土木工程施工第讲土方工程施工要点

1、土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 1.2 边坡开挖边坡开挖 场地边坡开挖应场地边坡开挖应 采取沿等高线采取沿等高线自上而自上而 下下、分层、分段分层、分段依次依次 进行。进行。 在边坡上采取在边坡上采取多多 台阶台阶同时进行开挖时，同时进行开挖时， 上台阶应比下台阶上台阶应比下台阶开开 挖进深不少于挖进深不少于30m， 以防塌方以防塌方。 1 1 土方开挖土方开挖 边坡台阶开挖，应作成一定边坡台阶开挖，应作成一定坡势坡势以利以利泄水泄水。边坡下部设有。边坡下部设有护护 脚矮墙脚矮墙及及排水沟排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水时，在边坡修完后，应立即进行

2、护脚矮墙和排水 沟的沟的砌筑和疏通砌筑和疏通，以保证，以保证坡面不被冲刷坡面不被冲刷和和坡脚范围内不积水坡脚范围内不积水。 土方工程的多台阶开挖土方工程的多台阶开挖 共共60页页 第第2页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 1.3 基坑（槽）和管沟开挖基坑（槽）和管沟开挖 基坑开挖，上部应有基坑开挖，上部应有排水措施排水措施，防止，防止地表水流入坑内地表水流入坑内冲刷冲刷 边坡，造成边坡，造成塌方塌方和破坏和破坏基土基土。( (施工排水的内容详见第施工排水的内容详见第3 3节节) ) 1 1 土方开挖土方开挖 基坑开挖，应进行基坑开挖，应进行 测量定位、抄平放线，

3、定测量定位、抄平放线，定 出开挖宽度，根据土质和出开挖宽度，根据土质和 水文情况确定在四侧或两水文情况确定在四侧或两 侧、直立或放坡开挖，坑侧、直立或放坡开挖，坑 底宽度应注意底宽度应注意预留施工操预留施工操 作面作面。 应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保 持持土壁稳定土壁稳定的方法和措施。的方法和措施。( (土壁支护的内容详见第土壁支护的内容详见第2 2节节) ) 基坑的切线开挖基坑的切线开挖 共共60页页 第第3页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 基坑开挖的一般程序：基坑开挖的一般程序： 。相

4、邻基坑开挖时应遵循。相邻基坑开挖时应遵循先深后先深后 浅浅或或同时进行同时进行的施工程序，挖土应的施工程序，挖土应自上而下水平分段分层自上而下水平分段分层进行，进行， 边挖边检查坑底宽度及坡度，每边挖边检查坑底宽度及坡度，每3m左右修一次坡，至设计标高再左右修一次坡，至设计标高再 统一进行一次统一进行一次修坡清底修坡清底。 1.3 1.3 基坑（槽）和管沟开挖基坑（槽）和管沟开挖 大型工程大型工程 基坑施工全景图基坑施工全景图 共共60页页 第第4页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后基

5、坑挖好后 不能立即进入下道工序时，应不能立即进入下道工序时，应预留预留15( (人工人工) )30cm( (机械机械) )一层土一层土 不挖不挖，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止持力层持力层土壤被土壤被 阳光曝晒阳光曝晒或或雨水浸泡雨水浸泡。 1.3 1.3 基坑（槽）和管沟开挖基坑（槽）和管沟开挖 超挖后回填超挖后回填 的松软土层的松软土层 持力层被持力层被 雨水浸泡雨水浸泡 后留下的后留下的 水渍水渍 这两种情况这两种情况 都是基坑土都是基坑土 方施工要避方施工要避 免出现的免出现的! 共共60页页 第第5页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学

6、院邵阳学院 土木专业土木专业 在地下水位以下挖土，应在基坑内设置在地下水位以下挖土，应在基坑内设置排水沟、集水井排水沟、集水井或或 其它其它施工降水措施施工降水措施，降水工作应，降水工作应持续到基础施工完成持续到基础施工完成； 雨季施工时基坑槽应雨季施工时基坑槽应分段开挖分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层挖好一段浇筑一段垫层； 弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移 动施工机械时，应与基坑上边缘保持动施工机械时，应与基坑上边缘保持1m以上的距离，以保证坑壁以上的距离，以保证坑壁 或边坡的稳定；或边坡的稳定； 1.3 1.3 基坑（槽）和

7、管沟开挖基坑（槽）和管沟开挖 基坑挖完后，应组织基坑挖完后，应组织 有有 四方参与的四方参与的基坑验槽基坑验槽，并报，并报 质监站验证。符合要求后方质监站验证。符合要求后方 可进入下一道工序。可进入下一道工序。 四方参与基坑验槽四方参与基坑验槽 共共60页页 第第6页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2 土壁支护土壁支护 边坡过陡；边坡过陡； 雨水、地下水渗入基坑；雨水、地下水渗入基坑； 基坑上口边缘堆载过大；基坑上口边缘堆载过大； 土方开挖顺序、方法未遵守土方开挖顺序、方法未遵守 “从上至下、分层开挖；开槽支撑、从上至下、分层开挖；开槽支撑、 先撑后挖先撑后挖

