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1、http:/ 因 喉 武 邀 娱 诱 樱 敌 哎 獭 折 茅 锣 亲 嚼 蒙 遍 砚 摇 汹 炎 瓤 搔 任 蹿 幕 踌 胃 勘 建 蹈 芍 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 第1章 土 方 工 程 （时间：3次课，6学时） 佣 珠 禁 盐 服 麦 愈 羞 梨 全 滥 蹄 深 丧 释 地 权 珐 阉 扬 桂 免 骗 凶 竭 判 匆 妊 母 敌 届 袖 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 第1章 土 方 工 程 n本章学习要求： l掌握土方量计算的方法、场地设计标高确定的方法和用表上作业法进行
2、土方调配。 l能了解识别基槽、深浅基坑的各种支护方法并了解其适用范围和基坑监测项目。 l理解流沙产生的原因，并了解其防治方法；掌握轻型井点设计并了解喷射井点、电渗 井点和深井井点的适用范围。 l掌握基坑土方开挖的一般原则、方法和注意事项，了解常用土方机械的性能及适用范 围并能正确合理地选用。 l掌握填土压实的方法和影响填土压实质量的影响因素。 l掌握土方工程质量标准与安全技术要求。 韶 利 春 釉 许 屠 睹 秦 姜 皱 退 肖 箭 泊 苦 模 蹲 渐 坠 此 餐 耕 镀 早 脱 氦 鬃 伪 夏 涩 羔 董 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 htt
3、p:/ 第1章 土 方 工 程 n1.1 概 述 n1.2 土方与土方调配量计算 n1.3 土方工程施工要点 n1.4 土方工程的机械化施工 n1.5 土方填筑与压实 n1.6 土方工程质量标准与安全技术要求 n1.7 工程实践案例 n1.8 本章学习小结 n1.9 复习思考题 讳 蹲 坝 颧 孜 矢 癸 吟 辰 麦 老 痹 邪 黑 升 好 姬 仕 咐 筒 圆 蓖 招 争 腻 滨 富 天 售 务 积 痢 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1 概 述 u1.1.1 土方工程的施工特点 u1.1.2 土的工程分类与现场鉴别方法 u1.
4、1.3 土的基本性质 航 瞻 度 随 苹 侄 轮 染 妇 歹 章 钉 襟 腺 求 曾 停 杠 崎 烯 苯 谨 较 姜 笆 牲 釉 馋 吊 屑 嫂 垛 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1 概 述 竣 萌 军 退 拧 臆 狈 恬 尼 钱 锅 辈 纸 绵 障 蛮 弟 沤 镑 庭 吮 馏 松 遇 符 晰 模 滤 纸 娄 莽 膜 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1.1 土方工程的施工特点 n常见的土方工程包括： n(1)场地平整：其中包括确定场地设计标高，计算挖、填土方量，
5、合理地进行土方调配 等。 n(2)土方的开挖、填筑和运输等主要施工，以及排水、降水和土壁边坡和支护结构等。 n(3)土方回填与压实：包括土料选择，填土压实的方法及密实度检验等土方工程施工， 要求标高准确，断面合理，土体有足够的强度和稳定性，土方量少，工期短，费用省。但 土方工程具有工程量大、施工工期长、劳动强度大的特点，如大型建设项目的场地平整和 深基坑开挖中，施工面积可达数平方公里，土方工程量可达数百万立方米以上。 n土方工程的另一个特点是施工条件复杂又多为露天作业，受气候、水文、地质和邻近建( 构)筑物等条件的影响较大，且天然或人工填筑形成的土石成分复杂，难以确定的因素较 多。因此在组织土
6、方工程施工前，必须做好施工前的准备工作，完成场地清理，仔细研究 勘察设计文件并进行现场勘察；制定严密合理和经济的施工组织设计，做好施工方案，选 择好施工方法和机械设备，尽可能采用先进的施工工艺和施工组织，实现土方工程施工综 合机械化；制订合理的土方调配方案，制订好保证工程质量的技术措施和安全文明施工措 施，对质量通病做好预防措施等。 碰 闷 饲 屹 钟 璃 帽 靡 林 谬 萄 连 珐 姐 锣 欺 势 疥 胀 搁 幢 坐 悄 蛛 续 慎 埔 激 媚 纲 伯 岛 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1.2 土的工程分类与现场鉴别方法 n
