施工技术与概预算.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,施工技术与概预算,任课教师 张韬,第一章 土与土方工程,土的物理性质及其分类,土的力学性质,场地平整施工及沟槽、基坑开挖,土的回填压实,施工特点：,面广量大、劳动繁重、大多为露天作业、施工易受地区气候条件影响、施工条件复杂；土本身是一种天然物质，种类繁多，施工时受工程地质和水文地质条件的影响大。,施工要求：,根据工程自身条件，尽可能采用先进的施工工艺和施工方法，精心制定施工方案，合理选择施工机械，以求得缩短工期，降低成本，获得最佳的经济效益。,1-1,土的物理性质及分类,一、土的概念及组成,1,、土是由岩石风化生成的松散沉积物；风化作用一般分为物理风化、化学风化和生物风化。岩石经物理风化形成较大的土颗粒,原生矿物；经化学风化形成较细小的土颗粒,次生矿物。,2,、土是由土颗粒（固相）、水（液相）和气（气相）所组成的三相体系。土的三相组成性质、相对含量以及土的结构构造必然反映土的物理性质,土的轻重、干湿、软硬等等。,粗大土粒如漂石、卵石、圆砾都是岩石的碎屑，大多数属于原生矿物。,砂粒,大部分是岩石的单矿物颗粒，如石英、长石、云母等；,粉粒,的矿物成分主要是一些难溶盐，如 等。,粘粒,的矿物成分主要是粘土矿物、氧化物、氢氧化物以及各种难溶盐类，它们都是次生矿物。,二、土的三相比例指标,土中的固体颗粒、水和气三部分的质量与体积之间的比例关系，是随着各种条件的改变而变化。如地下水位的升高或降低影响含水量；土的压实与否影响空隙比。,土的三相比例示意图,1,、土的密度,土在天然状态下单位体积的质量。,2,、土的重力密度（重度）,土在天然状态下单位体积的重量。天然土的重度多在,1622,。,3,、土粒的比重,土粒重量与同体积,4,时水的重量之比。（无量纲）纯水在,4,时的重度。近似取,10,4,、土的含水量,土中水的重量与土粒重量之比，以百分数计。,P6,5,、土的干密度（干重度）,土单位体积中固体颗粒的质量（重量）。工程中常用土的干密度（干重度）作为控制人工填土密实度的指标。,6,、土的饱和重度,土的孔隙中全部充满水时单位体积的重量。,7,、土的有效重度（浮重度）,地下水位以下的土受到水的浮力作用，扣除水的浮力以后，单位体积土所受到的重力。,8,、土的孔隙比,土中孔隙体积与土粒体积之比。,9,、土的孔隙率,土中孔隙体积占总体积的百分率。,10,、土的饱和度,是指土中孔隙被水充满的程度，即土中水的体积与孔隙体积的比值，用百分数表示。,三、无粘性土的密实度,砂土、碎石土统称为无粘性土，一般具有单粒结构，,最能反映无粘性土工程性质的是密实度。,呈密实状态时，无粘性土的结构稳定，土的强度较大，可作为良好的天然地基：呈松散状态时，尤其是饱和粉细砂，动力作用下结构常处于不稳定状态，是不良地基。工程实践证明：较疏松但,级配,良好的砂土，它的孔隙比比较密实但级配不好的砂土的孔隙比要小。所以，评价砂土的密实度，是用砂土的相对密度,（不是比重）,来判别。,P8,实际工程中常用标准贯入锤击数测定砂土的密实度。轻便触探试验,碎石土的密实度是根据野外鉴别方法：由骨架颗粒含量的排列、可挖性、可钻性，将其划分为密实、中密、稍密三种状态。,现行规范根据无粘性土的密实度，划分了地基承载力特征值的范围。如：中密状态（稍湿）的细砂，地基承载力特征值为,160220KPa,；而中密状态（很湿）的细砂，地基承载力特征值为,120160KPa,。,四、粘性土的物理特征,粘性土的状态主要是指其软硬程度。粘性土随着含水量的变化，可有不同的状态。粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量称为界限含水量。,1,、界限含水量,2,、塑性指数和液性指数,工程中所遇到的土多数为可塑状态，可塑状态的上限和下限分别是液限和塑限。液限和塑限省去百分号的差值称为塑性指数。,P10,工程中用塑性指数对粘性土进行分类。,针对粘性土，粘性土的天然含水量和塑限的差值（省去百分号）与塑性指数之比称为液性指数。,P9,从公式中可以看出，液性指数越大，土质越软，反之土越硬。所以，在工程实践中，将粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。,五、土的工程分类,在土方工程施工和工程预算定额中，根据土的开挖难易程度，将土分为：松软土（一）、普通土（二）、坚土（三）、砂砾坚土（四）、软石（五）、次坚石（六）、坚石（七）、特坚石（八）等八类。