8、”的原则。的原则。 2.1 造成土壁塌方的原因造成土壁塌方的原因 第第2 2讲讲 土方工程施工要点土方工程施工要点 共共60页页 第第7页页 基坑塌方基坑塌方 抢险救人抢险救人 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 挖填高度挖填高度高度大则坡度系数大，高度小则坡度系数小，高度大则坡度系数大，高度小则坡度系数小， 甚至不放坡；甚至不放坡； 土的工程性质土的工程性质土的类别、含水量，有无地下水等。土的土的类别、含水量，有无地下水等。土的 类别低（密度小）、含水量大，则坡度系数大；土的类别高（密类别低（密度小）、含水量大，则坡度系数大；土的类别高（密 度大）、含水量小，则坡度

9、系数小；度大）、含水量小，则坡度系数小； 施工的特点施工的特点坡顶是否有荷载？施工期长短？施工季节？坡顶是否有荷载？施工期长短？施工季节？ 人工作业还是机械作业？人工作业还是机械作业？ 2.2 防治塌方的措施防治塌方的措施 2.2.1 放足边坡放足边坡 尤其是有动荷载尤其是有动荷载 2 2 土壁支护土壁支护 共共60页页 第第8页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.2.2 土壁支护土壁支护 为缩小施工面，减少土方，或受场地的限制不能放为缩小施工面，减少土方，或受场地的限制不能放 坡时，则可设置土壁支撑。坡时，则可设置土壁支撑。 2.2 2.2 防治塌方的措施防

10、治塌方的措施 基槽支护基槽支护 基基( (沟沟) ) 槽开挖一般采用槽开挖一般采用横撑式横撑式 土壁支撑土壁支撑。根据挡土板的不同，分。根据挡土板的不同，分 为为水平挡土板水平挡土板及及垂直挡土板垂直挡土板两类。两类。 前者挡土板的布置又分为前者挡土板的布置又分为间断式间断式和和 连续式连续式两种。湿度小的粘性土挖土两种。湿度小的粘性土挖土 深度小于深度小于3m时，可用间断式水平挡时，可用间断式水平挡 土板支撑；土板支撑； 共共60页页 第第9页页 间断式水平挡土板支撑间断式水平挡土板支撑 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 对松散、湿度大的土可用对松散、湿度大的土可

11、用连续式连续式 水平挡土板支撑水平挡土板支撑，挖土深度可达，挖土深度可达5m。 对对松散和湿度很高的土松散和湿度很高的土可用可用垂直挡垂直挡 土板式支撑土板式支撑，其挖土深度不限。，其挖土深度不限。 2.2 2.2 防治塌方的措施防治塌方的措施 连续式水平挡土板支撑连续式水平挡土板支撑 共共60页页 第第10页页 垂直挡土板式支撑垂直挡土板式支撑 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 一般基坑的支护方法一般基坑的支护方法 一般基坑的支护方法有：一般基坑的支护方法有：斜柱支撑法、锚拉支撑法、短斜柱支撑法、锚拉支撑法、短 柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法柱横隔板支撑法、临时

12、挡土墙支撑法等，施工时按适用条件等，施工时按适用条件 进行选择。进行选择。 简易支护简易支护 2.2 2.2 防治塌方的措施防治塌方的措施 共共60页页 第第11页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧 支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填 土夯实。土夯实。 斜柱支撑斜柱支撑 锚拉锚拉支撑支撑 先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支 设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内 侧填土夯实。侧填土夯实。 2

13、.2 2.2 防治塌方的措施防治塌方的措施 适用于深度不大的适用于深度不大的 大型基坑或机械挖大型基坑或机械挖 土时使用土时使用 适用于深度不大的大型适用于深度不大的大型 基坑或用机械挖土不能基坑或用机械挖土不能 安设横（斜）撑时使用安设横（斜）撑时使用 共共60页页 第第12页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.2.3 做好施工排水做好施工排水 防止流砂防止流砂 施工排水的内容将在第施工排水的内容将在第3节专门讨论。节专门讨论。 对可能产生滑坡的地段，不宜在雨期挖方，并应遵循对可能产生滑坡的地段，不宜在雨期挖方，并应遵循先整治先整治 后开挖后开挖和和由上至下

