环境工程施工 第二章土石方工程与地基技术

1、第2章土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质分类2.2 土石方平衡与调配2.2.1 土石方工程量的计算 2.2.2 土方的平衡调配2.3 土石方开挖与机械化施工 2.3.1 土方开挖2.3.2 机械化施工2.4 沟槽及基坑支撑 2.4.1 支撑的种类及适用条件2.4.2 支撑的计算、设置与拆除2.5 土方回填与地基处理第2章 土石方工程与地基技术土石方工程是水工程施工的主要项目之一 劳动量大耗资大影响工程进度 土石方工程施工特点:1.影响因素多、施工条件复杂：受地形/貌、水文地质、位置等2.量大面广且劳动繁重 a.水工程施工多数为线性往往数公里或者 数十公里:引松入长、南水北调工程等 b.工

2、程规模：三峡工程 3.质量要求高，与相关施工紧密配合 标高、断面准确、土体足够强度和稳定性（安全事故：塌方）施工排水、沟槽支撑、坚硬岩土的爆破开挖倒了，但结构未破坏 自然界的土是由岩石经风化、搬运、堆积而形成的。 “土”一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。土的形成物理风化：指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。化学风化：指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接

3、触，经氧化、碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物(次生矿物)。生成的土为细粒土，粘性土。生物风化：由动物、植物和人类对岩体的破坏称生物风化。第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。 第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类固相：包括多种矿物成分组成土的骨架，骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空隙是相互连通的，形成多孔介质； 液相：主要是水(溶解有少量的可溶盐类)； 气相：主要是空气、水蒸气，有时还有沼气等。一、土的组成土的固体颗粒 土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物组及其后的风化

4、作用。成土矿物可分为两大类： 原生矿物由岩石经物理风化生成的颗粒成分与母岩的相同常见的有石英、长石和云母颗粒较粗，多呈浑圆形状吸附水的能力弱，无塑性次生矿物原生矿物经化学风化生成的新矿物它的成分成分与母岩的完全不同高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物颗粒极细，且多呈片状性质活泼，吸附水能力强，具塑性第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成水溶盐可溶性次生矿物。常见的有岩盐、钾盐、石膏、方解石，硫酸盐类还对金属和混凝土有一定的腐蚀作用。有机质动植物分解后的残骸，称为腐殖质。其颗粒极细，粒 径小于0.1m，呈凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。天然土是由无数大小不同的土粒所组成，

5、通常是把大小相近的土粒合并为一组，称为粒组。注：不同的粒组具有不同的性质。第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成粒组名称粒径范围（mm）一般特性漂石或块石颗粒200透水性大，无黏性，无毛细水卵石或碎石颗粒20020透水性大，无黏性，无毛细水圆砾或角砾颗粒202透水性大，无黏性，毛细水上升高度不超过粒大小砂砾20.05易透水，当混入云母等杂物时透水性减小，而压缩型增加；无黏性遇水不膨胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大粉粒0.050.005透水性小，湿时稍有黏性，遇水膨胀小，干时稍有收缩；毛细水上升高度较大较快，极易出现冻胀现象黏粒0.005透水性小，

6、湿时有黏性，遇水膨胀大，干时收缩显著；毛细水上升高度大，且速度较慢工程上采用的六大粒组第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成 土中水处于不同位置和温度条件下，可具有不同的物理状态：固态、液态、气态。液态水是土中孔隙水的主要存在状态，因其受土粒表面双电层影响程度的不同可分为结合水、毛细水、重力水。后两者也称为非结合水（自由水）。土中水土中水的分类水的类型主要作用力结合水物理化学力非结合水毛细水表面张力和重力重力水重力第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成结合水 土颗粒表面带有一定的电荷，当土粒与水相接触时，由于静电作用力，将吸引水化离子和水

7、分子，形成双电层，在双电层影响下的水膜称为表面结合水。双电层的厚薄也反映了结合水的厚薄，结合水具有与一般自由水不同的性质，其密度较大、粘滞度高、流动性差、冰点低、比热较大、介电常数较低。这种差异随距离增加而减弱。自由水 在双电层影响以外的水为自由液态水，它主要受重力作用的控制，土粒表面吸引力居次要地位，这部分水称为非结合水，它包括毛细水和重力水。 毛细水 毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。毛细现象是毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类一、土的组成第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类 土的三相比例

