土方工程-图文页PPTppt课件.ppt

1、施工技术目录1 土方工程2 地基与基础工程3 砌体工程4 钢筋混凝土工程5 预应力混凝土工程6 结构安装工程7 防水工程8 装饰装修工程9 道路桥梁施工目录目录下页下页上页上页 1 土方工程目录目录下页下页上页上页内容提要内容提要能力要求能力要求本章主要研究建筑场地和基坑(槽)施工的基本理论 知识和施工技术，包括土的基本性质，土方的开挖、运输和压实，土方工程量的计算与调配，土方机械化施工，与基坑（槽）施工密切相关的施工排水，基坑边坡与支护等内容。通过本章的学习，学生需掌握土方工程量的计算与调配，场地平整，基坑开挖；掌握土方的机械化施工；掌握土方工程的扶助工程；掌握土方爆破施工。1 土方工程1

2、1.1.1 土的工程分类和性质土的工程分类和性质1 1.2.2 场地平整场地平整1 1.3.3 土方的机械化开挖土方的机械化开挖1.4 1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 1.5 1.5 土方调配土方调配1.6 1.6 降排水施工降排水施工 习题与思考题习题与思考题目录目录下页下页上页上页 一：判断土的类别 一、根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。详细的分类，见岩土工程勘察规范 GB50021-2019 二、根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土等八大类。1.1土的工程分类和性质土的工程分类和性质目录目录下页下页上页上页1.11.1土的工程分类土的工程分类土

3、的分类土的级别土的名称开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬二类土普通土II粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土、填土用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土砂砾坚土IV坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大锤目录目录下页下页上页上页五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶

4、结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土次坚石VIIIX泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩及正长岩用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、石英岩、辉长岩、粉岩、角闪岩用爆破方法开挖目录目录下页下页上页上页二、土的性质1、土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比，以百分数表示。mw 土中水的质量；土中水的质量

5、；ms 土中固体颗粒的质量土中固体颗粒的质量%100smm土的含水量测定方法：把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100105C），直至重量不在减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量ms，利用公式 可计算出土的天然含水量。如何测定土的含水量？如何测定土的含水量？目录目录下页下页上页上页2、土的天然密度土的天然密度 天然密度是指土 在天 然状态下单位体积的质量，用表示，即vm土的总体积气水土气水土图1-2mmgvm m土体的质量；土体的质量；V V土的天然体积。土的天然体积。土的密度一般用土的密度一般用环刀法测定环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上，用一个

6、体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。得到土的天然密度。如何测定土的密度？如何测定土的密度？目录目录下页下页上页上页3、土的干密度土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用d表示，即 vmds m mS S土中固体颗粒的质量土中固体颗粒的质量 V V土的天然体积土的天然体积干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度d，从而可判断土是否达到要求的密实度。干密度对土方施工干密度对土方施工有什么影响？有什么影响？目录目

7、录下页下页上页上页4、土的可松性土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。KSKS、KSKS土的最初、最终可松性系数土的最初、最终可松性系数V1V1土在自然状态下的体积土在自然状态下的体积V2V2土经开挖成松土经开挖成松 散状态下的体积散状态下的体积V3V3土经压土经压(夯夯)实后的体积实后的体积土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1.1所示。土的可松性对土方土的可松性对土方施工有什么影响？施工有什么影响？12VVKs

8、31sVKV目录目录下页下页上页上页说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积 V3，考虑 KS 土的类型KsKs 一类土 1.08 1.171.01 1.03 二类土 1.14 1.241.02 1.05 三类土 1.24 1.30 1.04 1.07 四类土 1.26 1.451.06 1.20 五类土 1.30 1.50 1.10 1.30 六类土 1.45 1.501.28 1.301.2 土的可松性系数目录目录下页下页上页上页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

9、表示，一般土的压缩率其值见表（1-3），通常可按填方断面增加10%20%方数考数考虑。目录目录下页下页上页上页 表表1-3 1-3 土的压缩率参考值土的压缩率参考值目录目录下页下页上页上页一、一、H0的重要性的重要性 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理地依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高，对减少土方工程量、加速工确定场地设计标高，对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。程进度、降低工程造价有着重要意义。一、一、场地设计标高场地设计标高H H0 0的确定的确定 确定场地

