建筑工程施工技術(shù) PPT課件

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1、1.1 土的工程分類及其工程性質(zhì)土的工程分類及其工程性質(zhì)1.2 基坑(槽)的土方開挖基坑(槽)的土方開挖1.3 土方填筑與壓實(shí)土方填筑與壓實(shí)1.5 人工降低地下水位人工降低地下水位 1.4 土方工程機(jī)械化施工土方工程機(jī)械化施工本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容第1頁/共73頁 按土開挖的難易程度將土分為:松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石等八類。 松土和普通土可直接用鐵鍬開挖,或用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)施工; 堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土和軟石要用鎬、撬棍開挖,或預(yù)先松土,部分用爆破的方法施工; 次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)硬石一般要用爆破方法施工。 土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見表見表1.11.1所示所

2、示。 1 1.1.1 .1.1 土的分類與鑒別土的分類與鑒別 第2頁/共73頁表1.1 土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法 KSKs一類土(松軟土) 砂,亞砂土,沖積砂土層,種植土,泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用鍬、鋤頭挖掘 二類土(普通土) 亞粘土,潮濕的黃土,夾有碎石、卵石的砂,種植土,填筑土及亞砂土 1.141.28 1.021.05 用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松 三類土(堅(jiān)土) 軟及中等密實(shí)粘土,重亞粘土,粗礫石,干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土,壓實(shí)的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用鎬,少許用鍬、鋤頭

3、挖掘,部分用撬棍 四類土(砂礫堅(jiān)土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土,粗卵石,密實(shí)的黃土,天然級(jí)配砂石,軟泥灰?guī)r及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整個(gè)用鎬、撬棍,然后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘 sK第3頁/共73頁土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法 KSKs五類土(軟石) 硬石炭紀(jì)粘土,中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土,膠結(jié)不緊的礫巖,軟的石炭巖 1.301.45 1.101.20 用鎬或撬棍、大錘挖掘,部分使用爆破方法 六類土(次堅(jiān)石) 泥巖,砂巖,礫巖,堅(jiān)實(shí)的頁巖,泥灰?guī)r,密實(shí)的石灰?guī)r,風(fēng)化花崗巖,片麻巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖,部分用風(fēng)鎬

4、 七類土 (堅(jiān)石) 大理巖,輝綠巖,玢巖,粗、中粒花崗巖,堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r,風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖 八類土(特堅(jiān)硬石) ) 安山巖,玄武巖,花崗片麻巖,堅(jiān)實(shí)的細(xì)?;◢弾r、閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖 1.451.50 1.201.30 用爆破方法開挖 第4頁/共73頁土的含水量:土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。土的工程性質(zhì)土的工程性質(zhì) 一、一、 土的含水量土的含水量 -100%100%wsmmmWmm干濕干式中:m濕含水狀態(tài)土的質(zhì)量,kg; m干烘干后土的質(zhì)量,kg; mW 土中水的質(zhì)量,kg; mS

5、固體顆粒的質(zhì)量,kg。 土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化,對(duì)土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實(shí)程度有直接的影響。(1.1)第5頁/共73頁土的天然密度: : 在天然狀態(tài)下,單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計(jì)算: 二、二、 土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 mV式中土的天然密度,kg/m3; m 土的總質(zhì)量,kg; V 土的體積,m3。 (1.2)第6頁/共73頁干密度: : 土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值,用下式表示: sdmV式中d土的干密度,kg/m3; mS 固體顆粒質(zhì)量,kg; V 土的體積,m3。 在一定程度上,土的干密度反映了土的顆粒

6、排列緊密程度。土的干密度愈大,表示土愈密實(shí)。土的密實(shí)程度主要通過檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來控制。 (1.3)第7頁/共73頁三、三、 土的可松性系數(shù)土的可松性系數(shù) 土的可松性:天然土經(jīng)開挖后,其體積因松散而增加,雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí),仍然不能完全復(fù)原,土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示,即 21sVKV31sVKV(1.4)(1.5)第8頁/共73頁土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù);土的最終可松性系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù),各類土的可松性系數(shù)見表1.1所示。 第9頁/共73頁四、四、 土的滲透性土的滲透性土的滲透性:指土體被水透過的性質(zhì)

