给水排水工程施工1.ppt

《给水排水工程施工1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《给水排水工程施工1.ppt（178页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、给水排水工程施工,兰 冰 手机：13112206089 QQ997224528,目录,第一章 土石方工程与地基处理 第一节 土的工程性质及分类 第二节 沟槽与基坑断面的选择及土方量的计算 第三节 沟槽与基坑开挖 第四节 沟槽支撑 第五节 土方回填 第六节 石方爆破,第一节 土的性质与分类,一、土的组成 二、土的三相比例指标 三、无黏性土的密实度 四、黏性土的物理特性 五、土的工程分类,六、土的压实度与压缩性 七、土的渗透性 八、土的可松性 九、土中应力及分布 十、土的抗剪强度 十一、土压力,土是岩石风化后经搬移、堆积而成的。由矿物固体颗粒、水分和空气组成，称为土的三相组成，其中，固相是矿物颗粒

2、及有机质；液相是水；气相是空气。矿物固体颗粒有大小不等的粒径和形状，自漂石至细微的粘土颗粒。粒径大小称为粒度。相近的粒度化为一组。,一、土的组成,（一）土的固体颗粒 土的颗粒级配 天然土是由无数大小不同的土粒组成，通常把大小相近的土粒合并为一组，称为粒组。工程上采用的粒组为六大粒组，即漂石、卵石、圆砾、砂粒、粉粒和黏粒。,（二）土中的水和空气 1、土中水 土中水可以处于液态、固态和气态。当土中温度在0以下时土中的水结冻成冰，形成冻土，其强度增大。但冻土融化后，强度急剧降低。至于土中气态水，对土的性质影响不大。 土中液态水可分为结合水和自由水。 2、土中气体 土中气体有与大气相连通的和封闭的。在

3、粗粒中常见到与大气相连通的空气，它对土的力学性质影响不大。在细粒土中则常存在与大气隔绝的封闭气泡，它在外力作用下 具有弹性，并使土的透水性减小。,二、土的三相比例指标 土中的土粒、水和气三部分的质量（或重力）与体积之间的比例关系，随着各种条件的改变而变化，土的疏密、轻重、软硬、干湿等性质，可通过某些表示其三相组成比例关系的指标反映出来。,（一）土的质量密度 单位体积土的质量称为土的质量密度，简称土的密度。即 （二）土的重力密度 单位体积土所受的重力称为土的重力密度，简称土的重度。即 （三）土的相对密度 土的固体颗粒单位体积的质量与水在4 时单位体积的质量之比称为土中固体颗粒的密度，简称颗粒的相

4、对密度。即,（四）土的含水量 土中水的质量与土粒质量之比称为水的含水量。即 (1-4) （五）土的干密度 单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。即 (1-5) （六）土的干重度 土的单位体积内土粒所受重力称为土的干重度。,（七）土的饱和重度 土中孔隙完全被水充满时土的重度成为饱和重度。即 （八）土的孔隙比 土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。即 （九）土的孔隙率 土中孔隙体积与总体积之比称为土的孔隙率。即,（十）土的饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度。即,三、无黏性土的密实度 砂土、碎石土统称为无黏性土。无黏性土的密实度对其工程性质有重要的影响。 相对密实度为： 式中，e砂

5、土的天然孔隙比； emax砂土的最大孔隙比； emin砂土的最小孔隙比。 一般规定，Dr0.33,为松散状态；0.33Dr0.67,为中密度状态；Dr0.67,为密实状态,四、黏性土的物理特性 （一）界限含水量 根据含水量的变化，粘性土可呈4种状态：流态、塑态、半固态和固态。流态、塑态、半固态和固态之间分界的含水量，分别称为流性限界(又称液界L)、塑性界限(又称塑界P)和收缩限界。 （二）塑性指数和液性指数 流限和塑限之差称塑性指数IP，即 塑性指数愈大，土吸附的水量愈多，即土的颗粒愈细、矿物成分吸水能力愈大。 液性指数是判别黏性土软硬状态的指标，即,五、土的工程分类 （一）碎石土 d2mm的

6、颗粒占全重50以上，根据颗粒级配和占全重百分率不同，分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。 （二）砂土 d2mm的颗粒含量全重50，干燥时呈无塑性或微塑性(塑性指数IP3)的土。砂土根据粒径和占全部质量的百分率不同，又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。 （三）粉土和粘性土 塑性指数IP ，当10 IP 17为粉质砂土；当IP 17时为粘土。 （四）人工填土 人工填土是指人类活动而形成的堆积物，其物质成分较杂乱，均匀性差。按其形成有素填土、杂填土和冲填土。,六、土的压实性与压缩性 压实是指用机械的方法，如用静力的，振动的冲击的设备使土密实。土的压实过程时间是比较短。其目的是使地基土密实，提高承

