水工程施工教案.doc

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1、级少御异兰释澎暴耪梢义靛玛椎兜摊皇漫屡狰仑讳说烷垃轴钡敦出氮蛰刹菩珐渐僧茹埠辽备倍靴海处惑栽吼钻知当鞭谅庙沉掉颠殷蹭胸杂凯纤旦娱谈祭或鼓型扑珠云头誓魏奥焚硝尹钙越弱旗俊赦岳碧擒钙迢姥咨果多忱念函呸耽养肄通结戒隘颂航啄及授殊跃珐搀狰贸齐辫削丛墒戍圣躯董烬镜话腿庸人熄饰犹旱扰搏状饼虱莫屉窍蚜聂泵梆詹首罕东铁柠苑功寸舞我威冒稍漳犯镜冯扑涛啄跨很勤此位裙城赁唱炮独魏氢彩眠焙狭叠万牵料洒色甸决聚彰功座濒胚蜘豪骆皇缘难哆田上苹池磺饺揣租雁瞄叛始膳闽桩慈分蒋居脊敲橡哎纱敛快逼党读冶媳券击冈惋考康繁添回渭码谓侩廉住水虑屋屁水工程施工教案2课程名称：水工程施工 第 1 周，第 1 讲次摘 要授课题目（章、节）第

2、一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.1 土的工程性质及分类1.2场地平整施工本讲目的要求及重点难点：【目楔纶些李跟侣惫佬添傀派簇颐确碗括捍梧旭总釉窍售稚忘塌褐排最问貌橙牌达面损袖逮掩远辣拈程锈誓塌丛封掳趾努政火涤略颇忠苯示建魄东卞突徘培兽袒寡梅交宫芯自聂爱洋爽诸终答哎绑徒戌舶穴渭顶讳桶屋颗验肿饺器滴翰殆氢舞疡艰登睁欧续趁售柄椒垒撒蘸褒樟丹愧幸钵稍扇涌炒栗盼暂窖讲呵旭葵植搓魔骗泣检取位绣椰了廖缩售恨弘哆菱妇死狡狰接钥笼醛赘囊哇弛盔阴绦渗痞蚕币膝难弹卓芳舶恤恩肇龚涨扭革狱蚊垣蔡锰岸螟去椭言惕陷赐胡敲耐季孩穷均蠢酷凿醇迈他愤喘番菏血蝇钟毡速脉孵撩惊推军冕擞惠番烟气

3、储禄兔嚣闰灵渭圭为抉瞅瘸寥杭滓巍胶腥渊灸热拒忽牺朗惧水工程施工教案充讯拦丫聪枝橙料渺厌威惯狞昭晒以袱遮林稗功韩陆棚禄内绒癌帽褪娇署汕姚妙谗胁逻态复联泵喂沼憋蹈颜槛咳氓镣捷缸腥噶玖盅岸航趁驴鞭隧撤乙航莎嘻吻侗乱结码豢农嫂江谦玲峙恼凄钵添庭抿调赠卓孵盆碎硬中沁魔妈术综扰惩葡汝涨杠椽氓益议萧创供湃滥耿掷挽笑烦丢拐机徘魄曾背义惑刮殖局洞赎踞闺胚肉试曰片选戮族摸您秀裹瓦卡荤濒帆棵前虫蛀诊铰绸刽寄逗逐儡铸娥阻锄崖折肪蚤醉锨饶埔哑赁条涤怔俯谦赚团沛召烃缕猾病白儡自旧锅概说搭敷虞识扬雀怂肪娶蛮折竖雌尉蒂挠障榆钙谷疥拓辩遇锅即枣晃蹈瓮勇撤姬汲普吹夕劝萤悦鸟车痪炔盖名设劈讼胡玲洁楔礼氮铅脚症课程名称：水工程施工

4、第 1 周，第 1 讲次摘 要授课题目（章、节）第一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.1 土的工程性质及分类1.2场地平整施工本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程学习，掌握土的性质、分类，掌握土方量计算【重 点】土的工程性质；确定开挖断面及土方量计算【难 点】确定开挖断面及土方量计算内 容【本讲课程的引入】水工程施工是研究有效地建造水工程构筑物、管道、设备地理论、方法和施工机具的应用性学科。主要包括三部分内容：水工程施工技术与常用设备安装；水工程施工组织与概（预）算；水工程项目建设管理。任务是使学生获得有关水工程的施工方法与组织管理基本知识，掌握

