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1、建 筑 施 工,按大纲要求：,56学时讲课内容 课程设计一周,教学内容包括： 土方工程 桩基础工程 砌体工程 混凝土结构工程,结构安装工程 防水工程 装饰工程 施工组织 流水施工原理 网络技术,教学要求： 1.课堂上要求记笔记 2.按期完成作业 3.基本内容要求熟练掌握 4.期终以笔试方式考核,学习课程设计实习毕业设计 课程类型：考试课。 成绩： 平时成绩占 30 考试成绩占 70 ,教学环节、考核方法,第一章 土方工程,第一节 概述,一 常见的土方工程 、 平整场地 、 开挖沟槽和基坑 、 土方回填与压实,二 土方工程施工特点 、工程量大 、施工条件复杂,三 土的工程分类,按照开挖的难易程度
2、,土的工程分类见表1-1(八类)，各类土的工程性质直接影响土方工程施工方法的选择、劳动量消耗及工程费用。,四 土的工程性质,、土的含水量： 土的含水量是土中所含的水与土的固体颗粒间的重量比，以百分数表示。,w-土的含水量； Ww-土中水的重量（g） W-土中固体颗粒的重量（g）,2、土的渗透性 土的渗透性是指土体透过水的性能，用渗透系数表示,3、 土的可松性 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实仍不能恢复到原来的体积，土的这种性质称为土的可松性。用s和Ks表示。,s -土的最初可松性系数 V1-土在天然状态下的体积(m2) V2-土经开挖后的松散体积(m2),-土的最终
3、可松性系数 V1-土在天然状态下的体积(m2) V3-土经回填压实后的体积(m2),4. 土的天然密度和干密度 土的天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量。它与土的密实程度和含水量有关。在选择汽车运土时，可用天然密度将载重量折算成体积。,式中 m土的总质量； V土的总体积。,土的干密度d是指单位体积中固体颗粒的质量。（它在一定程度上反映了土颗粒排列的紧密程度，可用来作为填土压实质量的控制指标。）,式中 ms土中固体颗粒的质量。,5. 土的压缩性 土的压缩性是土经运输、填压后体积会压缩的性质，用土的压缩率P表示，即,式中 土压实后的干密度。 一般土的压缩率其值见表1-2，通常可按填方断面增加1
4、0%20%方数考虑。,第二节 场地平整,一、 平整顺序 1、先平整整个场地，后开挖建筑物基坑（槽） 。,2、先开挖建筑物基坑（槽），后平整场地。 3、边平整场地边开挖基坑（槽）。,二、 场地设计标高的确定,（一）考虑因素： 、满足生产工艺和运输的要求； 、尽量利用地形，减少挖、填方数量；,3、场地内挖 、填方平衡（面积大、地形复杂时例外），土方运输总费用最少； 4、有一定泄水坡度（2），满足排水要求，并考虑最大洪水位的影响,（二）初步计算场地设计 标高,1、将地形图划分方格，控制场地平整范围，方格边长a值的大小取决于地形变化的程度； a=10-50(m),2、标注各方格角点的地面自然标高； 3
5、、求初步设计标高Z0。 原则：,场内填挖前后土方量相等。,将上式整理，得,Z0-所计算场地的设计标高(m); n-方格数; Zi1,Zi2,Zi3,Zi4-第i方格四个角点的地面标高.,若用Z1, Z2,Z3Z4分别代表 Z1为一个方格独有的角点标高; Z2,Z3,Z4分别为二、三、四个方格所共有的角点标高. 则上式，为,(三)设计标高的调整值,1、 考虑土的可松性；,2、各种填挖工程用土量不同而影响设计标高Z0的升降；,3、由于边坡填挖土方量不等而影响Z0的增减；,4、就近弃土或就近取土而影响Z0 ； 5、考虑泄水坡度对设计标高的影响。,zi-考虑泄水坡度的角点设计标高； LxLy-角点至Z
6、0在X和Y方向的距离； ixiy- X和Y方向的泄水坡度。,三、 计算角点的施工高度 确定零线,1、施工高度H i 施工高度是设计标高与地面标高之差，（+）为填（-）为挖。,Zi-角点的原地面标高,2、零线,在有关方格边线上找不填不挖的点称零点，把相邻零点连成线即为零线（填挖分界线）,两种确定零点的方法： 图解法&数解法,3、方格角点的标注方法,四、 计算场地土方量,(一) 方格网法; （二）横截面法;,五、 计算边坡土方量,场地挖方区填方区的边沿都要做成边坡,其坡度大小与土的性质、挖土深度、填土高度有关.,边坡土方量计算:, 边坡土方量计算可以划分成三个近似的几何形体计算., 的体积 (三角