7、土的种类繁多，其分类方法各异。土方工程施工中，按土的 开挖难易程度分为八类，如表1.1所示。表中一至四类为土 ，五至八类为岩石。在选择施工挖土机械和套建筑安装工程 劳动定额时要依据土的工程类别。 磅 碾 陵 屑 庆 纺 吵 镁 瞎 惋 蛋 躺 霓 奏 雅 式 阻 宴 逛 钎 缺 帐 鲤 褐 香 习 捡 锐 珐 浑 溪 麓 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1.2 土的工程分类与现场鉴别方法 掉 亢 惧 拨 枢 耕 负 斑 可 斋 妊 赚 伏 漂 领 盒 体 家 漫 伐 叔 密 奢 肾 驰 缆 堵 熔 院 财 饿 闰 清 华 大 学
8、 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1.2 土的工程分类与现场鉴别方法 续表 组 廓 忆 曲 句 以 乃 烹 涤 右 曹 伯 臣 徽 黑 他 卞 拌 嘴 诈 洁 岂 书 膜 讶 掠 冠 噶 喂 罢 坤 绥 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.1.3 土的基本性质 n1土的天然含水量 n2土的天然密度和干密度 n3土的可松性 n4土的渗透性 冷 合 治 概 刽 麦 奥 谜 竭 稠 况 铰 碘 炔 噪 隅 窜 各 慨 肇 馈 春 渝 扔 窝 蚕 鸯 滦 觉 竞 遥 率 清 华 大 学 土
9、方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2 土方与土方调配量计算 u1.2.1 基坑、基槽土方量计算 u1.2.2 场地平整土方量计算 u1.2.3 土方调配 奏 文 抵 冻 涛 颗 惜 缕 敞 榔 推 越 躲 莆 梧 膛 培 槐 侄 看 今 卫 困 碳 咙 逢 颧 特 纤 甘 搬 沥 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2 土方与土方调配量计算 巍 耀 辖 榴 舜 搀 勺 营 赘 察 鸣 翁 轴 狙 胞 忿 伶 破 纲 沫 趴 辞 邦 执 篇 妈 邵 蓬 古 氮 睁 彦 清 华 大 学 土 方
10、 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.1 基坑、基槽土方量计算 疼 颂 纂 限 瞩 耸 谰 溜 渭 游 笆 苏 蛾 瑰 绝 贪 遁 足 室 萤 镐 啸 戈 乏 蛤 磨 渡 交 窄 即 去 护 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.1 基坑、基槽土方量计算 芬 魂 坚 抖 漓 航 绍 侥 缺 判 肋 颁 笺 幸 膏 茂 灵 意 门 脱 思 陕 叮 删 削 侨 年 纫 耪 泌 逸 板 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.1 基坑
11、、基槽土方量计算 捌 留 靶 幽 西 罕 衙 炉 桶 主 娜 绊 锋 额 缕 杠 媚 口 晶 乏 抚 奏 韭 最 正 捐 主 纲 据 撕 溅 月 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 n1场地设计标高的确定 n对较大面积的场地平整，合理地确定场地的设计标高，对减少土方量和 加速工程进度具有重要的经济意义。一般来说应考虑以下因素： l满足生产工艺和运输的要求。 l尽量利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高。 l场地内挖填方平衡，土方运输量最少。 l要有一定泻水坡度(2)，使能满足排水要求。 l要考
12、虑最高洪水位的影响。 极 芋 屋 拥 立 鞋 陛 坪 残 徒 厂 赊 道 儿 原 丧 祸 堡 堕 暖 蹦 淄 窒 聂 壮 琶 糟 煞 玫 褪 鸣 冀 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 鹃 熏 且 唇 肿 恒 钞 溯 鸦 这 腔 地 红 气 豹 湿 册 党 逝 煌 扯 览 六 独 浓 却 鬃 泰 筛 译 植 厚 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 帚 懒 匡 膀 用 依 关 罗 彦 件 诫 催 符 涵 久 骋 广 萍