前四类为一般土，后四类为岩石。,1-2,土的力学性质,地基土在压力作用下体积减少的性质称为土的压缩性。,土体的压缩主要是孔隙体积的减少。如水塔、水池、水泵房等构筑物使地基产生不同程度的压缩变形，即沉降。,（一）土的压缩系数,a,地基沉降的大小，取决于基础地面压力的大小和地基土压缩性的大小（高压缩性土或低压缩性土）。,针对地基沉降而言，一般只研究土的竖向变形。,在工程实践中，研究土中某一点由原来的自重,压力,P1,增加到外荷载作用下的压力,P2,（自重压力与附加压力之和），在这一压力间隔所表现的土的压缩性。,压力由,P1,增加到,P2,，孔隙比由,e1,减少到,e2,。土的压缩性用,M1,、,M2,的斜率表示，设割线与横坐标轴的夹角为,压缩系数的单位是,MPa,。,改错,P12,我们想预先知道地基土的压缩性，在实验室里用侧限压缩仪作土的压缩试验。按照规范中的规定，取,P1=100KPa,，,P2=200KPa,，对应的压缩系数取名 。用 将土划分为低压缩性土、中压缩性土和高压缩性土。,（二）土的压缩模量,土在完全侧限的条件下，土所受到的附加应力与相应应变的比值。,将土取出一个长方体，设水平截面面积为,A,，经荷载,P1,到,P2,变化，产生压缩变形为,工程实践中用,P1=100KPa,，,P=200KPa,，经过土的有侧限的压缩试验，得到土的压缩模量来区分土的压缩性。,P12,（三）土的抗剪强度,大量的工程实践和室内试验都表明：土的破坏大多数是剪切破坏。土体抵抗剪切破坏的极限能力称为土的抗剪强度。常采用直剪仪对土进行剪切试验。取,n,个相同的试样进行试验，对每一个试样施加不同的垂直荷载,，得到相应的抗剪强度 两者之间近似于一条直线。,P13,1-3,沟槽开挖土方工程量计算,管道沟、建筑条形基础基槽、场地平整的施工过程包括：土方的开挖、运输、填筑与压实。,大面积平整场地，应采用机械施工。常用的施工机械有挖土机、推土机和铲运机。,土方工程施工特点是工程量大，施工条件复杂。新建一个大型工业企业，其场地平整、房屋及设备基础、厂区道路及管线开挖和回填涉及的土方量可达几十万至数百万立方米。,一、土的可松性：,自然状态下的土经开挖后，内部组织破坏，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，土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示：,式中,K,s,土的最初可松性系数；,K,s,土的最终可松性系数；,V,1,土在自然状态下的体积；,V,2,土挖出后的松散状态下的体积；,V,3,土经回填压实后的体积。,二、土的渗透性,土体被水透过的性质，常用渗透系数,K,表示。,渗透系数：在水力坡度为,1,的渗流作用下，水在土中渗流的速度，,它同土的颗粒级配，密实程度等有关。,砂土的渗透实验达西定律：,标,式中：称为边坡系数。,m,越,小，坡越陡。,三、边坡放坡,坡度表示：如图，设,i,为边坡坡度，则：,B,四、直壁开挖,根据土方工程相关规范的规定：,对于土质均匀且地下水位低于基坑（槽）底或管沟底面标高，开挖土层湿度适宜且敞露时间不长时,，其挖方边坡可作成直壁，不加支撑，但挖方深度不宜超过下列规定：,密实、中密的砂土和碎石土,-1.0,（,m,）；,硬塑、可塑的粉质粘土及粉土,-1.25,（,m,）；,硬,塑、可塑的粘土和碎石类土（充填物为粘性土）,-1.50,（,m,）；,坚硬的粘土,-2.0,（,m,）。,按规定坡度开挖：,深度超过以上数值的基坑边坡，开挖时可按相应规范选取，对于,5m,以内基坑可按表选取。,通过计算确定坡度：,对地下水、开挖深度、荷载、土质复杂等开挖条件超过规范的规定时，可采用土力学原理计算边坡坡度。,P25,深度在,5m,以内的基坑（槽）、管沟边坡最陡坡度,五、,支护,横撑式支撑,开挖较窄的基坑或沟槽时多采用横撑式支撑，如图所示。,水平挡土板,适用于湿度小、开挖深度,H3m,的条件；,垂直挡土板,适用于松散、湿度大的土质条件，而且开挖深度不限。,沟槽横撑式支撑图,a),水平挡土板；,b),垂直挡土板,1-,水平挡土板；,2-,垂直支撑；,3-,工具式支撑；,4-,垂直挡土板；,5-,水平支撑；,6-,连接件,六、基坑（槽）、管沟土方量计算,基坑土方量的计算可近似按立体几何中拟柱体（由两个平行的平面做底的一种多面体）体积公式计算。,基槽和管沟在土方量计算时，可沿长度方向分段计算，将各段土方量相加，即得总土方量。