《1++土方工程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1++土方工程.ppt（106页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、建筑施工技术,徐善初 Tel: 63698723（灵） ；13871047910 E-mail:,1.1 土方规划 1.2 土方工程施工要点 1.3 土方工程机械化施工,土方工程,1 土方工程,1,1.1.1 土方工程的内容及施工要求 1.1.2 土的工程分类及性质 1.1.3 土方边坡 1.1.4 土方量计算的基本方法 1.1.5 场地平整土方量计算 1.1.6 土方调配,1.1 土方规划,土方工程,1,1.土方工程的内容： 场地平整 开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝 土方回填与压实 2.施工要求：标高、断面准确,土体有足够的强度和稳定性,土方量要少,工期短,费用省。,1.1,土方
2、规划,1.1.1 土方工程的内容及施工要求,1.土的工程分类： 按土的开挖难易程度分为八类。 2.土的工程性质:,1.1.2 土的工程分类及工程性质,1土的质量密度 土的质量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，是指土在天然状态下单位体积的质量；它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度，是指单位体积土中固体颗粒的质量；它是检验填土压实质量的控制指标。 2土的含水量 土的含水量W是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示：,（1.1）,式中 G1含水状态时土的质量； G2烘干后土的质量。 土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量。,3土的渗透性 土的渗透性是
3、指水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数K表示；渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性，一般应通过扬水实验确定。P2表1.3仅供参考。 4土的可松性 土的可松性是指自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积的性质。土的可松性程度用可松性系数表示，即：,例：把1000 的普通土（即二类土）开挖后运走，考虑土的最初可松性系数（取1.19），则实际运走的土方： （按此土方安排运输机械） 又如需要回填1000 (回填夯实后的体积)的普通土,考虑土的最后可松性系 =1.035,则： 需挖方体积： 而运输车辆则按V2=9661.19=1150
4、土安排。,土的可松性对土方量的平衡调配，确定运土机具的数量及弃土坑的容积，计算填方所需的挖方体积均有很大的影响。(表1.4供参考),土方边坡坡度=h/b=1/(b/h)=1:m 式中坡度系数 m=b/h 坡度形式：图1.1,1.1.3 土方边坡,边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的性质及工程的特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。,1.平均高度法 (1)四方棱主体法 (2)三角棱柱体法 2.平均断面法(图1.4) (1)近似计算:,1.1.4 土方量计算的基本方法,(1.9),(2)较精确计算:,(1.10),式中 V土方体积( ) 、 两端的端面面积( ) L/2处的端面面积(
5、),3、讨论 （1）两种方法的计算公式，其计算精度不同； （2）地形平坦，方格尺寸划分可大些，采用四方棱柱体计算；地形起伏较大，方格尺寸划分小些，采用三角棱柱体计算。 （3）当采用平均断面法时，测绘出纵断面图绘出各转折点处的横断面计算各横断面面积 计算各段土方量：,场地设计标高 的确定（ 实质上是场地的平均高度）,1.1.5 场地平整土方量计算,场地设计标高 确定原则 应满足生产工艺和运输的要求； 充分利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高； 使挖填平衡，土方量最少； 要有一定泄水坡度(2),使能满足排水要求； 要考虑最高洪水位的影响。,计算步骤：根据挖填平衡原则 划分方格网： a