13、 镇 梁 幕 焉 粒 甘 惕 创 壶 侗 孺 渡 启 囊 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 豪 秤 卑 厅 护 娄 粥 腐 雾 磊 乎 痪 婆 瞬 挞 塑 谓 丢 者 涝 碑 缘 漏 给 蘑 疏 迈 好 碴 宗 糜 汉 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 金 晦 默 辅 荔 偏 爪 姨 风 梳 靳 扼 彪 碑 碎 残 肄 于 姓 榔 县 矩 桨 俊 砸 洛 易 云 是 射 厂 寇 清 华 大 学 土 方 工 程 讲
14、 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.2 场地平整土方量计算 援 膳 跋 兹 姿 让 屿 悼 啥 葵 锰 刺 抓 迫 畔 孽 钟 澜 奸 饯 嘲 秆 袄 革 从 跺 辖 舅 北 利 罩 韵 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.3 土方调配 n1土方调配原则 n土方工程量计算完成后，即可着手对土方进行平衡与调配。土方的平衡与调配是土方规划 设计的一项重要内容，是对挖土的利用、堆弃和填土的取得这三者之间的关系进行综合平 衡处理，达到使土方运输费用最小而又能方便施工的目的。土方调配原则主要有： n(1)应
15、力求达到挖、填平衡和运输量最小的原则。这样可以降低土方工程的成本。然而 ，仅限于场地范围的平衡，往往很难满足运输量最小的要求。因此还需根据场地和其周围 地形条件综合考虑，必要时可在填方区周围就近借土，或在挖方区周围就近弃土，而不是 只局限于场地以内的挖、填平衡，这样才能做到经济合理。 n(2)应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。当工程分期分批施工时，先期工程的土 方余额应结合后期工程的需要而考虑其利用数量与堆放位置，以便就近调配。堆放位置的 选择应为后期工程创造良好的工作面和施工条件，力求避免重复挖运。如先期工程有土方 欠额时，可由后期工程地点挖取。 n(3)尽可能与大型地下建筑物的施工相结
16、合。当大型建筑物位于填土区而其基坑开挖的 土方量又较大时，为了避免土方的重复挖、填和运输，该填土区暂时不予填土，待地下建 筑物施工之后再行填土。为此，在填方保留区附近应有相应的挖方保留区，或将附近挖方 工程的余土按需要合理堆放，以便就近调配。 n(4)调配区大小的划分应满足主要土方施工机械工作面大小(如铲运机铲土长度)的要求 ，使土方机械和运输车辆的效率能得到充分发挥。总之，进行土方调配，必须根据现场的 具体情况、有关技术资料、工期要求、土方机械与施工方法，结合上述原则，予以综合考 虑，从而做出经济合理的调配方案。 植 乞 霞 绽 冈 煌 栅 日 曙 虐 亢 寅 炕 旋 卢 聚 佃 上 腮 颊
17、 旋 呀 振 魄 饯 蓖 桃 横 稼 眯 铭 要 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.3 土方调配 n2土方调配区的划分 n场地土方平衡与调配，需编制相应的土方调配图表，以便施工中使用。其方法如下： n1)划分调配区 n(1)在场地平面图上先划出挖、填区的分界线(零线)，然后在挖方区和填方区适当地分 别划出若干个调配区。划分时应注意以下几点： n划分应与建筑物的平面位置相协调，并考虑开工顺序、分期开工顺序。 n调配区的大小应满足土方机械的施工要求。 n调配区范围应与场地土方量计算的方格网相协调，一般可由若干个方格组成一个调 配区
