建筑工程施工技术2桩基础工程

1土土方方工工程程主要要内内容容：：土的的分分类类及及工工程程性性质质、、土土方方量量计计算算、、施施工工辅辅助助工工作作、、土土方方机机械械化化施施工工及及土土方方工工程程质质量量验验收收；；学习习重重点点：：土的的工工程程性性质质及及其其对对施施工工的的影影响响，，土土壁壁支支护护与与边边坡坡，，以以及及降降低低地地下下水水位位的的方方法法。。学习习要要求求:了解解土土的的分分类类和和现现场场鉴鉴别别土土的的种种类类；；掌握握基基坑坑(槽槽)、、场场地地平平整整土土石石方方工工程程量量的的计计算算方方法法；；了解解土土壁壁塌塌方方和和发发生生流流砂砂现现象象的的原原因因及及防防止止方方法法；；熟悉悉常常用用土土方方施施工工机机械的的特特点点、、性性能能、、适适用用范范围围及及提提高高生生产产率率的的方方法法；；掌握握回回填填土土施施工工方方法法及及质质量量检检验验标标准准。。1.1土的的分分类类及及工工程程性性质质1.2土方方量量计计算算1.3施工工准准备备与与辅辅助助工工作作1.5基坑坑(槽槽)施施工工1.4土方方机机械械化化施施工工1.6填土土与与压压实实1.7地基基局局部部处处理理1.8质量量标标准准及及安安全全技技术术本章章作作业业End本章章内内容容按土土开开挖挖的的难难易易程程度度将土土分分为为：：松松软软土土、、普普通通土土、、坚坚土土、、砂砂砾砾坚坚土土、、软软石石、、次次坚坚石石、、坚坚石石、、特特坚坚硬硬石石等等八八类类。。松土土和和普普通通土土可可直直接接用用铁铁锹锹开开挖挖，，或或用用铲铲运运机机、、推推土土机机、、挖挖土土机机施施工工；；坚土土、、砂砂砾砾坚坚土土和和软软石石要要用用镐镐、、撬撬棍棍开开挖挖，，或或预预先先松松土土，，部部分分用用爆爆破破的的方方法法施施工工；；次坚坚石石、、坚坚石石和和特特坚坚硬硬石石一一般般要要用用爆爆破破方方法法施施工工。。土的的工工程程分分类类与与现现场鉴鉴别别方方法法见表表1.1所示示。1.1土土的的分分类类及及工工程程性性质质1.1.1土的的分分类类与与鉴鉴别别表1.1土土的的工工程程分分类类与与现现场场鉴鉴别别方方法法土的分类

土的名称

可松性系数

现场鉴别方法

KSK’s一类土(松软土)

砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥)

1.08～1.17

1.01～1.03

能用锹、锄头挖掘

二类土(普通土)

亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土

1.14～1.28

1.02～1.05

用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松

三类土(坚土)

软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土

1.24～1.30

1.04～1.07

要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍

四类土(砂砾坚土)

重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石

1.26～1.32

1.06～1.09

整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤

土的分类

土的名称

可松性系数

现场鉴别方法

KSK’s五类土(软石)硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩

1.30～1.451.10～1.20用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土(次坚石)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1.30～1.451.10～1.20用爆破方法开挖,部分用风镐七类土(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，风化痕迹的安山岩、玄武岩

1.30～1.451.10～1.20用爆破方法开挖

八类土(特坚硬石))