14、的开挖顺序由上至下的开挖顺序，严禁先切除坡脚或在滑坡体上弃严禁先切除坡脚或在滑坡体上弃 土土。 2.2.4 完善施工技术措施完善施工技术措施 应根据挖方深度、应根据挖方深度、 边坡高度和土的类别确定边坡高度和土的类别确定 挖方上边缘至土堆坡脚的挖方上边缘至土堆坡脚的 距离距离，当土质干燥密实时，当土质干燥密实时 不小于不小于3m，当土质松软时，当土质松软时 不小于不小于5m。 坡顶堆土的最小距离坡顶堆土的最小距离 共共60页页 第第13页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 边坡有边坡有危岩、孤石、崩危岩、孤石、崩 塌体塌体等不稳定的迹象时

15、要先做妥等不稳定的迹象时要先做妥 善处理。对软土土坡和极易风化善处理。对软土土坡和极易风化 的软质岩石边坡，开挖后应对的软质岩石边坡，开挖后应对坡坡 脚、坡面脚、坡面采取采取喷浆、抹面、嵌补、喷浆、抹面、嵌补、 砌石等保护措施砌石等保护措施，并作好，并作好坡顶、坡顶、 坡脚排水坡脚排水。 高达高达530m的边坡锚固的边坡锚固 共共60页页 第第14页页 2 2 土壁支护土壁支护 边坡支护边坡支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 支撑垛防治支撑垛防治 边坡崩塌边坡崩塌 大石加固大石加固 崩塌防治崩塌防治 共共60张张 第第15张张 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程

16、施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 边坡简易护理边坡简易护理 边坡主动防护网边坡主动防护网 石笼网护坡石笼网护坡 石笼网护岸石笼网护岸 漓江石笼护岸漓江石笼护岸 共共60张张 第第16张张 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 宜万铁路岩崩滑坡事故宜万铁路岩崩滑坡事故 2007年年11月月20日，高阳寨隧道发生日，高阳寨隧道发生 岩崩事故，滑坡体总方量约岩崩事故，滑坡体总方量约3000m3。施。施 工人员工人员1死死1伤伤2失踪。一辆长途客车途经失踪。一辆长途客车途经 事发现场被埋入巨石下，事发现场被埋入巨石下，31人无人生还

17、。人无人生还。 2 2 土壁支护土壁支护 岩崩滑坡事故现场全景岩崩滑坡事故现场全景 岩石崩塌处岩石崩塌处 崩塌的巨石崩塌的巨石 客车被埋客车被埋, ,车上车上 有乘客有乘客3131人人 共共60页页 第第17页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 深基坑支护的基本要求：深基坑支护的基本要求： 确保确保支护结构能起挡土作用支护结构能起挡土作用，基坑边坡，基坑边坡保持稳定保持稳定； 确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因 土体的变形、沉陷、坍塌受到危害土体的变形、沉陷、坍塌受

18、到危害； 通过通过排水降水排水降水等措施，确保等措施，确保基础施工在地下水位以上进行基础施工在地下水位以上进行。 上海环球金融中心上海环球金融中心 基础施工基础施工 地铁车站的地铁车站的 深基坑支护深基坑支护 共共60页页 第第18页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 常用的支护结构体系常用的支护结构体系 排桩式排桩式 土钉墙土钉墙 喷锚支护喷锚支护 钢管桩钢管桩 挖孔灌注桩挖孔灌注桩 钢板桩钢板桩 板墙式板墙式 板桩式板桩式 组合式组合式 粉体喷射注浆桩墙粉体喷射注浆桩墙 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 高压喷射注浆桩墙高压喷射注浆桩墙 深层搅拌

19、水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙 逆作拱墙式逆作拱墙式 边坡稳定式边坡稳定式 排桩与板墙式排桩与板墙式 水泥挡土墙式水泥挡土墙式 现浇地下连续墙现浇地下连续墙 灌注桩与灌注桩与 水泥土桩结合水泥土桩结合 加筋水泥土围护墙加筋水泥土围护墙 型钢横挡板型钢横挡板 共共60页页 第第19页页 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.1 挡土灌注桩支护挡土灌注桩支护 开挖前在基坑周围设置开挖前在基坑周围设置砼灌注桩砼灌注桩，桩的排列有，桩的排列有间隔式、双排间隔式、双排 式式和和连续式连续式，桩顶设置，桩顶设置砼连系梁砼连系梁或或锚桩

20、、拉杆锚桩、拉杆。施工方便、安全。施工方便、安全 度好、费用低。度好、费用低。 深基坑的间隔式排桩支护深基坑的间隔式排桩支护 共共60页页 第第20页页 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.2 挡土灌注桩与土层锚杆结合支护挡土灌注桩与土层锚杆结合支护 适于大型较深适于大型较深 基坑基坑, ,施工期施工期 较长较长, ,邻近有邻近有 建筑物建筑物, ,不允不允 许支护许支护, ,、邻、邻 近地基近地基不允许不允许 有下沉位移时有下沉位移时 使用使用 桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩顶不设锚桩、拉杆，