7、载力，减少土的压缩性。 压缩是指地基土在压力作用下体积减少的性质。土的压缩过程时间的长短，随土质、压力和含水量的不同而不同。引起地基变形，从而使建筑物等产生一定的沉降量和沉降差，对建筑物等的使用和安全造成危害。,七、土的渗透性 土的渗透性表示土的透水的性质。土的渗透性用渗透系数K表示。土的渗透系统大小决定于土的结构、土颗粒大小和粒径级配状况、土的密实程度等。,土的渗透性,土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。 K的意义：水力坡度（I=h/L）为1时，单位时间内水穿透土体的速度（V=KI） K 的单位：m / d,m/h 。,粘土 0.1， 粗砂5075， 卵石100200 用途：降低水位方法，

8、 回填。,八、土的可松性 土经挖掘后，颗粒间的连接遭到破坏，在把土回填到沟槽内，并按一般回填密实度夯实后其体积也要比开槽前自然体积增大一些。土体积增大归因于土的可松性。 土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。 最初可松性系数 KS=V2 /V1 1.081.5 最后可松性系数 KS=V3 /V1 1.011.3 V1 土在自然状态下的体积（自然方）。 V2 土经开挖后松散状态下的体积（松方）。 V3 土经回填压实后的体积（实方）。 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土,例题,1-2、某场地平整4000m3的填方量需要从附近取土填筑，其土质为

9、密实的砂粘土，最初可松性系数 KS=1.10，最后可松性系数 KS=1.05,试计算： （1）填土的挖方量； （2）如运输工具的斗容量为了2m3，需运多少车次？,解： 已知 V3 =4000m3, KS=V2 /V1 KS=V3 /V1 V1= V3 / KS=4000/1.05=3809.52 (m3,自然方） V2= V1KS=3809.521.10=4190.47 (m3,松方） n= V2 /V运= 4190.47 /2=2095.242096 (车次） 答：略。,九、土中应力及分布 土中的应力，主要有两种：自重应力和附加应力。 构筑物没有修建前，由于土体本身质量引起的土中应力，称自重

10、应力。 构筑物荷载作用于地基，导致地基上产生应力，这种荷载称为附加荷载，这种应力称为附加应力。 附加应力是引起地基沉降的主要因素。,十、土的抗剪强度 土的抗剪强度是土抵抗剪切破坏的性能。 砂土的抗剪强度： 式中 土的内摩擦角。 砂是散粒体，颗粒间没有相互的粘聚作用，砂的抗剪强度来源于颗粒间摩擦力。粘性土抗剪强度组分，除了内摩擦外，还有一部分粘聚力。 式中 c粘土的粘聚力。,十一、土压力 各种用途的档土墙，地下给水排水构筑物的墙壁和池壁，地下管沟的侧壁，工程施工中沟槽的支撑，顶管工作坑的后背，以及其他各种档土结构，都受到土从侧向施加的压力。这种压力称土压力，又称挡土墙土压力，或称侧土压力。 土压

11、力E可由下式确定 (1-21) 式中 土的重度； h档土墙高度； K土压力系数。 挡土墙在土压力作用下，会产生位移。根据位移的性质不同，土压力可分为：主动土压力、被动土压力静止土压力。,第二节 土石方平衡与调配,一、土石方工程量的计算 在土石方施工之前，通常需要计算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往复杂、不规则，精确计算很困难，在一般情况下，都将其假设划分为一定的几何形状近似计算。 （一）基坑的土方量计算 （二）沟槽土方量计算 （三）场地土方量计算 （四）边坡土方量的计算,基坑（槽）的土方开挖,（一）边坡坡度i,（二）边坡坡度系数m,1:m,土方边坡,(a)直线形边坡,(b)折线形边坡,（

12、 c)阶梯形边坡,（三）边坡形式,1、直壁（不加支撑或放坡）的允许深度： 密实、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m； 硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土：1.25m； 硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m； 坚硬的粘土： 2.00m 。 2、放坡 当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或沟底面标高时，挖方深度在5m以内且不加支撑的最陡允许坡度见下表：表1-4,（四）规范规定和要求,深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度(不加支撑）,土方量计算,基坑、基槽、路堤土方量计算 1、基坑土方量： 按拟柱体法,V=(A1+4A0+A2)H/6 A1 、A2基坑上、下底面积，m2； A0 基