10、设计标高应结合各类影响因素反复进行确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济比较，选择一个最佳方案。技术经济比较，选择一个最佳方案。1.2场地平整场地平整目录目录下页下页上页上页二、二、H H0 0 的确定原则的确定原则 满足满足生产工艺和运输生产工艺和运输的要求；的要求；充分利用地形，充分利用地形，分区或分台阶布置分区或分台阶布置，分，分别确定不同的设计标高；别确定不同的设计标高；考虑考虑挖填平衡挖填平衡，弃土运输或取土回填的，弃土运输或取土回填的土方量最少；土方量最少；要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度(2)，满足排满足排水要求水要求；考虑考虑最高洪水位最高洪水位的影响。的影响。

11、目录目录下页下页上页上页三、三、H H0 0 的确定步骤的确定步骤 如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土方量平衡的原则确定填土方量平衡的原则确定H0,其步骤如下：其步骤如下：划分方格网划分方格网 方格网边长方格网边长a 可取可取1050m，常用，常用20m、40m；挖填平衡原则即挖填平衡原则即场地内土方的绝场地内土方的绝对体积在平整前对体积在平整前、后相等、后相等目录目录下页下页上页上页 确定各方格网角点高程确定各方格网角点高程 水准仪实测；水准仪实测；利用地形图上相邻两利用地形图上相邻两等高线的高程，用等高线的高程，用插入法插入法求求得。得。用插入法求

12、得用插入法求得 H13=251.70 水准仪进行高程测量水准仪进行高程测量目录目录下页下页上页上页 按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为几个方格共有的情况，点为几个方格共有的情况，确定设计标高确定设计标高H0的实用公式为：的实用公式为：)432(4143210HHHHnH 按挖填平衡确定设计标高按挖填平衡确定设计标高式中：式中：n 方格网数；方格网数；H1 一个方格仅有的角点坐标；一个方格仅有的角点坐标；H2 两个方格共有的角点坐标；两个方格共有的角点坐标；H3 三个方格共有的角点坐标；三个方格共有的角点坐标；H4 四个方格共有的

13、角点坐标。四个方格共有的角点坐标。目录目录下页下页上页上页二、二、场地设计标高场地设计标高H H0 0的调整的调整 按以上步骤求得的按以上步骤求得的H0仅为一理论值，还仅为一理论值，还应考虑以下因素进行调整，求出应考虑以下因素进行调整，求出H,0：土的可松性影响土的可松性影响填方因土的可松性填方因土的可松性引起的填方引起的填方体积增加体积增加；场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响从经济观点从经济观点出发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土出发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的，引起的挖填土方量的变化挖填土方量的变化；场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响单坡？双坡？单坡？双坡？

14、目录目录下页下页上页上页 由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：VWVTH0V,WV,TH,0h理论设计标高理论设计标高 调整设计标高调整设计标高1、土的可松性影响土的可松性影响hHH0,0,)1(sTswFwKFKVh目录目录下页下页上页上页 场地设计标高场地设计标高H0是按挖填土方量平衡的原则确定的是按挖填土方量平衡的原则确定的，但，但从经济观点出发，常会将部分挖方从经济观点出发，常会将部分挖方就近弃于场外就近弃于场外，或或就近于场外取土就近于场外取土用于部

15、分填方，均会引起挖填土方量用于部分填方，均会引起挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。的变化，亦需调整场地设计标高。20,0NaQHH2、场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响式中：式中：Q场地根据场地根据H0平整后多余或不足的土平整后多余或不足的土方量。方量。其设计标高调整值按下式计算：其设计标高调整值按下式计算：目录目录下页下页上页上页目录目录下页下页上页上页 调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工中要根据泄水坡度的要求施工中要根据泄水坡度的要求(单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水)计算出场地内计算出场地内各方格网角点实际设计标高各方

16、格网角点实际设计标高。3、场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响 场地为单坡泄水时场地为单坡泄水时，场地内任意点的设计标高则场地内任意点的设计标高则为：为：式中：式中：l 该点至设计标高该点至设计标高H，0的距离的距离；i 场地泄水坡度（不小于场地泄水坡度（不小于2）。）。liHHn,0场地单向泄水坡度示意图场地单向泄水坡度示意图目录目录下页下页上页上页 场地为双坡泄水时场地为双坡泄水时，场地内任意点的设，场地内任意点的设计标高则为：计标高则为：yyxxnililHH,0式中：式中：lx、ly该点沿该点沿X-X、Y-Y方向方向 距场地中心线的距距场地中心线的距离；离；ix、iy场地沿场地沿X-X

