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建 筑 施工技术 主讲: 赵珍玲
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绪
论
建筑施工技术: 如何最有效地建造房屋的理论、 建筑施工技术 : 如何最有效地建造房屋的理论 、 方法和有关的施工规律。 方法和有关的施工规律。 建筑施工方面的主要规范 《施工及验收规范GBJ 》 《建筑工程质量检验评定标准 GBJ 》 组成工种工程( 按工艺流程) 组成工种工程( 按工艺流程) 土方工程、 桩基础工程、 砌筑工程、 钢筋混凝土 工程、 预应力混凝土工程等
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第一章 土方工程
? ? ? ? ? 1.概述 2. 场地设计标高的确定 3.土方工程量的计算 4.井点降水 5.边坡稳定及土壁支护 6.土方开挖与填筑
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§1.1 ? §1.1.1 引言
概述
§1.1.2 施工中土方分类方法 ? §1.1.3 土的工程性质
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§1.1.1
引 言
土方工程: 包括一切土的挖掘、 填筑和运输等过程 包括一切土的挖掘、
以及排水、 降水、 土壁支撑等准备工作和辅助工程。 以及排水、 降水、 土壁支撑等准备工作和辅助工程。
最常见的土方工程( 在土木工程中) : 在土木工程中)
场地平整、 基坑( 槽) 开挖、 地坪填土、 路基填筑 场地平整、 基坑( 开挖、 地坪填土、 及基坑回填土等。 及基坑回填土等。
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§1.1.2施工中土方分类方法
按土的开挖难易程度将土分为八类( 按土的开挖难易程度将土分为八类( 表1-1) , 这也是确定土木工 开挖难易程度将土分为八类 ) 程劳动定额的依据。 程劳动定额的依据。
类别 土的名称 开挖方法 可松性系数 Ks 第一类 ( 松软土) 第二类( 普通土)
1.14~1.28 1.02~1.05 1.08~1.17
K‘s
1.01~1.04
第三类( 坚土) 第四类 ( 砾砂坚土)
1.24~1.30
1.04~1.07
1.26~1.37
1.06~1.09
第五类( 软石)
1.30~1.45 1.10~1.20
第六类 ( 次坚石)
1.30~1.45 1.10~1.20
第七类 ( 坚石)
1.30~1.45 1.10~1.20
第八类 ( 特坚石) 3月22日8时56 分
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1.45~1.50
1.20~1.30
§1.1.3 土 的 工 程 性 质
土的主要工程性质有: 土的主要工程性质有: 土的天然含水量, 土的密度, 土的可松
性, 土的渗透性等; ? 土的可松性: 土具有可松性。即自然状态下的土, 经过开挖后, 其体积因松 土的可松性:
? ? ? ? ? ? ? ?
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散而增大, 以后虽经回填压实, 仍不能恢复。土的可松性程度用可松性系数表 示, 即 ( 1-1) 式中 ——最初可松 性系数; ——最后可松性 系数; ——土在天然状态下的体积(m3) ——土经开挖后的松散体积(m3); ——土经回填压实后的体积(m3)。
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§1.2场地设计标高的确定 场地设计标高的确定 ? 引言 ? 一般方法 ? 设计标高调整
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§1.2.1 引 言
设计标高一般要求
大型工程项目一般都要确定场地设计平面, 进行场地 平整。场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的 平面。场地设计标高应满足规划、 生产工艺及运输、 排水及最高洪水水位等要求, 并力求使场地内土方挖 填平衡且土方量最小。
设计标高确定方法
一般方法: 如场地比较平缓, 对场地设计标高无特殊 要求, 可按照挖填土方量相等的原则确定场地设计标 高;
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§1.2.2 一 般 方 法
? ?
原理
将场地划分成边长为a的若干方格, 并将方格网角点的原地形标高标在图上( 图 1-1) 。原地形标高可利用等高线用插入法求得或在实地测量得到。 按照挖填土方量相等的原则( 图1-2) , 场地设计标高可按下式计算: 即:
? ?
式中 :
z ——所计算场地的设计标高( m) ; n ——方格数; zi1, zi2, zi3, zi4 ——第i个方格四个角点的原地形标高( m) 。
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? ? ? ? ? ?