7、。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù):表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力,以m/d表示;它同土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度等有關(guān),是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)見表1. .2所示。 第10頁/共73頁表1.2 土的滲透系數(shù)參考表 土的名稱 滲透系數(shù)(m/d) 土的名稱滲透系數(shù)(m/d) 粘土 0.005 中砂 5.0020.00 亞 粘 土 0.0050.10 均質(zhì)中砂 3550 輕亞粘土 0.100.50 粗砂 2050 黃土 0.250.50 圓 礫 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 細(xì)砂 1.005.00 粗砂夾卵石50 100第11頁/共73頁1

8、 1.2.1 .2.1 基坑與基槽土方量計(jì)基坑與基槽土方量計(jì)算算 基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個(gè)平行的平面作底的一種多面體)體積公式計(jì)算( (圖1.1.1)。即 102(4)6HVAAA(1.6)第12頁/共73頁基槽土方量計(jì)算可沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算(圖1. .2): 1102(4)6LVAAA將各段土方量相加即得總土方量: 12nVVVV(1.7)(1.8)第13頁/共73頁1 1.2.2 .2.2 場(chǎng)地平整土方計(jì)算場(chǎng)地平整土方計(jì)算 場(chǎng)地挖填土方量計(jì)算有方格網(wǎng)法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計(jì)算的場(chǎng)地劃分成若干橫截面后,用橫截面計(jì)算公式逐段計(jì)算,最后將逐段計(jì)算結(jié)果匯總。橫截面法計(jì)算精度

9、較低,可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對(duì)于地形較平坦地區(qū),一般采用方格網(wǎng)法。 第14頁/共73頁方格網(wǎng)法計(jì)算場(chǎng)地平整土方量步驟為:(1) 讀識(shí)方格網(wǎng)圖 方格網(wǎng)圖由設(shè)計(jì)單位(一般在1/500的地形圖上)將場(chǎng)地劃分為邊長(zhǎng)a=1040m的若干方格,與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)相對(duì)應(yīng),在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn),如圖1.31.3所示。第15頁/共73頁第16頁/共73頁(2)計(jì)算場(chǎng)地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度 施工高度為角點(diǎn)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差,是以角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度。各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算: nnhHH(1.9)第17頁/共73頁(3) 計(jì)

10、算“零點(diǎn)”位置,確定零線 方格邊線一端施工高程為“+”,若另一端為“-”,則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn),即為“零點(diǎn)”( (圖1.4)1.4)。第18頁/共73頁零點(diǎn)位置按下式計(jì)算: 1112ahXhh2212ahXhh(1.10)第19頁/共73頁(4) 計(jì)算方格土方工程量 按方格底面積圖形和表1.31.3所列計(jì)算公式,逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量。(5) 邊坡土方量計(jì)算 場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡,以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進(jìn)行計(jì)算,一種為三角棱錐體(圖1.61.6中、),另一種為三角棱柱體(圖1.61.6中)。 第20頁/共

11、73頁第21頁/共73頁A三角棱錐體邊坡體積11 113VAl(1.11)第22頁/共73頁B三角棱柱體邊坡體積 兩端橫斷面面積相差很大的情況下,邊坡體積 12442AAVl44102(4)6lVAAAC C計(jì)算土方總量 將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總,即得該場(chǎng)地挖方和填方的總土方量。 (1.12)(1.13)第23頁/共73頁1 1.2.4 .2.4 土方邊坡與土壁支撐土方邊坡與土壁支撐 土壁穩(wěn)定,主要是由土體內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就會(huì)塌方。造成土壁塌方的主要原因有: (1) 邊坡過陡,使土體本身穩(wěn)定性不夠,尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中,

12、常引起塌方。 (2) 雨水、地下水滲入基坑,使土體重力增大及抗剪能力降低,是造成塌方的主要原因。(3) 基坑(槽)邊緣附近大量堆土,或停放機(jī)具、材料,或由于動(dòng)荷載的作用,使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度 第24頁/共73頁一、一、 土方邊坡土方邊坡 土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h與底寬b之比表示(圖1. .11),即 土方邊坡坡度= h/b=1/(b/h)=1m 式中 m=b/h 稱為邊坡系數(shù)。 第25頁/共73頁 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時(shí),挖方邊坡可做成直立壁不加支撐,但深度不宜超過下列規(guī)定:v 密實(shí)、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土