17、、Y-Y方向方向 的 泄 水 坡的 泄 水 坡度。度。公式中正负号的取值：公式中正负号的取值：计算角点在计算角点在H，0之上之上取取“”，反之取，反之取“”场地双向泄水坡度示意图场地双向泄水坡度示意图目录目录下页下页上页上页三、三、场地土方量的计算场地土方量的计算1、求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度hn hn=场地设计标高场地设计标高Hn自然地面标高自然地面标高H 角点编号角点编号 施工高度施工高度 hn 1-0.72 43.24 42.52自然地面标高自然地面标高 H 设计标高设计标高 Hn若若hn为正值为正值则则该点为填方，该点为填方，hn为负值则为负值则为为 挖方。挖方。场地

18、土方量计算步骤如下：场地土方量计算步骤如下：土方方格网图例土方方格网图例目录目录下页下页上页上页 零线位置的确定：零线位置的确定：先求出方格网中边线两端施工先求出方格网中边线两端施工高度有高度有“+”+”、“”中的零点，将相邻两零点连接起中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。来即为零线。2、绘出零线、绘出零线 式中：式中：X1、X2角点至零点的距离角点至零点的距离(m)；h1、h2相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度(m)，均用绝，均用绝对值；对值；a方格网的边长方格网的边长(m).(m).零点的位置按下式计算：零点的位置按下式计算：ahhhxahhhx21222111零点位置计算示意零

19、点位置计算示意目录目录下页下页上页上页 为省略计算，亦可用为省略计算，亦可用图解法图解法直接求出零点直接求出零点位置。即用尺在各角点标出相应比例，用尺相接，位置。即用尺在各角点标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。见下图：与方格相交点即为零点位置。见下图：h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出h10.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h20.2的刻度的刻度两点连线两点连线与方格的与方格的交点为零交点为零点点用尺量出用尺量出h80.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h70.7的刻度的刻度两点连线两点连线与方格的与方格的交点为零交点为零点点两零点连

20、两零点连线即为零线即为零线线目录目录下页下页上页上页3 3、计算场地挖、填土方量计算场地挖、填土方量 “零线零线”求出，也就划出了场地的挖方区求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平均高度法计算各方格的挖、和填方区，便可按平均高度法计算各方格的挖、填土方量了。填土方量了。挖方施工挖方施工及长距离土方调运及长距离土方调运目录目录下页下页上页上页4 4、计算各挖、填方调配区之间的平均运距、计算各挖、填方调配区之间的平均运距 先按下式求出各挖方先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标或填方区土方重心坐标X0、Y0：iiiVVxX)(0iiiVVyY)(0填方填方区区yH0H0 xxOWxOTyO

21、WyOTL0挖挖方方区区式中：式中：xi、yi i 块方格的重心块方格的重心坐标；坐标；Vi i 块方格的土方块方格的土方量。量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19挖方挖方区区重心重心填方填方区区重心重心目录目录下页下页上页上页 则填、挖方区之间的平均运距则填、挖方区之间的平均运距 L0 为：为：2002000)()(WTWTyyxxL式中：式中：x0T、y0T 填方区的重心坐标；填方区的重心坐标；x0W、y0W 挖方区的重心坐标。挖方区的重心坐标。在实际工作中，亦可用作图法近似地求出调配在实际工作中，亦可用作图法近似地求出调配区的形心位置区的形心位置O代替重心坐标，用比例尺量出

22、每对代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。调配区的平均运距。目录目录下页下页上页上页一、常用土方施工机械（一）推土机1.组成：拖拉机、推土铲刀2.行走方式:履带式、轮胎式3.铲刀操纵方式:钢丝绳操纵液压操纵4.特点：操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，功率大，行驶快，易于转移，能爬300左右的缓坡5.适用范围：多用于清理场地，平整土地，开挖深度不大的基坑，填平沟槽以及配合铲运机、挖土机等工作。推土机可以推挖一三类土，推送距离宜在100米以内，以运距在50米以内经济效果最好。1.3土方的机械化开挖土方的机械化开挖目录目录下页下页上页上页提高推土机生产效率的方法提高推土机生产效率的方法下