21、而是挖至一定深度，每隔一定距离向 桩背面斜向打入锚杆桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，达到强度后，安上横撑，拉紧固定安上横撑，拉紧固定，在桩，在桩 中间挖土，直至设计深度。中间挖土，直至设计深度。 深基坑的间隔式排桩支护深基坑的间隔式排桩支护 共共60页页 第第21页页 桩顶连系梁桩顶连系梁 悬臂支护桩悬臂支护桩 锚杆及横撑锚杆及横撑 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.3 土层锚杆支护土层锚杆支护 在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋放入钢筋，灌入，灌入 水泥砂浆水泥砂浆

22、或或化学浆液化学浆液，使之与土层结合成，使之与土层结合成抗拉锚杆抗拉锚杆，将，将立壁土体立壁土体 侧压力传至稳定土层侧压力传至稳定土层。 基坑锚杆支护施工中基坑锚杆支护施工中 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 共共60页页 第第22页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 天然土体通过天然土体通过钻孔、插筋、注钻孔、插筋、注 浆浆来设置来设置土钉土钉( (亦称砂浆锚杆亦称砂浆锚杆) )并与并与 喷射砼面板喷射砼面板相结合，形成类似重力相结合，形成类似重力 挡墙的挡墙的土钉墙土钉墙，以抵抗墙后的土压，以抵抗墙后的土压 力，保持开挖面的稳定。也称为力，保持开挖面的

23、稳定。也称为喷喷 锚网加固边坡锚网加固边坡或或喷锚网挡墙喷锚网挡墙。 2.3.4 土钉墙支护土钉墙支护 钻钻 孔孔 插筋、注浆插筋、注浆 铺设钢筋网铺设钢筋网 喷射砼护面喷射砼护面 土钉墙支护土钉墙支护 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 共共60页页 第第23页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.5 钢板桩支撑钢板桩支撑 当基坑较深、地下水位较高且当基坑较深、地下水位较高且 未施工降水时，采用板桩作为支护未施工降水时，采用板桩作为支护 结构，既可挡土、防水，还可防止结构，既可挡土、防水，还可防止 流砂的发生。流砂的发生。板桩支撑可分为板桩支撑可分为

24、无锚无锚 板桩板桩( (悬臂式板桩悬臂式板桩) )和和有锚板桩有锚板桩两大两大 类。类。 钢板桩水平支撑钢板桩水平支撑 U型钢板桩型钢板桩 插打插打 入土入土 U型板桩相互连接型板桩相互连接 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 共共60页页 第第24页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.6 内撑式支护内撑式支护 由支护桩或墙和内支撑组成，由支护桩或墙和内支撑组成， 适用于各种地基土层，缺点是内支适用于各种地基土层，缺点是内支 撑会撑会占用一定的施工空间占用一定的施工空间。 北京地铁熊猫环岛北京地铁熊猫环岛 车站基坑钢管支护车站基坑钢管支护 共共60页

25、页 第第25页页 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 制作深基坑砼构架制作深基坑砼构架 共共60页页 第第26页页 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.7 地下连续墙支护地下连续墙支护 地下连续墙成槽施工地下连续墙成槽施工 先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在 墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高，墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高， 可挡土、承重、截水、抗渗，可在狭窄场地施可挡土、承重、截水、抗渗，可在狭窄场

26、地施 工，适于工，适于大面积、有地下水的深基坑大面积、有地下水的深基坑施工。施工。 SH350连续墙抓斗连续墙抓斗成槽机成槽机 三一重工三一重工 槽段的连接槽段的连接 点击动画点击动画 水泥搅拌桩水泥搅拌桩 共共60页页 第第27页页 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 导墙施工导墙施工 导墙施工完导墙施工完 泥浆系统泥浆系统-泥浆池泥浆池 成槽施工成槽施工 钢筋笼吊装钢筋笼吊装 锁口管起拔锁口管起拔 砼浇筑砼浇筑 2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护 共共60页页 第第28页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院

27、 土木专业土木专业 深基坑边坡支护坍塌事故深基坑边坡支护坍塌事故 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 杭州地铁塌陷事故杭州地铁塌陷事故 2008 2008年年1111月月1515日下午，杭州萧山日下午，杭州萧山 湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。 风情大道长达风情大道长达75m75m的路面坍塌并下陷的路面坍塌并下陷 15m15m。行驶中的。行驶中的1111辆车陷入深坑，数辆车陷入深坑，数 十名地铁施工人员被埋。十名地铁施工人员被埋。 共共60页页 第第30页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业