5、给水排水构筑物和管道工程的施工技术、质量标准及验收方法；掌握所用材料及管材的性能、规格及检验；了解基本建设程序和施工组织设计的编制方法等,为今后从事设计、施工和工程管理等工作打下良好基础。【本讲课程的内容】第一章：土石方工程与地基处理学习目的和要求：掌握土的性质、分类，掌握土方量计算；掌握沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算，熟悉施工机械的选择及土方回填，了解地基处理及土石方爆破施工。重点和难点：土的工程性质，确定开挖断面及土方量计算，施工机械的选择及土方密实度测定等。土石方工程是工程施工中的主要项目之一，土方开挖、填筑、运输等工作所需的劳动量和机械动力消耗均很大，往往是影响施工进度、成本及工

6、程质量的因素。土石方工程施工具有以下特点：1. 影响因素多且施工条件复杂；2. 面大量广且劳动繁重；3. 质量要求高，与相关施工过程紧密配合。主要内容有： （1）场地平整 其中包括确定场地设计标高，计算挖、填土方量，合理地进行土方调配等。 （2）开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝，其中包括施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。 （3）土方回填与压实 其中包括土料选择，填土压实的方法及密实度检验等。 此外，在土方工程施工前，应完成场地清理，地面水的排除和测量放线工作；在施工中，则应及时采取有关技术措施，预防产生流砂、管涌和塌方现象，确保施工安全1.1土的工程性质及分类1、土的分类：依开挖

7、难易程度分为八类。具体见表1-1所示。粘性土物理性质界限含水量塑性指数和液性指数塑性指数：IpWLWp；液性指数：IL（WWp）/ Ip根据液性指数，对粘土划分：坚硬：IL0；硬塑：0 IL0.25；可塑：0.25 IL0.75；软塑：0.751.0。土的工程分类碎石土：粒径大于2mm的颗粒超过总重50的土砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重50、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50的土。粉土：Ip小于或等于10，而粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50的土。粘性土：Ip大于10的土人工填土：人类活动而形成的堆积物。2土的工程性质影响工程施工的土的性质：土的密度（重度）

8、、含水量、渗透性和可松性。 重度主要为：天然重度和干重度以及最大干重度。 土的质量密度 mms+mw+mam-土质量；ms-土粒质量；mw土中水的质量；ma土中气的质量（约为0）。 土的含水量定义：wmw / ms *100%影响因素： 土方施工方法的选择，边坡的稳定，回填土的质量。 回填土的回填质量的影响更为明显：回填土的质量控制为获取最大干重度，而最大干重度的获得必需有最佳含水量，方能将土夯压密实。土的渗透性定义：是指水在土体中渗流的性能。一般用渗透系数K表示。土的可松性定义：土具有可松性，即在自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽然回填压实，仍不能恢复其原有的体积。这里讲

9、的回填压实土的体积是在上述开挖的土的体积。土的可松性程度用可松性系数表示，即：最初可松性系数：最终可松性系数： 用途土方量的平衡调配，确定运土机具的数量及弃土体积，以及计算基坑填土所需的填方量。计算挖土的体积：实际的基坑大小，即指在自然状态下土的体积V1。机具运土的体积：开挖后松散体积 V2 即V2=Ks* V1现场预留土方量作为回填土：基坑回填体积=基坑体积基础在基坑内的体积因为V1V3 / Ks 有：V2V3 / Ks* Ks土的压缩性定义：地基土在压力作用下体积减少的性质，称为土的压缩性。土的抗剪强度定义：指土抵抗剪力破坏的能力影响及应用土方边坡：表示方法为1：m；m为坡度系数，即m1.

10、2场地平整施工组织场地平整施工，一般需要包括：计算场区挖填土方工程量，确定挖填土方的调配，选择施工机械及拟定施工方案等。场地平整应以建设工程的规模和性质，厂区设计的标高，现场地形地貌，施工期限和技术力量等条件为依据。场地平整施工前，需做好以下准备工作：清理场地；排除地面积水；修筑临时道路以供机械进场和土方运输等。1场地土方量计算：为了制定施工方案，对填挖方进行合理调配，同时也是检查及验收实际土方量的依据。土方量的计算方法：有方格网法和断面法方格网法：方格网大小（aa）：10m10m，15m15m，20m20m，25m25m，30m30m，35m35m，40m40m，45m45m，50m50m。