13、坑中截在面面积，m2。,A2,A1,基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1.2)：,式中V1第一段的土方量，m3； L1 第一段的长度，m。,将各段土方量相加即得总土方量：,2、基槽（路堤）土方量：,场地平整,方格网法 （一）确定场地设计标高 考虑的因素： (1) 满足生产工艺和运输的要求； (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量； (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费; (4)有一定泄水坡度（0.2%)，满足排水要求。 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地挖填平衡法 (2)大型场地最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总运土方量最小）,1、初步标高H0（按挖填平

14、衡）,方法：将场地划分为每格边长1040m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。,则场地初步标高： H0=（H11+H12+H21+H22）/4n H11、 H12、 H21、 H22 一个方格各角点的自然地面标高； n 方格个数。 或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n H1一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。,按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。 （1）土的可松性影响： H0=H0+h (2) 取土或弃土的影响: H0 = H0 Q/na2 式中:取土取“+”，弃土取“-”。,2、场地设计标高的

15、调整,（3） 按泄水坡度调整各角点设计标高 ：,H0,(2)双向排水时，各方格角点设计标高为：,H11,H12,H21,Hn = H0 L i,Hn = H0 Lx ix L yi y,(1)单向排水时，各方格角点设计标高为:,Hn,【例】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度ix =2，iy=3，不考虑土的可松性等的影响，确定方格各角点的设计标高。,解： （1）初步设计标高（场地平均标高） H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n =70.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40+70.95+69.71+）+4（70.17+70.70+69.81+70

16、.38） /（49） =70.29（m）,70.09,70.09,（2）按泄水坡度调整设计标高：,Hn = H0 Lx ix L yi y ； H1 =70.29302+303=70.32 m,70.32,70.36,70.40,70.44,70.26,70.30,70.34,70.38,70.20,70.24,H070.29,H2 =70.29102+303=70.36 m,H3=70.29+102+303=70.40 m,其它见图,（二）场地土方量计算,1、计算各方格角点的施工高度 hn ： hn= HnHn 即：hn=该角点的设计标高自然地面标高（m）,h1 =70.3270.09=0.

17、23 （m）； 正值为填方高度。,+0.23,-0.04,-0.55,-0.99,+0.55,+0.13,-0.36,-0.84,+0.83,h2 =70.3670.40=0.04 （m）；,负值为挖方高度,2、确定零线（挖填分界线） 插入法、比例法找零点 零点连线,0,0,(a)角点全挖或全填,按方格底面积图形和表1.3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量,（1）四角棱柱体法（宜手算，误差大）,V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4 h1 h4 方格角点施工高度绝对值 V挖（填）挖方或填方的体积。,3、场地土方量的计算：,表1.3 常用方

18、格网点计算公式,二、土方的平衡调配 土方的平衡调配，是对挖土、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。它的目的是使土方的运输量或土方运输成本最低。 1、土方平衡调配的原则 1）应力求达到挖、填平衡和运距最短； 2）调配区的划分应该与构筑物的平面位置相协调，并考虑它们的分期施工顺序； 3）好土要用在回填质量要求较高的地区； 4）分区调配应与全场调配相协调。避免只顾局部平衡； 5）取土或弃土应尽量少占或不占农田及便于机械施工等。,2、土方平衡调配图表的编制 场地土方平衡调配需作相应的土方调配图表，编制方法如下： A、划分调配区 B、计算各挖、填方调配区之间的平均运距

19、 C、绘出土方调配图 D、列出土方量平衡表,第三节 土石方开挖与机械化施工,一、准备工作 土石方开完前的准备工作主要包括： 拆除或搬迁施工区域内有碍施工的障碍物； 修建排水防洪措施，在有地下水的区域，应有妥善的排水措施； 修建运输道路和土方机械的运行道路； 修建临时水、电、气等管线设施； 作好挖土、运输车辆及各种辅助设备的维修检查、试运转和进场工作等。,二、基坑（沟槽）边坡坡度与开挖断面 1、基坑、沟槽边坡与断面选择依据： 土的种类及其物理力学性质、地下水情况、开挖深度、断面尺寸、施工方法、晾槽时间，周边的环境条件等，并按照设计规定的基础、管道的断面尺寸、长度和埋设深度等进行。 2、给水排水管