8、指标是其物理性质的反映，但与其力学性质有内在联系，显然固相成分的比例越高，其压缩性越小，抗剪强度越大，承载力越高。 三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘察报告中不可缺少的基本内容。 三相比例指标可分为两种，一种是试验指标（基本指标）；另一种是换算指标。二、土的三项比例指标第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类土的质量密度定义：单位体积土的质量称为土的质量密度，简称土的密度公式： 单位：t/m3 土的重量密度（土的重度）定义：单位体积土的重量。 公式： 单位：kN/m3二、土的三项比例指标第2章 土石方工程与地基技

9、术2.1 土的工程性质与分类土粒相对密度（比重）ds定义：土粒重度与同体积4时纯水的重度比值。公式： 单位：无量纲土的类别砂土粉土黏性土粉质黏土黏土土粒比重2.652.692.702.712.722.732.732.74二、土的三项比例指标第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类土的含水量定义：土中水的重量与土粒重量之比值。公式： 单位：无意义：表示湿度的物理指标，与土的种类，埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。测定方法：烘干法二、土的三项比例指标第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类定义：单位体积土中固体颗粒的重量。公式：单位：t/m3土的干密度定义：单位体积

10、土中固体颗粒的重力。公式：单位：kN/m3土的干重度二、土的三项比例指标定义：土的孔隙中全部充满水时单位体积土的重度。公式：单位：kN/m3土的饱和重度土的孔隙比e定义：土中孔隙体积与土粒体积之比。公式： 单位：无量纲第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类二、土的三项比例指标土的孔隙率n定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。 公式：单位：%土的饱和度Sr定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用%表示。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。 公式：第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类二、土的三项比例指标砂土、碎石土统称为无黏性土。国内外多采用砂土相对密度Dr作为

11、分类指标：密实度松散稍密中密密实标准贯入试验锤击数NN1010N1515N3030N砂土的密室度（贯入试验法）1 Dr. 密实的. Dr . 中密的. Dr 松散的第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类三、 无黏性土的密实度界限含水量粘性土有一种状态转到另一种状态的分界含水量，称为界限含水量。粘性土的物理状态与含水量的关系土由可塑状态转到流动状态的界限含水量为液限，用wL表示。由半固态转到可塑状态的界限含水量为塑限，用wP表示。由固态转到半固态的界限含水量为缩限，用wS表示。第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类四、 黏性土的物理特征塑性指数和液性指数 液限和塑

12、限是土处于可塑状态的上限和下限含水量 塑性指数:去掉%后的液限和塑限的差值. 液性指数:粘性土的天然含水量和塑限的差值(去掉%)与塑性指数之比.第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类四、 黏性土的物理特征碎石土土的名称颗粒形状粒组含量漂石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的粒径超过全重50%卵石碎石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于20mm的粒径超过全重50%圆砾角砾圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于2mm的粒径超过全重50%碎石土的分类碎石土是粒径大于2mm的颗粒超过50%的土第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类五、土的工程分类砂土砂土是指粒径

13、大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075的颗粒超过全重50%的土。土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒占全重25%-50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒超过全重50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%砂土分类第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类五、土的工程分类粉土 粉土是指塑性指数Ip小于或等于10，而大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。粘性土粘性土是指塑性指数Ip大于10的土。土的名称粉质黏土黏土塑性指数10Ip17Ip17黏性土按塑性指数分

14、类第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类五、土的工程分类人工填土人工填土是指人类活动而形成的堆积物，其物质成分杂乱，均匀性差。土的名称组成物质素填土由碎石、砂土、粉土、粘性土等组成的填土杂填土含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土冲填土由水力冲填泥砂形成的填土人工填土按组成物质分类第2章 土石方工程与地基技术2.1 土的工程性质与分类五、土的工程分类土方工程施工前应进行挖、填方的平衡计算，综合考虑土方运距最短、运程合理和各个工程项目的合理施工顺序等，做好土方平衡调配，减少重复挖运。同时，土方平衡调配应尽可能与城市规划和农田水利相结合将余土一次性运送到指定弃土场，做到文明施

15、工。主要介绍讲解基坑的土方量计算方法以及土地平整的计算方法。第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2.2.1 土石方工程量的计算第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2.2.1 土石方工程量的计算 V=H（F1+4F0+F2）/6基坑土方量的计算场地设计标高的确定设计标高选择，需考虑以下因素：满足生产工艺和运输的要求；尽量利用地形，以减少挖方数量；尽量使场地内挖填平衡，以降低土方运输费用；有一定泄水坡度（2），满足排水要求；考虑最高洪水位的要求。 场地平整土方量的计算注：场地的设计标高，可根据挖填平衡的原则确定。第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2

