地下水進(jìn)行控制。61一、地下水的分類地下水按埋藏條件不同可以分成上層滯水、潛水和承壓水三類，如圖所示。地下水埋藏示意圖621.上層滯水上層滯水是指埋藏在地表淺處局部隔水層上，具有自由水面的重力水。上層滯水分布范圍有限，靠大氣降水及地表水補(bǔ)給，水量不大并隨季節(jié)變化，旱季可能干涸。2.潛水潛水是指埋藏在地表下第一個(gè)連續(xù)分布的穩(wěn)定隔水層之上，具有自由水面的重力水。自由水面為潛水面，水面的標(biāo)高稱為地下水位，地面至潛水面的距離為地下水的埋藏深度，潛水面至隔水層的距離為含水層的厚度。潛水由大氣降水及河水補(bǔ)給，水位也有季節(jié)性變化。633.承壓水承壓水是指埋藏在兩個(gè)連續(xù)分布的穩(wěn)定隔水層之間的含水層中，完全充滿含水層并承受靜水壓力的重力水。它通常存在于卵石層中，呈傾斜狀分布，在地勢高處水位高，對地勢低處產(chǎn)生靜水壓力。若鑿井打穿承壓水頂面的第一隔水層，則承壓水因有壓力而上涌，至某一高度穩(wěn)定下來（壓力大的可以噴出地面），這一水位高程稱為承壓水位，含水層頂面至承壓水位之間的距離稱為承壓水頭。64二、施工降排水地下水控制的方法包括截水法、明溝排水法、井點(diǎn)降水法、回灌法等?；庸こ炭刹捎脝我坏叵滤刂品椒?，也可采用多種地下水控制方法相結(jié)合的形式，如懸掛式截水帷幕+坑內(nèi)降水，截水或降水+回灌，降水+截水帷幕等。1.截水法截水法采用垂直防滲措施和坑底水平防滲措施，以防止地下水涌入基坑或引起地基土的滲透變形。652.明溝排水法當(dāng)基坑深度不大，降水深度小于5m，地基土為黏性土、粉土、砂土或填土，地下水為上層滯水或水量不大的潛水時(shí)，可考慮明溝排水法。明溝排水法是在基坑開挖過程中，先在坑底設(shè)置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖水溝，使水流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。明溝排水法包括普通明溝排水法和分層明溝排水法。明溝排水法一般采用截、疏、抽的排水方法。663.井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法就是在基坑開挖前預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低至坑底以下。井點(diǎn)降水法效果明顯，可以使土壁穩(wěn)定，避免流砂，防止坑底隆起，方便施工，但是有可能引起周圍地面和建筑物沉降。674.回灌法基坑降水時(shí)，在周圍會形成降水漏斗，在降水漏斗范圍內(nèi)的地基土?xí)驗(yàn)橛行?yīng)力的增加而發(fā)生壓縮沉降，可能使對沉降和不均勻沉降敏感的建筑物或地下設(shè)施、管線等受到損害。這時(shí)除采取隔水措施之外，還可以采用回灌措施減少或避免降水帶來的有害影響。回灌可采用井點(diǎn)、砂井、砂溝等，一般回灌井與降水井相距不小于6m?；毓嗨擞们逅?，回灌水量可通過水位觀測孔進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，一般回灌水位不宜高于原地下水位標(biāo)高。68三、輕型井點(diǎn)1.輕型井點(diǎn)設(shè)備輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成，如圖所示，管路系統(tǒng)包括濾管、井點(diǎn)管及總管。輕型井點(diǎn)設(shè)備69濾管為進(jìn)水設(shè)備，構(gòu)造如圖所示，通常采用長1.0～1.5m、直徑38mm或51mm的無縫鋼管，管壁鉆有直徑為12～19mm的濾孔。骨架管外面包有兩層孔徑不同的生絲布或塑料布濾網(wǎng)。為使流水暢通，在骨架管與濾網(wǎng)之間用塑料管或梯形鉛絲隔開，塑料管沿骨架繞成螺旋形。濾網(wǎng)外面再繞一層粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)，濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾管上端與井點(diǎn)管連接。井點(diǎn)管為直徑38mm或51mm、長5～7m的鋼管。