28、土木专业共共60页页 第第31页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 事故附近的房屋事故附近的房屋 已被全部推倒已被全部推倒 陷落的车辆陷落的车辆 被吊起被吊起 清理塌陷现场清理塌陷现场 事故造成事故造成21人死亡，经人死亡，经 济损失约济损失约1.5亿元，是中国地亿元，是中国地 铁建设史上最惨痛的事故。铁建设史上最惨痛的事故。 共共60页页 第第32页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 上海上海“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌在建楼房整体倒塌 6 6月月2727日日6 6

29、时左右，上海闵行区时左右，上海闵行区 “莲花河畔小区莲花河畔小区”一栋在建一栋在建1313层住层住 宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑 业最令人恐怖的倒楼事件。业最令人恐怖的倒楼事件。 共共60页页 第第33页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业共共60页页 第第34页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业共共60页页 第第35页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 两侧压力差产生两侧压力差产生 的水平力超过了

30、的水平力超过了 桩基的抗侧能力桩基的抗侧能力 骇人听闻的上骇人听闻的上 海倒楼事件令海倒楼事件令 土木人蒙羞，土木人蒙羞， 开发商、承包开发商、承包 商、监理工程商、监理工程 师和负有监管师和负有监管 职责的政府官职责的政府官 员将被钉在土员将被钉在土 木建设史的耻木建设史的耻 辱柱上！辱柱上！ 共共60页页 第第36页页 2 2 土壁支护土壁支护 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3 施工排水施工排水 基坑开挖时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排除，会基坑开挖时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排除，会 使使施工条件恶化施工条件恶化、造成、造成土壁塌方土壁塌方，

31、亦会，亦会降低地基的承载力降低地基的承载力。 3.1 明排水法明排水法 一般采用一般采用截、疏、抽截、疏、抽的方法。的方法。 截：截：在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤， 以拦截雨水、潜水流入施工区域；以拦截雨水、潜水流入施工区域； 疏：疏：在施工范围内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积在施工范围内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积 水；水； 抽：抽：在低洼地段设置集水、排水设施，然后用抽水机抽走。在低洼地段设置集水、排水设施，然后用抽水机抽走。 施工施工排水可分为排水可分为明排水法明排水法和和人工降低地下水位法人工降低地下水位法

32、两种。两种。 第第2 2讲讲 土方工程施工要点土方工程施工要点 共共60页页 第第37页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 明沟与集水井排水明沟与集水井排水 在基坑的在基坑的一侧或四周一侧或四周设置设置 排水明沟排水明沟，在四角或每隔，在四角或每隔20 30m设一设一集水井集水井，排水沟始终，排水沟始终 比开挖面低比开挖面低0.40.5m，集水井，集水井 比排水沟低比排水沟低0.51m，在集水，在集水 井内设井内设水泵将水抽排出基坑水泵将水抽排出基坑。 适用于土质情况适用于土质情况 较好、地下水量较好、地下水量 不大的基坑排水不大的基坑排水 3.1 3.1 明排水

33、法明排水法 普通明沟与集水井排水法普通明沟与集水井排水法 共共60页页 第第38页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 分层明沟排水分层明沟排水 当基坑开挖土层由多种土层组成，中部夹有透水性强的砂类当基坑开挖土层由多种土层组成，中部夹有透水性强的砂类 土时，为土时，为防止上层地下水冲刷基坑下部边坡防止上层地下水冲刷基坑下部边坡，宜在基坑边坡上，宜在基坑边坡上分分 层设置明沟及相应的集水井层设置明沟及相应的集水井。 适用于深度较大、适用于深度较大、 地下水位较高、上地下水位较高、上 部有透水性强的土部有透水性强的土 层的基坑排水层的基坑排水 3.1 3.1 明排水法明

34、排水法 点击动画点击动画 明沟与集水井排水明沟与集水井排水 分层明沟排水法分层明沟排水法 共共60页页 第第39页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 深层明沟排水深层明沟排水 当地下基坑相连，土层渗水量和排水面积大，为减少大量设当地下基坑相连，土层渗水量和排水面积大，为减少大量设 置排水沟的复杂性，可在基坑内的深基础或合适部位设置一条纵、置排水沟的复杂性，可在基坑内的深基础或合适部位设置一条纵、 长、深的长、深的主沟主沟，其余部位设置，其余部位设置 边沟边沟或或支沟支沟与主沟连通，通过与主沟连通，通过 基础部位用碎石或砂子作基础部位用碎石或砂子作盲沟盲沟。 适用于

35、深度大适用于深度大 的的 大面积地下室、大面积地下室、 箱基的基坑施箱基的基坑施 工工 排水排水 3.1 3.1 明排水法明排水法 深层明沟排水法深层明沟排水法 共共60页页 第第40页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3.2 施工降水施工降水 在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排 干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒翻浆、冒 泥、涌砂现象泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量水土流失、