16、.2.1 土石方工程量的计算方格网法：四个角点挖（填）方两个角点填方，另外两个角点挖方一个角点填（挖）三个角点挖（填）方断面法: 公式法;累高法场地平整土方量的计算第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2.2.1 土石方工程量的计算 土方工程量的计算场地设计标高计算简图 a）地形图上划分方格； b）设计标高示意图 1等高线；2自然地面；3设计标高平面；土方工程量的计算四角全填（全挖）挖方量：一个角点填（挖）三个角点挖（填）方土方工程量的计算挖方量：填方量：土方工程量的计算挖方量：填方量：断面法土方工程量的计算断面面积：土方体积：边坡土方量的计算三角棱柱体边坡体积:三角棱体边坡体积

17、:而或第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2.2.1 土石方工程量的计算应力求挖、填平衡和运距最短；调配去的划分应该与建筑物的平面位置相协调，并考虑它们的分期施工顺序，对有地下设施的填土，应留土后填；好土要用在回填质量要求高的地区；分区调配应与全场调配相协调，避免只顾局部平衡，任意挖填而妨碍全局平衡；取土或弃土应尽量少占或不占农田及便于机械施工；尽可能与大型地下建筑的施工相结合；选择恰当地调配方向、运输路线，充分发挥功效。土方调配原则第2章 土石方工程与地基技术2.2 土石方平衡与调配2.2.2 土石方的平衡调配例:某给水厂场地开挖的土方规划方格网,如图所示,方格边长为20m，

18、方格角点右上角标注为地面标高，右下角为设计标高，单位均以m计，试计算其土方量施工准备场地清理（拆除或搬迁施工区内有碍施工的障碍物）地面排水修建运输道路和土方机械的运行道路修建临时水、电、气等管线设施做好挖土、运输车辆及各种辅助设备的维修检查、试运转和进场工作等定位放线建筑物定位建筑物放线第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.1 开挖的准备工作土方边坡目的：保证土体稳定，防止塌方，保证施工安全。第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.2 基坑边坡坡度与开挖断面土方边坡坡度以其高度h与其底宽a之比表示。其中 称为坡度系数。沟槽底宽为 边坡的大小

19、和坡顶有无荷载，是动载还是静载均有关。边坡可做成直线形、折线形或踏步形。上口宽度计算公式:S=W+2nH土方边坡土方工程量的计算第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.2 基坑边坡坡度与开挖断面沟槽及土方量的计算第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.2 基坑边坡坡度与开挖断面 V=H（F1+4F0+F2）/6 V=（F1+F2）L1/2已知:某一给水管线纵断面图设计如图,土质为粘土，无地下水，采用人工开槽法施工，其开槽边采用1：0.25，工作面宽度b=0.4，计算土方量。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

20、机及多斗挖土机和各种碾压、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。 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。推土机第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.3 土方机械施工推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、能爬3

21、0左右的缓坡，因此应用范围较广 。 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，以便缩短低速行进的时间，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 。液压操纵推土机外形图推土机经济运距在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：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。下坡推土：在斜坡上方顺下坡方向

22、工作。坡度不宜大于15，以免后退时爬坡困难。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推土机共工作场面推土机共工作场面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。C36型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。铲运机铲运机适于开挖

23、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。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。其运行路线可采用环形路线或8字路线。其中托式铲运机的适用运距为80800m，当运距为200350m时效率最高。而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。环形路线 大环形路线 8字形路线1铲土；2卸土挖土特点是：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

24、和经爆破的岩石及冻土。正铲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。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0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3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。正铲挖掘机外形正挖土 反卸土 正挖土侧卸土 正铲挖掘机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

25、土深度为24m。反铲也需配备运土汽车进行运输。反铲的开挖方式可以采用沟端挖法，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。反铲挖掘机反铲挖掘机外形沟端开挖 沟侧开挖 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。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。拉铲挖掘

26、机拉铲工作状况 抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是：直上直下，自重切土，挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥，装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动和液压传动两种。抓铲挖土时，通常立于基坑一侧进行，对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。挖淤泥时抓斗易被淤泥“吸住”，应避免起吊用力过猛，以防翻车。抓铲挖掘机 抓铲工作状况反挖掘机第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.4 土方施工发生塌方与流砂处理边坡塌方塌方现象：沟槽、基坑边坡的稳定，主要是由土体的内摩擦阻力和黏结力来保持平衡的。当土地失去平衡，边坡