23、坡推土下坡推土 顺地面坡势沿下坡方顺地面坡势沿下坡方向推土，可增大向推土，可增大铲刀切土铲刀切土深度深度和和运土数量运土数量，缩短，缩短推推土时间土时间,提高生产率约提高生产率约3040%。目录目录下页下页上页上页并列推土并列推土 大面积施工大面积施工区可采用区可采用23台台推土机并列推土，推土机并列推土，减少土的减少土的散失量散失量而增大推土量，而增大推土量，提高生产率约提高生产率约1530%。3台推土机台推土机并列推土并列推土目录目录下页下页上页上页 分批集中、一次推分批集中、一次推送送 当运距较远又土质较坚硬时当运距较远又土质较坚硬时，宜，宜多次铲土多次铲土，一次推送一次推送。槽型推土槽

24、型推土 当土层较厚时，可利用前次当土层较厚时，可利用前次推土的推土的槽形槽形推土，可推土，可减少土减少土的散失量，增大推土量的散失量，增大推土量。军用推土机军用推土机美国美国M9目录目录下页下页上页上页（二）铲运机铲运机是一种利用装在前后轮轴或左右履带之间的带有铲刃的铲斗，在行进中顺序完成铲削、装载、运输和卸铺的铲土运输机械。目录目录下页下页上页上页1.特点:能综合完成挖土、运土、卸土和平土工作（全能）。管理简单，效率高，运转费用低，对行使道路要求较低。2.适用范围：坡度在15度以内、含水量不超过27%的一三类土的大面积场地平整、大型基坑、填筑堤坝和路基。不适用于砾石土、冻土和沼泽地区施工。自

25、行式铲运机适用于运距8003500m的大型土方工程施工，以运距在800-1500m的范围内生产效率最高。拖式铲运机适用于运距在80800m的土方工程施工，而运距在200350 m时效率最高。目录目录下页下页上页上页3.开行路线环形路线：用于地段短、起伏不大的挖填工程。8字形路线：用于地段长、起伏大、挖填交替的工程。目录目录下页下页上页上页（三）单斗挖土机目录目录下页下页上页上页1.正铲前进向上，强制切土目录目录下页下页上页上页适用于开挖高度大于2米的无地下水的干燥基坑及土丘等。挖掘能力大，生产率高，能开挖停机面以上的一 四类土。但需汽车配合运土。目录目录下页下页上页上页2.反铲后退向下，强制切

26、土目录目录下页下页上页上页其挖掘能力比正铲小，能开挖停机面以下的一三类土，亦可用于地下水位较高的土方开挖，适用于开挖停机面以下6.5米深以内的土方。挖土时可用汽车配合运土，也可弃土于坑槽附近。目录目录下页下页上页上页3.拉铲后退向下，自重切土开挖深度、宽度大，甩土方便。能开挖停机面以下的一二类土适用于开挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑堤坝等。目录目录下页下页上页上页4.抓铲直上直下，自重切土其挖掘力较小，只能开挖停机面以下一二类土，如挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。在软土地基的地区，常用于开挖基坑、沉井等。目录目录下页下页上页上页四、如何选择

27、土方施工机械土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。施工机械的选择应与施工内容相适应；土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。目录目录下页下页上页上页1.平整场地常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序完成。地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000m以上

28、时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。挖填方高度均不大，运距在100m以内时，采用推土机施工，灵活、经济。目录目录下页下页上页上页2.地面上的坑式开挖单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑。3.长槽式开挖指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土。若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，可采用推土机或铲运

29、机施工。地面上的坑式开挖。目录目录下页下页上页上页4.整片开挖对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。目录目录下页下页上页上页一、选择填方土料应符合设计要求碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于8的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；

30、含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。1.4土方的填筑与压实土方的填筑与压实目录目录下页下页上页上页碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的23(当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的34)。铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时，块(漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。目录目录下页下页上页上页二、填土要求填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度，边坡不得用透水性较小的填料

31、封闭。目录目录下页下页上页上页三、填土的压实方法碾压碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的。夯实利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土。振动压实 利用机械的振动来压实填土。目录目录下页下页上页上页四、如何选择压实的机械碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械适用于大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。每次碾压要有150200的重叠。目录目录下页下页上页上页平碾适用于碾压粘性和非粘性土。每次碾压要有150200的重叠。羊足碾不宜用于无粘性土、砂及面层的压实。一般羊足碾适用于压实中等深度的粉质粘土、粉土、黄土等。目录目录下页下页上页上页五、夯实机械：木夯、石夯