20、道的沟槽常用断面形式： 有直槽、梯形槽、混合槽等，当有两条或多条管道共同埋设时，还需采用联合槽。,三、场地平整施工方法 场地平整施工包括：土方开挖、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，通常采用机械施工。常用的机械有推土机、铲运机和挖土机等。 1、推土机施工 推土机操作灵活、运行方便、所需工作面较小，既可挖土又可作短距离运土，适用于切土深度不大的场地整平，铲除腐殖土并运送到附近的卸土区；开挖深度不大于I5m的基坑；回填基坑和沟槽；平整其他机械卸置的土堆，运送松散的硬土和岩石以及砂石材料等。,2、铲运机施工 铲运机是平整场地中使用最

21、广泛的一种土方机械，该机操纵简便灵活，不需其他机械配合，能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项工序、行驶速度较快，适用于大面积场地平整，开挖大面积浅基坑和沟槽，填筑堤坝等挖运土方工程。 3、挖土机施工 挖土机适用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。,四、沟槽与基坑开挖施工 沟槽、基坑土方的开挖，除工程量不大而又分散时可采用人工或小型机械施工外，应尽量采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动并加快施工速度。 沟槽与基坑机械开挖，应依施工具体条件，选择单斗挖土机和多斗挖土机。 1、单斗挖土机 单斗挖土机是给排水工程中常用的一种机械，根据其工作装置不同，可分

22、为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。,单斗挖土机生产率计算 单斗挖土机的生产率p按下式计算： (m3/h); 式中 p单斗挖土机每小时挖土量(h)； n每分钟工作循环次数； q土斗容量(m3)； k系数，主要包括土的影响系数是时间系数,2、多斗挖土机施工 多斗挖土机又称挖沟机、纵向多斗挖土机。与单斗挖土机比较有以下优点：挖土作业是连续的，在同样条件下生产率较高；开挖每单位土方量所需的能量消耗较低，开挖沟槽的底和壁较整齐，在连续挖土的同队能将土自动卸在构槽一侧。 挖沟机不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土。宜于开挖黄土，扮质粘土等。 挖沟机由工作装置、行走装置和动力、操纵及传动装置等部分组成。,五、土方机械

23、与运输车辆的配合 实际选用挖土机械时应注意： 1、选择效率高费用低的机械进行施工。 2、当挖土机挖出的土方需要运土车辆运走时，挖土机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还决定于所选的运输工具是否与之协调。 3、为了使挖土机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量Q与挖土机的每斗土重保持一定的倍数关系。,六、土方施工发生塌方与流砂的处理 在土石方开挖施工中，由于处理不当，常会发生边坡塌方和产生流沙现象。 1、边坡塌方 沟槽、基坑边坡的稳定，主要是由土体的内摩阻力和黏结力来保持平衡的。当土地失去平衡，边坡就会塌方。 为了防治滑坡和塌方，应采取如下措施：A:注意地表水、地下水的排除；B:严格遵守放坡

24、规定，放足边坡；C:当开挖深度大，施工时间长、边坡有机具或堆置材料等情况，边坡应平缓；D:当因受场地限制，或因放坡增加土方量过大，则应采用设置支撑的施工方法。,2、流砂的防治 流砂的防治措施有多种， 水下挖土法； 打钢板桩法； 地下连续墙法等； 人工降低地下水位法：此法较广泛、可靠。,3、滑坡体施工中的作业方法 首先应对滑坡体区的地质资料作好调查研究。据此正确选择施工程序，并拟定合理的施工方法，确定保持滑坡体稳定的边坡坡度，预防滑坡发生。在进行开挖和填方时，应注意以下几点： （1） 在靠近滑坡边沿处开挖土方 一般不应切割滑坡体的坡脚，当必须切割坡脚时，应按切割深度，将坡脚随原自然坡度由上向下削

25、坡，逐渐挖至要求的坡脚深度。,2、在滑坡体上挖填土方 （1）当需要在滑坡体内挖方时，应遵守由上至下的开挖程序。 （2）在滑坡体上进行填方时，应遵守由下至上的施工顺序。,七、土石方爆破施工 在土石方施工中，爆破技术常用于地下和水下工程、基坑、管沟开挖、坚硬土层或岩石的破除。此外，在场地平整、施工现场障碍物的清除以及开掘冻土等，也常要采用爆破施工 常用的爆破方法有炮眼爆破、药壶爆破、深孔爆破、小洞室爆破、二次爆破、定向爆破及微差爆破等方法。在水工程中，通常为 小面积爆破，一般多采用炮眼爆破法。,第四节 沟槽及基坑支撑,支撑是防止沟槽土壁坍塌的一种临时性挡土结构，由木材或钢材做成。 支撑的荷裁就是原