,设基坑深为,H,，上、下底面积分别为,A1,、,A2,，,H/2,处的中截面面积为,Ao,，见下图,基坑土方量的计算,基槽土方量计算,关于管道沟槽的开挖：正确地选择沟槽断面形式，可以为管道施工创造良好的施工作业条件。在保证工程质量和施工安全的前提下，减少土方开挖量，降低工程造价，加快施工速度。要使沟槽断面形式选择合理，应综合考虑土的种类、地下水情况、管道断面尺寸、埋深和施工环境等因素。,1-4,场地平整施工土方工,程量计算,场地平整土方量的计算思路是先确定一个场地设计标高，以此标高为基准分别计算标高以下的填方量和标高以上的挖方量。,l,、初步确定场地设计标高,Ho,初步确定场地设计标高的原则是场地内挖填方平衡，即场地内挖方总量等于填方总量。,（,1,）在具有等高线的地形图上将施工区域划分为边长,a=10m,40m,的若干方格如图所示；,（,2,）确定各小方格的角点高程。可根据地形图上相邻两等高线的高程，用插值法求得。在无地形图的情况下，也可以在地面用木桩或钢钎打好方格网，然后用仪器直接测出方格同角点标高。,场地设计标高计算,（,3,）按挖填方平衡原则确定设计标高；,场地设计标,高计算图示,由图 可看出，,H,11,只属于一个方格的角点标高，,H,12,和,H,21,则属于两个方格公共的角点标高，,H,22,则属于四个方格公共的角点标高，它们分别在上式中要加一次、二次、四次。因此，上式可改写成下列形式：,2,、泄水坡度对设计标高的影响,（,1,）单向泄水 用上述公式计算出的设计标高,Ho,作为场地中心线的标高，场地内任意一点的设计标高为,（,2,）双向泄水 场地内任意一点的设计标高为,3,、场地平整土方量的计算,场地平整土方量的计算一般采用方格网法和断面法。,A,、方格网法,（,1,）计算场地各方格角点的施工高度,式中，,ho,为角点施工高度，即挖填高度，以,“,”,为填，,“,”,为挖；,H,0,为角点的设计标高；,H,为角点的自然地面标高。,（,2,）确定,“,零线,”,平面网格中，相邻两个零点相连成的一条折线，就是方格网中的挖填分界线,零线。,设,h,1,为填方角点的填方高度，,h,2,为挖方角点的挖方高度，,O,为零点位置。则,O,点与,A,点的距离为：,B,A,C,O,D,x,a,h,1,h,2,求零点的图解法,（,3,）计算方格挖填土方量,零线求出后，场地的挖填区即随之标出，可按,“,四方棱柱体法,”,计算出各方格的挖填土方量。,全挖全填方格,两挖两填方格,三挖一填或三填一挖方格,B,、断面法,由地形图或水准仪测量，沿场地取若干,个互相平行的断面，划分为若干个梯形或三角形，,分别计算每一个梯形和三角形的面积，,求和得整个断面的面积，,再由下式求出土方的体积。,例（作业）,4,、土方机械化施工,（,1,）、,推土机,施工特点：灵活，功率大，爬,30,坡。,推土机外形,（,1,）种类：索式、液压,（,2,）,应用条件：,挖深（填高）,1.5m,运距,100m,，,运距为,60,米时效率最高；坡度,30,；,1 3,类土,（,3,）作业方式：,下坡推土，坡度不宜超过,15,；,并列推土，两台推土机并列，铲刀相距,1530cm,，能提高生产率,15-20%,；,分批集中、一次推送，适用于运距较远，土质较硬，以便使铲刀前保持满载，可缩短运输时间。,推土机的生产率,、推土机小时生产率,、推土机台班生产率,（,2,）、铲运机,（,1,）类型：自行、拖式,（,2,）特点：较灵活；效率最高的铲运距离,200350m,。,（,3,）适用条件：,13,类土；大面积挖土；土的含水量,w27%,；坡度在,20,度以内。,铲运机操纵灵活，运转方便，对行使道路要求较低，能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项工作，其斗容量一般为,2.59,立方米，切土深度,1530,厘米，铺土厚度为,2340,厘米。铲运机生产率,、铲运机小时生产率,、铲运机台班生产率,影响铲运机作业效率的因素有运土坡度、填筑高度、运行路线和距离等。,一般上坡运土坡度在,5%15%,时，增加的台班系数为,1.051.14,；填筑路基填土高度,5m,以上时，降低台班产量系数为,0.95,；铲运机运行路线距离越长则生产率越低。,C3-6,型自行式铲运机,C6-2.5,型拖式铲运机,（,3,）、挖土机,常用挖土机主要为单斗挖土机，只用于挖土，运土由自卸式汽车完成。根据挖土方式单斗挖土机铲斗类型可分为：,正铲,反铲,抓铲,拉铲,（,1,）正铲,特点：只能挖土、挖土机必须停在开挖工作面、挖土深度大、效率高；,条件：,14,类土、工作面无涌水的大型工程。