井點(diǎn)管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為直徑100或127mm的無縫鋼管，每段長4～6m，其上端有井點(diǎn)管連接的短接頭，間距0.8m、1.0m或1.2m。常用的抽水設(shè)備有干式真空泵、射流泵等。701—鋼管；2—管壁上的濾孔；3—塑料管；4—細(xì)濾網(wǎng)；5—粗濾網(wǎng)；6—粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；7—井點(diǎn)管；8—鑄鐵塞頭。濾管構(gòu)造712.輕型井點(diǎn)布置輕型井點(diǎn)布置分為平面布置和高程布置。根據(jù)基坑（槽）形狀不同，平面布置又可分為單排布置、雙排布置和環(huán)形布置。當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置。井點(diǎn)的平面布置a）單排布置b）雙排布置c）環(huán)形布置d）U形布置72單排布置適用于基坑、槽寬度小于6m，且降水深度不超過5m的情況，井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度。雙排布置適用于基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良的情況。環(huán)形布置適用于大面積基坑。如采用U形布置，則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。高程布置需確定井點(diǎn)管埋深，即濾管上口至總管埋設(shè)面的距離，主要考慮降低后的水位應(yīng)控制在基坑底面標(biāo)高以下，保證坑底干燥。高程布置可按下式計(jì)算。73井點(diǎn)高程布置計(jì)算74h≥h1+Δh+iL式中：h1——井管埋設(shè)面至其坑底的距離，m；

h——基坑中心處底面至降低后地下水位的距離，一般為0.5～1.0m；

i——地下水降落坡度，環(huán)狀井點(diǎn)為1/10，單排線狀井點(diǎn)為1/4；

L——井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離，m。753.輕型井點(diǎn)的埋設(shè)與使用輕型井點(diǎn)的施工程序?yàn)椋悍啪€定位→打井孔→埋設(shè)井點(diǎn)管→排放總管→用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與總管接通→安裝抽水設(shè)備→試運(yùn)行。正式抽水井點(diǎn)管的埋設(shè)一般用水沖法進(jìn)行，并分為沖孔與埋管兩個(gè)過程。1—沖管；2—沖嘴；3—膠管；4—高壓水泵；5—壓力表；6—起重機(jī)吊鉤；7—井點(diǎn)管；8—濾管；9—填砂；10—黏土封口。井點(diǎn)管的埋設(shè)a）沖孔b）埋管76沖孔時(shí)，先用起重機(jī)設(shè)備將沖管吊起并插在井點(diǎn)的位置上，然后開動高壓水泵，將土沖松，沖管則邊沖邊沉。沖孔直徑一般為200～300mm，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m左右，以防沖管拔出時(shí)部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。井孔沖成后，立即拔出沖管，插入井點(diǎn)管，并在井點(diǎn)管與孔壁之間迅速填灌砂濾層，以防孔壁塌土。砂濾層的填灌質(zhì)量是保證輕型井點(diǎn)順利抽水的關(guān)鍵。砂濾層一般宜選用干凈粗砂，填灌均勻，并填至濾管頂上1.0～1.5m，以保證水流暢通。井點(diǎn)填砂后，需用黏土封口，以防漏氣。77井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，需進(jìn)行試抽，檢查有無漏氣現(xiàn)象。開始抽水時(shí)一般應(yīng)連續(xù)抽水，若時(shí)抽時(shí)停，濾網(wǎng)易堵塞，也容易抽出土粒，使水混濁，并引起附近建（構(gòu)）筑物由于土粒流失而沉降開裂。正常的排水是細(xì)水長流，出水澄清。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)井管失效，應(yīng)采取措施使其恢復(fù)正常，如不能恢復(fù)則應(yīng)報(bào)廢，另行設(shè)置新的井管。