6、=1050M 确定各小方格角点的高程(H) 可用相对高程 方法 水准测量：地形起伏较大或无地形图，可在现场用木桩打好方格网，再实测；山区也可用经纬仪采用三角高程。,插入法：有地形图，假定两等高线之间的地面坡度按直线变化，则由相似三角形性质：,图解法 按挖填平衡原则确定设计标高H0 图：,由图1.9可得： 式中：N方格网数 一个方格仅有的角点标高 两个方格公用的角点标高 四个方格公用的角点标高,2场地设计标高 H。的调整 可松性的影响 场内挖方和填方的影响（就近弃土和就近取土） 场地泄水坡度的影响（目的：计算方格角点设计标高） 单向泄水:以计算出的设计标高 作为场地中心线的标高，场地内任意一点的
7、设计标高 ：,挖（）,填（+）,填（+）,挖（）,式中： 场地设计标高调整值 该点至设计标高 的距离 场地泄水坡度（2）,双向泄水: 以 作为场地纵横方向的中心线标高, 则：,3场地土方量计算 求各方格角点的施工高度 （即：挖填高度） 式中： 角点的设计标高（无泄水坡 度时， 即为 或 ) 角点的自然地面标高 角点的施工高度， 为填 为挖,图3,绘出“零线”(方格内填方与挖方的分界线）： 零线确定方法：先求出方格网中边线两端施工高度有“”、“”中的“零点”，将相邻两“零点”连起来，即为“零线”。 零点的确定方法： 相似三角形法 图解法,注：1. 与 对应，且 和 用绝对值， 2. 当不考虑泄水
8、坡度时： ,否则， ，即：A、B两点不在同一平面。 计算填、挖土方量：求出零线划出挖方区和 填方区平均高度法求挖方和填方,相似三角形法：,问题的实质：已知各挖土区和填土区的位置和土方量及各挖土区和填土区之间的运距，求各挖土区向各填土区调配的土方量是多少时，应使土方总运输量最小或总的运输费用最低。,1.1.6 土方调配,土方调配的工作包括： 划分调配区； 计算土方调配区之间的平均运距(或单位土方运价，或单位土方施工费用)； 确定土方最优调配方案； 绘制土方调配图表。 1.土方调配区的划分 土方调配的原则：应力求挖填平衡、运距最短、费用最省；便于改土造田、支援农业；考虑土方的利用，以减少土方的重复
9、挖填和运输。,在划分调配区时应注意下列几点： (1)调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调，满足工程施工顺序和分期施工的要求，使近期施工和后期利用相结合。 (2)调配区的大小，应考虑土方及运输机械的技术性能，使其功能得到充分发挥。 (3)调配区的范围应与计算土方量用的方格网相协调，通常可由若干个方格网组成一个调配区。 (4)从经济效益出发，考虑就近借土或就近弃土。 (5)调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，避免土方重复开挖。,2调配区之间的平均运距 平均运距即挖方区土方重心至填方区重心的距离。 求每个调配区重心：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
10、：,(1.27),式中 、 挖或填方调配区的重心坐标 V每个方格的土方量 、 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。,调配区之间的平均运距 用比例尺量出每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：,式中 L挖、填方区之间的平均运距； 、 填方区的重心坐标； 、 挖方区的重心坐标。,(1.28),3最优调配方案的确定 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。在划分调配区和计算调配区之间的平均运距的基础上，建立土方平衡与运距表，见下表。其中 为Ai到Bj的单位土方施工费或运距， 为Ai到Bj的土方量。,数学模型,为最小值，并满足下列约束条件,1,2,3,
11、m,1,2,3, n,求一组 的值，使目标函数,求解分析 （1）根据约束条件知道，未知量有 个，而方程数为 个。由于填挖平衡，因此独立方程的数量实际上只有 个。 （2）由于独立方程只有 个，而未知量有 个，无法计算。在求解线性规划问题时，可以先命 个未知量为零（可以任意假定。但为了减少运算次数，可以按照就近分配的原则，把运距较远或运费较大的那些未知量假定为零），这样就能够解出第一组 个未知量的值。,这个解是不是最优解，还需要用检验数进行检验。如果在解中换一个未知量（使解中的一个未知量的值为零，并把不在解中的一个未知量引入解中），能使求得的一组新解的目标函数下降，那么新解就比前一个解合理。这样一
12、次次调整，直到使目标函数值为最小，此时的一组解就是最优解。 关于线性规划的理论及计算方法可以详见有关的专著。,现结合示例介绍如下： 已知某场地有四个挖方区和三个填方区，其相应的挖填土方量和各对调配区的运距如图1和表1.8所示。(挖方区Ai；填方区Bj),图1 各调配区土方量和平均运距图,土方调配区的平均运距表 表1.8,利用“表上作业法”进行调配的步骤为： (1)用“最小元素法”编制初始调配方案 即先在运距表(小方格)中找一个最小数值,如 (任取其中一个,现取 ),于是先确定 (调配的土方量)的值,使其尽可能地大,即 max mix(400、500)=400。由于 挖方区的土方全部调到 填方区