,（,2,）反铲,特点：挖土机可在地面、边坡留土、挖土深度比正铲小；,条件：,1,3,类土、,小型基坑、基槽、独立柱基、水下挖土。,（,3,）抓铲,抓铲挖土机是在挖土机臂端用钢索装一抓斗，,可挖,1,2,类土，特别适合独立基坑水下挖土。,（,4,）拉铲,拉铲挖土机的铲斗悬挂在钢丝绳下，土斗借重力切入土中，可用于开挖,12,类土，开挖深度和宽度较大。由于开挖的精确性较差，边坡要留更多的土，且大多用于将土弃于土堆。,W1,W2,W3,T1,T2,？,？,？,？,？,？,5,、运土,土方调配,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距离，求各挖土区向各填土区调配的土方量是多少时，总的运输费用最低,?,进行土方平衡调配时，应掌握以下原则：,（,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建筑物和构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；（,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，任意挖填而妨碍全局平衡；（,5,）取土或弃土应尽量少占或不占农田及便利机械施工等。,1-5,填土压实,填土料应慎重选择，含有大量有机质、含水溶性硫酸盐大于,5%,、淤泥、膨胀土、冻土等不宜用作填方土料。,（一）压实方法,填土压实方法图,a),碾压,b),夯实,c),振动,（二）作业参数,1,、密实度（或压实系数）,土的要求密实度，通常以压实系数（压实度）,c,表示。压实系数为土的控制（实际）干密度,o,与最大干密度,d,max,（最大干密度是在最佳含水量的状态下，通过标准压实方法确定的）的比值。,压实系数一般由设计确定，例如，砌块承重结构和框架结构，在地基持力层范围内的,c,应大于,0.96,，在地基的持力层范围以下,c,应在,0.93,0.97,之间。高等级公路路床,c,应大于,0.95,。粘性土或排水不良的砂土的最大干密度宜采用击实实验确定。当无试验资料时，可按下列公式计算,施工前，应求出现场填土的最大干密度，然后乘以设计要求的压实系数，求得施工控制干密度，,计算出的控制干密度作为检查填土施工质量的依据。,填土压实后的实际干密度，可采用环刀法取样（每,20m3,或,20m,取样一组），取样部位应在每层压实后的下半部。式样取出后，先测出土的湿密度，然后可按下试计算土的干密度,2,、土的最佳含水量,土的含水量不同，在同样压实功作用下，土的压实质量不同，如图所示，,对应最大干重度的含水量称为最佳含水量。,施工时应尽量保证在最佳含水量时压实。,土的含水量,对压实质量的影响,图,3,、,铺土厚度,压实作用沿深度变化如图所示，因此压实施工时分层铺土厚度应在压实设备作用深度范围内，见表。,压实作用沿深度的变化图,分层铺土厚度和压实遍数,压实,机具,每层铺土厚度（,mm,）,每层压实遍数,平碾,200300,68,羊足碾,200350,812,蛙式打夯机,200300,34,人工,打夯,200,34,4,、,压实遍数,压实功与压实机具、压实遍数、作用时间等因素有关，压实功与土的密实度的关系如图所示，因此压实遍数也应合理确定，见表。,土的密实度与压实功的关系图,从图中看出，当土的含水量一定，在开始压实时，土的密度增加，当压实到接近土的最大密度时，压实功虽然增加许多，但土的密度却没有明显变化。,因此，在实际施工中，在压实机械和铺土厚度一定的条件下，碾压或夯击一定的遍数就可以了，过多的遍数对提高土的密度作用不大。,对松土应该先用轻碾压实，再用重碾碾压，这样才能取得较好的压实效果。,复习思考题,1,、土是什么？,2,、什么是土的密度、干密度、有效重度、孔隙比、含水量？,3,、无粘性土的密实度怎样确定？,4,、粘性土划分为什么土？,5,、什么是塑限、液限、塑性指数、液性指数？在工程中有什么用途？,6,、压缩系数是什么意思？压缩模量与压缩系数是什么关系？压缩系数越大，土越怎么样？,7,、土的最优含水量在工程中有什么用途？,8,、土,的抗剪强度是什么含义？,9,、土的内摩擦角随着土的含水量增加、土的孔隙比增加怎么样？,10,、坡度系数的含义是什么？,11,、场地平整施工时，确定设计标高的原则是什么？,12,、正铲挖土机与反铲挖土机适用条件最明显的区别是什么？,13,、推土机、铲运机的台班生产率是如何计算的？,14,、衡量填土压实密实度的指标,压实系数是什么意思？