36、水土流失、 边坡失稳、地面塌陷边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全严重者危及邻近建筑物的安全。遇有此种。遇有此种 情况时应采用情况时应采用井点降水的人工降水方法施工井点降水的人工降水方法施工。 3 3 施工排水施工排水 地下室电梯井局部二次降水地下室电梯井局部二次降水 全基坑轻型井点降水全基坑轻型井点降水 共共60页页 第第41页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3.2.1 井点降水的作用井点降水的作用 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第42页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3.2 3.2 施工降水施

37、工降水 共共60页页 第第43页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3.2.2 井点降水的种类井点降水的种类 轻型井点是沿基坑四周将轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内井点管埋入蓄水层内，利用抽水设，利用抽水设 备将地下水从备将地下水从井点管内不断抽出井点管内不断抽出，将，将地下水位降至基坑底以下地下水位降至基坑底以下。 轻型井点轻型井点 3.2 3.2 施工降水施工降水 点击动画点击动画 轻型井点降水轻型井点降水 共共60页页 第第44页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 喷射井点喷射井点 是在井点管内设特制的喷射器，是在井点管

38、内设特制的喷射器， 用高压水泵或空气压缩机向喷射器用高压水泵或空气压缩机向喷射器 输入高压水或压缩空气，形成输入高压水或压缩空气，形成水气水气 射流射流，将地下水抽出排走。其降水，将地下水抽出排走。其降水 深度可达深度可达820m。 适用于开挖深度较深、降水适用于开挖深度较深、降水 深度大于深度大于8m，土渗透系数，土渗透系数 为为350m/d的砂土或渗透的砂土或渗透 系数为系数为0.13m /d的粉砂、的粉砂、 淤泥质土、粉质粘土。淤泥质土、粉质粘土。 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第45页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 电渗井点电渗井点

39、 电渗井点以电渗井点以井点管作负极井点管作负极，打入的，打入的钢筋作正极钢筋作正极，通入直流电，通入直流电 后，土颗粒自负极向正极移动，后，土颗粒自负极向正极移动，水则自正极向负极移动而被集中水则自正极向负极移动而被集中 排出排出。 适用于渗透适用于渗透 系数很小的系数很小的 饱和粘性土饱和粘性土 、淤泥或淤、淤泥或淤 泥质土中的泥质土中的 施工降水施工降水 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第46页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 管井井点管井井点 管井井点由管井井点由滤水井管、吸水管滤水井管、吸水管和和抽水机抽水机组成。管井埋设的深组成。管井

40、埋设的深 度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距10 50m，最大埋深可达，最大埋深可达10m，管井距基坑边缘距离不小于，管井距基坑边缘距离不小于1.5m( (冲击冲击 钻成孔钻成孔) )或或3m( (钻孔法成孔钻孔法成孔) )，适用于降水深度，适用于降水深度35m、渗透系数为、渗透系数为 20200m/d的基坑中施工降水。的基坑中施工降水。管井井点设备简单、排水量大、管井井点设备简单、排水量大、 易于维护、经济实用易于维护、经济实用。 3.2 3.2 施工降水施工降水 管井填充滤料管井填充滤料 管井抽排水管井抽排水 PVC简易

41、管井简易管井 共共60页页 第第47页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 如需降水深度较大，可采用如需降水深度较大，可采用 深井井点，适用于降水深度深井井点，适用于降水深度 15m、渗透系数为、渗透系数为10250m/d的的 基坑。故称为基坑。故称为“深井泵法深井泵法”。 3.2 3.2 施工降水施工降水 管井井点降水管井井点降水 点击动画点击动画 管井井点降水管井井点降水 共共60页页 第第48页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 3.2.3 轻型井点降水轻型井点降水 点击点击井点降水动画井点降水动画 轻型井点的设备轻型井点的设备

42、由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管）由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管） 和抽水设备（真空泵、离心泵和水气分离器）组和抽水设备（真空泵、离心泵和水气分离器）组 成。轻型井点工作原理及滤管构造见图：成。轻型井点工作原理及滤管构造见图： 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第49页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 轻型井点的平面布置轻型井点的平面布置 单排布置：单排布置：当当基坑基坑( (槽槽) )宽度宽度6m、降水深度、降水深度 5m时可时可 采用单排布置。井点管应布置在采用单排布置。井点管应布置在地下水的上游地下水的上游一侧，两端的延伸一侧