抽水時(shí)需要經(jīng)常檢查井點(diǎn)系統(tǒng)工作是否正常，以及觀測井中水位下降情況。如果有較多井點(diǎn)管發(fā)生堵塞，影響降水效果，則應(yīng)逐根用高壓水反向沖洗或拔出重埋。78四、管井井點(diǎn)管井井點(diǎn)降水就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，或在坑內(nèi)每隔一定范圍設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺水泵不斷抽取管井內(nèi)的地下水來降低水位。管井井點(diǎn)具有排水量大、降水效果好、設(shè)備簡單、易于維護(hù)等特點(diǎn)，適用于土層、砂層，滲透系數(shù)較大、土層含水量豐富且降水較深（一般大于6m）的土層、砂層。管井一般由井口、井管、過濾器及沉淀管四個(gè)部分組成。井管可用金屬材料或非金屬材料。降水管井宜采用聯(lián)合洗井法，先用空壓機(jī)洗井，待出水后改用活塞洗井。活塞洗井一定要將水拉出井口，形成井噴狀，要求分段洗井直至水清砂凈。791.管井施工井管外徑不宜小于200mm，且應(yīng)大于抽水泵體最大外徑50mm以上，成孔孔徑不應(yīng)小于650mm。成孔施工可采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)成孔，鉆進(jìn)中保持泥漿相對密度為1.10～1.15，宜采用地層自然造漿，鉆孔孔斜不應(yīng)大于1％，終孔后應(yīng)清孔，直到返回泥漿內(nèi)不含泥塊為止。井管安裝應(yīng)準(zhǔn)確到位，不得損壞過濾結(jié)構(gòu)。井管連接應(yīng)確保完整無隙，避免井管脫落或滲漏。應(yīng)保證井管周圍填礫厚度基本一致，應(yīng)在濾水管上下部各加1組扶正器，過濾器應(yīng)刷洗干凈，過濾器縫隙應(yīng)均勻。80宜采用活塞和空氣壓縮機(jī)交替洗井，洗井結(jié)束后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的驗(yàn)收指標(biāo)予以驗(yàn)收。抽水泵應(yīng)安裝穩(wěn)固，泵軸應(yīng)垂直。連續(xù)抽水時(shí)，水泵吸口應(yīng)低于井內(nèi)擾動水位2.0m。管井的施工工藝流程如圖所示。管井施工工藝流程812.封井停止降水后，應(yīng)對降水管井采取封井措施。管井封井是施工的最后一道工序，對地下結(jié)構(gòu)防滲有重要影響，特別是埋置深度大的管井，應(yīng)按照施工方案認(rèn)真實(shí)施。封井時(shí)間和措施應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)實(shí)際情況分階段進(jìn)行。（1）對于基礎(chǔ)底板澆筑前已停止降水的管井，澆筑底板前可將井管切割至墊層面附近，井管內(nèi)采用黏性土或混凝土填充密實(shí)。82（2）對于基礎(chǔ)底板澆筑前后仍需保留并持續(xù)降水的管井，應(yīng)采取以下專門的封井措施：1）基礎(chǔ)底板澆筑前，首先應(yīng)將穿越基礎(chǔ)底板部位的過濾器更換為同規(guī)格的鋼管，鋼管外壁應(yīng)焊接多道環(huán)形止水鋼板，其外圈直徑應(yīng)比井管直徑大200mm及以上。2）井管內(nèi)可采取水下澆筑混凝土或注漿的方法進(jìn)行內(nèi)封閉，內(nèi)封閉完成后，將基礎(chǔ)底板面以上的井管割除。3）在殘留井管內(nèi)部，管口下方約200mm處及管口處應(yīng)分別采用鋼板焊接、封閉，該兩道內(nèi)止水鋼板之間澆筑混凝土或注漿。4）預(yù)留井管管口宜低于基礎(chǔ)底板頂面40～50mm，井管管口焊封后，用水泥砂漿填入基礎(chǔ)板面預(yù)留孔洞并抹平。83五、流砂流砂是指在向上滲流作用下局部土體表面的隆起、頂穿，或粗顆粒群同時(shí)浮動而流失的現(xiàn)象。前者多發(fā)生于表層由黏性土與其他細(xì)粒土組成的土體或較均勻的粉細(xì)砂層中，后者多發(fā)生于不均勻的砂土層中。