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、辉绿岩、玢岩1.45～1.501.20～1.30用爆破方法开挖土的的含含水水量量：土土中中水水的的质质量量与与固固体体颗颗粒粒质质量量之之比比的的百百分分率率。。1.1.2土的的工工程程性性质质1.1.2.1土的的含含水水量量式中中：：m湿———含含水水状状态态土土的的质质量量，，kg；；m干———烘烘干干后后土土的的质质量量，，kg；；mW———土中中水水的的质质量量，，kg；；mS—固体体颗颗粒粒的的质质量量，，kg。土的的含含水水量量随随气气候候条条件件、、雨雨雪雪和和地地下下水水的的影影响响而而变变化化，，对对土土方方边边坡坡的的稳稳定定性性及及填填方方密密实实程程度度有有直直接接的的影影响响。。(1.1)土的的天天然然密密度度:在天天然然状状态态下下，，单单位位体体积积土土的的质质量量。。它它与与土土的的密密实实程程度度和和含含水水量量有有关关。。土的的天天然然密密度度按按下下式式计计算算：：1.1.2.2土的的天天然然密密度度和和干干密密式中中ρρ————土的的天天然然密密度度，，kg/m3；m————土的的总总质质量量，，kg；；V—土的的体体积积，，m3。(1.2)干密密度度:土的的固固体体颗颗粒粒质质量量与与总总体体积积的的比比值值，，用用下下式式表表示示：：式中中ρρd———土的的干干密密度度，，kg/m3；mS———固体体颗颗粒粒质质量量，，kg；；V—土的的体体积积，，m3。在一一定定程程度度上上，，土土的的干干密密度度反反映映了了土土的的颗颗粒粒排排列列紧紧密密程程度度。。土土的的干干密密度度愈愈大大，，表表示示土土愈愈密密实实。。土土的的密密实实程程度度主主要要通通过过检检验验填填方方土土的的干干密密度和含含水量量来控控制。。(1.3)1.1.2.3土的可可松性性系数数土的可可松性性：天然土土经开开挖后后，其其体积积因松松散而而增加加，虽虽经振振动夯夯实，，仍然然不能能完全全复原原，土土的这这种性性质称为土土的可可松性性。土的可可松性性用可松性性系数数表示，，即式中KS、KS′——土的最最初、、最终终可松松性系系数；；V1———土在天天然状状态下下的体体积，，m3；V2———土挖出出后在在松散散状态态下的的体积积，m3；V3———土经压压(夯夯)实实后的的体积积，m3。(1.4)(1.5)土的最最初可可松性性系数数KS是计算算车辆辆装运运土方方体积积及挖挖土机机械的的主要要参数数；土的最最终可可松性系系数是是计算算填方方所需需挖土土工程程量的的主要要参数数，各各类土土的可可松性性系数数见表1.1所示。1.1.2.4土的渗渗透性性土的渗渗透性性：指土体体被水水透过过的性性质。。土的的渗透透性用用渗透透系数数表示示。渗透系系数：：表示单单位时时间内内水穿穿透土土层的的能力力，以以m/d表示；；它同同土的的颗粒粒级配配、密密实程程度等等有关关，是是人工工降低低地下下水位位及选选择各各类井井点的的主要要参数数。土的渗渗透系系数见表1.2所示。表1.2土的渗渗透系系数参参考表表土的名称

渗透系数(m/d)

土的名称渗透系数(m/d)

粘土

＜0.005

中砂

5.00～20.00

亚

粘

土

0.005～0.10

均质中砂

35～50

轻亚粘土

0.10～0.50

粗砂

20～50

黄土

0.25～0.50

圆

砾

石

50～100

粉砂

0.50～1.00

卵石

100～500

细砂

1.00～5.00

1.2土土方方计计算算1.2.1基坑与与基槽槽土方方量计计算基坑土土方量量可按立立体几几何中中拟柱柱体(由两两个平平行的的平面面作底底的一一种多多面体体)体体积公公式计计算(图1.1)。即式中H———基坑深深度，，m；A1、A2———基坑上上、下下底的的面积积，m2；A0—基坑中中截面面的面面积，，m2。(1.6)基槽土土方量量计算可可沿长长度方方向分分段计计算(图1.2)：式中V1——第一段段的土土方量量，m3；L1—第一段段的长长度，，m。将各段段土方方量相相加即即得总土方方量：(1.7)(1.8)1.2.2场地平平整土土方计计算对于在在地形形起伏伏的山山区、、丘陵陵地带带修建建较大大厂房房、体体育场场、车车站等等占地地广阔阔工程程的平平整场场地，，主要要是削削凸填填凹，，移挖挖方作作填方方，将将自然然地面面改造造平整整为场场地设设计要要求的的平面面。场地挖挖填土土方量量计算算有方格网网法和横截面面法两种。。横截面面法是将要要计算算的场场地划划分成成若干干横截截面后后，用用横截截面计计算公公式逐逐段计计算，，最后后将逐逐段计计算结结果汇汇总。。横截截面法法计算算精度度较低低，可可用于于地形形起伏伏变化化较大大地区区。对于地地形较较平坦坦地区区，一一般采采用方方格网网法。方格网网法计计算场场地平平整土土方量量步骤骤为：：(1)读读识方方格网网图方格网网图由由设计计单位位(一一般在在1/500的的地形形图上上)将将场地地划分分为边边长a=10～～40m的若干干方格格，与与测量量的纵纵横坐坐标相相对应应，在在各方方格角角点规规定的的位置置上标标注角角点的的自然然地面面标高高(H)和设计计标高高(Hn)，如图1.3所示示。(2)计算场场地各各个角角点的的施工工高度度施工高高度为为角点点设计计地面面标高高与自自然地地面标标高之之差，，是以以角点点设计计标高高为基基准的的挖方方或填填方的的施工高高度。。各方方格角角点的的施工高高度按下式式计算算：式中hn——角点施施工高高度即即填挖挖高度度(以以“+”为为填，，“-”为为挖挖)，，m；n—方格的的角点点编号号(自然数数列1，2，3，…，，n)。(1.9)(3)计计算““零点点”位位置，，确定定零线线方格边边线一一端施施工高高程为为“+”，，若另另一端端为““-””，则则沿其其边线线必然然有一一不挖挖不填填的点点，即即为““零点”(图1.4)。零点位位置按按下式式计算算：式中x1、x2———角点至至零点点的距距离，，m；h1、h2———相邻两两角点点的施施工高高度(均用用绝对对值)，m；a—方格网网的边边长，，m。(1.10)确定零零点的的办法法也可可以用用图解法法，如图1.5所示。。方法法是用用尺在在各角角点上上标出出挖填填施工工高度度相应应比例例，用用尺相相连，，与方方格相相交点点即为为零点点位置置。将将相邻邻的零零点连连接起起来，，即为为零线。它是确确定方方格中中挖方方与填填方的的分界界线。。(4)计计算方方格土土方工工程量量按方格格底面面积图图形和和表1.3所列计计算公公式，，逐格格计算算每个个方格格内的的挖方方量或或填方方量。。(5)边边坡土土方量量计算算场地的的挖方方区和和填方方区的的边沿沿都需需要做做成边边坡，，以保保证挖挖方土土壁和和填方方区的的稳定定。边边坡的的土方方量可可以划划分成成两种种近似似的几几何形形体进进行计计算，，一种种为三角棱棱锥体体(图1.6中①～～③、、⑤～～⑪)，另一种种为三角棱棱柱体体(图1.6中④)。表1.3常用方方格网网点计计算公公式项目图式计算公式一点填方或挖方(三角形)