43、，两端的延伸 长度不宜小于坑槽的宽度长度不宜小于坑槽的宽度B。 双排布置：双排布置：当当基坑基坑( (槽槽) )宽度宽度6m时应采用时应采用。 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第50页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 环型或环型或U 型布置：型布置：当基坑面积较大时，应采用环型布当基坑面积较大时，应采用环型布 置（置（考虑施工机械进出基坑时宜采用考虑施工机械进出基坑时宜采用U 型布置型布置）。）。 采用双排、环型或采用双排、环型或U型布置时，位于地下水上游型布置时，位于地下水上游 一排的井点间距应小些，下游井点的间距可大些。一排的井点间距应小些

44、，下游井点的间距可大些。 如采用如采用U形布置，则井点管不封闭的一段应在地形布置，则井点管不封闭的一段应在地 下水的下游方向。下水的下游方向。 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第51页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 轻型井点的高程布置轻型井点的高程布置 轻型井点降水深度一般不大于轻型井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度。井点管埋置深度H( (不包括不包括 滤管滤管) )，可按下式计算：，可按下式计算： iLhHH 1 如如H 值小于降水深度值小于降水深度6m 时，则可用一级井点；时，则可用一级井点； 当当H 值稍大于值稍大于6m时，如时

45、，如 降低井点管的埋置面可满足降水降低井点管的埋置面可满足降水 深度要求时，仍可用一级井点降深度要求时，仍可用一级井点降 水；水； 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第52页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面0.2 0.3m，滤管必须埋在透水层内。，滤管必须埋在透水层内。 当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点 （见右图）。（见右图）。 3.2 3.2 施工降水施工降水 地下室三级井点降水地下室三级

46、井点降水 共共60页页 第第53页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 轻型井点的设计及计算轻型井点的设计及计算 井点系统的设计应掌握施工现场地形图、水文地质井点系统的设计应掌握施工现场地形图、水文地质 勘察资料、基坑的施工图设计等资料。勘察资料、基坑的施工图设计等资料。 设计内容除进行井点系统的平面布置和高程布置外设计内容除进行井点系统的平面布置和高程布置外, , 尚应进行尚应进行涌水量的计算涌水量的计算，确定，确定井管数量井管数量及及井距井距，选择，选择抽抽 水设备水设备等工作。等工作。 轻型井点的埋设程序轻型井点的埋设程序 排放总管排放总管埋设井点管埋设井点管

47、用弯联管将井点与总管接用弯联管将井点与总管接 通通安装抽水设备。安装抽水设备。 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第54页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 防范井点降水不利影响的措施防范井点降水不利影响的措施 井点降水必然会形成井点降水必然会形成降水漏斗降水漏斗，从而导致，从而导致 周围周围土壤固结并引起地面沉陷土壤固结并引起地面沉陷，为减少井点降，为减少井点降 水对周围建筑物及地下管线造成影响，可考虑水对周围建筑物及地下管线造成影响，可考虑 在井点设置线外在井点设置线外45m处设置处设置回灌井点回灌井点，将井，将井 点中抽出水经沉淀后用压力注入

48、回灌井中，形点中抽出水经沉淀后用压力注入回灌井中，形 成一道水墙。成一道水墙。 3.2 3.2 施工降水施工降水 共共60页页 第第55页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 4 4 流砂的防治流砂的防治 在细砂或粉砂土层的基坑开挖时，地下水位以下的土在在细砂或粉砂土层的基坑开挖时，地下水位以下的土在动水动水 压力压力的推动下极易失去稳定，随着地下水涌入基坑。称为的推动下极易失去稳定，随着地下水涌入基坑。称为流砂现流砂现 象象。流砂发生后，土完全丧失。流砂发生后，土完全丧失承载力承载力，土体边挖边冒土体边挖边冒，施工条件，施工条件 极端恶化极端恶化，基坑难以达到设计

49、深度基坑难以达到设计深度。严重时会引起基坑。严重时会引起基坑边坡塌方边坡塌方, 临近建筑物出现下沉、临近建筑物出现下沉、 倾斜甚至倒塌倾斜甚至倒塌。 4.1 流砂现象流砂现象 第第2 2讲讲 土方工程施工要点土方工程施工要点 广佛地铁桂城站基坑出现广佛地铁桂城站基坑出现 流砂，地面下沉约流砂，地面下沉约1.5m 图为砂包封堵抢险现场图为砂包封堵抢险现场 共共60页页 第第56页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 产生流砂现象的原因有产生流砂现象的原因有内因内因和和外因外因： 内因内因：取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水

50、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，流砂现象极易发生在现象。因此，流砂现象极易发生在细砂、粉砂细砂、粉砂和和亚粘土亚粘土中，但是中，但是 否发生流砂现象，还取决于一定的外因条件。否发生流砂现象，还取决于一定的外因条件。 4.2 产生流砂的原因产生流砂的原因 4 4 流砂的防治流砂的防治 流砂流砂-基坑满目狼籍基坑满目狼籍 流砂支挡流砂支挡 强行施工强行施工 共共60页页 第第57页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 外因：外因：是地下水在土中渗流所产生的是地下水在土