,第一章结束,第二章 施工排水,基坑内排水,流砂防治,轻型井点降水,2-1,基坑内排水,施工要点：,1,、按规范规定的坡度放坡；,2,、基底土逐层开挖，验槽前基底标高高于设计标高,0.20.3m,；,3,、排水沟、集水井的位置应位于基础平面尺寸范围以外。,排水方法如图所示，采用集水沟、集水井集水，然后由水泵排出。排水沟截面为,0.3m0.5m,、坡度为,3,；集水井直径,0.60.8m,、间距,2040m,；所用水泵有离心泵、潜水泵等。,集水井降水图,1-,排水沟；,2-,集水井；,3-,水泵,2-2,流沙的防治,流沙的概念：当基坑（槽）挖土到地下水位以下，而土质又是细砂和粉砂，若采用明排水的方法，某一范围的土体悬浮于水中，土颗粒随水流动，并随地下水涌入基坑，这种现象叫流砂。,危害：流砂可造成边坡塌方、附近建筑物（构筑物）下沉、倾斜、倒塌等。,流砂产生的原因：是单位体积颗粒所受的向上动水压力,G,D,大于或等于土颗粒的有效重度（浮重度），即：,G,D,，土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度为零，土颗粒随水流一起流入基坑形成流砂。,产生流砂的土的内部条件是细砂或粉砂且颗粒较均匀，外因是动水压力,G,D,。,防治流砂的原则：可概括为,“,治砂先治水,”,，途径包括减少和平衡动水压力的大小和改变动水压力的方向。,施工中采取的具体措施包括：,1,、枯水期施工；,2,、打板桩增加地下水的渗流长度，减小动水压力；,3,、水下挖土，平衡动水压力；,4,、地下连续墙截住地下水；,5,、人工降水等。,2-3,人工降水,(,轻型井点降水）,人工降水,(,轻型井点降水）的含义：基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落在坑底以下，直至施工结束。,优点：工作面保持干燥，改善施工条件，改变 动水压力方向，防止流砂形成，提高土的强度和密实度；缺点：基坑附近土壤会沉降。,降水方法：,轻型井点,、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。其中,喷射井点：,当降水深度大于,6m,或采用多级轻型井点不经济时，且渗透系数为,0.150m/d,的砂性土或淤泥质土，降水深度可达,820m,。,电渗井点：,渗透系数小于,0.1m/d,的粘土、粉质粘土、淤泥质土，一般与轻型井点或喷射井点结合使用，与轻型井点结合时降水深度小于,8m,，与喷射井点结合时降水深度大于,8 m,。,各种井点适用范围,井点类型,土的渗透系数,(m/d),降水深度,轻,型,井,点,一级轻型井点,多级轻型井点,喷射井点,电渗井点,0.1 50,0.1 50,0.1 50,15m,最深可达,50m,轻型井点降水的设备,滤管：,1.01.5m,、,3850mm,、滤眼面积占滤管表面积,2050%,井点管：,57m,、,3850mm,集水总管和弯联管：,100127mm,、,4m/,节,抽水设备：真空泵（每台负担,100200m,）、离心水泵等。,一、轻型井点降水,轻型井点,降水全貌,轻型井点降水全貌图,1,井点管；,2,滤管；,3,总管；,4,弯联管；,5,水泵房；,6,原有地下水位线；,7,降水后的水位线,轻型井点设计计算,(,无压完整井）,1,、确定平面布置方案,2,、确定高程布置方案,3,、井点系统涌水量计算（,Q,)4,、井点管数量计算,(,n,)5,、井距计算,(,D,)6,、井距和井点管数量的调整,(,D,、,n,)7,、抽水设备的选择,轻型井点降水适用于粗砂、中砂、细砂、粉砂等土层中,.,1,、确定平面布置方案,单排：,B,6m,、,S,5m,；,环形,:,大面积（,B10m,）,单环形：,L/B,5,、,S,5m,、,B5,分段布置成多个环形。,L,基坑长度；,B,基坑宽度。,环形井点平面布置示意图,1,总管；,2,井点管；,3,泵站,2,、高程布置,H,（不含滤管）,H,1,+h+i,L,H1,井点埋设面至坑底距离,(m),；,h,坑底至降水后地下水位的距离,(m),，一般取,0.51m,；,i,地下水降落坡度，环形、双排布置时取,1/10,，单排布置时取,1/4,；,L,井点管至基坑中心的距离（单排井点为井点管至基坑另一侧的水平距离）,(m),。,轻形井点高程布置图,滤管是井点设备的重要组成部分，对抽水效果影响较大。滤管必须深入到含水层中。滤管的直径为,38mm50mm,长度,1.01.5m,，管壁上钻有直径为,1319mm,的小圆孔，外包两层滤网，内层细滤网宜采用,3040,眼,/cm,的铜丝布或尼龙丝布，外层粗滤网宜采用,510,眼,/cm,的塑料或编织纱布。