由图1可见, 11号角点为一个方格独有, 而12, 13, 21, 24号角点为两个方格共 有, 22, 23, 32, 33号角点则为四个方格所共有, 在用式( 1-3) 计算z0的过程中类似11角点的标高仅加一次, 类似12号角点的标 高加两次, 类似22号角点的标高则加四次, 这种在计算过程中被应用的次数Pi, 反映了各角点标高对计算结果的影响程度, 测量上的术语称为”权”。 考虑各角点标高的”权”, 式( 1-3) 可改写成更便于计算的形式: ( 1-4)
? ? ?
式中: z1—— 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。
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计算方法
? ? ? ? ?
1)标高 标高
场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的: 场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的: 1．划分场地方格网; 2.．计算或实测各角点的原地形标高; 3．按式( 1-4) 计算场地设计标高; 4．设计标高调整。 设计标高的调整主要是泄水坡度的调整, 由于按式( 1-4) 得到的设计平面为一 水平的挖填方相等的场地, 实际场地均应有一定的泄水坡度。因此, 应根据泄水 要求计算出实际施工时所采用的设计标高。 以Z０作为场地中心的标高( 图1-2) , 则场地任意点的设计标高为 ( 1-5)
?
式 中: zi'——考虑泄水坡度的角点设计标高。
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2)施工高度 施工高度
? ? ? 土方的施工高度 求得 zi'后, 即可按下式计算各角点的施工高度Hi, 施工高度的含义是该角点的设 计标高与原地形标高的差值: ( 1-6)
? ? ?
式中: zi'—— i角点的原地形标高。 若Hi为正值, 则该点为填方, Hi为负值则为挖方。
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§1.2.3 设 计 标 高 调 整
? ? ? 设计标高的调整 实际工程中, 对计算所得的设计标高, 还应考虑下述因素进行调整, 此 工作在完成土方量计算后进行。 (1)考虑土的最终可松性, 需相应提高设计标高, 以达到土方量的实际 平衡 (2)考虑工程余土或工程用土, 相应提高或降低设计标高。 (3)根据经济比较结果, 如采用场外取土或弃土的施工方案, 则应考虑 因此引起的土方量的变化, 需将设计标高进行调整。 场地设计平面的调整工作也是繁重的, 如修改设计标高, 场地设计平面的调整工作也是繁重的, 如修改设计标高, 则须重新计 算土方工程量。 算土方工程量。
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§1.3土方工程量的计算
1.引言 引言 ? 2 .基坑( 槽) 及路堤土方量 基坑( 基坑 ? 3.场地平整土方量计算步骤 场地平整土方量计算步骤
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§1.3 .1 引 言
? ? ?
引言
在土方工程施工之前, 一般要计算土方的工程量。但土方工程的外形往往复 杂, 不规则, 要得到精确的计算结果很困难。一般情况下, 都将其假设或划分 成为一定的几何形状, 并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计 算。
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§1.3.2 基坑( 槽) 及路堤土方量 基坑(
?
基坑( 基坑( 槽) 及路基土方量
基坑( 槽) 和路堤的土方量可按拟柱体积的公式计算( 图1-4) , 即 ( 1-13)
?
式中 V——土方工程量( m3) ; H, F1, F2如图所示。 对基坑而言, H为基坑的深度, F1, F2分别为 基 坑的上下底面积( m2) ; 对基槽或路堤, H为基槽或路堤的长度( m) , F1, F2为两端的面积( m2) ; F0——F1与F2之间的中截面面积( m2) 。
?
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? ?