流砂多發(fā)生在顆粒級配均勻而細(xì)的粉、細(xì)砂中，有時(shí)在粉土中也會發(fā)生，其表現(xiàn)形式是所有顆粒同時(shí)從一近似于管狀的通道被滲透水流沖走。流砂發(fā)展結(jié)果是使基礎(chǔ)發(fā)生滑移或不均勻下沉，基坑坍塌，基礎(chǔ)懸浮等，如圖所示。流砂通常是由于工程活動而引起的。84流砂851.流砂形成的原因（1）巖性土層由粒徑均勻的細(xì)顆粒組成，土中含有較多的片狀、針狀礦物（如云母、綠泥石等）和附有親水膠體的礦物顆粒，從而增加了巖土的吸水膨脹性，降低了土粒質(zhì)量。因此，在不大的水流沖力下，細(xì)小土顆粒即懸浮流動。（2）水動力條件土體內(nèi)顆粒所受的滲流作用為滲透力，當(dāng)沿滲流方向的滲透力大于土的有效重度時(shí)，就能使土顆粒懸浮流動形成流土。862.流砂的防治措施防止流砂的措施包括：采用不透水材料完全阻斷土中的滲流路徑，或者增加滲透路徑，減少水力坡降；也可在滲流逸出處布置減壓、壓重或反濾層，以防止流土的發(fā)生。所以防止流砂的基本措施是“上游擋、下游排”。邊坡與支護(hù)第六節(jié)8788一、施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備工作是為了保證工程施工順利進(jìn)行而事先做好的工作。不僅在擬建工程開工之前要做好施工準(zhǔn)備工作，而且隨著工程施工的進(jìn)展，在各施工階段開工之前也要做好施工準(zhǔn)備工作。89二、土方邊坡為了防止塌方，保證施工安全，在基坑（槽）開挖深度超過一定限度時(shí)，土壁應(yīng)做成有斜率的邊坡，或者增加臨時(shí)支撐以保持土壁的穩(wěn)定。1.土方放坡（1）放坡設(shè)i為邊坡坡度，則：式中：m=B/H，稱為坡度系數(shù)。90（2）直壁開挖根據(jù)土方工程相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對于土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）底或管溝底面標(biāo)高的，當(dāng)開挖土層濕度適宜且敞露時(shí)間不長時(shí)，其挖方邊坡可做成直壁，不加支撐，但挖方深度不宜超過下列規(guī)定：密實(shí)、中密的砂土和碎石土（充填物為砂土），挖方深度不宜超過1.00m；硬塑、可塑的粉質(zhì)黏土及粉土，挖方深度不宜超過1.25m；硬塑、可塑的黏土和碎石類土（填充物為黏性土），挖方深度不宜超過1.50m；堅(jiān)硬的黏土，挖方深度不宜超過2.00m。91（3）按規(guī)定坡度開挖深度超過以上數(shù)值的基坑邊坡，開挖時(shí)可按相應(yīng)規(guī)范選取，對于深度5m以內(nèi)的基坑可按表選取。深度在5m以內(nèi)的基坑（槽）、管溝邊坡最陡坡度（不加支撐）922.土方邊坡失穩(wěn)的原因土方邊坡失穩(wěn)的原因主要有兩個(gè)：土的抗剪強(qiáng)度降低或土體內(nèi)的剪應(yīng)力增加。具體來講，引起土的抗剪強(qiáng)度降低的原因包括氣候、風(fēng)化使土體變軟，水使土體產(chǎn)生潤滑作用，以及粉土等受振動產(chǎn)生液化；引起土體內(nèi)的剪應(yīng)力增加的原因包括地面水滲入使土的自重增加，水滲透時(shí)產(chǎn)生動水壓力，以及基坑（槽）頂有荷載特別是動荷載。為了避免邊坡失穩(wěn)，可以對邊坡做護(hù)面措施，具體方法有覆蓋法、掛網(wǎng)法或掛網(wǎng)抹面法、噴射混凝土法、砂袋或砌石壓坡法，如圖所示。931—塑料薄膜；2—砂袋；3—插筋直徑10～12mm；4—抹M5水泥砂漿；5—20號鋼絲網(wǎng)；6—C20噴射混凝土；7—C20細(xì)石混凝土；8—M5砂漿砌石；9—排水溝；10—土堤；11—直徑4～6mm的鋼筋網(wǎng)片，縱橫間距250～300mm。基坑邊坡護(hù)面方法示意圖a）薄膜或砂漿覆蓋法b）掛網(wǎng)法或掛網(wǎng)抹面法c）噴射混凝土法d）砂袋或砌石壓坡法94三、基坑支護(hù)形式基坑開挖是否采用支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用何種支護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境及主體建筑物地下結(jié)構(gòu)的開挖深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備、施工季節(jié)等條件，因地制宜地按照經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境綜合比較確定。