27、就会塌方。边坡塌方会引起人身事故，同时也妨碍施工的正常进行，严重塌方还会危及附近建筑物的安全。边坡塌方的防护措施：沟槽开挖本着“先深后浅”的原则进行，且沟槽开挖后，如遇暗滨、淤泥质土边坡出现塌方时，在边坡上呈梅花型打入止滑桩，在坡脚用草袋装土堆砌，防止坡脚处水土流失；开挖时按要求放坡，坡上堆土应在上口线5.0米处；选用合适的支护设备保证支护结构的刚度 。流 砂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

28、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。产生流砂现象的原因产生流砂现象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：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；土的颗粒组成中粘土含量小于10%，而粉砂含量大于75%；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。具体措施有：枯水期施工法；抢挖并抛大石块法；设止水帷幕法；人工降低地下水位法；此外，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

29、生。土的不均匀系数D60/D105。易发生流砂地区取得不均匀系数的值在1.63.2之间；土的含水量大于30%或者土的空隙率大于43%；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第2章 土石方工程与地基技术2.3 土石方开挖与机械化施工2.3.5 土石方爆破施工在铁路建设、水利工程、采矿工程以及其它土石方工程中，爆破是目前应用最为广泛、最为有效的一种破岩手段。为了优化爆破参数，必须了解岩石在爆破作用下的破碎机理、装药量的计算原理以及各种相关因素对爆破效果的影响。爆破原理一般在建筑工程中，炸药按其敏感性和爆速不同，可分为起药和主炸药两类。起爆技术有：火花起爆、电力起爆、导爆

30、索起爆、导爆管起爆等爆破方法：在建筑工程中常用的爆破方法有：浅孔法、定向爆破法、微差爆破法和光面爆破。第2章 土石方工程与地基技术2.4 沟槽及基坑支撑2.4.1 支撑种类及其使用条件当出现不愿放坡的时侯或不便放坡的时候，应采用设置土壁支撑的方法施工。支撑是防止沟槽土壁坍塌的一种临时性挡土结构，由木材或钢材做成。支撑的荷载就是原土和地面荷载所产生的侧土压力。用于较窄沟槽的横（竖）式支撑；用于深基坑的支护结构：板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等 。支撑结构应满足条件：牢固可靠，进行强度和稳定性计算和校核；支撑材料要求质地和尺寸合格，保证施工安全；在保证安全的前提下，节约用料，宜采用工具式钢支

31、撑；便于支设和拆除及后续工序的操作。 沟槽支撑形式有横撑、竖撑和板桩撑，开挖大基坑时还采用锚碇式支撑等。横撑、竖撑 横撑和竖撑由撑板（挡土板）、立柱和撑杆组成。横撑根据撑板放置方式的不同可以分成：水平撑板断续式和连续式两种。断续式横撑是撑板之间有间距；连续式横撑是各撑板间密接铺设。竖撑为挡土板垂直连续放置。 适用条件：断续式横撑适用于开挖湿度小的黏性土及挖土深度小于3m时。连续式横撑用于较潮湿的或散粒土及挖深不大于5m的沟槽。竖撑用于松散的和湿度高的土，挖土深度可以不限。横撑、竖撑简图主要支护方法:钢板桩、柱列式钢筋砼桩、连续墙等，对方形或圆形基坑采用拱圈。利用深层搅拌法加固基坑四周土体。逆作

32、法施工技术日益被重视。地下连续墙柱列式灌注桩土锚杆土钉墙大面积深基坑支护支护特点：先进的施工技术：在开挖深度或面积较大的基坑和沟槽时，横（竖）支撑往往达不到经济有效的支撑效果。为了更加安全可靠的完成挖方，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。槽钢钢板桩 施工中常用的钢板多是槽钢或工字钢并排或正反扣搭接组成，以便提高板桩撑的整体性和水密性。槽钢长68m，多用于深度不超过4m的基坑。顶部宜设一道支撑或拉锚。 钢板桩按照材料的不同又可以分为：槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩。使用钢板桩支撑要消耗大量钢材，由于他在各种支撑中安全可靠度高，因此，在弱

33、饱和土层中，常被采用。槽钢钢板桩的示意图其形式有U型、Z型、一字型、H型和组合型。热轧锁口钢板桩U型Z型一字型钢筋混凝土板桩该板桩截面带企口，有一定的挡水作用，顶部设圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。适于36m基坑，但应用较少。钢筋混凝土板桩示意图地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。对地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。优点：结构整体性好，刚度大，可作防渗墙，形状灵活。缺点：需用专用机械，成本较高注意： 分段施工；接头严密地下连续墙连续墙施工顺序以钢筋砼灌注桩配合土锚杆或横向支撑以减少柱身弯距的挡土结构优点：可使用钻孔机械，按通常灌注柱施工缺点：整体性能较差，无防水能力柱列式灌注桩桩