基槽与路堤一般根据其形状( 曲线、 折线、 变截面等) 划分成若干计算段, 分段 计算土方量, 然后再累加求得总的土方工程量。 如果基槽、 路堤是等截面的, 则H, F1=F2=F 0, 由式( 1) 计算V=HF1。
图1-4 土方量计算 ? ? a) 基坑土方量计算;
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b) 基槽、 路堤土方量计算
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§1.3. 3 场地平整土方量计算步骤
场地平整土方量计算步骤 1. 场地设计标高确定后, 求出平整的场地各角点的施工高度Hi。 2. 确定”零线”的位置确定”零线”的位置有助于了解整个场地的挖、 填区域分
布状态。
3. 然后按每个方格角点的施工高度算出填、 挖土方量, 并计算场地边坡的土方量,
这样即得到整个场地的填、 挖土方总量。
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补充知识
图示
1.方格网法 方格网法
计算步骤方法 1．划方格网 根据地形图划分方格网, 尽量使其与测量或施工 坐标网重合, 方格一般采用20m×20m~40m×40m, 将相应设计 标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角, 求 出各点的施工高度(挖或填), 填在方格网左上角, 挖方为(+), 填方为(-)。 2．计算零点位置 计算确定方格网中两端角点施工高度符号不 同的方格边上零点位置, 标于方格网上, 联接零点, 即得填方 与挖方区的分界线。零点的位置按下式计算, 见图(a):
适用范 围
式中
、 、
——角点至零点的距离 m; ——相邻两角点的高程 m, 均用绝对值; a ——方格网的边长 m
适于地 形较平 缓或台 阶宽度 较大的 地段采 用计算 方法较 为复杂, 但作为 平整场 地土方 量计算, 精度较 高。
。 。
3．计算土方工程量 按方格网底面图形和下表体积计算公式, 计算每个方格内的挖方或填方量。 4．汇总 分别将挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总, 即 3月22日8时56 分 得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量 20
方格网零线及零点的确定
零线即挖方区与填方区的交线, 在该线上, 施工高度为0。零线的确定方法是: 在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上, 用插入法求出零点( 0) 的位置 ( 图1-5) , 将各相邻的零点连接起来即为零线。
? ? ? ? ? 图1-5 零点计算示意图 如不需计算零线的确切位置, 则绘出零线的大致走向即可。 零线确定后, 便可进行土方量的计算。方格中土方量的计算有两种方法: ”四方棱柱体法”和”三角棱柱体法”。
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四方棱柱体的体积计算方法
四方棱柱体的体积计算方法粉两种情况: 1．方格四个角点全部为填或全部为挖( 图1-6a) 时: ( 1-14) 式中 V——挖方或填方体积( m3) ; H1, H 2, H3, H4——方格四个角点的填挖高度, 均取绝对值( m) 。 2．方格四个角点, 部分是挖方, 部分是填方( 图1-6b和c) 时: ( 1-15) ( 1-16)
式中 ∑H填( 挖) ——方格角点中填( 挖) 方施工高度的总和, 取绝对值( m) ; ∑H——方格四角点施工高度之总和, 取绝对值( m) ; a——方格边长( m) 。
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图1-6 四方棱柱体的体积计算 a) 角点全填或全挖 b) 角点二填二挖 c) 角点一填( 挖) 三挖( 填)
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补充知识
项目
一点填方或 挖方(三角形)
2. 常见方格网计算公式
图示
计算公式
当 二点填方或 挖方 (梯形)
时,
三点填方或 挖方 (五角形)
四点填方或 挖方 (正方 形) 3月22日8时56 分 24
? ? ? ? ? ? ?
上表注: 上表注: 1) a——方格网的边长,m; b、 c——零点到一角的边长,m; h1,h2,h3,h4——方格网四角点的施工高程,m, 用绝对值代入; Σh ——填方或挖方施工高程的总和 ,m, 用绝对值代入; ——挖方或填方体积,m。
2) 本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。
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例题
某建筑场地地形图和方格网(边长a=20.0 m)布置如图所示。土壤为二类土, 场 地地面泄水坡度 , 。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性 影响, 余土加宽边坡), 计算各方格挖、 填土方工程量。
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解: (1) 计算场地设计标高
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2) 根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高 以场地中心点(几何中心o)为 , 由式得各角点设计标高为:
其余各角点设计标高均可求出, 详见图2.12。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
(3) 计算各角点的施工高度
得各角点的施工高度(以”+”为填方, ”-”为挖方):
各角点施工高度见图2.12。 (4) 确定”零线”, 即挖、 填方的分界线 确定零点的位置, 将相邻边线上的零点相连, 即为”零线” 。如1-5线上: , 即零点距角点1的距离为0.67m。 (5) 计算各方格土方工程量(以”+”为填方, ”-”为挖方) ① 全填或全挖方格: (+) (+) (+) (-)
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
② 三填一挖或三挖一填方格, 由式(2.13): (+)
(-) (-) (+) (+) (-) 将计算出的各方格土方工程量按挖、 填方分别相加, 得场地土方工程量总计: 挖方: 503.92 m3 填方: 504.26 m3 挖方、 填方基本平衡。
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§1.4井 点 降 水 井
引言 ? 降水方法
?