两点填方或挖方(梯形)

三点填方或挖方(五角形)

四点填方或挖方(正方形)

A三角棱棱锥体体边坡坡体积积式中l1———边坡①①的长长度；；A1———边坡①①的端端面积积；h2———角点的的挖土土高度度；m—边坡的的坡度度系数数，m=宽/高。(1.11)B三角棱棱柱体体边坡坡体积积两端横横断面面面积积相差差很大大的情情况下下，边边坡体体积式中l4———边坡④④的长长度；；A1、A2、A0—边坡④④两端端及中中部横横断面面面积积。C计算土土方总总量将挖方方区(或填填方区区)所所有方方格计计算的的土方方量和和边坡坡土方方量汇汇总，，即得得该场场地挖挖方和和填方方的总总土方量量。(1.12)(1.13)【例1.1】某建筑筑场地地方格格网如图图1.7所所示示，方方格格边边长长为为20m××20m，，填方方区区边边坡坡坡坡度度系系数数为为1.0，，挖挖方方区区边边坡坡坡坡度度系系数数为为0.5，，试试用用公公式式法法计计算算挖挖方和和填填方方的的总总土土方方量量。。【解解】】(1)根据据所所给给方方格格网网各各角角点点的的地地面面设设计计标标高高和和自自然然标标高高，，计计算算结结果果列列于于图1.8中。。由公式式1.9得：：h1=251.50-251.40=0.10h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70=-0.20h12=251.46-251.40=0.06(2)计算算零零点点位位置置。。从从图1.8中可可知知，，1——5、、2——6、、6——7、、7——11、、11——12五五条条方方格格边边两两端端的的施施工工高高度度符符号号不不同同，，说说明明此此方方格格边边上上有有零零点点存存在在。。由公公式式1.10求得得：：1——5线线x1=4.55(m)2——6线x1=13.10(m)6——7线x1=7.69(m)7——11线x1=8.89(m)11——12线x1=15.38(m)将各各零零点点标标于于图图上上，，并并将将相相邻邻的的零零点点连连接接起起来来，，即即得得零零线线位位置置，，如图1.8。(3)计算算方方格格土土方方量量。。方方格格ⅢⅢ、、ⅣⅣ底底面面为为正正方方形形，，土土方方量量为为：：VⅢ(+)=202/4××(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4××(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格格ⅠⅠ底底面面为为两两个个梯梯形形，，土土方方量量为为：：VⅠ(+)=20/8××(4.55+13.10)××(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8××(15.45+6.90)××(0.34+0.10)=24.59(m3)方格Ⅱ、、Ⅴ、ⅥⅥ底面为为三边形形和五边边形，土土方量为为：VⅡ(+)=65.73(m3)VⅡ(-)=0.88(m3)VⅤ(+)=2.92(m3)VⅤ(-)=51.10(m3)VⅥ(+)=40.89(m3))VⅥ(-)=5.70(m3)方格网总填方方量：∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方方量：∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)(4)边坡土方量计计算。如图1.9，④、⑦按三三角棱柱体计计算外，其余余均按三角棱棱锥体计算，，依式1.11、1.12可得：V①(+)=0.003(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)V④(+)=5.22(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3)V⑦(+)=7.93(m3)V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)V⑩=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量量：∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2××0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)边坡总挖方量量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3)1.2.3土方调配土方调配是土方工程施施工组织设计计(土方规划划)中的一个个重要内容，，在平整场地地土方工程量量计算完成后后进行。