18、。 n当土方运距较大或场地范围内土方调配不能达到平衡时，可考虑就近借土或弃土， 一个借土区或一个弃土区可作为一个独立的调配区。 n(2)计算各调配区的土方量，并将它标注于图上。 n2)求出每对调配区之间的平均运距 n平均运距即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。因此，求平均运距，需先求出每个 调配区的土方重心。其方法如下： 粪 及 揩 皱 劈 脚 琳 坝 糖 缮 初 在 铭 服 蚂 瞅 村 岛 牌 岸 辰 真 夫 硅 蛆 惜 际 盎 毋 适 整 哄 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.3 土方调配 游 恒 伶 翱 壳 诫 职
19、淋 躺 垦 阿 漆 甜 妙 套 棘 按 砚 怯 捡 账 术 车 稼 互 托 畦 挑 肇 渍 共 阮 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.2.3 土方调配 n所有填挖方调配区之间的平均运距均需一一计算，并将计算 结果列于土方平衡与运距表内。 n当填、挖方调配区之间的距离较远，采用自行式铲运机或其 他运土工具沿现场道路或规定路线运土时，其运距应按实际 情况进行计算。 n3用“表上作业法”求解最优调配方案 n最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用“表 上作业法”求解。 效 箍 犯 售 胶 予 侵 乞 坤 赴 伎 杉 屯 掌 这
20、间 蜂 细 乍 朽 绎 抠 税 歇 诣 讥 曳 枷 六 倾 几 溯 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3 土方工程施工要点 u1.3.1 施工准备 u1.3.2 土方边坡与土壁支撑 u1.3.3 施工排水与降水 吹 捂 煎 卑 丛 钦 睫 窍 聂 培 鸯 坪 名 巍 棋 如 疡 象 伦 挥 爸 浚 动 藕 跋 猜 渗 准 氏 姑 郑 让 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3 土方工程施工要点 诊 涛 毅 冰 取 屎 酪 忱 老 爪 矢 戴 油 耕 谨 渠 郑 沉 搂
21、兰 连 蛙 恒 援 丽 痔 痹 提 屉 扰 抹 揉 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3.1 施工准备 n土方工程施工前通常需完成下列准备工作：施工场地的清理；地面水排除；临时道路修筑；油燃料和其 他材料的准备；供电与供水管线的敷设；临时停机棚和修理间等的搭设；土方工程的测量放线和编制施 工组织设计等。 n1场地清理 n场地清理包括清理地面及地下各种障碍。在施工前应拆除旧有房屋和古墓，拆迁或改建通讯、电力设备 、上下水道以及地下建筑物，迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等。此项工作由业主委托有资质的拆卸 拆除公司或建筑施工公司完成，发
22、生费用由业主承担。 n2排除地面水 n场地内低洼地区的积水必须排除，同时应注意雨水的排除，使场地保持干燥，以利于土方施工。地面水 的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。 n应尽量利用自然地形来设置排水沟，使水直接排至场外，或流向低洼处再用水泵抽走。主排水沟最好设 置在施工区域的边缘或道路的两旁，其横断面和纵向坡度应根据最大流量确定。一般排水沟的横断面不 小于0.5m0.5m，纵向坡度一般不小于2。场地平整过程中，要注意排水沟保持畅通，必要时应 设置涵洞。山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡上开挖截水沟。在低洼地区施工时，除开挖排水 沟外，必要时应修筑挡水土坝，以阻挡雨水的流入。 n3
23、修筑临时设施 n修筑好临时道路及供水、供电等临时设施，做好材料、机具及土方机械的进场工作。 n4做好土方工程的测量和放灰线工作 n放灰线时，可用装有石灰粉末的长柄勺靠着木质板侧面，边撒、边走，在地上撒出灰线，标出基础挖土 的界线。 愿 鄙 亥 膝 觉 烂 洼 冒 蛊 膜 仿 芽 觉 友 罗 烹 探 类 存 知 申 曹 侠 千 旷 绣 甜 釉 楞 材 岛 卿 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3.2 土方边坡与土壁支撑 n土壁的稳定，主要是由土体内摩擦阻力和粘结力来保持平衡，一旦土体 失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事故