集水井降水
※流 砂
井点降水
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§1.4.1 引 言
? ? ? ? ? ? ?
引言——井点降水 引言
在基坑开挖过程中, 当基底低于地下水位时, 由于土的含水层被切断, 地下 水会不断地渗入坑内。雨期施工时, 地面水也会不断流入坑内。如果不采取降 水措施, 把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低, 不但会使施工条件恶 化, 而且地基土被水泡软后, 容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。另 外, 当基坑下遇有承压含水层时, 若不降水减压, 则基底可能被冲溃破坏。因 此, 为了保证工程质量和施工安全, 在基坑开挖前或开挖过程中, 必须采取措 施, 控制地下水位, 使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。
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§1.4.2 降 水 方 法
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
( 一) 集水井降水施工
施工过程 构造 设置 1) 施工过程 ) 基坑或沟槽开挖时, 在坑底设置集水井, 并沿坑底的周围或中央开挖排水 沟, 使水在重力作用下流入集水井内, 然后用水泵抽出坑外。 2) 构造 ) 四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外, 地下水流的上游, 基坑 面积较大时, 可在基坑范围内设置盲沟排水。根据地下水量、 基坑平面形状及水 泵能力, 集水井每隔20~40m设置一个。
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? ? ? ? ?
3) 设置 ) 集水坑的直径或宽度一般为0.6~0.8m, 其深度随着挖土的加深而加深, 并保 持低于挖土面0.7~1.0m。坑壁可用竹、 木材料等简易加固。当基坑挖至设计标高 后, 集水坑底应低于基坑底面1.0~2.0m, 并铺设碎石滤水层( 0.3m厚) 或下部 砾石( 0.1m厚) 上部粗砂( 0.1m) 的双层滤水层, 以免由于抽水时间过长而将 泥砂抽出, 并防止坑底土被扰动。
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? ? ? ?
( 二) 流 砂
流砂现象 产生流砂现象的原因 流砂的防治 1) 流砂现象 )
基坑挖土至地下水位以下, 土质为细砂土或粉砂土的情况下, 采用集水坑降低地下水时, 坑下的土有时会形成流动状态, 随着地下水流入基坑, 这种现象称为流砂现象。出现流砂现 象时, 土完全丧失承载力, 土体边挖边冒流砂, 至使施工条件恶化, 基坑难以挖到设计深度。 严重时会引起基坑边坡塌方; 临近建筑因地基被掏空而出现开裂、 下沉、 倾斜甚至倒塌。
? ?
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2) 产生流砂现象的原因 ) 流砂现象产生的原因, 是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
引起流砂的因素大致有: 引起流砂的因素大致有 1)．主要外因取决于水力坡度的大小, 即该地区地下水位越高, 基坑挖深越大, 水力压力差 越大, 越容易产生流砂现象; 2)．土的颗粒组成中粘土含量小于10%, 而粉砂含量大于75%; 3)．土的不均匀系数D60/D10<5( 式中D60为限定颗粒, 即小于某粒径的土粒重量计百分数 为60%时; D10为有效粒径, 即小于某粒径的土粒重量计百分数为10%时) 。易发生流砂地 区取得不均匀系数的值在1.6～3.2之间; 4)．土的含水量大于30%; 5)．土的空隙率大于43%; 6)．在粘性土中有砂夹层的地质构造中, 砂质粉土或砂层的厚度大于250mm 34
? ?
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3) 流砂的防治
防治流砂的主要途径有: 减少或平衡动水压力; 设法使动水压力方向向下; 截断 地下水流。
其具体措施有: 其具体措施有 ( 1) 枯水期施工法。 ( 2) 抢挖并抛大石块法。 ( 3) 设止水帷幕法。 ( 4) 人工降低地下水位法。 另外, 采用地下连续墙、 压密注浆法、 土壤冻结法等, 阻止地下水流入基坑, 以 防止流砂发生。
? ? ? ?