951.放坡開挖放坡開挖是指不采用任何支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖，或者對開挖的坡面進(jìn)行簡單的防護(hù)。當(dāng)條件允許時(shí)，放坡開挖是最經(jīng)濟(jì)和快捷的基坑開挖方法。采用這種開挖方法需要滿足下列條件：首先是土質(zhì)條件，它適用于一般黏性土或粉土、密實(shí)碎石土和風(fēng)化巖石等情況；其次是地下水條件，它適用于地下水位較低，或者采用人工降水措施的情況；最后是場地具有可放坡的空間，也要求基坑周圍有堆放土料、機(jī)具的空間和交通道路，并且放坡對相鄰建筑和市政設(shè)施不會產(chǎn)生不利影響。962.土釘墻支護(hù)土釘墻支護(hù)是指由較密排列的土釘群和噴射混凝土面層所構(gòu)成的一種支護(hù)，土釘錨入土體，與墻體發(fā)生作用，共同維持邊坡的穩(wěn)定。其中土釘是主要的受力構(gòu)件，它是將一種細(xì)長的金屬桿件（通常是鋼筋）插入土壁中預(yù)先鉆（掏）成的斜孔中，釘端焊接于混凝土面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)上，然后全孔注漿封孔而成，如圖所示。基坑側(cè)壁一般開挖成一定的斜坡，坡度不宜大于1∶0.2。土釘長度宜為開挖深度的0.5～1.2倍，與水平方向俯角宜為5°～20°。97土釘墻支護(hù)98土釘墻支護(hù)的基坑施工步驟為：（1）根據(jù)不同土質(zhì)，在無支護(hù)的情況下開挖一定深度。（2）在這一深度的作業(yè)面上鉆孔，設(shè)置土釘，掛鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土面層。（3）繼續(xù)下挖，重復(fù)以上步驟，直至開挖到設(shè)計(jì)的基坑深度。由于土釘是在土中全長注漿與周圍土連接，所以增加了土體的強(qiáng)度。如果將含有土釘?shù)耐馏w作為復(fù)合土體，則土釘與土間黏結(jié)和摩擦力為內(nèi)力，改善了整個(gè)土體的力學(xué)性質(zhì)，因此土釘也是一種土的加筋技術(shù)。99土釘墻支護(hù)適用于一般黏性土、粉土、雜填土和素填土、非松散的砂土、碎石土等，但不太適用于有較大粒徑的卵石、碎石層，因?yàn)樵谶@種土層鉆（掏）孔比較困難。它也不適用于飽和的軟黏土場地。對基坑底在地下水位以下的情況，土釘墻支護(hù)前應(yīng)采用降水措施。土釘墻的噴射混凝土面層中一般應(yīng)設(shè)排水孔，有時(shí)可將排水孔向上斜插入含水土層，以利于排水。土釘全孔注漿，不施加預(yù)應(yīng)力，而鋼筋與土的變形模量相差很大，因而只有當(dāng)土體與土釘間發(fā)生相對位移，土釘才會起到加筋作用，此時(shí)基坑側(cè)壁的位移及基坑周圍地面的沉降將是比較大的，當(dāng)周邊有重要建（構(gòu)）筑物時(shí)不宜使用土釘墻支護(hù)。1003.重力式水泥土墻支護(hù)重力式水泥土墻支護(hù)是利用水泥材料作為固化劑，采用深層攪拌法或高壓噴射注漿法將地基土中原狀土和固化劑強(qiáng)行拌和，施工數(shù)排相互搭接的水泥土樁，形成格柵式或連續(xù)式的墻體，如圖所示。水泥土墻有一定的防滲能力，作為一種重力式擋土結(jié)構(gòu)，使用的基坑深度不宜大于7m。重力式水泥土墻支護(hù)較適用于軟土地區(qū)（如淤泥地區(qū)）、含水量較大的黏性土、粉土地區(qū)等的基坑工程。101重力式水泥土墻支護(hù)1024.板樁支護(hù)板樁支護(hù)一般適用于開挖深度較小的基坑。板樁最原始的是木板樁，目前使用廣泛的是鋼板樁，也有少量的鋼筋混凝土板樁。鋼板樁一般適用于開挖深度不大于7m的基坑，且附近無重要的建筑物和市政設(shè)施，適用的土層為黏性土、粉土、砂土和素填土，以及厚度不大的淤泥和淤泥質(zhì)土，含有大顆粒的土和堅(jiān)硬土層不宜使用。（1）鋼板樁的分類1）槽形鋼板樁。2）熱軋鎖口鋼板樁。