24、。同时会影响工 期，有时还会危及附近的建筑物。 n造成土壁塌方的原因主要有： n边坡过陡，使土体的稳定性不足导致塌方；尤其是在土质差，开挖 深度大的坑槽中。 n雨水、地下水渗入土中泡软土体，从而增加土的自重同时降低土的 抗剪强度，这是造成塌方的常见原因。 n基坑上口边缘附近大量堆土或停放机具、材料，或由于行车等动荷 载，使土体中的剪应力超过土体的抗剪强度。 n土壁支撑强度破坏失效或刚度不足导致塌方。 n为了防止塌方，保证施工安全，在基坑(槽)开挖时，可采取以下措施。 举 扇 疙 蔽 燎 壳 淮 牛 碱 粗 鸯 丑 馏 呵 首 帜 噶 罕 睡 阎 依 患 绿 勾 顶 部 怠 抑 拈 桌 栖 旭
25、清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3.2 土方边坡与土壁支撑 n1放足边坡 n2设置支撑 类 寄 羚 恿 斥 仍 奈 杀 僻 粕 肢 秩 计 蛇 垄 厦 魔 纲 恳 宿 百 靠 寨 范 瞪 猩 挪 叹 挑 菠 炊 缨 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3.3 施工排水与降水 n在开挖基坑或沟槽时，土壤的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入 坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常进行， 防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方 法
26、可分为明排水法(如集水井、明渠等)和人工降低地下水法两种。 垄 跟 帜 桨 籽 萄 碾 利 搔 痕 能 钩 冕 述 断 暗 氖 咽 杭 宏 条 劫 宦 插 荆 涛 静 筋 息 霉 倘 拔 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.3.3 施工排水与降水 n1明排水法 n2人工降低地下水位 n3井点降水的种类 n4. 一般轻型井点 n5轻型井点的布置 n6轻型井点的计算 n7轻型井点系统设计实例 n8 回灌井点法 n9其他井点简介 畔 爪 铸 汤 型 咱 慧 袁 萨 骗 斡 牙 储 史 玄 不 羽 酬 尽 文 寂 缩 衡 虐 绰 呻 因 烃
27、 兽 争 继 捻 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4 土方工程的机械化施工 u1.4.1 常用土方施工机械 u1.4.2 土方挖运机械选择和机械挖土的注意 事项 u1.4.3 基坑土方开挖方式 儡 退 努 哇 恫 信 寅 踩 孟 堤 胶 溃 胆 典 诧 瘪 荫 密 吱 三 龋 舌 部 碘 且 骂 鸡 庐 糕 继 祝 瓶 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4 土方工程的机械化施工 碟 宁 蒙 疗 影 芽 涉 朱 帐 狄 康 彭 坷 篮 萎 自 戮 奴 挟 腐 肠 瞻
28、府 耐 脱 脑 婴 征 楞 犬 氨 涉 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.1 常用土方施工机械 n土方工程的施工过程包括：土方开挖、运输 、填筑与压实等。由于土方工程量大、劳动 繁重，施工时应尽可能采用机械化、半机械 化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工 进度、降低工程造价。 延 鸳 哭 周 瘦 亡 搓 焰 总 安 围 海 澈 攫 光 洼 虏 播 讨 适 苦 俊 食 入 堑 峭 咬 块 惑 转 猾 傈 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.1 常用土方施工机械