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( 三) 井 点 降 水
井点降水原理 井点降水的作用 井点降水的类型
?
1) 井点降水原理 ) 井点降水就是在基坑开挖前, 预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管( 井) 。 在基坑开挖前和开挖过程中, 利用真空原理, 不断抽出地下水, 使地下水位降低 到坑底以下。
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? ? ? ? ? ?
2) 井点降水的作用 ) 1) 防止地下水涌入坑内( 图a) ; 2) 防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方( 图b) ; 3) 使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力, 因此防止了坑底的管涌( 图c) ; 4) 降水后, 使板桩减少了横向荷载( 图d) ; 5) 消除了地下水的渗流, 也就防止了流砂现象( 图e) ; 6) 降低地下水位后, 还能使土壤固结, 增加地基土的承载能力。
?
a) 防止涌水 b) 稳定边坡 c) 防止管涌 井点降水的作用
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d) 减少横向荷载 e) 防止流砂
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3) 井点降水的类型 )
井点有两大类: 轻型井点和管井。 一般根据土的渗透系数、 降水深度、 设备条件及经济比较等因素确定, 可参照下 表选择。
?
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轻 型井点
设备 设计 施工 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成( 图)
设备
1) 管路系统包括: 滤管、 井点管、 弯联管及总管。 )
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滤管( 图) 为进水设备, 一般采用长1.0~1.5m、 滤管 直径38mm或51mm的无缝钢管, 管 壁 钻有直径为12~19mm的滤孔。骨架管外 面包以两层孔径不同的生丝布或塑料 布 滤网。 为 使流水畅通, 在骨架 管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝 隔开, 塑料管 沿骨架绕成螺旋形。 滤网外面在绕一层粗铁丝保护网、 滤管下端为一铸铁塞头。 滤 管上端与井点管连接 井点管为直径38mm 和51mm、 长5~7m的 井点管 钢管。井点管的上端用弯联管与总管相连。 集水总管为直径100~127mm的无缝钢管, 集水总管 每段长4m, 其上端有井点管联结的短接 头, 间距0.8m或1.2m。
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2) 抽水设备 ) 抽水设备是由真空泵、 离心泵和水气分离器( 又叫集水箱) 等组成, 一套抽水设备的负荷长度( 即集水总管长度) 为100~120m。常见的 W5, W6型干式真空泵, 其最大负荷长度分别为100m和 120m。
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轻型井点的设计 平面布置 高程布置 涌水量计算
1) 设计的基础资料 ) 轻型井点布置和计算 井点系统布置应根据水文地质资料、 工程要求和设备条件等确定。一般要求 掌握的水文地质资料有: 地下水含水层厚度、 承压或非承压水及地下水变化情 况、 土质、 土的渗透系数、 不透水层的位置等。要求了解的工程性质主要有: 基 坑( 槽) 形状、 大小及深度, 另外尚应了解设备条件, 如井管长度、 泵的抽吸能 力等。
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?
2) 平面布置 ) 根据基坑( 槽) 形状, 轻型井点可采用单排布置( 图a) 、 双排布置 ( 图b) 、 环形布置( 图c) , 当土方施工机械需进出基坑时, 也可采用 U形布置( 图d) 。
?
单排布置适用于基坑、 槽宽度小于6m, 且降水深度不超过5m的情况, 井点管应布置在地下水的上游一侧, 两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽 度。 双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。 环形布置适用于大面积基坑, 如采用U形布置, 则井点管不封闭的一段 应在地下水的下游方向。
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? ?
3) 高程布置 ) 高程布置系确定井点管埋深, 即滤管上口至总管埋设面的距离, 可按 下式计算( 图) :
式中:
h——井点管埋深( m) ; h1——总管埋设面至基底的距离( m) ; ?h——基底至降低后的地下水位线的距离( m) ; ? i ——水力坡度; ? L——井点管至水井中心的水平距离, ? 当井点管为单排布置时, L为井点管至对边坡角的水平距离( m) 。
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?