13、，所以 和 都等于零。此时，将400填入 格内，同时将 、 格内画上一个“”号，得下表：,（400）,然后在没有填上数字和“”号的方格内再选一个运距最小的方格，即 =40，便可确定 max mix(500、600)= 500，同时使 = =0。此时，又将500填入 格内，并在 、 格内画上“”号，得下表：,（400）,(500),重复上述步骤，依次确定其余 的数值，最后得出表 1.8所示的初始调配方案。,土方初始调配方案 表1.8,（400）,(500),(500),(300),(100),(100),(2)最优方案的判别法 由于利用“最小元素法”编制初始调配方案，也就,优先考虑了就近调配的原
14、则，所以求得之总运输量是较小的。但这并不能保证其总运输量最小，因此还需要进行判别，看它是否为最优方案。判别的方法有“闭回路法”和“位势法”，其实质均一样，都是求检验数 来判别。只要所有的检验数 0，则该方案即为最优方案；否则，不是最优方案，尚需进行调整。 “位势法”求检验数方法： 将初始方案中有调配数方格的 列出，然后按下式求出两组位势数 ( =1,2, )和 （ =1,2, )。 式中 平均运距（或单位土方运价或施工 费用） ， 位势数,先令：1=0，则：1C11150050； 3C311605010； 3C333701060 2C32311010100 4C433406020 2C2224
15、010060；,例如,本例两组位势数如表1.9所示: 平均运距和位势数 表1.9,0,0,1=50,2=100,3=60,0,0,0,0,位势数,填 挖 方 方 区 区,根据下式计算各空格的检验数： = Cijui (1.30) 本例各空格的检验数如表1.10。如21C212170（60）5080（在表1.10中只写“”或“”），可不必填入数值。 位势数、运距和检验数表 表1.10,100,80,90,70,100,70, ,A4,A3,A2,A1,B3,B2,B1,0,0,0,0,0,0,从表1.10中已知，在表中出现了负的检验数，这说明初始方案不是最优方案，需要进一步进行调整。 （3）方案
16、的调整 在所有负检验数中选一个(一般可选最小的一个，本例中为C12)，把它所对应的变量X12作为调整的对象。 找出X12的闭回路：从X12出发，沿水平或竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作900转弯，然后依次继续前进再回到出发点，形成一条闭回路(表1.11)。,400,A4,100,100,300,A3,500,A2,X,500,A1,B3,B2,B1,填方区 挖方区,X12闭合回路表 表1.11,从空格X12出发，沿着闭回路(方向任意)一直前进，在各奇数次转角点的数字中，挑出一个最小的(本表即为500、100中选100)，将它由X32调到X12方格中(即空格中)。 将100填入X12方格中
17、，被挑出的X32为0(变为空格)；同时将闭回路上其他奇数次转角上的数字都减去100，偶数次转角上数字都增加100，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整后，便可得表1.12的新调配方案。 对新调配方案，仍用“位势法”进行检验，看其是否最优方案。若检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整，直到求得最优方案为止。表1.12中所有检验数均为正号，故该方案即为最优方案。, ,填 挖 方 方 区 区,500,40,70,90,100,400,100,80,420,1900,600,800,填方量（m3),500,110,60,310,500,40,70,230,500,70,50,10,B3,A4
18、,A3,A2,A1,挖方量（m3),B2,B1,位势数,400,400,100,500,100,400,新的调整表 表,1.12,其土方的总运输量为：Z40050十1007050040+40060+10070+40040 94000(m3m),(4)土方调配图 最后将调配方案绘成土方调配图(图1.17)。在土方调配图上应注明挖填调配区、调配方向、土方数量以及每对挖填调配区之间平均运距。图1.17(a)为本例的土方调配，仅考虑场内的挖填平衡即可解决。 图1.17(b)亦为四个挖方区、三个填方区，挖填土方量虽然相等，但由于地形狭长，运距较远，故采取就近弃土和就近借土的平衡调配方案更为经济。,图1.