编制制土方调配方方案应根据地地形及地理条条件，把挖方方区和填方区区划分成若干干个调配区，，计算各调配配区的土方量量，并计算每每对挖、填方方区之间的平平均运距(即即挖方区重心心至填方区重重心的距离)，确定挖方方各调配区的的土方调配方方案，应使土方总运运输量最小或或土方运输费用最少，而且便于施施工，从而可可以缩短工期期、降低成本本。土方调配的原原则：力求达到挖方方与填方平衡衡和运距最短短的原则；近近期施工与后后期利用的原原则。进行土土方调配，必必须依据现场场具体情况、、有关技术资资料、工期要要求、土方施施工方法与运运输方法，综合上上述原则，并并经计算比较较，选择经济济合理的调配配方案。调配方案确定定后，绘制土土方调配图(如图1.10)。在土方调调配图上要注注明挖填调配配区、调配方方向、土方数数量和每对挖挖填之间的平平均运距。图图中的土方调调配，仅考虑虑场内挖方、、填方平衡。W为挖方，T为填方。1.3施工工准备与辅助助工作1.3.1施工准备(1)在场地平整施施工前，应利利用原场地上上已有各类控控制点，或已已有建筑物、、构筑物的位位置、标高，，测设平场范范围线和标高高。(2)对施工区域内内障碍物要调调查清楚，制制订方案，并并征得主管部部门意见和同同意，拆除影影响施工的建建筑物、构筑筑物；拆除和和改造通讯和和电力设施、、自来水管道道、煤气管道道和地下管道道；迁移树木木。(3)尽可能利用自自然地形和永永久性排水设设施，采用排排水沟、截水水沟或挡水坝坝措施，把施施工区域内的的雨雪自然水水、低洼地区区的积水及时时排除，使场场地保持干燥燥,便于土方方工程施工。。(4)对于大型平整整场地，利用用经纬仪、水水准仪，将场场地设计平面面图的方格网网在地面上测测设固定下来来，各角点用用木桩定位，，并在桩上注注明桩号、施施工高度数值值,以便施工工。(5)修好临时道路路、电力、通通讯及供水设设施，以及生生活和生产用用临时房屋。。1.3.2土方边坡与土土壁支撑土壁稳定，主主要是由土体体内摩阻力和和粘结力保持持平衡，一旦旦失去平衡，，土壁就会塌塌方。造成土壁塌方的主主要原因有：：边坡过陡，使使土体本身稳稳定性不够，，尤其是在土土质差、开挖挖深度大的坑坑槽中，常引引起塌方。雨水、地下水水渗入基坑，，使土体重力力增大及抗剪剪能力降低，，是造成塌方方的主要原因因。基坑(槽)边边缘附近大量量堆土，或停停放机具、材材料，或由于于动荷载的作作用，使土体体产生的剪应应力超过土体体的抗剪强度度。1.3.2.1土方边坡土方边坡的坡坡度以挖方深度(或填方深度)h与底宽b之比表示(图1.11)，即土方边坡坡度度=h/b=1/(b/h)=1∶m式中m=b/h称为边坡系数数。当地质条件良良好、土质均均匀且地下水水位低于基坑坑(槽)或管管沟底面标高高时，挖方边边坡可做成直直立壁不加支支撑，但深度度不宜超过下下列规定：密实、中密的的砂土和碎石石类土(充填填物为砂土)：1.0m；硬塑、可塑的的粉土及粉质质粘土：1.25m；；硬塑、可塑的的粘土和碎石石类土(充填填物为粘性土土)：1.5m；坚硬的粘土：：2m。挖土深度超过过上述规定时时，应考虑放放坡或做成直直立壁加支撑撑。当挖地基坑较较深或晾槽时时间较长时，，应根据实行行情况采取护护面措施。常常用的坡面保保护方法有帆帆布、塑料薄薄膜覆盖法，，坡面拉网法法或挂网。当地质条件良良好，土质均均匀且地下水水位低于基坑坑(槽)或管管沟底面标高高时，挖方深深度在5m以内且不加支支撑的边坡的的最陡坡度应符合合表1.4规定。基坑(槽)或或管沟挖好后后，应及时进进行基础工程程或地下结构构工程施工。。在施工过程程中，应经常常检查坑壁的的稳定情况。。表1.4深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的的最陡坡度土的类别