4) 涌水量计算 )
( 1) 水井分类 ) 确定井点管数量时, 需要知道井点管系统的涌水量。井点管系统的涌水量根 据水井理论进行计算。根据地下水有无压力, 水井分为无压井和承压井。当水井 布置在具有潜水自由面的含水层中时( 即地下水面为自由面) , 称为无压井; 当 水井布置在承压含水层中时( 含水层中的水充满在两层不透水层间, 含水层中的 地下水水面具有一定水压) , 称为承压井。当水井底部达到不透水层时称为完整 井, 否则称为非完整井, 各类井的涌水量计算方法都不同。 ( 2) 无压完整井涌水量计算 ) 群井涌水量的计算, 可把由各井点管组成的群井系统, 视为一口大的单井, 设该 井为圆形的, 系统涌水量的计算公式:
?
? ?
式中 R——为单井的降水影响半径( m) ; r——为单井的半径( m) 。
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在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统( 图b) , 这时地下水不但从井 的面流入, 还从井底渗入。因此涌水量要比完整井大。为了简化计算, 仍可采用 公式( 3) 。此时式中H换成有效含水深度 换成有效含水深度H0, 即 换成有效含水深度
? ?
( m3/d)
H0可查下表。当算得的H0大于实际含水层的厚度H时, 取H0=H。
有 效 深 度 H0 值
S/( S+l) H0
0.2 1.3(S+l)
0.3 1.5(S+l)
0.5 1.7(S+l)
0.8 1.84(S+l)
注: S/( S+l) 的中间值可采用插入法求H0。上表中, S为井点管内水位降落值( m) , 参阅
图; l为滤管长度( m) 。有效含水深度H0的意义是, 抽水是在H0范围内受到抽水影响, 而 假定在H0以下的水不受抽水影响, 因而也可将H0视为抽水影响深度。
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? ?
应用上述公式时, 先要确定x0, R, K。 , , 。 由于基坑大多不是圆形, 因而不能直接得到x0.。当矩形基坑长宽比不大于5 时, 环形布置的井点可近似作为圆形井来处理, 并用面积相等原则确定, 此时将 近似圆的半径作为矩形水井的假想半径:
? ? ? ? ? ? ? ?
式中 x0——环形井点系统的假想半径( m) ; F——环形井点所包围的面积( m2) 。 抽水影响半径, 与土的渗透系数、 含水层厚度、 水位降低值及抽水时间等 因素有关。在抽水2~5d后, 水位降落漏斗基本稳定, 此时抽水影响半径可近似地 按下式计算: ( m) 式中, S, H的单位为m; K的单位为m/d。 渗透系数K值对计算结果影响较大。K值的确定可用现场抽水试验或实验室测定。 对重大工程, 宜采用现场抽水试验以获得较准确的值。
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( 3) 井点管数量计算 )
井点管最少数量由下式确定: ? ? ( 根) ? 式中, q为单根井管的最大出水量, 由下式确定: ? ? (m3/d) ? 式中, d——为滤管直径( m) ; ? 其它符号同前。 ? 井点管最大间距便可求得 ? ? (m) ? 式中: ? L——总管长度( m) ; ? n'——井点管最少根数。 ? 实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺寸相适应。即尽可能采用0.8, 1.2, 1.6或2.0m且D<D‘, 这样实际采用的井点数n>n’, 一般n应当超过1.1n‘, 以防 ? 井点管堵塞等影响抽水效果。
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轻型井点施工
1) 准备工作 包括井点设备、 动力、 水源及必要材料的准备, 开挖排水沟, 观测附近建筑 物标高以及实施防止附近建筑物沉降的措施等。 2) 埋设井点的程序 排放总管→埋设井点管→用弯联管将井点与总管接通→安装抽水设备。
冲孔
埋管
填砂
封口
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§1.5边坡稳定及土壁支护 边坡稳定及土壁支护
? 边坡稳定 土壁支护
边坡稳定边坡可做成直线形、 折线形或踏步形( 图1-12) 。
a) 直线形;
图1-12 土方放坡 b) 折线形;
c) 踏步形
土方边坡坡度以其高度H与其底宽度B之比表示 土方边坡坡度= 式中, m=B/H, 称为坡度系数。
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( 1-25)
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土壁支护
基槽支护 基坑支护 基槽支护 市政工程施工时, 常需在地下铺设管沟, 因此需开挖沟槽。开挖较窄的沟槽, 多 用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板的不同, 分为水平挡土板式( 图 1-13a) 以及垂直挡土板式( 图1-13b) 两类。前者挡土板的布置又分为间断式和 连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时, 可用间断式水平挡土板支撑; 对松散、 湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑, 挖土深度可达5m。对松散和 湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑, 其挖土深度不限。