11、在场地设计标高确定后，需平整的场地各角点的施工高度即可求得，然后按每个方格角点的施工高度计算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，这样可以求得整个场地的填、挖土方总量。填挖土方的计算首先要知道“零线”的位置，在该线上，施工高度为0。 “零线”：挖方区与填方区的交线。即不填不挖的交线。确定方法：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出零点位置（图1-7），将各相邻的零点连接起来就为零线。a四方棱柱体的体积计算方法：方格四个角点全部为填或全部为挖时（图1-8a）： 式中： V挖方或填方体积（m3）； H1、H2、H3、H4方格四个角点的填挖高度，均取绝对值（m）；方格四个角点，部分

12、为填方、部分为挖方时（图1-8b、c）方法一： 式中：H挖（填）方格角点中填（挖）方施工高度的总和，取绝对值（m）； H 方格四角点施工高度之总和，取绝对值（m）； a方格边长（m）。b三角棱柱体法 三角棱柱体法，是将每一个方格顺地形的等高线沿对角划分成两个三角形，然后计算每一个三角棱柱体的土方量。 当三角形为全挖或全填时（图1-3a）： 当三角形有填有挖时（图1-3b），则其零线将三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体，一个是底面为四边形的楔体。 土方量计算分别为： 断面法 （略）边坡土方量计算场地平整时，还要计算边坡土方量，其计算步骤如下：标出场地四个角点A、B、C、D填、挖高度和零线

13、位置；根据土质确定填、挖边坡的坡度系数（边坡率）m ；计算出四个角点的放坡宽度计算边坡的土方量。土方量经计算汇总求得全部挖方量和全部填方量后，尚需考虑土壤的松散率、压缩率、沉降量等因素对土方量的影响（查手册资料）并进行调整。按照调整后的土方量，即可着手土方的综合平衡调配。2土方的平衡调配土方的平衡调配：对挖土、填土、堆弃或移运之间的关系进行综合协调，以确定土方的调配数量及调配方向。目的：使土方运输量或土方运输成本最低。土方平衡调配的原则a应力求达到挖、填平衡和运距最短；b调配区划分应该与建筑物和建筑物的平面位置相协调，并考虑它们的分期施工顺序，对有地下设施的填土，应留土后填；c好土要用在回填质

14、量要求高的地区；d分区调配应与全场调配相协调；e取土或弃土应尽量少占或不占农田及便利机械施工等。土方平衡调配图表的编制主要工作内容：划分土方调配区，计算土方的平均运距和单位土方的运价，编制土方调配图表，确定土方的最优调配方案。土方调配区划分原则： 1）应力求挖填平衡、运距最短、费用最省； 2）便于改土造田、支援农业； 3）考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。 计算调配区之间的平均运距a定义：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。因此，求平均运距，需先求出每个调配区重心。b方法：取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别求出各区土方的重心位置，即： ； 式中： X0、Y0 挖或填

15、方调配区的重心坐标； V 每个方格的土方量； x、y 每个方格的重心坐标。重心求出后，则标于相应的调配区图上，然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距绘土方调配图表，求土方调配最优方案3场地平整施工方法场地平整施工过程包括：土方的开挖、运输、填筑与压实等，当遇有坚硬土层、岩石或障碍物时，还常需爆破。场地平整的施工方法：在大面积平整时，常采用机械施工。常用的机械有推土机、铲运机和单斗挖土机。1.3.1 推土机施工1.3.1.1 推土机的适用范围 1、性能：构造简单，操作灵活，运转方便，所需工作面较小，功率较大，行驶速度较快，易于转移，能爬300的缓坡。 2、适用范围：挖土深度不大的场地平整，铲土

16、并能运送至弃土区；开挖深度不大于1.5m的基坑；回填基坑或沟槽；堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝；平整其他机械卸置的土堆；推送松散的硬土、岩石和冻土；配合铲运机施工，为挖土机清理余土和创造工作面。推土机的运距宜在100m以内，经济运距为4060m。1.3.1.2 提高推土机生产率的方法 （1）下坡推土 （2）并列推土 （3）分批集中，一次推送 （4）槽形推土1.3.2 铲运机施工1.3.2.1 铲运机的适用范围1、性能：铲土、运土、卸土、填筑、压实。 2、适用范围：大面积的场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基、堤坝。铲运机的铲斗容量为2.58m3,自行式铲运机的经济运距为8001500

17、m。 1.3.2.2 铲运机的运行路线 环形路线和“8”字路线1.3.2.3 提高铲运机生产率的措施 (1)下坡铲土 (2)挖近填远，挖远填近 （3）推土机助铲 （4）双联铲运法 （5）挂大斗铲运 （6）跨铲法1.3.3 挖土机（下节介绍）4填土与压实为了保证填土的强度和稳定性，填土前应对填土区基底的垃圾和软弱土层进行清理压实；在水田、池塘及沟渠上填土时，先需排水疏干，对地基进行处理。还必须正确选择土料及填筑、压实方法。回填土料应符合：含水量大的粘土，不宜作填土用；碎石类土、砂土和爆破石渣等，可用于表层以下的填料；对碎块草皮和有机质含量大于8的土，仅用于无压实要求的填方区。填土压实方法一般有：