51、中渗流所产生的动水压力的大动水压力的大 小小，动水压力，动水压力GD为：为： 式中：式中： I 水力坡水力坡度度（I=（h1-h2）/L） ； h1h2 水位差；水位差； W 水的重度。水的重度。 当地下水位较高、基坑内排水所形成的水位差较大当地下水位较高、基坑内排水所形成的水位差较大 时，动水压力也愈大，时，动水压力也愈大，当当GD （土的浮重）时（土的浮重）时，就会推，就会推 动土壤失去稳定，形成动土壤失去稳定，形成流砂现象流砂现象。 WWD L hh IG 21 4 4 流砂的防治流砂的防治 共共60页页 第第58页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 4.3

52、 流砂的防治流砂的防治 防治原则：防治原则：“治流砂必先治水治流砂必先治水”。流砂防治的主流砂防治的主 要途径要途径一是一是减小或平衡动减小或平衡动水压力；二是水压力；二是截住截住地下水流；地下水流； 三是三是改变改变动水压力的方向。动水压力的方向。 防治方法：防治方法： 枯水期施工法：枯水期施工法：枯水期地下水位较低，基坑内外枯水期地下水位较低，基坑内外 水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。 打板桩：打板桩：将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底 面一定深度，可以面一定深度，可以截住截住水流或水流或增加增加渗流长度、渗流长

53、度、改变改变动水动水 压力方向，从而达到减小动水压力的目的。压力方向，从而达到减小动水压力的目的。 4 4 流砂的防治流砂的防治 共共60页页 第第59页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 水中挖土：水中挖土：即不排水施工，使坑内外的即不排水施工，使坑内外的水压相平衡水压相平衡， 不致形成动水压力。如沉井施工，不排水下沉、进行水中挖土、不致形成动水压力。如沉井施工，不排水下沉、进行水中挖土、 水下浇筑砼。水下浇筑砼。 人工降低地下水位法：人工降低地下水位法：即采用井点降水法即采用井点降水法截住截住水流，水流， 不让地下水流入基坑，不仅可防治流砂和土壁塌方，还可改善

54、施不让地下水流入基坑，不仅可防治流砂和土壁塌方，还可改善施 工条件。工条件。 抢挖并抛大石块法：抢挖并抛大石块法：分段抢挖土方，使挖土速度超过分段抢挖土方，使挖土速度超过 冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡 动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。 4 4 流砂的防治流砂的防治 此外，采用此外，采用地下连续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤地下连续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤 冻结法冻结法等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂发生。等，都可

55、以阻止地下水流入基坑，防止流砂发生。 共共60页页 第第60页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 思思 考考 题题 1 1、试分析土壁塌方的原因和预防塌方的措施。、试分析土壁塌方的原因和预防塌方的措施。 2 2、进行明排水和人工降水时应注意什么问题？、进行明排水和人工降水时应注意什么问题？ 3 3、试述管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井点、试述管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井点 的构造和适用范围。的构造和适用范围。 4 4、试述轻型井点的布置方案和设计步骤。、试述轻型井点的布置方案和设计步骤。 5 5、试分析产生流砂的外因和内因。、试分析产生流砂的外因和内因

56、。 6 6、试述防治流砂的途径和方法。、试述防治流砂的途径和方法。 第第2 2讲讲 土方工程施工要点土方工程施工要点 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 1.3 基坑（槽）和管沟开挖基坑（槽）和管沟开挖 基坑开挖，上部应有基坑开挖，上部应有排水措施排水措施，防止，防止地表水流入坑内地表水流入坑内冲刷冲刷 边坡，造成边坡，造成塌方塌方和破坏和破坏基土基土。( (施工排水的内容详见第施工排水的内容详见第3 3节节) ) 1 1 土方开挖土方开挖 基坑开挖，应进行基坑开挖，应进行 测量定位、抄平放线，定测量定位、抄平放线，定 出开挖宽度，根据土质和出开挖宽度，根据土质和 水文情况确定在四侧或两水文情况确定在四侧或两 侧、直立或放坡开挖，坑侧、直立或放坡开挖，坑 底宽度应注意底宽度应注意预留施工操预留施工操 作面作面。 应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保 持持土壁稳定土壁稳定的方法和措施。的方法和措施。( (土壁支护的内容详见第土壁支护的内容详见第2 2节节) ) 基坑的切线开挖基坑的切线开挖 共共60页页 第第3页页 土木工程施工土木工程施工 邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 支撑垛防治支撑垛防治 边坡崩塌边坡崩塌 大石加固大石加固 崩塌防治崩塌防治 共共60张张 第第1