7、棱锥体), 的体积 (三角棱柱体), 的体积 (四棱锥体),场地平整土方量计算步骤:, 计算各角点的地面标高Zi； 计算理论设计标高Z0 ; 计算各角点设计标高 ;, 计算角点的施工高度Hi; 确定零点、零线的位置; 计算土方量； 计算书及图表的提交。,习题:,1.某建筑场地地形图和方格网(边长a=20.0m)布置如图,土壤为二类土,场地地面泄水坡度ix=0.4%;iy=0.5%.,1) 试确定场地设计标高(不考虑土的可松性的影响,余土加宽边坡) 2) 计算场地边坡的土方量 3) 如果填挖不平衡,你想采取哪些措施.,用最小二乘法原理求最佳设计平面,平面上任和一点i的标高:,xi-i点在x方向的
8、坐标; Yi-i点在y方向的坐标.,(1-7),将场地划分成方格网,原地面标高为zi,则方格角点的施工高度为:,(1-8),(i = 1,2,3, n) Hi-方格网各角点的施工高度; Zi-方格网各角点的设计标高; Zi-方格网各角点的地面标高; n-方格角点总数.,土方施工高度之平方和,将公式（1-8）代入上式，得,六、土方调配,土方调配原则：,1.应力求达到挖方与填方基本平衡和总运输量最小，即使挖方量与运距的乘积之和尽可能最小。 2.应考虑近期施工和后期利用相结合，避免重复挖运。,3.应注意分区调配与全场调配的协调，并将好土用在回填质量要求高的填方区。 4.尽可能与大型地下结构的施工相结
9、合，避免土方重复挖、填和运输。,土方调配的步骤：,（一）划分土方调配区 （二）计算每对调配区之间的平 均运距 平均运距挖方区重心至填方区重心之间的距离(L)。,（三 ）确定调配区之间的 运土单价,Cij由挖方区i到填方区j的土方施工单价（元 /M）; Es土方机械施工的台班费用（元/台班）; n参加i挖方区到j填方区的所有机械台班数（台班）;,P由i挖方区到j填方区的综合施工过程的生产率（m/班）; E0参加综合施工过程的所有机械的一次性费用（元）; V该套机械在施工期间应完成的土方量（M）。,（四）确定土方最优调配方案,1、先列出填挖平衡表及单位运价及运距表,整个场地划分为： m个挖方区W1
10、-Wm、a1-am； n个填方区 T1-Tn、b1-bn； Cij由i到j的单位运价； Xij需求的由i到j的土方量。,2、用表上作业法进行 最优土方调配,（1）首先编写一个初始调配方案（最小元素法）；,（2）最优方案的判别方法 （检验数法） 利用检验数ij来判别，只要所有的检验数ij 0，则该方案为最优方案，否则非最优需调整,（3）、方案的调整方法, 在所有负检验数中选一个（一般选最小的一个）作为调整对象。, 从被选的负检验数所在的空格出发，沿水平方向或竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格做90度转弯然后继续前进，,重复上述转弯步骤，一直回到出发点，形成一条由数字的方格为转角的用水平线和竖直
11、线连起来的闭回路(见表1-14)。, 从调整格出发，沿着闭回路在各奇数次转角点的数字中挑选出一个最小的，将它由原来的方格调到调整格中，同时将闭回路上其它的奇数次转角上的数字减去调整的数，,偶数次转角的数字都增加调整数，使得填挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整后便可得到新的调配方案（表1-15）。, 对新的调配方案仍要进行检验，直到检验数ij全部大于等于零为止。,验证结果，此方案是最优方案，其土方总运输量为：,第三节 基坑开挖,一、 基坑排水与降水, 明沟排水: 在基坑开挖时,沿基坑底的周围开挖排水沟及集水井,使水流入集水井内,然后用水泵抽走,这种排水方法称名沟排水。, 井点降水（人工降水）,