32、、蛙式打夯机适用于小面积填土的压实。夯实厚度一般在200以内。目录目录下页下页上页上页振动夯实机械适用于非黏性土的压实。目录目录下页下页上页上页六、填土压实的影响因素压实功土的含水量每层铺土厚度目录目录下页下页上页上页1.压实功的影响 图图 土的密度与压实功的关系示意图土的密度与压实功的关系示意图 目录目录下页下页上页上页2.含水量的影响 含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量。思考：思考：较干燥的土压实会出现什么情况

33、？较干燥的土压实会出现什么情况？较湿润的土压实会出现什么情况？较湿润的土压实会出现什么情况？目录目录下页下页上页上页各种土的最佳含水量和最大干密度土的种类 变动范围 最佳含水量(%)(质量比)最大干密度(g/cm3)砂土 812 1.801.88 粘土 19231.581.70 粉质粘土1215 1.851.95 粉土 1622 1.611.80 目录目录下页下页上页上页3.铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应

34、根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表1.6的规定。目录目录下页下页上页上页图图 压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化填土施工时的分层厚度及压实遍数填土施工时的分层厚度及压实遍数 压实机具 分层厚度(mm)每层压实遍数 平碾 250300 68 振动压实机 250350 34 柴油打夯机 200250 34 人工打夯 200 34目录目录下页下页上页上页七、填土质量控制与检验填土质量以设计规定的控制干密度d(或规定的压实系数)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。压实填土的最大干密度和最优含水量，宜采用击实试验法确定。土的实际干密度可用“环刀法

35、”测定。目录目录下页下页上页上页填土压实的质量是以压实系数c控制。结构类型填土部位压实系（c)控制含水量(%)砌体承重结构和框架结构在地基主要持力层范围内0.97Wop2在地基主要持力层范围以下0.95排架结构在地基主要持力层范围内0.96在地基主要持力层范围以下0.94地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压 实系数不应小于实系数不应小于0.94。目录目录下页下页上页上页八、检验方法土的实际干密度大于等于控制干密度d，符合要求。填土压实后的干密度（干重度）应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差，不得大于0.088g/cm3,

36、且应分散,不得集中于某一区域。采用环刀法测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每2050m3取一组（每个基坑不小于一组）；基槽或管沟回填每层按长度2050m取一组；室内填土每层按100500m2取一组；场地平整填土每层按400900m2取一组。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合表表1.9的规定。目录目录下页下页上页上页填土工程质量检验标准填土工程质量检验标准 项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 桩基基坑基槽 场地平整 管沟 地(路)面基础层 人工 机械 主控项目 1标高-50 30 50-50-50 水准仪 2分层压实系数 设计要求 按规定方法 一般

37、项目 1回填土料 设计要求 取样检查或直观鉴别 2分层厚度及含水量 设计要求 水准仪及抽样检查 3表面平整度 2020302020用靠尺或水准仪 目录目录下页下页上页上页 2、土方调配的原则土方调配的原则 土方调配是土方规划中的一个重要内容土方调配是土方规划中的一个重要内容。其原则是：。其原则是：力求挖填平衡、运距最短、费力求挖填平衡、运距最短、费用最省，考虑土方的利用，以减少土方的用最省，考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。重复挖填和运输。1、土方调配的步骤土方调配的步骤 划分调配区（绘出零线）划分调配区（绘出零线）计算调配区计算调配区之间的平均运距（即挖方区至填方区土方重心的之间的

38、平均运距（即挖方区至填方区土方重心的距离）距离）确定初始调配方案确定初始调配方案 优化方案判别优化方案判别 绘制土方调配图表。绘制土方调配图表。1.5土方的调配土方的调配目录目录下页下页上页上页3 3、最优调配方案的确定最优调配方案的确定 最优调配方案的确定，是以线性规划为理最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用论基础，常用“表上作业法表上作业法”求解。调配的步骤如求解。调配的步骤如下：下：用用“最小元素法最小元素法”编制初始调配方案编制初始调配方案最优方案判别最优方案判别绘制土方调配图绘制土方调配图最优方案判别最优方案判别方案的调整方案的调整是是否否目录目录下页下页上页上页一、水的