19、17 土方调配图 (a)挖填平衡调配图 (b)有弃土和借土的调配图,主要应解决： 1.2.1 土壁稳定 1.2.2 施工排水 1.2.3 流砂防治 1.2.4 填土压实,1.2 土方工程施工要点,土方工程,1,土壁稳定，主要是由土体内摩擦阻力和粘结力来保持平衡的。 1.土壁失稳影响：土体塌方 人身安全事故 影响工期 危及附近建筑物 2.土壁塌方的原因： (1)边坡过陡； (2)雨水、地下水渗入基坑； (3)基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料或有动载； (4)土方开挖顺序和方法未遵循“从上往下，分层开挖；开槽支撑，先撑后挖”的原则。,1.2.1 土壁稳定,2.防治塌方的措施： (1)防足边坡
20、 边坡的留设应符合规范的要求,其坡度的大小,应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度、工期的长短、现场条件等因素确定。 (2)设置支撑 为了缩小施工面，减少土方，或受场地的限制不能放坡时，则可设置土壁支撑。,南京火车站综合楼地下室两层，采用稀疏排桩方案， 挖深9m,悬臂式排桩支护应用,南京的振兴大厦基坑支护，采用钻孔灌注桩支护，外侧水泥土搅拌桩止水。坑内采用钢管正交作内撑。,钢管内撑支护技术,(3)其他措施：应做好施工排水和防止产生流砂现象；应尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备；坑槽开挖后不宜久露，应立即进行基础或地下结构的施工；对滑坡地段的挖方，不宜在雨期施工，并应遵循
21、先整治后开挖和由上至下的开挖顺序，严禁先切除坡脚或在滑坡体上弃土；如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹时，应先做妥善的处理。,施工排水分为明排水法和人工降低地下水位法两种。 明排水：采用截、疏、抽的方法。 截，是截住水流；疏，是疏干集水；抽，是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围开挖排水沟，使水流入集水井中，然后用泵抽走。,1.2.2 施工排水,人工降低地下水位 原理：图1.18,图1.18 轻型井点降水法全貌图 1井点管；2滤管；3集水总管；4弯联管 5水泵房；6原地下水位线；7降低后的地下水位线,人工降低地下水位概述 (1)作用：可使基坑始终保持干燥状态;防止流砂发生；改善工作
22、条件；提高土的强度 或密实度。 (2)注意的问题：降水前应考虑在降水范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移，从而引起开裂、倾斜和倒塌；或引起地面塌陷， 必要时应事先采取有效的防护措施。降水工作要持续到基础施工完毕并完成了基础回填土、结构自重能够抵抗地下水的上浮力时，才能停止。 (3)适用范围： .基坑开挖深度超过3米，采用明排水不能满足工程施工需要时； .降水深度大、土层为细砂和粉砂、或软土地区时。,(4)分类： 轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井井点 深井井点 1.轻型井点 适用范围：土壤的渗透系数K=0.150m/d土层中,降水深度：单级轻型井点3 6米，多级轻型井点6 12米。
23、 (1) 轻型井点的设备 井点管(下端为滤管) 集水总管 弯连管 抽水设备,（2）轻型井点布置 平面布置 单排井点(图1.21) 双排井点 环状井点(图1.22),高程布置 井点管埋置深度 （不包括滤管）： H2H1h L （1.31） 式中：H1井点管埋设面至坑底面的距离（m) h 降低后的地下水位至基坑中心底面 的距离，一般为0.51m i水力坡度,环状井点1/10,单排井点1/4 L 井点管至基坑中心的水平距离（m),H2,高程布置应注意的问题 如H2值小于降水深度6m时，则可用一级井点；H2值稍大于6m时，如降低井点管的埋置面,图123 二级轻型井点 1第一层井点管；2第二层井点管,后