13、):1.0m;v 硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土: 1.25m;v 硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土): 1.5m;v 堅(jiān)硬的粘土: 2m。 挖土深度超過上述規(guī)定時(shí),應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。 第26頁/共73頁二、二、 土壁支撐土壁支撐 土壁支撐形式應(yīng)根據(jù)開挖深度和寬度、土質(zhì)和地下水條件以及開挖方法、相鄰建筑物等情況進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。v 橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成,用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土壁支撐。v 根據(jù)擋土板放置方式不同,分為水平擋土板和垂直擋土板兩類(見圖1. .12)。 (1) (1) 橫撐式支撐第27頁/共73頁第28頁/共73頁(2) (2) 板樁式

14、支撐 板樁式支撐特別適用于地下水位較高且土質(zhì)為細(xì)顆粒、松散飽和土的支護(hù),可防治流砂現(xiàn)象產(chǎn)生。 板樁支撐作用:v使地下水在土中的滲流路線延長(zhǎng),減小了動(dòng)水壓力,從而可預(yù)防流砂的產(chǎn)生;v板樁支撐既擋土又防水,特別適于開挖較深、地下水位較高的大型基坑;v可以防止基坑附近建筑物基礎(chǔ)下沉。 第29頁/共73頁v鋼板樁又可分平板樁和波浪式板樁兩類。v平板樁(圖1.13(1.13(a)a)防水和承受軸向壓力性能良好,易打入地下,但長(zhǎng)軸方向抗彎強(qiáng)度較??;v波浪式板樁(圖1.13(1.13(b)b))的防水和抗彎性能都較好,施工中多采用。 鋼板樁施工第30頁/共73頁第31頁/共73頁1 1.3.1 .3.1 填

15、土的要求填土的要求 填土的土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 v含有大量有機(jī)物、石膏和水溶性硫酸鹽(含量大于5%)的土以及淤泥、凍土、膨脹土等,均不應(yīng)作為填方土料;v以粘土為土料時(shí),應(yīng)檢查其含水量是否在控制范圍內(nèi),含水量大的粘土不宜作填土用;v一般碎石類土、砂土和爆破石渣可作表層以下填料,其最大粒徑不得超過每層鋪墊厚度的2/3。 第32頁/共73頁填土應(yīng)按整個(gè)寬度水平分層進(jìn)行,當(dāng)填方位于傾斜的山坡時(shí),應(yīng)將斜坡修筑成12階梯形邊坡后施工,以免填土橫向移動(dòng),并盡量用同類土填筑。回填施工前,填方區(qū)的積水采用明溝排水法排除,并清除雜物。 第33頁/共73頁1 1.3.2 .3.2 土的壓實(shí)方法土的壓實(shí)方法填土的壓實(shí)

16、方法一般有碾壓、夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等幾種。 碾壓法是靠沿填筑面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)填土的,適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾(壓路機(jī))、羊足碾、振動(dòng)碾和汽胎碾。碾壓機(jī)械進(jìn)行大面積填方碾壓,宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。 夯實(shí)方法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)填土,適用于小面積填土的壓實(shí)。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。 第34頁/共73頁1 1.3.3 .3.3 填土壓實(shí)的影響因素填土壓實(shí)的影響因素 填土壓實(shí)的主要影響因素為壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。 一、 壓實(shí)功的影響 填土壓實(shí)后的密度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加功的關(guān)系見圖1. .33。 第35頁/共73頁二、 含水

17、量的影響 v填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實(shí))遍數(shù)和質(zhì)量。 v較為干燥的土,由于摩阻力較大,而不易壓實(shí);當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí),土的顆粒之間因水的潤(rùn)滑作用使摩阻力減小,在同樣壓實(shí)功作用下,得到最大的密實(shí)度,這時(shí)土的含水量稱做最佳含水量(圖1. .34)。第36頁/共73頁第37頁/共73頁三、 鋪土厚度的影響 在壓實(shí)功作用下,土中的應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小(圖1.351.35),其壓實(shí)作用也隨土層深度的增加而逐漸減小。 各種壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)影響深度與土的性質(zhì)和含水量等因素有關(guān)。 對(duì)于重要填方工程,其達(dá)到規(guī)定密實(shí)度所需的壓實(shí)遍數(shù)、鋪土厚度等應(yīng)根據(jù)土質(zhì)和壓實(shí)機(jī)械在施工現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)試驗(yàn)決定。若無試驗(yàn)依