26、土和地面荷载所产生的侧土压力。沟槽支撑与否应根据土质、地下水情况、槽深、槽宽、开挖方法、排水方法、地面荷载等因素确定。一般情况下，沟槽土质较差、深度较大而又挖成直槽时，或高地下水位砂性土质并采用表面排水措施时，均应支设支撑。支设支撑可以减少挖方量和施工占地面积，减少拆迁。但支撑增加材料消耗，有时影响后续工序的操作。,支撑结构应满足下列要求： 1牢固可靠，进行强度和稳定性计算和校核。支撑材料要求质地和尺寸合格，保证施工安全。 2.在保证安全的前提下，节约材料，宜采用工具式钢支撑。 3、便于支设和拆除及后续工序的操作。 为了做到上述要求，支撑材料的选用、支设和使用过程，应严格遵守施工操作规程。,一

27、、支撑种类及其适用条件 支撑形式有横撑、竖撑和板桩撑等。依靠各杆件的压力和摩擦力连接起来，横撑分疏撑和密撑两种。疏撑是撑板之间有间距，分单板撑、井字撑和稀撑等；密撑是各撑板间密接铺设。根据土压力和土的密实程度选用支撑的形式，有时可在沟槽的上部设疏撑，下部设密撑。 横撑(因1-28)用于土质较好，地下水量较小的沟槽。随着沟槽逐渐挖深而分层铺设，支设容易，但在拆除时首先拆除最下层的撑板和撑杠，施工不安全。,竖撑(图1-29)用于土质较差，地下水较多或有流砂的情况下。竖撑的特点是撑板可在开槽过程中先于挖土插人土中，在回填以后再拔出，因此，支撑和拆撑都较安全。,撑板分木撑板和金属撑板两种，木撑板不应有

28、纹裂等缺陷。常用的是金属撑板(图1-30)，由钢板焊接于槽钢上拼成，槽钢间用型钢连系加固。金属撑板每块长有2、4、6m等种类。,立柱和横杠通常采用槽钢。 撑杠由撑头和圆套管组成如图l-3l所示。撑头为一丝杠，以球铰连接于撑头板，带柄螺母套于丝杠。应用时，将撑头丝扛插入圆套管内，旋转带柄螺母，柄把止于套管端，而丝杠伸长，则撑头板就紧压立柱，使撑板固定。丝杠在套管内的最短长度应为20cm，以保证安全。这种工具式撑杠的优点是支设方便，而且可更换圆套管长度，适用于各种不同的槽宽。,板桩撑是将桩板垂直地打人槽底下一定深度， 如图1-32所示。,钢板桩为槽钢或工字钢或用特制的钢板桩(图l-33)。根据不同

29、的要求，钢板桩应有多种系列和规格。桩板的断面模数与每m质量之比值愈大，使用性能愈好。 桩板与桩板之间采用啮口连接，以提高板桩撑的整体性和水密性。 采用特殊断面桩板的目的是为了提高桩板间的啮合作用，或为了提高桩板的惯性矩，或上述两者兼合。由于桩板打人土中，板桩按悬臂结构支承。从结构上说，板校撑可以不设横板与撑杠。但是，如果桩板入土深度不足，仍应辅之以横板与撑杠，在桩饭项部加一横条，用水平锚杆固定在土壁中,桩板在沟槽开挖之前用打桩机打人土中。因此，板桩撑在构槽开挖及其以后各工序施工中，始终起保证安全的作用。桩校的啮合和深人槽底一定长度可以延长地下水的渗径，有效地阻止流砂渗入。 在各种支撑中，板桩撑

30、是安全度最高的支撑。因此在弱饱和土层中，经常采用板桩撑。,二、支撑的计算 根据实测资料表明，在排除地下水的情况下，作用在支撑上的压力分布如图1-34，其中为土的密度，Ea为主动土压力系数，为土的内摩擦角，H为深度，c为土的粘聚力，b为撑板宽度。,支撑计算包括确定撑板、立柱(或横木) 和撑杠尺寸。 1、撑板的计算 撑板按简支梁计算，如图1-35所示：,计算跨度等于立柱或横木的间距l1,每段撑板的宽度为b，所承受的均布载荷等于Pb KN/m,其中P是侧土压力，对砂取0.8Htg2(45-/2),对软粘土取H-4c. 撑板的最大弯矩： (1-41) 撑板的抵抗矩： (1-42) 因此，撑板的最大弯曲