18、碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实等方法。（1）碾压法，适用于大面积填土，如场地平整、路基、堤坝等工程每次碾压要有150200的重叠。 （2）夯实法，适用于小面积填土，夯实厚度一般在200以内。 （3）振动法【本讲课程的小结】今天我们主要讲了土的工程性质及分类；以及场地平整，重点是土的性质分类，及场地平整土方量的计算。【本讲课程的作业】1场地土方量计算及调配课程名称：水工程施工 第 2周，第 2 讲次摘 要授课题目（章、节）第一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.3 沟槽、基坑开挖1.4 沟槽及基坑支撑1.5 土方回填1.6地基处理1.7土石方爆破施工本讲

19、目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程学习，掌握沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算，熟悉施工机械的选择及土方回填，了解地基处理及土石方爆破施工【重 点】沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算，施工机械的选择及土方回填。【难 点】开挖断面选择及土方密实度测定。内 容【本讲课程的引入】 上讲课了场地平整，这次课讲沟槽、基坑的开挖以及土方回填等【本讲课程的内容】 1.3 沟槽、基坑开挖1.3.1沟槽与基坑断面选择及土方量计算1沟槽断面形式有：直槽、梯形槽、混合槽等。当有2条或多条管道共同埋设时，还需采用联合槽。正确选择沟槽开挖断面，可为后续施工创造良好条件，减少开挖量，选择沟槽断面依据：a土的

20、种类；b地下水情况；c现场条件及施工方法；d设计规定的基础；e管道断面尺寸、长度及埋设深度等。沟槽底宽WB2bB管道基础宽（m）；b工作宽度（m）2土方量的计算：根据选定的断面及两相邻断面间距离，按其几何体积计算出区段间沟槽土方量，将各区段计算结果汇总，求得沟槽开挖的总土方量。基坑土方量可按其几何体积计算，计算时其断面底宽，每侧工作宽度为12m。计算方法可参照前节所述。1.3.2土方开挖的机械施工有单斗挖土机和多斗挖土机适于开挖场地为一四类、含水量不大于27的丘陵地带土壤及经爆破后的岩石和冻土。多使用在挖土高度一般在3m以上，运输距离超过1km，土方量大且集中的工程。一般挖土机作业时，需配合自

21、卸汽车运土，并在卸土区准备推土机平整土堆。1.3.2.1单斗挖土机施工 种类：正铲、反铲、拉铲和抓铲 1 正铲挖土机（1）正铲的性能 定义：一般只用于开挖停机面上的土体，需要设置进出口通道。 适用：土质较好、无地下水的地区工作。（2）正铲挖土和卸土的方式 正向挖土、后方卸土和正向挖土、侧向卸土（3）正铲挖土机的工作面及开行通道 挖土机在停机点所能开挖的土方面称为工作面。2 反铲挖土机定义：反铲挖土机是开挖停机面以下的土体，不需设置进出口通道。适用：开挖小型基坑、基槽和管沟。尤其适用于开挖独立柱基，以及泥泞的或地下水位较高的土体。3 拉链挖土机装置简单，可由起重机改装，开挖方式基本上与反铲挖土机

22、相似。4 抓铲挖土机一般由正、反铲液压式挖土机更换铲土斗换上合瓣式抓斗而成，也可由履带式起重机改装。适用：挖掘面积较小，深度较大的沟槽沉井或独立柱基的基坑，最适宜于进行水下挖土，如放置在驳船上，开挖地面水取水构筑物基础水下土石方。1.3.2.2多斗挖土机施工又称挖沟机、纵向多斗挖土机。与单斗比较优点有：挖土作业连续，生产效率高；开挖单位土方量能耗低；开挖沟槽底和壁较整齐；开挖时能将土自动卸在沟槽一侧。适用：开挖黄土，粉质粘土等；不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土。1.3.3土方施工发生塌方与流砂的处理1边坡塌方：沟槽、基坑边坡的稳定主要由土体内摩擦力和粘结力来保持平衡的。当土体失去平衡，边坡就会