39、危害1、地表水雨水、生活用水1）积水，影响施工；2）冲刷边坡；3）渗入土体，造成土体失稳。2、地下水1）渗出地面，影响施工；2）引起土壁坍塌；3）造成土体失稳；4）引起流沙。5）引起管涌。1.6降排水施工降排水施工目录目录下页下页上页上页二、地表排水明排水法1、三字原则截、疏、抽见动画：集水井降水施工流程.wmv 2、优缺点优点：设备简单，施工方便；缺点：在细砂和粉砂土层，抽水时会带走细砂，引起流砂。适用范围：粗粒土层，渗水量小的粘土层目录目录下页下页上页上页目录目录下页下页上页上页3、明排水系统布置位置，尺寸，数量排水沟和集水井宜布置在拟建建筑基础边净距0.4m以外，排水沟边缘离开边坡坡脚不

40、应小于0.3m；在基坑四角或毎隔2040m应设一个集水井；排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上。集水井的直径或宽度一般为0.60.8m，深度应随挖土的加深而加深。集水井壁可用竹、木等简易加固，当基坑挖到设计标高后，坑底应低于基底12m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出，以致造成基底土壤结构破坏。目录目录下页下页上页上页四、流砂1、定义土体地下水存在水位差，地下水从高处流向低处，当土质为粉细砂时，地下水渗流的动水作用使得低水位处土体形成流动状态，土体抗剪强度降低为零，这种现象称为流砂。2、流砂的产生流砂现象的形成有其内因和外因。内因取决于土壤的性质。当

41、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。因此，流砂现象经常发生在细砂、粉砂和亚砂土中。目录目录下页下页上页上页动水压力Gd的计算公式为：12dwwhhGILGd动水压力对地基土的影响式中:I-水力坡度(I=(h1-h2)/L)；h1-h2-水位差；L-地下水渗流长度；-水的重度。w由上图可知土颗粒受到动水压力Gd和浮土重度 的作用。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 时，就会推动土壤失去稳定，形成流砂现象。；当Gd 时，就会推动土壤失去稳定，形成流砂现象。www目录目录下页下页上页上页3、管涌管涌不透水层透水层

42、HhwHh当基坑底部为不透水层，其下为承压水层，而不透水层覆盖厚度不足，重量小于承压水顶托力时，基坑底部可能发生涌冒现象。目录目录下页下页上页上页4、流砂的防治防治流砂总的原则是“治砂必治水”。具体可以采取如下措施：（1）枯水期施工。（2）抛大石块，抢速度施工。（3）设止水帷幕，如钢板桩、地下连续墙、旋喷桩等。（4）水中挖土。（5）人工降低地下水位。（6）冻结法 主要有三个途径，即减小或平衡动水压力、截住地下水流、改变动水压力的方向。12dwwhhGIL目录目录下页下页上页上页五、井点降水1、基本概念1）定义基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，时地下水位降

43、低。同时，在基坑开挖过程中不断抽水，时地下水位始终在基坑底部以下。这种方法称为井点降水。目录目录下页下页上页上页目录目录下页下页上页上页2）优缺点优点：克服流砂现象，稳定边坡；可适当改陡边坡，减少挖土方量 降低地下水对支护结构的水平压力，防止坑底土 的隆起；加快土的固结，提高地基土的承载能力；使基础工程能在较干燥的施工环境中进行施工；缺点：降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，施工时要严加注意，防止地基沉降给周围建筑物带来不利影响。目录目录下页下页上页上页2、轻型井点降水1）设备管路系统抽水系统管路系统：滤管、井点管、弯联管、总管2）轻型井点布置（1）布置依据基坑大小与深度，土质，地下

44、水位高低与流向，降水深度等见动画;井点降水原理.wmv 目录目录下页下页上页上页 轻型井点降水系统构成轻型井点降水系统构成 总管总管 井点管井点管 弯连管弯连管目录目录下页下页上页上页 真空泵真空泵目录目录下页下页上页上页（2）平面布置单排井点：基坑宽度小于6m，降水深度不超过6m时，一般采用单排线状井点，布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度以不小于槽宽为宜（如图）。目录目录下页下页上页上页双排线状井点：基坑宽度大于6m或基坑宽度虽不大于6m，但土质不良时。目录目录下页下页上页上页环形井点：基坑面积较大。目录目录下页下页上页上页（3）高程布置考虑抽水设备的水头损失后，一般井点降水深度不超过6m