31、应力为： (1-43) 式中 W材料容许弯曲应力。,2、立柱计算 立柱所受的荷载q等于撑板所传递的侧土压力，反力R，如图1-36所示。计算时，假设在支座(横撑)处为简支粱，再算出最大弯矩，并校核最大弯曲应力。,(三)撑扛计算 撑杠所受的荷载等于简支立柱或横木的反力，按压杆进行强度和稳定计算。 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结构进行校核。如支撑构件应力过大，可适当增加立柱和横撑的数目。现场施工常根据经验确定支撑构件尺寸。 木撑板般长26m,宽为2030cm，厚5cm。 横木的截面尺寸一般为10152020cm(视槽宽而定)。立柱的截面尺寸为l0102020cm(

32、视槽深而定)。槽深在4m以内时，立柱间距为1.5m左右，槽深46m，立柱间距在疏撑中为1.2m，密撑中1.5m；槽深610cm，立柱间距1.51.2m。撑杠垂直间距一般为1.21.0m。,三、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没。支设程序一般为： 首先支设撑板并要求紧贴槽壁，而后安设立柱(或横木)和撑扛，必须横平竖直支设牢固。 竖撑支设过程为：将撑板密徘立贴在槽壁，再将横木在撑板上下两端支设并加撑杠固定。然后随着挖土，撑板底瑞高于槽底，再逐块将撑板锤打到槽底。根据土质，每次挖深5060cm，将撑板下锤一次。撑板锤至槽底徘水沟底为止。下锤撑板每到

33、1.21.5m，再加撑杠一道。,第五节 土方回填 一、场地平整回填 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，对基底进行处理。还必须正确选择土料及填筑、压实方法。 1、回填土料选择与填筑 作为回填用的土料，应符合如下规定：含水量大的黏土，不宜作回填土用；碎石类土、砂土和爆破石碴等，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。 2、填土压实方法 填土压实一般有：碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实等方法。,二、沟槽、基坑土方回填 沟槽回填应在管道验收后进行，基坑要在构筑物达到足

34、够强度再进行回填土方。 回填的施工过程包括还土、摊平、夯实、检查等工序。其中关键的工序是压实，应符合设计所规定的压实度。 1、回填土方的压实方法 沟槽和基坑回填压实方法有夯实和振动。振动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。用于振实非黏性土壤。夯实法是利用夯锤自由下落的冲力来夯实土壤，是沟槽、基沟回填常用的方法。,2、土方回填的施工要点 还土材料应符合设计要求，一般用沟槽或基坑原土。 在构筑物及管道四周50cm范围内： A、土中不应含有有机物； B、冻土以及粒径大于50mm的砖、石块 C、粒径较小的石子含量不应超过10%。 回填土土质应保证回填

35、密实。当原土属于以上三类土时，应换土回填。 回填土应具有最佳含水量。,第六节 地基处理,在工程实际中，建筑物不得不建在软弱地基上时，往往需要对地基进行加固或处理，以提高基载力。 目的： 改善土的剪切性能，提高抗剪强度； 降低软土的压缩性、基础沉降或不均匀沉降； 改善土的透水性，起截水、防渗的作用； 改善土的动力特性，防止砂土液化； 改善特殊土的不良地基特性，以保证地基力学性能。 处理方法：换土垫层、挤密与振密、压实与夯实、排水固结和浆液加固等,一、换土垫层 换土垫层：直接置换地基持力层软土的处理方法。 施工时将基底下一定深度的软土层挖除，分层填灰砂、石、灰土等材料，并加以夯实振密。换土垫层是一

36、种较简易的浅层地基处理方法，在各地得到广泛应用。,二、挤密与振密 1、挤密桩 挤密桩可采用类似沉管灌柱的机具和工艺，通过振动或锤击沉管等方式成孔，在管内管料（砂、石灰、灰土或其他材料）、加以振实加密等过程而形成的。 2、振冲法 在砂土中，利用加水和振动可以使地基密实。振冲法就是根据这个原理而发展起来的一种方法。振冲法施工的主要设备是振冲器，它类似于插入式混凝土振岛器，由潜水电动机，偏心块和通水管三部分组成。,三、压实与夯实 1、机械碾压 机械碾压法采用压路机、推土机、羊足碾或其他压实机械来压实散土，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理 2、振动压实法 振动压实法是利用振动机振动压实浅层地基