29、n1推土机 n推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式拖拉机上安装推土铲刀等工 作装置而成的机械。 n2铲运机 n铲运机是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平的土方机械。 n3单斗挖土机施工 n单斗挖土机是基坑(槽)土方开挖常用的一种机械。按其行走装置的不同，分为履 带式和轮胎式两类。根据工作的需要，其工作装置可以更换。依其工作装置的不 同，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。 萤 蛮 屉 扒 罢 熄 矢 爵 首 孩 春 闻 霞 物 窃 痘 荷 醋 瓦 察 凡 戮 唤 常 末 菱 遗 役 姬 等 安 刑 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义
30、http:/ 1.4.1 常用土方施工机械 啃 蟹 店 叠 乃 痒 刑 聪 风 枷 程 馏 葡 横 霓 稀 尽 躁 民 渝 炙 菲 弃 旭 洲 购 铱 绝 谗 塑 潘 民 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.1 常用土方施工机械 豆 铱 佛 阻 庚 量 荒 雀 轩 鸥 墒 松 聚 太 浓 钓 来 柞 徊 霍 匿 仅 芹 嗓 绰 姬 膳 村 粕 肿 刁 寒 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.2 土方挖运机械选择和机械挖土 的注意事项 n土方挖运机械选择和机械挖土的
31、注意事项如下： n(1)机械开挖应根据工程地下水位高低、施工机械条件、进度要求等合理地选用施工机械，以充分 发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。一般深度2m以内、基坑不太长时的土方开挖，宜采用 推土机或装载机推土和装车；深度在2m以内且长度较大的基坑，可用铲运机铲运土或加助铲铲土；对 面积大且深的基坑，且有地下水或土的湿度大，基坑深度不大于5m可采用液压反铲挖掘机在停机面一 次开挖；深5m以上，通常采用反铲分层开挖并开坡道运土。如土质好且无地下水也可开沟道，用正铲 挖土机下入基坑分层开挖，多采用0.5m3、1.0m3斗容量的液压正铲挖掘。在地下水中挖土可用拉铲 或抓铲，效率较高。 n(2
32、)使用大型土方机械在坑下作业，如为软土地基或在雨期施工，进入基坑行走需铺垫钢板或铺路 基箱垫道。所以对大型软土基坑，为减少分层挖运土方的复杂性，还可采用“接力挖土法”(如图1.60所 示)。它是利用两台或三台挖土机分别在基坑的不同标高处同时挖土。一台在地表，两台在基坑不同标 高的台阶上，边挖土边向上传递到上层由地表挖土机装车，用自卸汽车运至弃土地点。如上部可用大型 反铲挖土机，中、下层可用反铲液压中、小型挖土机，以便挖土、装车均衡作业，机械开挖不到之处， 再配以人工开挖修坡、找平。在基坑纵向两端设有道路出入口，上部汽车开行单向行驶。用本法开挖基 坑，可一次挖到设计标高，一次完成，一般两层挖土可
33、挖到-10m，三层挖土可挖到-15m左右。这种 挖土方法与通常开坡道运输汽车运土相比，土方运输效率受到影响。但对某些面积不大、深度较大的基 坑，本身开坡道有困难，此法可避免将载重汽车开进基坑装土、运土作业，工作条件好，效率也较高， 并可降低成本。最后用搭枕木垛的方法，使挖土机开出基坑(如图1.61所示)或牵引拉出；如坡度过陡 也可用吊车吊运出坑。 喀 竖 回 膏 敞 敢 答 瑚 竭 蜘 绩 蚊 迂 濒 焰 胺 天 凿 扁 廷 液 鞭 况 别 悍 国 璃 技 唤 层 趴 蚜 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.2 土方挖运机械选择
34、和机械挖土 的注意事项 颤 薪 沼 臆 扎 梗 勃 贮 瞥 少 摩 陷 馁 犁 趣 掠 拎 巧 冲 鱼 举 毕 押 钩 僵 读 说 瑶 钒 狭 喘 棒 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.2 土方挖运机械选择和机械挖土 的注意事项 n(3)土方开挖应绘制土方开挖图，确定开挖路线、顺序、范围、基底标高、边坡坡度、排水沟、集 水井位置以及挖出的土方堆放地点。绘制土方开挖图应可能使机械多挖。 n(4)由于大面积基础群基坑底标高不一，机械开挖次序一般采取先整片挖至一平均标高，然后再挖 个别较深部位。当一次开挖深度超过挖土机最大挖掘高度(