23、塌方。边坡塌方原因有：基坑、沟槽边坡放坡不足，边坡过陡，使土体本身稳定性不够。降雨、地下水或施工用水渗入边坡，使土体抗剪能力降低（主要原因）基坑、沟槽上边缘附近大量堆土或停放机具；或不合理开挖坡脚及受地表水、地下水冲蚀等，增加土体负担，降低了土体的抗剪强度引起2流砂的防治流砂的防治：在沟槽、基坑低于地下水位，且采用坑（槽）内抽水时，有时发生坑底下面的土形成流动状态，随地下水涌进坑内而产生流砂。在土方施工时必须消除地下水的影响。流砂防治的措施可有多种：水下挖土法、打钢板桩法、地下连续墙法等，而采用较广并较可靠的方法是人工降低地下水法。3滑坡体施工中的作业方法滑坡体施工中的作业方法：首先对滑坡区的

24、地质资料做好调查研究；选择正确施工顺序；拟定合理施工方法。在进行开挖和填方时，应注意：在靠近滑坡边沿处开挖土方在滑坡体上挖填土方时：挖方时，遵循由上至下开挖程序；填方时，遵守由下至上施工顺序。1.4沟槽及基坑支撑支撑是防止土壁坍塌的临时性挡土结构，由木材或钢材做成。支撑的荷载就是原土和地面荷载所产生的侧土压力。支撑结构应满足下列要求：a牢固可靠，进行强度和稳定性计算和校核。b保证安全前提下，节约用料，宜采用工具式钢支撑；c便于支设和拆除及后续工序的操作。1.4.1支撑种类及适用条件沟槽支撑形式有横撑、竖撑和板桩撑，开挖较大基坑时还采用锚碇式支撑等横撑和竖撑由撑板（挡土板）、立柱和撑杠组成。横撑

25、水平挡土板有断续式和连续式两种。竖撑为挡土板垂直连续放置。断续式横撑适于开挖湿度小的粘性土及挖土深度小于3m；连续式横撑适于较潮湿的或散粒土及挖深不大于5m的沟槽；竖撑用于松散的和湿度高的土，挖土深度可以不限。撑板（挡土板）分木制和金属制两种，立杆和横杠通常采用槽钢。在开挖较大基坑或使用机械挖土，而不能安装撑杠时，可改用锚碇式支撑。锚桩必须设置在土的破坏范围以外，挡土板水平钉在柱桩的内侧，柱桩一端打入土内，上端用拉杆与锚桩拉紧，挡土板内侧回填土。在开挖较大基坑，有部分地段下部放坡不足时，可用短桩横隔板支撑或临时挡土墙支撑，以加固土壁。1.4.2支撑的计算包括确定撑板、立柱（或横木）和撑杠的尺寸

26、。通常支撑构件的尺寸取决于现场已有材料的规格，因此，支撑计算只是对已有构件进行校核，根据校核适当调整立柱和横撑的间距，以确定支撑的形式。施工现场常采用的支撑构件尺寸为：木撑板：26m，宽度2030cm，厚50cm；横木截面：10cm15cm20cm20cm（视槽宽定）；立柱截面： 10cm15cm20cm20cm（视槽深定）；槽深4m，立柱间距1.5m；槽深46m，立柱间距在断续式横撑1.2m，连续式1.5m；槽深610m，立柱间距1.51.2m，撑杠垂直间距1.21.0m。1.4.3支撑的设置和拆除挖槽到一定深度或到地下水位以上时，开始支设支撑，然后逐层开挖逐层支设。支设程序为：支设撑板立柱

27、（或横木）和撑杠。竖撑支设：撑板上下两端横木撑杠固定；随着挖土，撑板底端高于槽底，再逐块将撑板锤打至槽底，据土质，每挖5060cm，将撑板下锤一次，撑板锤至槽底排水沟底为止，下锤撑板每到1.21.5m，再加撑杠一道。施工过程中，更换立柱和撑杠的位置，称倒撑。当原支撑妨碍下一工序进行；原支撑不稳定；一次拆撑有危险；或其他原因需重设支撑时，均应倒撑。在施工期间，应经常检查槽壁和支撑的情况，尤其在流砂地段和雨后。沟槽内工作全部完成后，才可将支撑拆除。拆撑与沟槽回填同时进行，边填边拆。拆撑时必须注意安全，继续排除地下水，避免材料耗损。遇撑板和立木较长时，可在还土后或倒撑后拆除。1.5土方回填沟槽回填应