37、的一种方法。 适用于处理砂土地基和黏性土含量较少、透水性较好松散杂填土地基。 3、重锤夯实法 重锤夯实法是利用起重机械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。,适用于稍湿的一般黏性土和粉土、砂土、湿陷性黄土等。 4、强夯法 强夯法又称动力固结法，是将很重的锤从高处落下，给地基施以很大的冲击力。 适用于碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土、填土等。 四、预压法 在软土地基建结构（建）筑物时常因地基强度低、变形大，或易于发生滑动，而需预先加固。 堆载预压法是在软土地区常用的方法之一。,五、浆液加固 浆液加固法是指利用水泥浆液、黏土浆液或其他化学浆液，采用压力灌入、高压喷射或深层搅拌，

38、是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。 灌浆材料主要分为粒状浆液和液状浆液。灌浆方式可分为渗透灌浆、劈裂灌浆和压密灌浆。,(一)、深层搅拌法,深层搅拌法是用于加固软土地基的一种方法，利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理-化学反应，使软土硬化结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。,1、原理,深层搅拌机定位预搅下沉制浆喷浆、搅拌、提升喷浆、复搅下沉复搅提升关机清洗移动至下一根桩,国外使用深层搅拌法加固的土质有新充填的超软土、泥炭土、粉土和淤泥土等。国内常用于加固淤泥、

39、淤泥质土、粉土和含水量较高的承载力较低的黏性土。适用工程多为:建筑地基加固(6层12层住宅楼、办公楼)、高速公路、铁道、机场跑道、堤基、支挡结构物等。目前国内已研制出单钻头、双钻头和多钻头深层搅拌施工机械。施工深度一般为20m以内。,2、适用范围,3、施工工艺,4、工作重点 （1）深层搅拌法施工的场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）； （2）施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比和施工工艺； （3）施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验

40、方能使用。固化剂浆液应严格按预定的配比拌制。配备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录； （4）应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.5%，桩位偏差不得大于50mm； （5）搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。,5、质量检验 （1）施工过程中应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施； （2）搅拌桩应在成桩7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根

41、据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%； （3）在下列情况下尚应进行取样、单桩荷载试验或开挖检验： 1）经轻便触探对桩深强度有怀疑的桩应钻取桩身芯样，制成试块并测定桩身强度； 2）场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩荷载试验，检验其承载力； 3）对相邻桩搭接要求严格的工程，应在桩养护到一定龄期时选取数根桩进行开挖，检查桩顶部分外观质量； （4）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合规定要求，应采取有效补救措施 。,五、高压喷射注浆法,1、原理 高压喷射注浆法是用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌合形成水泥土加固体或

42、隔水体的地基处理方法。高压喷射装置注浆法处理深度可达812m。,2、高压喷射注浆法的工艺类型及特点 （1）按高压喷射注浆时喷射移动方式分： 旋喷、定喷、摆喷 1）喷嘴以一定转速旋转、提升时，则形成圆柱状的桩体，此方式称为旋喷； 2）喷嘴只提升不旋转，则形成壁式加固体，即所谓定喷； 3）喷嘴以一定角度往复旋转喷射，则形成扇形加固体，称为摆喷。,（2）根据工程需要和机具设备条件，高压喷射注浆法可划分为以下三种： 单管法、双管法与三管法 1）单管法：单独喷射高压水泥浆液一种介质。 2）双管法：同轴复合喷射高压水泥浆和压缩空气两种介质。其中外喷嘴喷射压力为 0.7MPa左右的压缩空气，内喷嘴喷射压力为

43、20MPa左右的高压浆液。高压浆液流在和它外围的环绕空气流共同作用下，对土体的破坏能力加强； 3）三管法：同轴复合喷射高压水流、压缩空气和水泥浆液三种介质。在以高压泵等高压发生装置产生的40MPa左右的高压射水流周围，环绕喷射压力为0.7MPa左右的圆筒状 压缩空气流，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，以形成较大的空隙，再另由泥浆 泵注入压力为2MPa5MPa的水泥浆液。 高压喷射注浆法加固体的直径大小与土的类别、密实度及喷射方法有关，当采用旋喷形成圆柱状的桩体时，单管法形成桩体直径一般为0.30.8m；三管法形成桩体直径一般为1.02.0m；双管法形成桩体直径介于两者之间。,3、适用范

