土方工程基坑支护与井点降水

1、第一章 土方工程建筑施工技术目录CONTENTS土方工程量计算与调配1 1土方开挖土方开挖机械4 4土方填筑与压实5 5土方边坡与土壁支护3 32 21.1 概述概述1.1.1 土的工程分类1.1.2 土的工程性质土方工程简介1.工业与民用建筑工程中土方工程一般分为四类： 1.场地平整 2.基坑(槽)及管沟开挖 3.地下工程大型土方开挖 4.土方填筑2.土方工程的特点： （1）工程量大，施工工期长，施工条件复杂，劳动强度大； （2）多为露天作业，施工受当地气候条件影响大，且土的种类 繁多，成分复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工 影响较大。土SOIL分类根据土的颗粒级配或塑性指数: 可分为

2、碎石类土(漂石土、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土)、砂土(砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂)和粘性土(粘土、亚粘土、轻亚粘土)；根据土的沉积年代: 粘性土可分为老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土；根据土的工程特性: 可分出特殊性土，如软土、人工填土、黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土等。不同的土，其物理、力学性质也不同，只有充分掌握各类土的特性及其对施工过程的影响，才能选择正确的施工方法。根据开挖的难易程度: 将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类，称为土的工程分类。前四类属一般土，后四类属岩石。开挖工具1.1.1 土的工程分类一类土（松软土）二类土（普通

3、土）三类土（坚土）砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥（泥炭）粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉土混卵石；种植土；填土用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松主要用镐挖，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍软及中等密实黏土；重粉质黏土；砾石土；干黄土、含碎石卵石的黄土；粉质黏土；压实的填土密度600150011001600175019001.1.1 土的工程分类四类土（砂砾坚土）五类土（软石）六类土（次坚石）坚硬密实的黏性土或黄土；含碎石、卵石的中等密实的黏性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩硬质黏土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石灰

4、岩先用镐、撬棍翻松，后用锹挖掘，部分用锲子及大锤凿用镐或者撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法用爆破方法开挖，部分用风镐泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩及正长岩密度190011002700220029001.1.1 土的工程分类七类土（坚石）八类土（特坚石）大理岩；辉绿岩；玢岩；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；玄武岩安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、角闪岩、玢岩、辉绿岩用爆破方法开挖用爆破方法开挖密度2500310027003300kg/m31.1.2 土的工程性质天然含水量是土中水的

5、质量与固体颗粒质量之比的百分率，即%100swmm天然密度和干密度是土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度Vm单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度，工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准。VsdmdswswsVmVmmVmmV)1 ()1 (m1.1.2 土的工程性质可松性自然状态下的土经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性程度用可松性系数表示，即原状压实原状松散VVKVVKss土的可松性对确定场地设计标高、土方量的平衡调配，计算运土机具的数量和弃土坑的容积，以及计算填方所需的挖方体积等都有很大影响。1.1.2 土的工程性质渗

6、透性土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度。水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用K表示，单位为m/d。地下水在土中渗流速度一般可按达西定律（1856年法国水利工程师达西为解决水的净化问题从大量实验中总结出来）计算，公式如下：KLhKLHHK21水在土中的渗透速度水力坡度，即A、B两点水头差与其水平距离之比土的渗透系数K物理意义：当水力坡度等于1时，渗透速度即为渗透系数K。K值得大小反映土体透水性的强弱，影响施工降水与排水的速度。1.2 土方工程量计算与调配土方工程量计算与调配1.2.1 场地平整土方量计算1.2.2 基坑、基槽土方量计算等高线等高线指的是地形图上高程相等的相邻各点所连成

7、的闭合曲线。等高线计算方格土方工程量1.3.1 施工准备：1场地清理 拆除房屋，古墓、拆迁或改建通讯，电力线路，上下水道以及其他建筑物，迁移树木，支除耕植土及河糖淤泥等。2排除地面水 地面水的排除一般采用排水沟，截水沟、挡水坝等。 注：排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁； 山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡开挖截水沟； 在低洼地区施工时，必要时修筑挡水土坝，以阻挡雨水流入3测设地面控制点4修筑临时设施 道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋，加工棚等。 1.3 土方开挖 1.3.1 土方机械化施工 土方工程施工机械的种类繁多，有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机