35、5m以上)时，宜分二至三层开挖，并修筑 10%15%坡道，以便挖土及运输车辆进出。 n(5)基坑边角部位，即机械开挖不到之处，应用少量人工配合清坡，将松土清至机械作业半径范围 内，再用机械掏取运走。人工清土所占比例一般为1.5%4%，修坡以厘米作限制误差。大基坑宜另 配一台推土机清土、送土、运土。 n(6)挖土机、运土汽车进出基坑的运输道路，应尽量利用基础一侧或两侧相邻的基础以后需开挖的 部位，使它互相贯通作为车道，或利用提前挖除土方后的地下设施部位作为相邻的几个基坑开挖地下运 输通道，以减少挖土量。 n(7)由于机械挖土对土的扰动较大，且不能准确地将地基抄平，容易出现超挖现象。所以要求施工
36、中机械挖土只能挖至基底以上20cm30cm，其余20cm30cm的土方采用人工或其他方法挖除。 n(8)机械挖土施工工艺流程： 暑 旗 趴 卓 邑 泡 护 稼 似 舔 酪 丹 升 讨 陡 赶 捉 玩 俊 驾 属 阑 箱 嗓 权 脂 唾 廉 搜 吨 热 顿 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3 基坑土方开挖方式 n基坑开挖分两种情况：一是无支护结构基坑的放坡开挖，二是有支护结构基坑的开挖。 n1无支护结构基坑放坡开挖工艺 n采用放坡开挖时，一般基坑深度较浅，挖土机可以一次开挖至设计标高，所以在地下水位 高的地区，软土基坑采用反铲
37、挖土机配合运土汽车在地面作业。如果地下水位较低，坑底 坚硬，也可以让运土汽车下坑，配合正铲挖土机在坑底作业。当开挖基坑深度超过4m时 ，若土质较好，地下水位较低，场地允许，有条件放坡时，边坡宜设置阶梯平台，分阶段 、分层开挖，每级平台宽度不宜小于1.5m。 n在采用放坡开挖时，要求基坑边坡在施工期间保持稳定。基坑边坡坡度应根据土质、基坑 深度、开挖方法、留置时间、边坡荷载、排水情况及场地大小确定。放坡开挖应有降低坑 内水位和防止坑外水倒灌的措施。若土质较差且基坑施工时间较长，边坡坡面可采用钢丝 网喷浆进行护坡，以保持基坑边坡稳定。 n放坡开挖基坑内作业面大，方便挖土机械作业，施工程序简单，经济
38、效益好。但在城市密 集地区施工，条件往往不允许采用这种开挖方式。 n2支护结构基坑的开挖工艺 n支护结构基坑的开挖按其坑壁结构可分为直立壁无支撑开挖、直立壁内支撑开挖和直立壁 拉锚(或土钉、土锚杆)开挖(如图1.62所示)。有支护结构基坑开挖的顺序、方法必须与设 计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”和“分层、分段、对 称、限时”的原则。 浸 紧 狠 畔 跑 颊 畅 辊 让 敲 倾 弄 掂 嚼 缄 煤 兰 笼 醛 蠕 拔 鲸 妒 虹 摧 基 居 钝 露 唾 嫉 惰 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3
39、基坑土方开挖方式 钉 惦 矢 挥 务 僵 舅 蔗 雷 膏 迷 贼 奠 哪 舰 漓 钾 原 纪 瞅 剧 沸 法 孩 鸡 锋 跋 黑 倒 署 亡 告 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3 基坑土方开挖方式 n1)直立壁无支撑开挖工艺 n这是一种重力式坝体结构，一般采用水泥土搅拌桩作坝体材料，也可采用粉喷桩等复合桩体作坝体。重 力式坝体既挡土又止水，给坑内创造宽敞的施工空间和可降水的施工环境。 n基坑深度一般在5m6m，故可采用反铲挖土机配合运土汽车在地面作业。由于采用止水重力坝的基 坑，地下水位一般都比较高，因此很少使用正铲下坑挖
40、土作业。 n2)直立壁内支撑开挖工艺 n在基坑深度大、地下水位高、周围地质和环境又不允许做拉锚和土钉、土锚杆的情况下，一般采用直立 壁内支撑开挖形式。基坑采用内支撑，能有效控制侧壁的位移，具有较高的安全度，但减小了施工机械 的作业面，影响挖土机械、运土汽车的效率，增加施工难度。 n采用直立壁内支撑的基坑，深度一般较大，超过挖土机的挖掘深度，需分层开挖。在施工过程中，土方 开挖和支撑施工需交叉进行。内支撑是随着土方的分层、分区开挖，形成支撑施工工作面，然后施工内 支撑，结束后待内支撑达到一定强度以后进行下一层(区)土方的开挖，形成下一道内支撑施工工作面， 重复施工，从而逐步形成支护结构体系。所以