103（2）鋼板樁的打樁方法鋼板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機(jī)械和流水段劃分，以便使打設(shè)后的板樁墻有足夠的剛度和良好的防水作用，且板樁墻面平直，以滿足基礎(chǔ)施工的要求，對封閉式板樁墻還要求封閉合攏。鋼板樁通常有三種打樁方法：1）單獨(dú)打入法。此法是從一端開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束，中途不停頓。因此，樁機(jī)行走路線短，施工簡便，打設(shè)速度快。但是，由于單塊打入，所以易向一邊傾斜，累積的誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。一般在鋼板樁長度不大（小于10m）、工程要求不高時(shí)可采用此法。1042）圍檁插樁法。要用圍檁支架做板樁打設(shè)導(dǎo)向裝置。圍檁支架由圍檁和圍檁樁組成，在平面上分為單面圍檁和雙面圍檁，在打設(shè)板樁時(shí)起導(dǎo)向作用。雙面圍檁之間的距離比兩塊板樁組合寬度大8～15mm。1—11—圍檁；2—鋼板樁；3—圍檁支架。圍檁插樁法1053）分段復(fù)打法。分段復(fù)打法又稱屏風(fēng)法，如圖所示，是將10～20塊鋼板樁組成的施工段沿圍檁插入土中一定深度，形成較短的屏風(fēng)墻。操作時(shí)先將其兩端的2塊打入，嚴(yán)格控制其垂直度，打好后用電焊固定在圍檁上，然后將其他的板樁按順序以1/2或1/3板樁高度打入。此法可以防止板樁發(fā)生過大的傾斜和扭轉(zhuǎn)，防止誤差累積，有利于實(shí)現(xiàn)封閉合攏，且分段打設(shè)不會影響鄰近板樁的施工。1—圍檁；2—鋼板樁；3—圍檁支架。分段復(fù)打法1065.排樁支護(hù)排樁支護(hù)是指由成隊(duì)列式間隔布置的鋼筋混凝土人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、打入預(yù)應(yīng)力管樁等組成的擋土結(jié)構(gòu)。（1）分類排樁支護(hù)按結(jié)構(gòu)形式可概括為以下幾種：1）柱列式排樁支護(hù)：對邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低的場地，可利用土拱作用以稀疏的鉆孔灌注樁或人工挖孔樁支擋土坡，如圖a所示。1072）連續(xù)樁墻支護(hù)：在軟土中難以形成拱時(shí)，支護(hù)樁應(yīng)該采取密排方式，其主要方法有樁與樁互相搭接、兩樁之間夾小樁或用高壓注漿充填，鎖扣鋼板樁、帶榫頭的鋼筋混凝土板樁、地下連續(xù)墻。3）組合式支護(hù)：在地下水位較高基坑側(cè)壁有層間承壓水的軟土場地，需要支護(hù)結(jié)構(gòu)擋水時(shí)，可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥土樁防滲墻組合的形式，如圖f所示。108常用的鋼板樁截面形式109（2）排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造1）鋼筋混凝土擋土樁間距一般為1.0～2.0m，樁直徑為0.5～1.1m，埋深為基坑深的0.5～1.0倍。樁配筋由計(jì)算確定，一般主筋直徑為14～32mm，當(dāng)為構(gòu)造配筋時(shí)，每根樁不少于8根，箍筋采用直徑8mm，間距100～200mm布置。2）對于開挖深度不大于6m的基坑，在場地條件允許的情況下，采用重力式深層攪拌樁擋墻較為理想。當(dāng)場地受限時(shí)，也可先用直徑為600mm的密排懸臂鉆孔樁，樁與樁之間可用樹根樁密封，也可在灌注樁后注漿或打水泥攪拌樁做防水帷幕。1103）對于開挖深度為6～10m的基坑，常采用直徑為800～1000mm的鉆孔樁，后面加深層攪拌樁或注漿防水，并設(shè)2～3道支撐，支撐道數(shù)視土質(zhì)情況、周圍環(huán)境及圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求而定。4）對于開挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下連續(xù)墻，設(shè)多層支撐，也可采用直徑為800～1000mm的大直徑鉆孔樁代替地下連續(xù)墻，同樣采用深層攪拌樁防水，多道支撐或中心島施工法。