24、，可满足降水深度要求时，仍可采用一级井点；当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点(图1.23)或喷射井点。,此外，在确定井点管埋置深度时，还要考虑井点管露出地面0.20.3m，滤管必须埋在透水层内。 为了充分利用抽吸能力，总管的布置标高宜接近地下水位线（要事先挖槽），各段总管与滤管最好分别设在同一水平面，不宜高低悬殊。,（3）轻型井点的计算 包括：涌水量的计算、井点管数量与间距、抽水设备等。 涌水量的计算：以水井理论进行计算,井点系统涌水量计算 无压完整井的环状井点系统，涌水量：,(1.32),式中：井点系统涌水量（m3/d) K土壤渗透系数（m/d）：查资料或现场扬水试验 H含水层
25、厚度（m）：由勘察报告提供 S基坑中心处降水深度（m）：基础设计图 提供 R抽水影响半径（m）：式（1.34） x0环状井点系统的假想园半径（m）： 式（1.33）,式（1.32）中各参数的含义由下图表示：,（1.32）,图4,式中 H0有效深度（见图1.24(b)）,公式（1.32）的应用条件： 矩形基坑的长、宽比不大于5或基坑宽度小于2倍的抽水影响半径R。 不规则的平面形状简化成一个假想半径为0 的圆井进行计算： 式中 F环状井点系统包围的面积（) b.无压非完整井的环状井点系统，涌水量：,（1.34）,c.承压完整井的环状井点系统，涌水量 式中：M承压含水层的厚度（m）,H0可查表1.1
26、6，当算得的H0大于实际含水层的厚度H时，则仍取H值，视为无压完整井。,（1.35）,有效深度H0值 表116,注：表中S为井管内水位降低深度；l为滤管长度。,确定井点管数量及井距 单根井管最大出水量q： 井点管最少数量n: n=1.1Q/q (1.37) 井点管最大间距D： D L/n (1.38) 式中：L总管长度(m) 1.1备用系数 求出的管距应大于15d（滤管直径），小于2m，并应与总管接头的间距（0.8m,1.2m,1.6m等）相吻合。 根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。,（1.36）,抽水设备：一般多采用真空泵井点设备（V5型，V6型），水泵也有配套固定型号，但
27、使用时应验算水泵的流量是否大于井点系统的涌水量（应大于10%20%），水泵扬程是否能克服集水箱中的真空吸力，以免抽不出水。 (4)井点管埋设与使用 .安装程序： 排放总管埋设井点管用弯联管连接井点管和总管安装抽水设备试抽 .井点管埋设方法： 冲水管冲孔 钻孔 带套管的水冲法 振动水冲法下沉埋设,.轻型井点使用应注意的问题 一般应连续抽水 正常出水规律：先大后小，先浑后清 必须检查真空泵的真空度 经常检查有无死井 在影响半径范围内设置观察井 井点降水时，应对附近的建筑物等进行沉降观测（防护措施：回灌井点、止水帷幕）,（a）,（b）,图 回灌井点布置示意图 （a）降水与回灌井点；（b ）加阻水支护
28、结构的回灌井点 1原有建筑物；2开挖基坑；3降水井点；4回灌井点； 5原有地下水位线；6降灌井点间水位线；7降水后的水位线； 8不回灌时的水位线；9基坑底,(5)轻型井点系统设计示例 某基础工程需开挖图1.25所示的基坑，基坑底宽10m，长15m，深4.1 m，边坡为1:0.5。地质资料为：天然地面下有0.5 m厚的粘土层，7.4 m厚极细砂层，再下面为不透水的粘土层。试按轻型井点降水系统设计。,解：井点系统布置 平面布置： 该基坑底面积为1015(m2)，考虑事先挖槽使总管接近地下水位、放坡及井管距基坑边缘1 m后，井管所围成的平面面积为15.720.7(m2)，由于其长、宽比小于5，故按一
29、个环状井点布置。,高程布置： 基坑中心降水深度S5.001.500.50 4.00(m)， 故用一级井点即可。,表层为粘土，为使总管接近地下水位，可挖去0.4m，在5.20m标高处布置井点系统。取井管外露0.2m，则6m长的标准井管埋入土中为5.8m；而要求埋深 H2H1hL(5.21.5)0.5(110)15.724.99(m)，小于实际埋深5.8m，故高层布置符合要求。 确定水井类型及有效抽水影响深度H0 取滤管长 1.2m ，则原有地下水位线以下井点管加滤管总长为5.61.26.8m含水层厚度7.3m，滤管底部没有到达不透水层，此井为无压非完整井。,井点管中水位降落值： S=5.8（5.