18、據(jù)應(yīng)符合表1.81.8的規(guī)定。 第38頁/共73頁第39頁/共73頁表1.8 填土施工時(shí)的分層厚度及壓實(shí)遍數(shù) 壓實(shí)機(jī)具 分層厚度(mm) 每層壓實(shí)遍數(shù) 平碾 250300 68 振動(dòng)壓實(shí)機(jī) 250350 34 柴油打夯機(jī) 200250 34 人工打夯 200 34第40頁/共73頁1 1.3.4 .3.4 填土質(zhì)量檢查填土質(zhì)量檢查填土壓實(shí)后必須要達(dá)到密實(shí)度要求,填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干密度d(或規(guī)定的壓實(shí)系數(shù))作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。 土的控制干密度與最大干密度之比稱為壓實(shí)系數(shù)。土的最大干密度乘以規(guī)范規(guī)定或設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù),即可計(jì)算出填土控制干密度d的值。 土的實(shí)際干密度可用“環(huán)刀法”測(cè)定。填方施

19、工結(jié)束后,應(yīng)檢查標(biāo)高、邊坡坡度、壓實(shí)程度等。第41頁/共73頁一、 推土機(jī) 按行走的方式,可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)。 履帶式推土機(jī)附著力強(qiáng),爬坡性能好,適應(yīng)性強(qiáng);輪胎式推土機(jī)行駛速度快,靈活性好。 1 1.4.1 .4.1 常用土方施工機(jī)械常用土方施工機(jī)械 第42頁/共73頁二、 鏟運(yùn)機(jī) 按行走方式分為牽引式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī);按鏟斗操縱系統(tǒng)分,有液壓操縱和機(jī)械操縱兩種。 為了提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率,可以采取下坡鏟土、推土機(jī)推土助鏟等方法,縮短裝土?xí)r間,使鏟斗的土裝得較滿。 助鏟法:根據(jù)填、挖方區(qū)分布情況,結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件,合理選擇運(yùn)行路線,提高生產(chǎn)率。一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩

20、種形式。 v環(huán)形路線 見圖1.23v“8”字形路線 見圖1.24第43頁/共73頁第44頁/共73頁第45頁/共73頁三、三、 單斗挖土機(jī)單斗挖土機(jī) 單斗挖土機(jī)按工作裝置不同,可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種(圖1.251.25)。 單斗挖土機(jī)按其操縱機(jī)構(gòu)的不同,可分為機(jī)械式和液壓式兩類。第46頁/共73頁第47頁/共73頁(1) (1) 正鏟挖土機(jī) v正鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是前進(jìn)行駛,鏟斗由下向上強(qiáng)制切土,挖掘力大,生產(chǎn)效率高;適用于開挖含水量不大于27%的一至三類土,且與自卸汽車配合完成整個(gè)挖掘運(yùn)輸作業(yè);可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。 v正鏟挖土機(jī)的開挖方式,根據(jù)開挖路線與運(yùn)輸車輛的相對(duì)位置

21、的不同,挖土和卸土的方式有以下兩種: 正向挖土,側(cè)向卸土(圖1.26(1.26(b)b) 正向挖土,反向卸土(圖1.26(1.26(a)a) 第48頁/共73頁第49頁/共73頁(2)(2) 反鏟挖土機(jī) v反鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是機(jī)械后退行駛,鏟斗由上而下強(qiáng)制切土,用于開挖停機(jī)面以下的一至三類土,適用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管溝,也適用濕土、含水量較大的及地下水位以下的土壤開挖。 v反鏟挖土機(jī)的開行方式有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。 溝端開挖(圖1.28(1.28(a)a)反鏟挖土機(jī)停在溝端,向后退著挖土。 溝側(cè)開挖(圖1.28(1.28(b)b)挖土機(jī)在溝槽一側(cè)挖土,挖土機(jī)移動(dòng)方向與挖土