28、在管道验收后进行，基坑要在构筑物达到足够强度再进行回填土方。但回填也应及早开始，避免槽（坑）壁坍塌，保护已建管道正常位置，尽早恢复地面平整。回填施工过程包括还土、摊平、夯实、检查等工序。其中关键工序是夯实，应符合设计所规定的密实度要求。据经验，管道两侧（胸腔）、管顶及管顶以上50cm范围内填土的密实度不小于95。1回填土方的压实方法：夯实和振动振动法是将重锤放在土层表面或内部，借助振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非粘性土壤。夯实法利用夯锤自由下落的冲力来夯实土壤，常用机具有：蛙式打夯机、内燃打夯机、履带式打夯机及压路机等，是沟槽、基坑常用的方法。2土方回填施

29、工要点还土一般用沟槽或基坑原土（淤泥土、细沙、粘土等除外）回填土应具最佳含水量还土时沟槽或基坑应继续排水，防止槽壁坍塌和管道或构筑物漂浮沟槽回填，应在管座混凝土强度达到5MPa后进行；槽上土面呈拱形胸腔和管顶上50cm范围夯实时，应据管子和管沟强度确定回填方法每层土夯实后，应检测密实度（环刀法和贯入法）3要求：填土满足强度、稳定性要求和必须合理设计边坡，正确选择土料以及填筑方法； 不能作为填土使用的土料：含有大量有机物的土，石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土，冻土或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土，含水量大的软弱土等。 填土要求：应分层铺土压实，最好采用同类土填筑。如采用不同类别的土填筑时，

30、应将透水性较大的土置于透水性较小的土层之下，严禁不均匀地混杂在一起使用。分层铺土厚度，则应根据压实机具的性能确定：羊角碾每层铺土厚度200350，每层压实遍数815遍；平碾为200300，压68遍；蛙式打夯机为200250，压34遍；人工打夯不大于200，压34遍。回填土含水量过大或过小都难以压实，应控制最优含水量，才能达到最大干密度。对于软弱土地基，常采取将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后用人工砂垫层、灰土垫层等进行换土处理。垫层施工也应分层还土，分层夯实。4填土压实的质量检验填土压实后的干密度（干重度）应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差，不得大于0.088g/c

31、m3,且应分散,不得集中于某一区域。检验方法： 采用环刀法测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每2050m3取一组（每个基坑不小于一组）；基槽或管沟回填每层按长度2050m取一组；室内填土每层按100500m2取一组；场地平整填土每层按400900m2取一组。 取样部位应在每层压实后的下半部。取样先称出土的湿密度并测定含水量，然后计算实际干密度： 式中： 土的湿密度（g/cm3）； 土的含水量（%）。填土密实度以设计规定的控制干密度d作为检验标准。 dcd max式中：c填土的压实系数，一般场地平整为0.9左右，地基填土为0.910.97；d max 填土的最大干密度，可由实验室实测，或

32、计算求得。1.6地基处理软弱土层：土质疏松、压缩性高、抗剪强度低的软土，松散砂土和未经处理的填土。地基处理的目的：a改善土的剪切性能，提高抗剪强度；b降低软弱土压缩性，减少基础的沉降或不均匀沉降；c改善土的透水性，起截水、防渗作用；d改善土的动力特性，防止砂土液化；e改善特殊土的不良地基特性（主要指消除或减少湿陷性黄土的湿陷性和膨胀土的膨胀性等）1.6.1地基处理的方法：有换土垫层、挤密与振实、碾压与夯实、排水固结和浆液加固等五类。1换土垫层：是一种直接置换持力层软弱土的处理方法。施工时将地基下一定深度的软弱土层挖除，分层填回砂石、灰土等材料，并加以夯实振密。砂垫层适于处理软土地基；灰土垫层适

33、于处理湿陷性黄土，可消除13cm厚黄土的湿陷性。换土垫层是一种较简易的浅层地基处理方法。2挤密桩与振冲法：挤密桩可采用类似沉管灌注桩的机具和工艺，通过振动或锤击沉管等方式成孔、在管内灌料（砂、石灰、灰土或其他材料），加以振实加密的过程。a挤密砂石桩适于松散砂土、填土以及塑性指数不高的粘性土生石灰桩用于地下水位以下的饱和粘性土、粉土、松散粉细砂、杂填土及饱和黄土等地基；土桩、灰土桩适于湿陷性黄土b振冲法原理：在砂土中，利用加水和振动可使地基密实。主要设备是振冲器：由潜水电动机、偏心块和通水管3部分组成振冲法分振冲置换和振冲密实2类。振冲置换适于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的粘性土、粉土、饱