30、25.0）=5.6m 则： S/（ S ）=5.6/（5.61.2）=0.82 查表1.16 得： H0=1.85/(S ）=1.85/（5.61.2） =12.6m但实际含水层厚度H=7.3m，则本例无压非完整井实际按无压完整井计算涌水量。,总涌水量计算 通过扬水试验求得K=30m/d，已知井点管所围成的面积F=15.720.7m2，则基坑的假想半径： 抽水影响半径： 总涌水量：,计算井点管数量 一根井管 38的出水量： 井点管数量： 1.11649.5/28.962.8(根)(取63根) 井点管的平均间距： 实际井点管数量：,2.喷射井点 当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点
31、降水。其降水深度可达820 m，可用于渗透系数为0.150 md的砂土、淤泥质土层。 喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水、排水管路组成（图1.26）,图1-26 喷射井点设备及平面布置简图 (a)喷射井点设备简图；(b)喷射扬水器原理图；(c)喷射井点平面布置 1喷射井管；2滤管；3进水总管；4排水总管；5一高压水泵；6集水池； 7水泵；8内管；9外管；10喷嘴；11混合室；12扩散管；13压力表,（c）,（b）,（a）,3.电渗井点 电渗井点适用于渗透系数小于0.1md的土层，用一般井点不可能降低地下水位的含水层中，尤其宜用于淤泥排水。电渗井点排水的原理如图1.27所示。,图127 电渗
32、井点 1一井点管；2一电极；3直流电源,4.管井井点 管井井点(图1.28)，就是沿基坑每隔2050m距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。此法适用于土壤的渗透系数大(K=20200md)，地下水量大的土层中。 管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成。 如要求降水深度较大，在管井井点内采用一般离心泵或潜水泵不能满足要求时，可采用特制的深井泵，其降水深度大于15m，故又称深井泵法或深井井点。深井井点一般可降低水位3040m，有的甚至可达百米以上。,(a),(b),图1.28 管井井点 (a)钢管管井；(b)混凝土管井 1沉砂管；2钢筋焊接骨架；3滤网；4管身；5吸
33、水管；6离心泵；7小砾石过滤层；8粘土封口；9混凝土实壁管；10混凝土过滤管；11潜水泵；12出水管,1.流砂现象及其危害 概念：粒径很小、无塑性的土壤，在动水压力推动下，极易失去稳定，而随地下水一起流动涌入坑内，这种现象流砂现象 危害：发生流砂现象后，土完全失去承载力，工人难以立足，施工条件恶化；土边挖边冒，难以达到设计深度；引起塌方，使附近建筑物下沉、倾斜，甚至倒塌；拖延工期,增加施工费用。 2. 产生流砂的原因 (1)内因：土壤的性质。当土的孔隙度大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。,1.2.3 流砂的防治,(2)外因： 地下水及其产生动水压力的
34、大小和方向。 动水压力GD为： 式中：水力坡度：(12)/L 12 水位差 L地下水渗流长度 W水的重度 从式(1.39)中可知，当地下水位较高，基坑内排水所造成的水位差较大时，动水压力也愈大；当GD （浮土重度）时，就会推动土壤失去稳定，形成流砂现象。,（1.39）,管涌冒砂 Hw （140） 式中：H压力水头（m) 坑底不透水层厚度(M) w水的重度（kN/m3) 土的重度（kN/m3) 3.防止流砂的方法 总原则：治砂必治水 途径： 减少或平衡动水压力 截住地下水流 改变动水压力的方向,具体措施： 枯水期施工 打板桩 水中挖土如：沉井 人工降低地下水位 地下连续墙法 抛大石块，抢速度施工