8、和各种碾压、夯实机械等。 在建筑工程施工中，以推土机、铲运机和挖掘机应用最广，也具有代表性。现将这几种机械的性能、适用范围及施工方法予以介绍。一：推土机 1.推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。 常用推土机的发动机功率有45、75、90、120（kW）等数种。推土板有索式和液压操纵两种。图示是液压操纵的推土机外形图。液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外，还可调整推土板的角度，因此具有更大的灵活性。液压操纵推土机外形图 2.推土机作业以切土和推运土为主，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(610m)内完成，以便缩短低低速行进

9、的时间，然后直接推运到预定地点上下坡度不得超过35，横坡不得超过10。 几台推土机同时作业时，前后距离应大于8m 3.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，可采用下述方法：（1）槽形推土。推土机多次在一条作业线上工作，使地面形成一条浅槽，以减少从铲刀两侧散漏。这样作业可增加推土量1030。槽深以1m左右为宜，槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后，再将土埂推入槽内，然后运出。（2）下坡推土。在斜坡上方顺下坡方向工作。坡度不宜大于15，以免后退时爬坡困难。（3）并列推土。在大面积场地平整时，可采用多台推土机并列作业。通常两机并列推土可增大推土量1530，三机并列推土可

10、增加3040。并列推土的运距宜为2060m 槽形推土 下坡推土法并列推土二：铲运机 1：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和拖式铲运机两种。常用的铲运机斗容量为2m3、5m3、6m3、7m3等数种，按铲斗的操纵系统又可分为钢丝绳操纵和液压操纵两种。 自行式铲运机外形图 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。 2：铲运机适于开挖一类至三类土，常用于坡度20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。 3：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

11、路线可采用环形路线或8字路线。 自行式铲运机的适用运距为8001500m。采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等，可缩短装土时间提高土斗装土量，以充分发挥其效率。(a)环形路线 (b)大环形路线 8字形路线1铲土；2卸土三：挖掘机 挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方 式分为机械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m、0.4m、 1.0m、1.5m、2.5m等多种，工作装置有正铲、反铲、抓 铲，机械传动挖掘机还有拉铲。 使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖土，因 此也称为单斗挖土机。1：正铲挖掘机 正铲挖掘机挖土特点是：前进向上，强制切土。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽

12、车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适于开挖含水量小于27的一类土至四类土和经爆破的岩石及冻土。 正铲的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为：正 向开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种，前者生产率较高。 正铲的生产率主要决定于每斗的装土量和每斗作业的循环延续 时间。为了提高其生产率，除了工作面高度必须满足装满土斗的要 求之外，还要考虑开挖方式和与运土机械配合的问题，尽量减少回 转角度，缩短每个循环的延续时间。 2：反铲挖掘机 1）：反铲适用于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是：后 退向下，强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方，最大挖土 深度46m，经济合理的挖土深度为

13、24m。反铲也需配备运土 汽车进行运输，其外形如图示。 2）：反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法，即反铲停于沟端，后 退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走，也可采用沟侧开挖法，即 反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如 装车则回转角度也小，但边坡不易控制。 3：拉铲挖掘机 1）：适用于一类至三类的土，可开挖较大基坑(槽)和沟渠，挖取水 下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是：后退向下， 自重切土，其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲能开挖停机面以 下的土方，其工作状况如图示。 2）： 拉铲挖土时，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土时斗齿朝 下，利用惯性，较湿的粘土也能卸净。它的开挖方式也有沟端开 挖和沟侧开挖两种。正铲挖掘机外形(a)正向挖土、反向卸土 (b)正向挖土、侧向卸土 正铲挖土机卸土方式反铲挖掘机外形(a)沟端开挖 (b)沟侧开挖 4