12、流砂现象： 当基坑挖至地下水位以下时，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。,流砂的防治： 、枯水期施工法； 、抢挖法； 、设止水帷幕法； 、水下挖土法； 、冻结法； 、人工降低地下水位法；,井点降水法： 井点降水法既人工降低地下水位法，就是在基坑开挖前，预先在基坑周围或基坑内设置一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中,抽水，使地下水位降至坑底以下并稳定后再开挖基坑。同时，在开挖过程中仍不断抽水，使地下水位稳定于基坑底面以下，使所挖的土始终保持干燥状态。,井点降水的种类：,轻型井点降水 喷射井点降水 管井井点降水 电渗井点降水 深井井点降水,轻型井点降水,1
13、轻型井点降水设备,滤管：3850mm； l=1.01.5m; 1319mm圆孔. 井管: 3850mm; L=5.07.0m; 上端与总管相联. 总管:100127mm ; L=4m; 总长100120m;,联接点距：0.81.2m; 坡度2.55.0坡向泵房. 抽水设备: 真空泵、离心泵和水气分离器等组成。,2轻型井点设备工作原理,首先开动真空泵排除系统内空气在真空吸水作用下地下水经(滤管井管总管)通过滤箱进入集水箱(水气分离器)当水面上升一定高度启动离心泵排水.,轻型井点计算,内容包括: 井点系统的平面及高程布置, 计算面积, 涌水量，井点数量, 井距及校核水位降低值.,(1)、确定井点系
14、统的 布置方式,1)、平面布置 单排布置; 双排布置; 环形布置; U形布置.,2)、高程布置,井管埋置深度 H H1+h+IL （m）,H1井管埋置面至坑地面的距离（m）; h坑地面至降低后的地下水位线的距离(m I水利坡度, 环形井点为1/10 ,单排井点为1/4; L井管至基坑中心的水平距离(m)(单排至另一侧距离).,(2)、确定基坑的计算 图形面积,由于井点降水计算公式都是近似的,且条件是长宽比 A/B5, B2R时,将基坑分成几块分别计算涌水量,将其相加既为总涌水量.,(3)、计算涌水量,水井种类: 无压完整井, 无压非完整井, 承压完整井, 承压非完整井,1) 无压完整井井点系统
15、涌水量近似计算,单井涌水量:,式中 Q单井涌水量 (m/d) K渗透系数 (m/d) H含水层厚度 (m) R抽水影响半径 (m) S水位降低值 (m) r水井的半径 (m).,群井(环形)井点涌水量 计算公式:,式中 x0环形井点的假想园半径 (m) F环形井点管所包围的平面面积 (m) R抽水影响半径 (m),2)、无压非完整井井点系统 涌水量近似计算,式中 H0有效带深度, H0由表113确定.,(4)、确定井点管的数量、间距、校核降低水位值,1) 井点管需要的根数： n=1.1 Q/q,Q 井点系统涌水量(m/d) ; 1.1备用系数; q单根井点管出水量(m/d) ; l滤管长度(m
16、); d滤管直径(m); K渗透系数(m/d).,2) 井点管的间距,D = 2(L+B)/n L , B矩形井点系统的长度和宽度(m); D = 800, 1200, 1600 mm. D15d.,3) 校核降低水位值:,X1，Xn各井点管到基坑中心 的 距离,(5)、确定抽水设备,根据（Q、K、n、D）可参照有关设备技术性能手册确定.,(6)、绘制施工平面图 剖面图,尺寸、井点间距、总管（泵站）位置、标高等。,4、轻型井点的施工,井点安装顺序:根据降水方案放线挖管沟布设总管冲孔下井点管填砂滤层(粘土封顶)联接总管安装抽水设备.,5、其他井点简介,（2）、管井井点,管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管状井,每井单独由一台水泵不间断抽水,从而降低地下水位.,适用范围: 土的渗透系数较大(K=20200m/d)、地下水充沛的土层中.,管井的间距: 2050m; 深度: 815m; 水位降低值: 井内可达610m, 两井中间为35m.,(1)、喷射井点,当基坑开挖要求降水深度大于6M, 土层的渗透系数为0.12.0的弱透水层时,适宜于采用喷射井点,其降水深度可达20M,较轻型井点的设备用量和土方开挖量少.,