土木工程施工技术案例.doc

《土木工程施工技术》案例
案例1.
某建筑外墙采用砖基础，其断面尺寸如图1所示，已知场地土的类别为二类，土的最初可松性系数为1.25，最终可松性系数为1.04，边坡坡度为1:0.55。取50m长基槽进行如下计算。
试求：
（1）基槽的挖方量（按原状土计算）；
（2）若留下回填土后，余土所有运走，计算预留填土量及弃土量（均按松散体积计算）。

图1 某基槽剖面基础示意图
解：
(1) 求基槽体积，运用公式 ,（）得：

(2) 砖基础体积：

预留填土量：

弃土量：

案例2.
某高校拟建一栋七层框架结构学生公寓楼，其基坑坑底长86m，宽65m，深8m，边坡坡度1:0.35。由勘察设计单位提供有关数据可知，场地土土质为二类土，其土体最初可松性系数为1.14，最终可松性系数为1.05，试求：
（1）土方开挖工程量；
（2）若混凝土基础和地下室占有体积为23650m³，则应预留的回填土量；
（3）若多余土方用斗容量为3 m³的汽车外运，则需运出多少车？
解：
(1) 基坑土方量可按公式计算，其中，
底部面积为：

中部截面积为：

上口面积为：

挖方量为：

(2) 混凝土基础和地下室占有体积V3=23650 m3，则应预留回填土量：

(3) 挖出的松散土体积总共有：

故需用汽车运车次：

案例3.
某综合办公楼工程需进行场地平整，其建筑场地方格网及各方格顶点地面标高如图2所示，方格边长为30m。场地土土质为亚粘土（普通土），土的最终可松性系数为1.05，地面设计双向泄水坡度均为3‰。按场地挖填平衡进行计算。
试求：
（1）场地各方格顶点的设计标高；
（2）计算各角点施工高度并标出零线位置；
（3）计算填、挖土方量（不考虑边坡土方量）；
（4）考虑土的可松性影响调整后的设计标高。
解：（1）初步拟定场地设计标高，
由公式 ，得

图2 场地方格网图
由公式 ，得：

同理

(2) 计算各角点施工高度，由公式 可求得：

其他各角点的施工高度如下图3所示：
由公式 Xi,j=ahA/(hA+hB) ，拟定零点为：

同理求出各零点，把各零点连接起来，形成零线，如图3所示。

图3 场地平整方格网法计算图
(3) 计算场地挖填方量：

总挖方量：

总填方量：

（4）调整后的设计标高：

由公式 ，得

因此，考虑土的可松性影响调整后的设计标高为：

案例4.
某工业厂房基坑土方开挖，土方量11500m³，现有型正铲挖土机可租用，其斗容量q=1m3，为减少基坑暴露时间挖土工期限制在10天。挖土采用载重量4t的自卸汽车配合运土，规定运土车辆数能保证挖土机连续作业。
已知，，，，
（土密度），t=40s，L=1.5km。
试求：
（1）试选择w1-100正铲挖土机数量N；
（2）运土车辆数；
（3）若现只有一台w1-100液压正铲挖土机且无挖土工期限制，准备采用两班制作业，规定运土车辆数能保证挖土机连续作业，其它条件不变。试求：
① 挖土工期T；
② 运土车辆数。
解:
(1) 计算挖土机生产率：

取天天工作班数C=1,则挖土机数量由公式可知：

取N=3，故需3辆 W1-100型反铲挖土机。
(2) 汽车每车装土次数，由公式计算知，
（取3次）
则汽车每次装车时间：；
取卸车时间：；
操纵时间：；
则汽车每一工作循环延续时间：

则运土车辆的数量：
（辆）
由于三台挖土机同时作业，每台都需要连续作业，故需21辆运土车。
(3)① 由公式可知，挖土工期：
(天)
② 除挖土机数量外，由于影响运土车数的条件均未变，为保证1台挖土机连续作业，故只需7辆运土车。
案例5.
某建筑基坑底面积为20m×32m，基坑深4m，天然地面标高为±0.000，四边放坡，基坑边坡坡度为1：0.5。基坑土质为：地面至-1.0m为杂填土，-1.0m至-10.0m为细砂层，细砂层以下为不透水层。施工期间地下水位标高为-1.2m，经扬水实验得知，渗透系数k=15m/d。现有井点管长6m，直径50mm，滤管长1.2m，采用环形轻型井点减少地下水位。
试求：
（1）轻型井点的高程布置(计算并画出高程布置图)；
（2）进行井点系统的设计计算；
（3）绘制轻型井点的平面布置图。
解：
（1）轻型井点的高程布置：
集水总管的直径选用,布置在标高上，基坑底平面尺寸为，上口平面尺寸为

井点管布置距离基坑壁为1.0m，采用环形井点布置，则总管长度为：

井点管长度选用，直径为，滤管长为，井点管露出地面为，基坑中心规定降水深度为:

采用单层轻型井点，井点管所需埋设深度为:

符合埋深规定。
井点管加滤管总长为，井管外露地面，滤管底部埋深在处，而不透水层在处，基坑长宽比小与，可按无压非完整井环形井点系记录算。轻型井点系统高程布置图如图4所示。

图4 高程布置图
（2）井点系统的设计计算
①按无压非完整井环形井点系统涌水量计算公式计算：

其中：
含水层有效深度:

式中： S为井管处水位减少值，l为滤管的长度
基坑中心的降水深度：
抽水影响半径：

故
②单根井点出水量：

井点管数量：

井点管间距：
取
则实际井点管数量为：根
③抽水设备的选用
根据总管长度为128m，井点管数量64根。
水泵所需流量：
水泵的吸水扬程：
根据以上参数，查相关离心泵选用手册，选用W7型干式真空泵。
（3）绘制轻型井点的平面布置图,如图5所示。

图5 平面布置图