45、。井点管的埋置深度H（如下页图）按下式计算：Hh1+h+iL式中：h1-井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；h-基坑底面至降低后的地下水位线的最小距离，一般取0.51.0m；i-水力坡度，根据实测：双排和环状井点为1/10，单排井点为1/41/5；L-井点管至基坑中心的水平距离，单排井点为至基坑另一边的距离（m）。目录目录下页下页上页上页此外，确定井点管埋深度时，还要考虑到井点管上口一般要比地面高0.2m。目录目录下页下页上页上页当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后再在其底部装设第二级井点（如图）。目录目录下页下页上页上页目录目录下页下页上页上

46、页3）轻型井点计算（1）计算内容井点系统涌水量计算，井点管数量及井距的确定，抽水设备选用（2）井点系统涌水量计算水井分类目录目录下页下页上页上页无压完整井涌水量Q 无压完整井环形井点涌水量计算简图Hx2r原地下水位不透水层hSRy目录目录下页下页上页上页(2)1.366lglgH S SQKRr式中：Q-单井涌水量（m3/d）；K-渗透系数（m/d），应由实验测定；H-含水层厚度（m）；S-水井内水位降低值（m）；R-抽水影响半径（m），取：r-水井半径（m）：单井涌水量目录目录下页下页上页上页0(2)1.366lglgHS SQKRx 式中：Q-井点系统涌水量（m3/d）；K-渗透系数（m/

47、d），应由实验测定；H-含水层厚度（m）；S-（基坑内实际）水位降低值（m）；R-抽水影响半径（m），取：x0-环形井点的假想半径（m），当基坑长宽比不大于5时，取：A-环形井点系统所包围的面积（m2）。1.95()RSH K m0/()xAm环状井点涌水量目录目录下页下页上页上页无压非完整井涌水量Q 无压非完整井环形井点涌水量计算简图l0HRh不透水层原地下水位2rxS目录目录下页下页上页上页00(2)1.366lglgHS SQKRxS(S l)0.20.30.50.8H01.3(S l)1.5(S l)1.7(S l)1.85(S l）有效深度有效深度H0值值注：注：S-井点系统中心处处

48、水位降低值；井点系统中心处处水位降低值；S-井点管处水位降低值；井点管处水位降低值；l-滤管长度。滤管长度。当算得的当算得的H0大于实际含水层厚度大于实际含水层厚度H时，仍取时，仍取H值。值。目录目录下页下页上页上页承压完整井涌水量承 压 完 整 井 环 形 井 点 涌 水 量 计 算 简 图2rhSRHM不 透 水 层含 水 层不 透 水 层承 压 水 位目录目录下页下页上页上页02.73lglgKMSQRx 式中：Q-井点系统涌水量（m3/d）；K-渗透系数（m/d），应由实验测定；M-承压含水层厚度(m)；S-（基坑内实际）水位降低值（m）；R-抽水影响半径（m），取：x0-环形井点的假

49、想半径（m），当基坑长宽比不大于5 时，取：A-环形井点系统所包围的面积（m2）。1.95()RSH K m0/()xAm目录目录下页下页上页上页（3）井点管数量与井距确定单井最大出水量单井的最大出水量q，主要取决于土的渗透系数、滤管的构造与尺寸，按下式确定：365qdl K式中：d-滤管直径（m）；l-滤管长度（m）；K-渗透系数（m/d）。最少井数井点管的最少根数nmin，按下式计算：min1.1()根Qnq式中：1.1-备用系数，考虑井点管堵塞等因素。其它符号同前目录目录下页下页上页上页平均井距()LDmn式中：L-总管长度（m）；n-井点管根数。目录目录下页下页上页上页确定井点管间距时

50、，还应注意以下几点：(a)井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于15倍管径。(b)在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。(c)靠近河流处，井点宜适当加密。(d)井距应能与总管上的接头间距相配合，常取0.8/1.2/1.6/2.0根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。目录目录下页下页上页上页（4）抽水设备选择按总管长度选择抽水设备，主要有W5、W6型真空泵，总管长度分别不宜大于100m、120m。水泵按涌水量的大小选用，要求水泵的抽水能力应大于井点系统的涌水量（约增大10%20%）。通常一套抽水设备配两台离心泵，即可轮换备用，又可在地下水量较大时同时使用