5）樁頂部設(shè)置混凝土冠梁連接，冠梁寬度不宜小于樁徑，高度不宜小于400mm，混凝土強(qiáng)度等級宜大于C20。1116.地下連續(xù)墻支護(hù)地下連續(xù)墻是利用特制的成槽機(jī)械在泥漿（又稱穩(wěn)定液，如膨潤土泥漿）護(hù)壁的情況下進(jìn)行開挖，形成一定槽段長度的溝槽；再將在地面上制作好的鋼筋籠放入槽段內(nèi)。采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土澆筑，完成一個(gè)單元的墻段，各墻段之間以特定的接頭方式（如用接頭管或接頭箱做成的接頭）相互連接，形成一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，如圖所示?；油练介_挖時(shí)，地下連續(xù)墻既可擋土，又可擋水，也可作為建筑物的承重結(jié)構(gòu)。1121—已澆好混凝土槽段；2—開挖的槽段；3—接頭管；4—鋼筋籠；5—新澆筑的混凝土槽段；6—待開挖槽段。地下連續(xù)墻施工a）單元槽段開挖溝槽b）在槽內(nèi)放入接頭管和鋼筋籠c）澆筑槽內(nèi)混凝土113（1）地下連續(xù)墻施工特點(diǎn)地下連續(xù)墻整體性好，剛度大，因而結(jié)構(gòu)和地基變形?。皇┕r(shí)噪聲低，振動小，無擠土，對周圍環(huán)境影響小，對沉降和變形較易控制，比其他類型擋墻具備更多優(yōu)點(diǎn)，但成槽需專用設(shè)備，施工難度較大，如僅用于施工期間臨時(shí)擋土，則工程造價(jià)高，不夠經(jīng)濟(jì)。地下連續(xù)墻適用于地下水位高的軟土地基，或基坑開挖深度大，且與鄰近的建筑物、道路等市政設(shè)施相距較近的深基坑支護(hù)。114（2）地下連續(xù)墻施工工藝地下連續(xù)墻施工工藝流程如圖所示。地下連續(xù)墻施工工藝流程土方開挖第七節(jié)115116場地平整之后，利用設(shè)計(jì)提供的基點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)過放線定位之后，就可以進(jìn)行土方開挖。一、土方開挖的施工機(jī)械1.推土機(jī)推土機(jī)是一種在拖拉機(jī)前端懸裝推土刀的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。推土機(jī)作業(yè)時(shí)，機(jī)械向前開行，放下推土刀切削土壤，碎土堆積在刀前，待逐漸積滿以后，略提起推土刀，使刀刃貼著地面推移碎土，推到指定地點(diǎn)以后，提刀卸土，然后掉頭或倒車返回鏟掘地點(diǎn)。推土機(jī)牽引力大，生產(chǎn)率高，工作裝置簡單牢固，操縱靈便，能進(jìn)行多種作業(yè)，應(yīng)用甚為廣泛。117推土機(jī)直鏟作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距推土機(jī)適用于推挖一至三類土，用于平整場地、移挖作填、回填土方、堆筑堤壩，以及配合挖土機(jī)集中土方、修路開道等。推土機(jī)的作業(yè)效率與運(yùn)距有很大關(guān)系，表列有推土機(jī)直鏟作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。118推土機(jī)按照推土刀的安裝形式分為固定推土刀推土機(jī)和回轉(zhuǎn)推土刀推土機(jī)兩種。履帶式推土機(jī)a）固定推土刀推土機(jī)b）回轉(zhuǎn)推土刀推土機(jī)119按照行走裝置的形式分類，推土機(jī)可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)兩種。推土機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m以內(nèi)，效率最高的運(yùn)距為60m。為提高生產(chǎn)效率，可采用下坡推土法、槽形推土法及并列推土法等。槽形推土法與并列推土法a）槽形推土法b）并列推土法下坡推土法1202.鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)是一種利用鏟斗鏟削土壤，并將碎土裝入鏟斗進(jìn)行運(yùn)送的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。