34、-水泥土复合示意图土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。 钻孔安放拉杆灌浆养护安装锚头张拉锚固和挖土土层锚杆预应力锚杆用于深基础工程a.深基坑支挡 b.地下室抗浮 c.地下停车场 d.地下铁道或地下街道土钉墙及土锚杆土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和喷射砼面板组成，形成一个以土挡土的重力式挡土墙。 施工顺序：土钉墙自上而下施工，靠土钉的相互作用形成复合整体作用。适用条件：土层锚杆适用于地下水低于土坡开挖段或降水措施后使地下水位低于开挖层的情况，但其失效影响较大，不适用于没有临时自稳能力的淤泥、饱和软弱土层。施工工艺：开挖工作面 喷射砼 设置土钉 铺

35、设钢筋网 设置排水系统其它支撑土钉墙第2章 土石方工程与地基技术2.5 土方回填 填方土料应符合设计要求，保证填方的强度与稳定性，选择的填料应为强度高、压缩性小、水稳定性好、便于施工的土、石料。如设计无要求时，应符合下列规定： 碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的2/3）可用于表层下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可为填土。在道路工程中粘性土不是理想的路基填料，在使用其作为路基填料时必须充分压实并设有良好的排水设施。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。淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求，可用于填方中的次要部位。

36、填土应严格控制含水量，施工前应进行检验。当土的含水量过大，应采用翻松、 晾晒、 风干等方法降低含水量，或采用换土回填、均匀掺入干土或其他吸水材 料、打石灰桩等措 施；如含水量偏低，则可预先洒水湿润，否则难以压实。土料的选用与处理 填土可采用人工填土和机械填土。人工填土一般用手推车运土，人工用锹、耙、锄等工具进行填筑，从最低部分开始由一端向另一端自下而上分层铺填。机械填土可用推土机、铲运机或自卸汽车进行。用自卸汽车填土，需用推土机推开推平，采用机械填土时，可利用行驶的机械进行部分压实工作。填土必须分层进行，并逐层压实。特别是机械填土，不得居高临下，不分层次，一次倾倒填筑。填土的方法自卸式土方运输

37、车 填土的压实方法有碾压、夯实和振动压实等几种。碾压适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾（压路机）、足碾和汽胎碾。羊足碾 在滚筒上装置许多凸块的压路碾。由于凸块形似羊足故称羊足碾，亦称羊脚碾。凸块形状有羊足形、圆柱形及方柱形等。滚筒轴支承于牵引机架轴承上，扩大使用范围。滚筒内可装水、砂或铁砂以增加碾压重量。在滚筒前后的机架下方装有梳状刮板，以清除凸块间粘嵌的泥块。 需要较大的牵引力而且只能用于压实粘性土，因在砂土中碾压时，土的颗粒受到羊足较大的单位压力后会向四面移动，而使土的结构破坏。压实方法 应用最普遍的是刚性平碾。利用运土工具碾压土壤也可取得较大的密实度，但必须很好地组织土方施工，利用运土

38、过程进行碾压。如果单独使用运土工具进行土壤压实工作，在经济上是不合的，它压实费用要比用平碾压实贵一倍左右。压实方法 夯实主要用于小面积填土，可以夯实粘性土或非粘性土。夯实的优点是可以压实较厚的土层。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。夯锤借助起重机提起并落下，其重量大于1.5t，落距2.5-4.5m，夯土影响深度可超过1m，常用于夯实湿陷性黄土、杂填土以及含有石块的填土。内燃夯土机作用深度为0.4-0.7m，它和蛙式打夯机都是应用较广的夯实机械。人力夯土（木夯、石硪）方法则已很少使用。夯实强夯地基加固机械 振动压实主要用于压实非粘性土，采用的机械主要是振动压路机、平板振动器等。振动压实振

39、动式压路机振动法示意图 填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。 压实功的影响 填土压实后的重度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的重度与所耗的功的关系见下图。当土的含水量一定，在开始压实时，土的重度急剧增加，待到接近土的最大重度时，压实功虽然增加许多，而土的重度则没有变化。此外，松土不宜用重型碾压机械直接滚压，否则土层有强烈起伏现象，效率不高。如果先用轻碾，再用重碾压实就会取得较好效果。 影响填土压实的因素土的重度与压实功的关系在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的重度最大。各种土的最佳含水量和所能获得的最大干重度，可由击实试验取得。施工中，土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4%+2%范围内。 含水量的影响 土的含水量对其压实质量的影响 土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度