44、围 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、黄土、砂土、素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理，形成复合地基，或用于深基坑、地铁等工程的土层加固或防水以及坝的加固与防水帷幕等工程。此外，还可采用定喷法形成壁状加固体，以改善边坡的稳定性。,第二章 施工排水 第一节 概述 第二节 明沟排水 第三节 人工降低地下水位,第一节 概述,1、开挖基坑或沟槽时的地下水： A:影响正常施工； B:造成地基承裁力降低； C:边坡坍塌事故。 2、施工排水内容：地下水、地表水排除。 3、地表水：筑堤截水，设沟引水 4、地下排水方法：坑内排水、人工降水

45、位 5、坑内排水（明沟排水）：是把流人沟槽内或基坑内的地下水汇集到集水井内，然后用水泵抽走 6、人工降水：在沟槽基坑开挖之前，预先将地下水位降低到基坑底面以下，形成干槽施工的条件。,施工排水：地下自由水、地表水、雨水、渗水、施工用水等。 地下水：水气、结合水和自由水三种状态。 自由水又分为：承压水和潜水。,地下含水构造的种类,潜水层是地表以下第一个稳定水层。潜水层有自由水面。潜水层以上没有连续的隔水层，不承压或仅局部承压。,潜水层,按排水时间和性质，可分为： 1、初期排水：基坑开挖前，排除基坑范围内的积水、渗水和降水等； 2、经常性排水：基坑开挖和建筑物施工过程中，排除基坑内的渗水、降水和施工

46、废水等。 排水的方法分为： 集水坑降水法：渗透系数较大 井点降水法（人工降低地下水位)：渗透系数较小,第二节 明沟排水,明沟排水包括地表截水和坑内排水 一、地表截水 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。,二、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，并沿坑底的周围开挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。 明沟排水法设备简单、排水方便，应用比较普通，适用于除细砂、粉砂之外的各种土质。,三、总涌水量计算 为了合理地选择水泵的型号，应对总涌水量进行计算，

47、泵的抽水量一般是总用水量的1.52倍。 1在干河床时 (2-1) 式中 Q基坑总涌水量(m3d); K渗透系数(见表2-1)； H稳定水位至基坑底的深度(m)。当基底以下为深厚透水层时，H值可增加34m; R影响半径(见表2-1)； r0基坑半径(m)。矩形基坑,r0u(L+B)/4；不规则基坑，r0(F/)0.5。其中,L与B分别为基坑的长与宽，u值如表2-2所示，F为基坑面积。,2基坑近河沿时 (2-2) 式中 D基坑距河边线距离(m)。 其余同上公式。 明沟排水的方法简单，设备投资少，但对于砂性土不适用。因此，是不完善的排水方法。,第三节 人工降低地下水位,人工降低地下水位常采用井点排水

48、的办法，具体做法是在基坑周围埋人深于基底的井点滤水管或井点，以总管连接抽水设备使地下水下降至坑底以下，这样不仅防止了流砂的上涌，并且便于施工。 一、轻型井点 二、喷射井点 三、电渗井点 四、管井井点 五、深井井点 六、回灌井点,一、轻型井点 轻型井点系统适用在粗砂、中砂、细砂、粉砂等土层中降低地下水。 (一)轻型井点系统的组成 轻型井点系统由井点管、联接管(橡胶或钢管)、总管和抽水设备所组成。井点管打设在含水层内，地下水经井点管、联接管和总管由抽水设备抽走。 施工降低地下水位时，在沟槽或基坑周围打设许多井点管，使一定范围内的地下水位降落。如图2-3所示。,(二)轻型井点计算 轻型井点计算的主要内容有计算涌水量、确定井点管根数与间距、冲孔深度及选择抽水设备等。井点计算由于受水文地质和井点设备等因素影响，所求出的只是近似数值，有条件时应在计算机现场实地测定渗透系数及土质结构。 1总涌水量 井点系统涌水量是按水井埋没计算的，水井根据不同情况分为：井底达到不透水层的称完全井；井底末达到不透水层的称非完全井。地下水有压力的是承压井，地下水无压力的是无压并，也称潜井。,水井的分类,(1)无压完全井总涌水量(图2-8) (2-5) 式中 Q井点系统总涌水量(m3d)； K渗透系数(md)； H含水层厚度(m)； s降水深度(m)；