35、 冻结法施工 桩基或沉井施工,1.填土的要求：填土应满足强度 和水稳定两方面的要求。合理设 计填方边坡，正确选择土料和填 筑方法。 具体要求： 碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实要求的粘性土均可作为填方土料。冻土、淤泥、膨胀性土及有机物含量大于8的土、可溶性硫酸盐含量大于5的土均不能做填土。填方土料为粘性土时，应检验其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜做填土用。 填方应尽量采用同类土填筑。当采用土料的透水性不同时，不得掺杂乱倒，应分层填筑，并将透水性较小的土料填在上层。,1.2.4 填土压实,7,2.填土的压实方法 碾压 夯实 振动,平板震动机,蛙式打夯机,自行式平碾,图8,机具
36、夯击土壤,3.填土压实的质量检验 填方应有一定的密实度；密实度以干密度控制；每层土压实后，必要时取土壤检验其干密度，检验方法：环刀取样测定。,羊足碾,钢筋插入法检验砂垫层密实度方法： 将直径16,l=1950mm的平头钢筋，在自由落距为500mm时贯入砂中，当贯入深度小于70mm时为合格。,主要用于道路、水利 及其它土木建筑工程中适于土料含水量的测定。 规格 ：100cm3 50.4650；200cm3 7052 等 配环刀手柄,不锈钢取土环刀,1.3 土方工程机械化施工,土方工程,1,1.3.1 推土机施工 1.3.2 铲运机施工 1.3.3 单斗挖土机施工 1.3.4 土方工程综合机械化施
37、工,1.3.1 推土机施工,1.推土机适用范围 施工特点：灵活、功率大、爬30缓坡、4060m时效率最高。 （1）种类：索式、液压 （2）适用范围：挖深（填高）1.5m 运距100m 坡度30 1 3类土 2.提高推土机生产率的施工方法 (1)下坡推土：提高30-40% (2)并列推土：提高15-20% (3)分批集中，一次推送 (4)槽形推土,1.3.2 铲运机施工,1.铲运机的适用范围 (1)种类：自行式铲运机(图1.32)和拖式铲运机 (2)特点：更灵活； 运距： （拖式）200350m；（自行）8001500m； (3)适用条件： 13类土 大面积 含水量w27%,1.3.3 单斗挖土
38、机施工,单斗挖土机有正铲、反铲、拉铲和抓铲等数种(图1.35)，用以挖掘基坑、沟槽、清理和平整场地；更换工作装置后，还可进行装卸、起重、打桩等其他作业，是工程建设中常用的机械设备。,正铲,反铲,拉铲,抓铲,(a),(b),(c),(d),图1.33单斗挖土机工作装置的类型,1.正铲挖土机 一般只用于开挖停机面以上的土壤，所以只适宜在土质较好、无地下水的地区工作。表1.17所示为国产两种正铲液压挖土机的主要技术性能。,2.反铲挖土机 反铲挖土机是开挖停机面以下的土壤，不需设置进出口通道。适用于开挖小型基坑、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壤。 表1.18和图1.4
39、2为两种反铲液压挖土机的性能及工作尺寸。,3.拉铲挖土机,特点为铲斗悬挂在钢丝绳下而无刚性的斗柄上。开挖的深度和宽度均较大，常用以开挖沟槽、基坑和地下室等；也可开挖水下和沼泽地带的土壤。,4.抓铲挖土机 抓铲挖土机一般由正、反铲液压挖土机更换工作装置(去掉铲斗换上抓斗)而成，或由履带式起重机改装。可用以挖掘独立柱基的基坑和沉井，以及其他的挖方工程，最适宜于进行水中挖土。,1.3.4 土方工程综合机械化施工,土方工程综合机械化施工，就是以土方工程中某一施工过程为主导，按其工程量大小、土质条件及工期要求，适量选择完成该施工过程的土方机械；并以此为依据，合理地配备完成其他辅助施工过程的机械，做到土方
40、工程各施工过程均实现机械化施工。主导机械与辅助机械所配备的数量及生产率，应尽可能协调一致，以充分发挥施工机械的效能。,第一章作业： P37,土方工程,（1）第一题（砂粘土为三类土） （2）第四题： 第一问（不计算挖方量和填方量） 第三问 （3）第六题,1,土方工程,1,图1.18 轻型井点降水法全貌图 1井点管；2滤管；3集水总管；4弯联管 5水泵房；6原地下水位线；7降低后的地下水位线,土方工程,1,土方工程,1,土方工程,1,液压推土机,土方工程,1,下坡推土,槽形推土,并列推土,图9,分批集中一次推送,土方工程,1,10,土方工程,1,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。,土方工程,1,