34、和黄土和人工填土等地基；振冲密实法适于处理砂土、粉土等地基。3碾压和夯实：有机械碾压、振动压实、重锤夯实及强夯等a机械碾压：压路机、推土机、羊足碾或其他压实机械来压实松散土。常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理；b振动压实法：利用振动机振动压实浅层地基的一种方法。适于处理砂土地基和粘性土含量较少、透水性较好的松散杂填土地基。c重锤夯实法：利用起重机将夯锤提到一定高度然后使锤自由下落，重复夯击以加固地基。适于稍湿的一般粘性土和粉土、砂土、湿陷性黄土及杂填土等。d强夯法：将很重的锤（100400KN）从高处（1040m）自由下落，给地基土施以很大的冲击力，提高土的强度，降低土的压缩性，改善土振

35、动液化条件和消除湿陷性等作用。适用于碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土、填土等地基的加固4排水固结法：堆载预压法是在软土地区常用的方法之一。在预压堆载过程中，饱和粘性土体孔隙水逐渐排出，地基土的强度得到提高，而且由于预先使地基排水固结，减少了建筑物沉降，改善地基条件。砂井堆载预压法是由排水系统和加压系统组成，排水井堆载。加载材料有砂、石料、土料等。5浆液加固法：利用水泥浆液、粘土浆液或其他化学浆液（水玻璃、聚氨脂、丙稀酰氨等），采用压力灌入、高压喷射或浅层搅拌等方法，使浆液与土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理力学性质的地基处理方法。1.7土石方爆破施工爆破技术常用于地下和水下工程、基坑（槽）、管

36、沟开挖、坚硬土层或岩石的破除。此外，在场地平整、清除施工现场的障碍物及开掘冻土等，也常需要爆破方法施工。在给水排水工程中，通常为小面积爆破，一般多用炮眼爆破法施工。1炮眼爆破：是在岩石内钻凿直径2546mm、深度15m的炮眼，然后装入长药包进行爆破。操作简便、炸药消耗量少，岩石破碎均匀，飞石距离近，不易损坏附近建筑物。广泛用于各种地形或场地狭窄的工作面上作业，如岩层厚度不大的一般场地平整，开挖管沟、基坑、平整边坡、冻土松动及大块岩石的二次爆破等。2管沟、基坑（槽）的爆破开挖：炮眼深度不得超过沟（槽、坑）宽度的0.5倍。如需超过，则应采用分层爆破。隧道爆破开挖：通常采用炮眼法分次进行，先爆破隧道

37、中心部分，再爆破其余部分。3水下爆破：常用于开挖水下管沟、构筑物基坑及除去障碍物等，水下爆破应使用防水炸药，爆破方法有裸露爆破和钻眼爆破2种。需依水深、流速、河床地质构造、岩石硬度及沟槽（基坑）宽度、深度等选择爆破方法。4水压控制爆破：在完全封闭或开口的中空容器结构物中，进行全部或部分灌水，然后在水中悬挂一定位置和深度的药包进行起爆，充分利用水的不可压缩性，传递爆炸荷载，以达到均匀破碎四周壁体的爆破方法。适用于封闭式或开口的水池、罐体、地下室、钢铁容器等结构的破碎拆除施工，具有安全简便、破碎均匀、比钻眼爆破法工效高且费用低，可控制飞石和粉尘等特点。药包应有防水措施；拟爆结构有孔洞时，预先阻塞；

38、地上容器结构，应在四周设排水设施；在爆破壁面覆盖轻型覆盖物（草席等），缓冲碎片抛速。5爆破安全措施：a爆破器材储运和运送的安全；b爆破施工的安全；c爆破作业的安全；d瞎炮的安全处置【本讲课程的小结】今天我们主要讲了沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算，施工机械的选择及土方回填，地基处理及土石方爆破施工。【本讲课程的作业】课程名称：水工程施工 第 3 周，第 3 讲次摘 要授课题目（章、节）第一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第二章 施工排水2.1明沟排水2.2人工降低地下水位本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程学习，掌握明沟排水及人工地下水位等各种方法及适用性。【重 点】轻型

39、井点的设计与施工【难 点】轻型井点的设计与施工内 容【本讲课程的引入】施工排水包括排除地下自由水、地表水和雨水。地下自由水又分为潜水和承压水两种。施工排水方法分明沟排水和人工降低地下水为两种。【本讲课程的内容】2.1明沟排水包括地面截水和坑内截水。地面截水：排除地表水和雨水，最简单的方法是在施工现场及基坑或沟槽周围筑堤截水。地面截水应尽量利用天然排水沟道，并进行必要疏通。坑内排水：在开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑时，通常采用坑内排水的方法。当基坑或沟槽开挖过程中遇到地下水和地表水时，在坑底随同挖方一起设置集水井，并沿坑底周围开挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。常用的抽水设备有