为使水流畅通，避免滤孔淤塞，在管壁与滤网间用塑料细管或铁丝绕成螺旋状将滤网与管子隔开。滤网外面用带孔的薄铁管或粗铁丝网保护，滤管上端用螺丝套筒与井点管连接，滤管下端是一个铸铁头。,P69,注意：,1,、必须将滤管埋入储水层内，并且比基坑或沟槽底深,0.91.2m,。,2,、,H,算出后，为安全考虑，再增加滤管长度的,1/2,。,3,、在设计高程布置时要考虑井点管露出地面,200mm300mm,。,4,、,轻型井点的降水深度以不超过,6m,为宜。如求出的,H,值大于,6m,，则应降低井点管和抽水设备的埋置面，如果仍达不到降水深度要求，应采用二级井点或多级井点。,P72,单排线状平面布置及高程布置图,（,a,）平面布置；（,b,）高程布置,1,总管；,2,井点管；,3,泵站,水井分类,a),无压完整井,;b),无压非完整井,;c),承压完整井,;d),承压非完整井,。,滤,管布置在地下水上部均为透水层，是无压潜水的称为,无压井,；,若地下水面承受不透水层的压力。滤管抽汲的是两层不透水层层间的承压水，则该井称为,承压井,。,水井根据井底是否到达不透水层，凡井底达到不透水层的叫做,完整井,，否则叫做,不完整井,。,3,、轻型井点涌水量计算,（,1,）、环形井点无压完整井涌水量计算公式,式中：,Q,井点系统涌水量,(m3/d),；,K,土壤渗透系数,(m/d),；,H,含水层厚度,(m),；,S,降水深度,(m),；,R,抽水影响半径,(m),，常按下式计算：,，,。,经过较长时间的抽水，井周围原有水位由水平面变成向井倾斜的弯曲面，最后弯曲面趋于稳定，形成降水漏斗。井内水位高为,h,，水位下降为,s,，,R,为抽水影响半径。,设,为过水断面面积，根据达西定律：,，,。,过水断面面积可近似看成铅直线绕井轴旋转的旋转面的面积（圆柱体的侧面积），距井轴,x,处的过水断面面积为,当,x,无限接近井轴处,，,分离变量,两边积分,得,移项，并用常用对数代替自然对数，得,。,。,由图示，水位降低值,设基坑假想半径为 ，用来代替,则,如果是无压非完全井，则要用抽水影响深度 代替透水层高度 ，可得,X,o,环状井点系统的假想半径,(m),。,当基坑的环围面积为圆形或近似圆形（长宽比不大于,5,）时，,可按下式计算：,F,环状井点系统所包围的面积,(m2),。,对无压非完整井，在以上公式中，用抽水影响深度,H,0,（有效带深度）代替含水层厚度,H,，应满足,H,0,H,，通过查表,2-4,（,P73,），得出,H,0,。,环围面积为矩形，且,L/B,小于等于,5,时，,基坑假想半径按下式计算：,（,B+2,）,/,（,L+2,）,0,0.2,0.4,0.61.0,1.00,1.12,1.16,1.18,当基坑面积为矩形且,L/B5,时，,可将基坑沿长度划分为若干个单元，每当单元长度按（,45,）,B,考虑。,当基坑形状不规则时，,应分块计算涌水量，并将各部分相加即为总涌水量。,4,、井点管数量,(,n,),计算,确定井点管数量需要先确定单根井点管的出水量,q,(m,3,/d),，这取决于滤管的构造、尺寸及土的渗透系数,K,，按下式计算：,式中：,d,滤管直径,(,内径）,(m),；,l,滤管长度,(m),；,由此得井点管数量,n,为：,式中，,1.1,备用系数。,5,、井点管,间距,(D),的计算,式中,:,L,总管长度,(m),；,n,井点管数量。,6,、井距,和井点管数量的调整,井点管间距经计算后，在确定时还应注意以下几点：,井点管间距不能过小，否则彼此干扰大，出水量会显著减小，一般取滤管周长的,5,倍,10,倍，即,5,d,10,d,。,在渗透系数小的土中，井距不应完全按计算取值，还要考虑抽水时间，否则井距较大时水位降落时间很长，因此在此类土中井距宜取得较小些。,在基坑（槽）周围拐角和靠近地下水流方向（河边）一边的井点管应适当加密。,井距应与总管上的接头间距相配合（取接头间距的整数倍）。,当采用多级井点排水时，下一级井距应小于上一级井距。,根据综合考虑确定了实际井点管间距后，再确定所需的井点管根数和总管长度。,井点管数量与间距确定以后可根据下式校核所采用的布置方式是否能将地下水位降到规定的标高，既,y,是否小于规定的数值。,式中,y,群井范围内任意点降低后的地下水位高度；,xi,群井范围内任意点至各井井轴的位置；,n,单井个数。