22、方向垂直。第50頁/共73頁第51頁/共73頁(3) (3) 拉鏟挖土機(jī) 拉鏟挖土機(jī)工作時(shí)利用慣性,把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進(jìn)行挖土或卸土,鏟斗由上而下,靠自重切土,可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程,特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘。拉鏟開挖方式與反鏟相似,可溝端開挖,也可溝側(cè)開挖。(4) 抓鏟挖土機(jī) 抓鏟挖土機(jī)主要用于開挖土質(zhì)比較松軟,施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程,特別適于水下挖土。土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)不能用抓鏟施工。 第52頁/共73頁一、 土方機(jī)械選擇的原則 施工機(jī)械的選擇應(yīng)與施工內(nèi)容相適應(yīng);土方施工機(jī)械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)合;主導(dǎo)施工機(jī)械

23、確定后,要合理配備完成其他輔助施工過程的機(jī)械;選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法,輔助土方機(jī)械化施工。 1 1.4.2 .4.2 土方機(jī)械的選擇土方機(jī)械的選擇 第53頁/共73頁二、 土方開挖方式與機(jī)械選擇 (1) 平整場(chǎng)地常由土方的開挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)等工序完成。 地勢(shì)較平坦、含水量適中的大面積平整場(chǎng)地,選用鏟運(yùn)機(jī)較適宜。 地形起伏較大,挖方、填方量大且集中的平整場(chǎng)地,運(yùn)距在1000m以上時(shí),可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車進(jìn)行挖土、運(yùn)土,在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)碾壓施工。挖填方高度均不大,運(yùn)距在100m以內(nèi)時(shí),采用推土機(jī)施工,靈活、經(jīng)濟(jì)。 第54頁/共73頁(2) 地面上的坑式開挖 單個(gè)

24、基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開挖,在地面上作業(yè)時(shí),多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。抓鏟挖土機(jī)適用于一、二類土質(zhì)和較深的基坑;反鏟挖土機(jī)適于四類以下土質(zhì),深度在4m以內(nèi)的基坑。(3) 長(zhǎng)槽式開挖 指在地面上開挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或溝槽,適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝,宜采用反鏟挖土機(jī);若為水中取土或土質(zhì)為淤泥,且坑底較深,則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。若土質(zhì)干燥,槽底開挖不深,基槽長(zhǎng)30m以上,可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開挖 第55頁/共73頁(4) 整片開挖 對(duì)于大型淺基坑且基坑土干燥,可采用正鏟挖土機(jī)開挖。若基坑內(nèi)土潮濕,則采用拉鏟或反鏟挖土機(jī),可在坑上作業(yè)。(5)對(duì)于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小

25、截面條形基礎(chǔ)基槽的開挖,則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)配以翻斗車來完成淺基坑(槽)的挖掘和運(yùn)土。 第56頁/共73頁 為了保持基坑干燥,防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降,必須做好基坑的排水、降水工作,常采用的措施是明溝排水法和井點(diǎn)降水法。 1.5 1.5 人工降低地下水位人工降低地下水位 明溝排水法明溝排水法 明溝排水法是一種設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用普遍的人工降低水位的方法。第57頁/共73頁施工方法是,開挖基坑或溝槽過程中,遇到地下水或地表水時(shí),在基礎(chǔ)范圍以外地下水流的上游,沿坑底的周圍開挖排水溝,設(shè)置集水井,使水經(jīng)排水溝流入井內(nèi),然后用水泵抽出坑外(見圖1.161.16)。明溝排水法適用于

26、水流較大的粗粒土層的排水、降水,也可用于滲水量較小的粘性土層降水,但不適宜于細(xì)砂土和粉砂土層,因?yàn)榈叵滤疂B出會(huì)帶走細(xì)粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。 第58頁/共73頁第59頁/共73頁v流砂:當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時(shí),如果采用集水井法降水開挖,當(dāng)挖至地下水位以下時(shí),坑底下面的土?xí)纬闪鲃?dòng)狀態(tài),隨地下水涌入基坑,這種現(xiàn)象稱為流砂。 流砂現(xiàn)象第60頁/共73頁v如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象,應(yīng)采取減小動(dòng)水壓力的處理措施,使坑底土顆粒穩(wěn)定,不受水壓干擾。其方法有:如條件許可,盡量安排枯水期施工,使最高地下水位不高于坑底0.5m; 水中挖土?xí)r,不抽水或減少抽水,保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡;