41、，基坑土方开挖必须和支撑施工密切配合，根据支护结构 设计的工况，先确定土方分层、分区开挖的范围，然后分层、分区开挖基坑土方。在确定基坑土方分层 、分区开挖范围时，还应考虑土体的时空效应、支撑施工的时间、机械作业面的要求等。 n当有较密内支撑或为了严格限制支护结构的位移，常采用盆式开挖顺序，即在尽量多挖去基坑下层中心 区域的土方后，架设十字对撑式钢管支撑并施加预紧力，或在挖去本层中心区域土方后，浇筑钢筋混凝 土支撑，并逐个区域挖去周边土方，逐步形成对围护壁的支撑。这时使用的机械一般为反铲和抓铲挖土 机。必要时，还可对挡墙内侧四周的土体进行加固，以提高内侧土体的被动土压力，满足控制挡墙变形 的要求
42、。如图1.63所示为某广场基坑盆式开挖及支撑施工顺序示意图。 略 翔 烹 岿 昧 芥 厩 衰 畔 郴 羞 许 冀 哎 蟹 凳 攀 草 恍 眯 矢 罐 兑 哄 期 挤 痒 噪 望 炼 狭 锤 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3 基坑土方开挖方式 图1.63 某广场基坑盆式开挖、支撑施工顺序示意图 隔 扶 睛 危 爸 戎 喇 孰 不 么 怎 熔 殴 涌 补 汤 叠 粱 搅 拘 鸭 腹 剂 举 驾 堆 吟 娇 褐 咯 妒 昼 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3
43、基坑土方开挖方式 冕 悄 脑 语 槛 滚 奔 蟹 径 酪 迎 叶 沿 郭 照 欠 钱 隘 蓑 岁 缚 辫 佐 拄 菊 尊 涛 傲 崖 碰 践 早 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3 基坑土方开挖方式 n3基坑土方开挖中应注意的事项 n(1)支护结构与挖土应紧密配合，遵循先撑后挖、分层分段、对称、限时的原则。 n挖土与坑内支撑安装要密切配合，每次开挖深度不得超过将要加支撑位置以下500mm，防止立柱及支 撑失稳。每次挖土深度与所选用的施工机械有关。当采用分层分段开挖时，分层厚度不宜大于5m，分 段的长度不大于25m，并应快挖快
44、撑，时间不宜超过1d2d，以充分利用土体结构的空间作用，减少 支护结构的变形。为防止地基一侧失去平衡而导致坑底涌土、边坡失稳、坍塌等情况，深基坑挖土时应 注意对称分层开挖的方法。另外，如前所述，土方开挖宜选用合适施工机械、开挖程序及开挖路线；而 且开挖中除设计允许，挖土机械不得在支撑上作业或行走。 n(2)要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜。 n对一般先打桩、后挖土的工程，如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时地基卸土，打桩时积聚的土体 应力释放，再加上挖土高差形成侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移 和倾斜，所以打桩后应有一段停歇时间，待土体应力释放、重新固结后再开挖，
45、同时挖土要分层、对称 ，尽量减少挖土时的压力差，保证桩位正确。对于打预制桩的工程，必须先打工程桩再施工支护结构， 否则也会由于打桩挤土效应，引起支护结构位移变形。 n(3)注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间过长。 n基坑开挖过程中，不宜在坑边堆置弃土、材料和工具设备等，尽量减轻地面荷载，严禁超载。基坑开挖 完成后，应立即验槽，并及时浇筑混凝土垫层，封闭基坑，防止暴露时间过长。如发现基底土超挖，应 用素混凝土或砂石回填夯实，不能用素土回填。若挖方后不能立即转入下道工序或雨期挖方时，应在坑 槽底标高上保留15cm30cm厚的土层不挖，待下道工序开工前再挖掉。冬期挖方时，每天下班前应 挖一步(30cm左右)虚土或用草帘覆盖，以防地基土受冻。 液 辽 堂 落 渣 拒 柿 徊 蛹 叭 吵 麓 诗 拌 趾 角 教 昆 峪 愈 匪 若 柒 树 撼 夫 劣 蔬 戏 呜 锯 诬 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 清 华 大 学 土 方 工 程 讲 义 http:/ 1.4.3 基坑土方开挖方式