,轻型井点的安装和使程序：总管,井点管,弯联管,抽水设备；,井点管埋设：射水法、冲孔法、钻孔法等,；,使用：连续抽水（停抽会引起堵塞和塌方）,井点管的埋设,(a,）冲孔；,(b),埋管,1,冲管；,2,冲嘴；,3,胶皮管；,4,高压水泵；,5,压力表；,6,起重机吊钩；,7,井点管；,8,滤管；,9,填砂；,10,粘土封口,复习思考题,1,、基坑开挖排水施工的要点是什么？,2,、轻型井点降水的适用条件是什么？,3,、如果是一个狭长的基槽采用轻型井点降水，在总涌水量的计算中，基坑假想半径如何确定？,4,、轻型井点降水总涌水量的计算公式是怎样得来的？,5,、轻型井点降水的计算过程中，有效带深度是什么意思？,第二章结束,第三章 钢筋混凝土施工,熟悉钢筋混凝土工程施工的施工工艺，包括模板工程、钢筋工程、混凝土工程施工的各种技术要求、施工操作方法等等。,钢筋混凝土结构是土木工程中最基本的结构形式，广泛应用于工业与民用建筑、桥梁、道路、地下工程等。钢筋混凝土工程有预制装配式钢筋混凝土工程和现浇钢筋混凝土工程。近些年来，随着模板施工新工艺的出现和施工设备的不断完善，现浇混凝土工程也获得了较好的技术经济效果。,本章主要内容,第一节,模板工程,第二节,钢筋工程,第三节,混凝土工程,第四节,特殊条件下混凝土施工,钢筋混凝土工程流程,服务类,主导类,辅助类,钢筋工程,模板工程,混凝土工程,加工,运输,绑扎、安装,支模板,制备,浇混凝土,养护,拆模,加工,运输,运输,3-1,模板工程,模板的作用,混凝土成型,模板工程的特点,辅助,临时,量大,重复性,总的要求,保证形状、尺寸,足够的强度、刚度、稳定性,拆装方便、周转使用,主要内容,钢模板系统设计（略）,模板类型、特点、系统构成及应用,木模板、钢模板、大模板、爬模、台模、隧道模、滑模,一、木模板,特点：木板条拼装而成，施工过程复杂，周转率低，消耗木材多，但,当混凝土形状复杂时有优势,;,应用：最传统的方法，适用各种条件，但随着钢模板和各种新型模板的不断涌现，木模板的使用受到一定影响；,木模板系统：,基础模板 柱模板 梁、板模板,基础模板图,1-,拼板；,2-,斜撑；,3-,木桩；,4-,铁丝,柱模板图,1-,内拼板；,2-,外拼板,3-,柱箍；,4-,梁缺口；,5-,清理孔；,6-,木框；,7-,盖板；,8-,拉紧螺栓；,9-,拼条；,10-,三角木条,有梁楼板模板图,1-,楼板模板；,2-,梁侧模；,3-,搁栅；,4-,横档；,5-,牵杠；,6-,夹条；,7-,短撑木；,8-,牵杠撑；,9-,琵琶撑,二、钢模板（定型组合钢模板）,特点：钢板和型钢焊接而成，固定形状、尺寸，现场组装，周转率高，属于工具式模板，板面平整，不吸水，不漏浆，（初期投资较大）,系统组成：模板板块、连接件、支撑件,应用：各种条件，应用最广,模板种类：,平模,、阳角模、阴角模、连接角模,平模规格,（,mm,）,：,宽度：,300,、,250,、,200,、,150,、,100,、,50,长度：,1500,、,1200,、,900,、,750,、,600,、,450,表示：,长度：,1500mm,宽度：,300mm,类型：平模,P,30,15,钢模板类型图,（,a,）平面模板；（,b,）阳角模板；（,c,）阴角模板；（,d,）连接角模,钢支柱图,1-,顶板；,2-,套管；,3-,插销；,4-,插管；,5-,底板；,6-,转盘；,7-,螺管；,8-,手柄；,9-,螺旋管,钢管井架图,1-,立管；,2-,套管；,3-,模管；,4-,斜管；,5-,底管,钢管支柱图,（琵琶撑）,1,垫木；,2,12,螺栓；,3,16,钢筋；,440,内径管；,5,14,孔；,650,内径管；,7,钢板；,8,14,出水孔；,9L60,6,高度变化范围：,1.33.6m,钢桁架图,（,a,）整榀式；（,b,）平面组合式,钢桁架（图,a,）可搁置在钢筋托具上、墙上、梁侧模板横档上、柱顶梁底横档上，用来支撑梁或板的模板。使用前应根据荷载作用对桁架的强度、刚度进行验算。图,b,所示桁架为组合式桁架，跨度可调范围为,2.5m3.5m,。,与钢定型模板配合使用的连接配件有：,U,形卡、,L,形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、禁固螺栓和扣件等等。,三、大模板,大模板是一种工具式大型模板，使用时配以施工机械，通过合理的施工组织，可较好地实现工业化现场浇筑混凝土墙体。,大模板主要应用于钢筋混凝土墙体施工，应用已很多，并已形成工业化建筑体系。,大模板由面板、加劲肋、支撑桁架、调整螺旋等组成。其平面组合有平模方案、小角模方案和大角模方案三种。