它能夠完成鏟土、裝土、運(yùn)土、卸土和分層填土、局部碾實(shí)的綜合作業(yè)，適用于鐵路、道路、水利、電力等工程平整場地工作。鏟運(yùn)機(jī)具有操縱簡單、不受地形限制、能獨(dú)立工作、行駛速度快、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于一類至二類土，如鏟削三類以上土?xí)r，需要預(yù)先松土。鏟運(yùn)機(jī)由鏟斗（工作裝置）、行走裝置、操縱機(jī)構(gòu)和牽引機(jī)等組成。1211—斗門；2—斗體。圖1-33鏟運(yùn)機(jī)的作業(yè)過程a）鏟土b）運(yùn)土c）卸土1223.挖掘機(jī)基坑土方開挖一般均采用挖掘機(jī)施工。挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種，按傳動方式分為機(jī)械傳動和液壓傳動兩種，按土斗作業(yè)裝置分為正鏟挖掘機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、抓鏟挖掘機(jī)及拉鏟挖掘機(jī)，使用較多的是前三種。鏟運(yùn)機(jī)開行路線a）環(huán)形路線1b）環(huán)形路線2c）大環(huán)形路線d）“8”字形路線123（1）正鏟挖掘機(jī)正鏟挖掘機(jī)的外形如圖所示。它適用于開挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車配合完成整個(gè)挖運(yùn)工作。正鏟挖掘機(jī)挖掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土，一般用于大型基坑工程，也可用于場地平整施工。正鏟挖掘機(jī)外形124正鏟挖掘機(jī)的開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對位置的不同分為正向開挖、側(cè)向裝土和正向開挖、后方裝土兩種，前者生產(chǎn)效率較高。正鏟開挖方式a）正向開挖、側(cè)向裝土b）正向開挖、后方裝土125（2）反鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)的外形如圖所示。反鏟挖掘機(jī)適用于開挖一類至三類的砂土或黏土，主要用于開挖停機(jī)面以下的土方。反鏟挖掘機(jī)外形126反鏟挖掘機(jī)可以采用溝端開挖法，即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側(cè)棄土或裝汽車運(yùn)走，也可采用溝側(cè)開挖法，即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開挖，可將土棄于距溝較遠(yuǎn)的地方，裝車回轉(zhuǎn)角度較小，但邊坡不易控制。反鏟開挖方式a）溝端開挖法b）溝側(cè)開挖法127（3）抓鏟挖掘機(jī)機(jī)械傳動抓鏟挖掘機(jī)的外形如圖所示，它適用于開挖較松軟的土。對施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井，采用抓鏟挖掘機(jī)可取得理想效果，也可用于場地平整中土堆與土丘的挖掘。抓鏟挖掘機(jī)還可用于挖取水中淤泥、裝卸碎石、礦渣等松散材料。抓鏟挖掘機(jī)也有采用液壓傳動操縱抓斗作業(yè)的。機(jī)械傳動抓鏟挖掘機(jī)外形128（4）拉鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)適用于一類至三類土的挖掘，可開挖停機(jī)面以下的土方，如較大基坑（槽）和溝渠，挖取水下泥土，也可用于大型場地平整、填筑路基、堤壩等。拉鏟挖掘機(jī)的外形及工作狀況如圖所示。拉鏟挖掘機(jī)外形及工作狀況129二、土方開挖的基本原則《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50202—2018）規(guī)定土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況和施工方案相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超