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图1-13 横撑式支撑 a) 间断式水平挡土板支撑; b) 垂直挡土板支撑 1— 水平挡土板; 2—立柱; 3—工具式横撑; 4—垂直挡土板; 5—横楞木; 6—调节螺丝
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基坑支护
? 1) 重力式支护结构 ) 水泥土搅拌桩( 或称为深层搅拌桩) 支护结构是近年来发展起来的一种重力式支 护结构。它是经过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌, 形成柱状的水泥加固土( 搅拌 桩) 。 图1-15 水泥土墙 １—搅拌桩; ２—插筋; ３—面板
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如图: 如图: 深层搅拌桩挡墙
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2) 板式支护结构 ) 板式支护结构由两大系统组成: 挡墙系统和支撑(或拉锚)系统(图1-19), 悬臂式 板桩支护结构则不设支撑(或拉锚)。
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图1-19 板式支护结构 1—板桩墙; 2—围檩; 3—钢支撑; 4—斜撑; 5—拉锚; 6—土锚杆; 7—先施工的基础; 8—竖撑
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§1.6土方开挖和填筑 土方开挖和填筑
1.土方机械性能及选择 土方机械性能及选择 ? 土方开挖 ? 2.土方开挖
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土方机械性能及选择
推土机 推土机是土方工程施工的主要机械之一。常见推土机的发动机功率有45kW、 75 kW、 90 kW、 120kW等数种。推土板多用油压操纵。如图所示是液压操纵的T2100型推土机外形图, 液压操纵推土板的推土机除了能够升降推土板外, 还可调 整推土板的角度, 因此具有更大的灵活性。 推土机操纵灵活, 运转方便, 所需工作面较小、 行驶速度快、 易于转移, 能爬 30Β左右的缓坡, 因此 应用范围较广。
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推土机适于开挖一至三类土。多用于平整场地, 开挖深度不大的基坑, 移挖作填, 回填土方, 堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方、 修路开道等。 推土机作业以切土和推运土方为主, 切土时应根据土质情况, 尽量采用最大切土 深度在最短距离( 6~10m) 内完成, 以便缩短低速行进的时间, 然后直接推运到 预定地点。上下坡坡度不得超过35Β, 横坡不得超过10Β。几台推土机同时作业 时, 前后距离应大于8m。 推土机经济运距在100m以内, 效率最高的运距为60m。为提高生产率, 可采用槽 形推土、 下坡推土以及并列推土等方法
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图1-40 T2-100型推土机外形图 型推土机外形图
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铲运机
? ? ? ? ? ? ? ? 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序( 挖土、 装土、 运土、 卸土和平土) 的机械。按行走方式分为自行式铲运机( 图1-41) 和拖式铲运机( 图1-42) 两 种。常见的铲运机斗容量为2m3, 5m3, 6m3, 7m3等数种, 按铲斗的操纵系统又 可分为机械操纵和液压操纵两种。
图1-41 自行式铲运机外形图
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图1-42 拖式铲运机外形图
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铲
运
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机
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铲运机操纵简单, 不受地形限制, 能独立工作, 行驶速度快, 生产效率高。 铲运机适于开挖一至三类土, 常见于坡度20Β以内的大面积土方挖、 填、 平整、 压实, 大型基坑开挖和堤坝填筑等。 铲运机运行路线和施工方法视工程大小、 运距长短、 土的性质和地形条件等而定。 其 运行线路可采用环形路线或8字路线( 图1-43) 。适用于运距为600 ~ 1500m, 当 运距为200 ~ 350m时效率最高。采用下坡铲土、 跨铲法、 推土机助铲法等, 可缩 短装土时间,