,大模板构造图,1-,穿墙螺栓孔；,2-,吊环；,3-,面板；,4-,横肋；,5-,竖肋；,6-,护身栏杆；,7-,支撑立杆；,8-,支撑横杆；,9-32,丝杠；,10-,丝杠,四、爬模,爬模主要应用于现浇剪力墙、筒体和桥墩施工，我国已推广。,爬模由悬吊大模板、爬架、穿心式液压千斤顶三部分组成,1-,爬架；,2-,螺栓；,3-,预留爬架孔；,4-,爬模；,5-,爬架千斤顶；,6-,爬模千斤顶；,7-,爬杆；,8-,模板挑横梁；,9-,爬架挑横梁；,10-,脱模千斤顶；,11-,爬杆,爬升模板的工艺原理是以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体，通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体的爬升支架或大模板，利用连接爬升支架与大模板的爬升设备，使一方固定，另一方作相对运动，交替向上爬升，以完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。,它是将大模板工艺和滑升模板工艺相结合，既保持大模板施工墙面平整的优点，又保持了滑升模板利用自身设备使模板向上提升的优点，这种模板能自行爬升而不需要起重机运送。,爬模分有爬架爬模和无爬架爬模两类。有爬架爬模由爬升模板、爬架和爬升设备三部分组成。爬架是一格构式钢架，用来提升外爬模，由下部附墙架和上部支承架两部分组成，总高度应大于每次爬升高度的,3,倍。附墙架用螺栓固定在下层墙壁上；上部支承架高度大于两层模板的高度，座落在附墙架上，与之成为整体。支承架上端有挑横梁，用以悬吊提升爬升模板用的葫芦。通过葫芦起动模板提升。模板顶端装有提升外爬架用的葫芦。在模板固定后，通过它提升爬架。由此，爬架与模板相互提升，向上施工。,爬升模板的背面还可悬挂有外脚手架。爬升设备可为手拉葫芦、电动葫芦或液压千斤顶和电动千斤顶。手拉葫芦简单易行，由人力操纵。如用液压千斤顶，则爬架、爬升模板各用一台油泵供油。爬杆用,25,圆钢，用螺帽和垫板固定在模板或爬架的挑横梁上。,五、台模,台模又称飞模，主要用于整体浇筑平板或楼板,。,台模,:,1-,支腿；,2-,横梁；,3-,檩条；,4-,面板；,5-,斜撑；,6-,滚轮,台模是浇筑钢筋混凝土楼板的一种大型工具式模板,在施工中可以整体脱模和运转,利用起重机从浇筑完的楼板下吊出，转移到上一层楼层，中途不在落地，所以称“飞模”。台模适用于各种结构的现浇混凝土楼板的施工。台模整体性好，混凝土表面容易平整，施工进度快。,六、隧道模,隧道模，可用于同时整体浇筑墙体和楼板。,隧道模,七、滑模,滑模全称为滑升模板，是在构筑物或建筑物底部，沿墙、柱、梁等构件的周边一次性组装,1.2m,左右的滑动模板，,随着在模板内不断浇筑混凝土和绑扎钢筋，用液压提升设备使模板不断地向上滑动，,由于出模的混凝土的强度等级已能承受本身的重量和上部新浇筑的混凝土的重量，所以能保持其已获得的形状不会坍落和变形。,优点：节约大量模板和支撑材料，加快施工速度和保证结构的整体性。,滑模组成：,1-,支撑杆；,2-,提升架；,3-,液压千斤顶；,4-,围圈；,5-,围圈支托；,6-,模板；,7-,内操作平台；,8-,平台桁架；,9-,栏杆；,10-,外挑三脚架；,11-,外吊脚手；,12-,内吊脚手；,13-,混凝土墙体,什么是液压滑模施工,过程：,随着混凝土的浇注，模板在液压动力系统的作用下，连续向上滑升；随着模板的滑升，依次在模板内浇筑混凝土和绑轧钢筋，从而逐步完成结构混凝土的浇筑工作，直至达到设计标高为止。,优点：,避免了模板反复拆装造成的施工间断，提高了施工效率。,滑框倒模工艺,在滑模施工中，模板沿混凝土表面滑升，滑升系统需克服模板与混凝土表面间的摩阻力，该摩阻力的大小随混凝土硬化时间的增加而增大。当滑升时机掌握不当时，往往会将混凝土拉裂，同时，提升设备也由于考虑该摩阻力而增加。,滑框倒模工艺与滑模工艺不同点在于沿围圈长度上等间距（通常间距,0.30.4m,）布置许多竖向的滑道在滑道内侧横向放置模板。滑道可用,48 3.5,的钢管或其他型钢制成，长度,1m,左右，与围圈用螺栓连接固定。,当滑升时，提升架带动滑道沿模板向上滑动，模板不动。下部脱离滑道的模板在混凝土允许拆模时从混凝土面上拆下，经过清理再倒到上层使用，故称滑框倒模。,八、支设模板的技术要求,1,、保证结构、构件的形状、尺寸和位置的正确性，允许偏差应在规定的范围以内；,2,、要有足够的稳定性、刚度和强度；,3,、凡自行设计的模板，应考虑构造简单、装拆方便，便于钢筋绑扎、安装和浇筑混