27、 采用井點(diǎn)降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。 第61頁/共73頁 井點(diǎn)降水:基坑開挖前,在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井),在基坑開挖前和開挖過程中,利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水,使地下水位降到坑底以下,直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。 井點(diǎn)降水有兩類:一類為輕型井點(diǎn)(包括電滲井點(diǎn)與噴射井點(diǎn));另一類為管井點(diǎn)(深井泵)。 井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法 第62頁/共73頁(1) 輕型井點(diǎn) 輕型井點(diǎn)(圖1.171.17)就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點(diǎn)管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi),井點(diǎn)管上部與總管連接,利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進(jìn)入井管,經(jīng)總管不斷抽出,從而將地下水位降至坑底以下。 輕型

28、井點(diǎn)法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.150m/d的土層中;降低水位深度:一級(jí)輕型井點(diǎn)36m,二級(jí)井點(diǎn)可達(dá)69m。 第63頁/共73頁第64頁/共73頁 輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。 濾管(圖1. .18)為進(jìn)水設(shè)備,其構(gòu)造是否合理對(duì)抽水設(shè)備影響很大。 第65頁/共73頁輕型井點(diǎn)的布置 v當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m,水位降低深度不超過5m時(shí),可用單排線狀井點(diǎn)布置在地下水流的上游一側(cè),兩端延伸長(zhǎng)度一般不小于溝槽寬度(圖1. .19)。 第66頁/共73頁v在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后,井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。井點(diǎn)管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式

29、計(jì)算(圖1.19(1.19(b)b): 式中 H1井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底的距離,m; h基坑中心處坑底面(單排井點(diǎn)時(shí),為遠(yuǎn)離井點(diǎn)一側(cè)坑底邊緣)至降低后地下水位的距離,一般為0.51.0m; i地下水降落坡度;環(huán)狀井點(diǎn)為1/10,單排線狀井點(diǎn)為1/4; L井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離(單排井點(diǎn)中為井點(diǎn)管至基坑另一側(cè)的水平距離),m。 1H +h+iLH (1.14)第67頁/共73頁v如寬度大于6m或土質(zhì)不定,滲透系數(shù)較大時(shí),宜用雙排井點(diǎn),面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點(diǎn)(圖1. .20);為便于挖土機(jī)械和運(yùn)輸車輛出入基坑,可不封閉,布置為U形環(huán)狀井點(diǎn)。 第68頁/共73頁v當(dāng)一級(jí)井點(diǎn)系統(tǒng)達(dá)不到降水深度時(shí)

30、,可采用二級(jí)井點(diǎn),即先挖去第一級(jí)井點(diǎn)所疏干的土,然后在基坑底部裝設(shè)第二級(jí)井點(diǎn),使降水深度增加(圖1.211.21)。 第69頁/共73頁輕型井點(diǎn)的安裝 v輕型井點(diǎn)的施工分為準(zhǔn)備工作及井點(diǎn)系統(tǒng)安裝。 v準(zhǔn)備工作包括井點(diǎn)設(shè)備、動(dòng)力、水泵及必要材料準(zhǔn)備,排水溝的開挖,附近建筑物的標(biāo)高監(jiān)測(cè)以及防止附近建筑沉降的措施等。v埋設(shè)井點(diǎn)系統(tǒng)的順序:根據(jù)降水方案放線、挖管溝、布設(shè)總管、沖孔、下井點(diǎn)管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯(lián)管連接井點(diǎn)管與總管、安裝抽水設(shè)備、試抽。 v井點(diǎn)管的埋設(shè)一般用水沖法施工,分為沖孔(圖1. .22(a)和埋管(圖1.22(b)兩個(gè)過程 。第70頁/共73頁第71頁/共73頁輕型井點(diǎn)使用 v輕型井點(diǎn)運(yùn)行后,應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水。 v井點(diǎn)淤塞,一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動(dòng)、手觸摸管壁有冬暖夏涼的感覺等簡(jiǎn)便方法檢查。 v地下基礎(chǔ)工程(或構(gòu)筑物)竣工并進(jìn)行回填土后,停機(jī)拆除井點(diǎn)排水設(shè)備。 第72頁/共73頁感謝您的觀看。第73頁/共73頁

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