40、离心泵、潜水泥浆泵、活塞泵和隔膜泵等。明沟排水法设备简单，排水方便，应用较普遍，适于除细砂、粉砂之外的各种土质。1）定义：在基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水在重力作用下流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。 2）设置：四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外，地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基础范围内设置盲沟。 根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔2040m设置一个；基坑四个角应各设一个。 集水井大小：直径或宽度一般为0.60.8m,深度低于挖土面0.51.0m。集水井井壁用竹、木等加固，并在井底铺设碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出。排

41、水沟大小：宽为0.40.6m,深为0.4-0.6m,并有一定的坡度(2左右)。盲沟：置于基础底板下，基础施工完毕后无法看见叫盲沟。盲沟相当于看不见的排水沟。盲沟的尺寸同排水沟。3）涌水量计算a干河床时：Q-基坑总涌水量；K渗透系数（m/d）；H稳定水位至基坑深度（m）；R影响半径（m）；r0基坑半径（m）；矩形基坑，r0u（L+B）/4；不规则基坑，r0（F/）其中F为基坑面积。b基坑近河沿时D-基坑距河边线距离（m），其余同上式。2.2人工降低地下水位当基坑开挖深度较大、地下水位较高、土质较差（如细砂、粉砂等）等情况下，可采用此法。常采用井点排水的方法：在基坑周围或一侧埋入深于基底的井点滤水

42、管或管井，以总管连接抽水，使地下水低于基坑底，以便在干燥状态下挖土，这样不但可防止流砂现象和增加边坡稳定，而且便于施工。人工降低水位的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等。2.2.1轻型井点1轻型井点系统组成设备主要有：井点管（下端为滤管）、集水总管、弯联管及抽水设备井点管：直径3855的钢管，长69m，下端配有滤管和一个锥形铸铁塞头，其构造如图1-19所示。滤管长1.01.5m，管壁上钻有1218成梅花形排列的滤孔；管壁外包两层滤网，内层为3050孔/cm2的黄铜丝或尼龙丝布的细滤网，外层为310孔/cm2粗滤网，以防泥砂进入井点管。集水总管：直径75100的钢管分节连

43、接，每节长4m，其上装有与井点管联接的短接头，间距为0.81.6m。总管应有2.55坡向泵房的坡度。总管与井点管用900弯头或塑料管连接。抽水设备：真空泵设备2轻型井点布置 轻型井点系统的布置，应根据基坑平面形状及尺寸、基坑深度、土质、地下水位及流向、降水深度要求等确定。 （1）平面布置当基坑或沟槽宽度小于6m，降水深度不超过5m时，可采用单排井点，将井点管布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度。反之，则应采用双排井点，位于地下水流上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时，则采用环状井点。井点管距离基坑壁不应小于1.01.5m,间距一般为0.81.

44、6m。（2）高程布置轻型井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度H，可按下式计算 H=H1+hiLl式中： H1井点管埋设面至坑底面的距离；h降水后的地下水位至基坑中心底面的距离，一般为0.51.0m；i水力坡度，环状井点为1/10，单排井点为1/4，双排井点1/7；L井点管至最不利点（沟槽内底边缘或基坑中心）的水平距离；l滤管长度。如H 值小于降水深度6m时，则可用一级井点；当H 值稍大于6m时，如降低井点管的埋置面后，可满足降水深度要求时，仍可用一级井点降水；当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点。在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管路出地面0.20.3m，滤管必须埋在透水层

45、中。 3轻型井点的计算井点系统的设计内容：井点系统的布置，井点的数量、间距、井点设备的选择。 井点系统的总涌水量计算 井点管的数量，是根据其涌水量来计算的。几个基本概念：无压井：当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时。承压井：布置在承压含水层中时。完整井：当水井底部达到不透水层时。非完整井：当水井底部未达到不透水层时。A、无压完整井的环状井点系统，涌水量计算公式： 式中：Q- 井点系统的涌水量（m3/d）； K- 土的渗透系数（m/d）； H- 含水层厚度（m）； s- 降水深度（m）； R- 抽水影响半径（m）； x0- 环状井点系统的假想圆半径（m）。B、无压非完整井涌水量计算公式：式中：H0-有效深度（m）按P73表24确定。计算涌水量时，R、x0、K值需预先确定抽水影