边坡坡度(高∶宽)

坡顶无荷载

坡顶有静载

坡顶有动载

中密的砂土

1∶1.00

1：1.251：1.50中密的碎石类土(充填物为砂土)

1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土

1：0.671：0.751：1.00中密的碎石类土(充填物为粘性土)

1：0.501：0.671：0.75硬塑的粉质粘土、粘土

1：0.331：0.501：0.67老黄土1：0.101：0.251：0.33软土(经井点降水后)

1：1.00----永久性挖方边边坡坡度应按按设计要求放放坡。临时性性挖方的边坡坡值应符合表1.5的规定。表1.5临时性挖方方边坡值土的类别

边坡值(高∶宽)

砂土(不包括细砂、粉砂)

1∶1.25～1∶1.50

一般性粘土

硬

1∶0.75～1∶1.00硬、塑

1∶1.00～1∶1.25

软

1∶1.50或更缓

碎石类土

充填坚硬、硬塑粘性土

1∶0.50～1∶1.00

充填砂土

1∶1.00～1∶1.50

1.3.2.2土壁支撑土壁支撑形形式应根据据开挖深度度和宽度、、土质和地地下水条件件以及开挖挖方法、相相邻建筑物物等情况进行选择和和设计。横撑式支撑撑由挡土板板、楞木和和工具式横横撑组成，，用于宽度度不大、深深度较小沟沟槽开挖的的土壁支撑。根据挡土板板放置方式式不同，分分为水平挡土板板和垂直挡土板板两类(见图1.12)。(1)横横撑式支撑撑(2)板板桩式支撑撑板桩式支撑撑特别适用用于地下水水位较高且且土质为细细颗粒、松松散饱和土土的支护，，可防治流流砂现象产生生。板桩支撑作作用：使地下水在在土中的渗渗流路线延延长，减小小了动水压压力，从而而可预防流流砂的产生生；板桩支撑既既挡土又防防水，特别别适于开挖挖较深、地地下水位较较高的大型型基坑；可以防止基基坑附近建建筑物基础础下沉。打入板桩的的质量要求求：板桩位置在在板桩的轴轴线上，板板壁面垂直直，保证平平面尺寸准准确和垂直直度；封闭式板桩桩墙要求封封闭合拢；；埋置达到规规定深度要要求，有足足够的抗弯弯强度和防水性能。。钢板桩又可可分平板桩和波浪式板桩桩两类。平板桩(图1.13(.a.))防水和承受受轴向压力力性能良好好，易打入入地下，但但长轴方向向抗弯强度度较小；波浪式板桩桩（图1.13(.b.)）的防水和抗抗弯性能都都较好，施施工中多采采用。钢板桩施工工板桩施工要正确选择择打桩方法法、打桩机机械和流水水段划分，，以保证打打设后的板板桩墙有足足够的刚度度和防水作作用。钢板桩打入入法一般分分为单独打入法、双层围檩插插桩法和分段复打法法。钢板桩单独独打入法适用于桩长长小于10m，且工程要求求不高的钢钢板桩支撑撑施工。A打桩方法的的选择双层围檩插插桩法是在桩的轴轴线两侧先先安装双层层围檩(一一定高度的的钢制栅栏栏)支架后后，将钢板板桩依次锁口咬咬合全部插插入双层围围檩间。详详见图1.14。分段复打法法是在板桩桩轴线一侧侧安装好单单层围檩支支架，将10～20块钢板桩桩拼装组成成施工段插插入土中一定深深度，形成成一段钢板板桩墙，即即屏风墙。。详见图1.15。B合理划分流流水段施工流水段段的划分应应使板桩墙墙面垂直，，满足墙面面支撑安装装要求，有有利于封闭闭合拢，使使行车路线短。C钢板桩打设设准备工作作E钢板桩的拔拔除D钢板桩的打打设钢板桩、围围檩支架的的矫正修理理按施工图放放板桩的轴轴线进行测测标高，作作为控制板板桩入土深深度的依据据。桩锤不宜过过重，以防防桩头因过过大锤击而而产生纵向向弯曲。准确安装好好围檩支架架。为了保持基基坑干燥，，防止由于于水浸泡发发生边坡塌塌方和地基基承载力下下降，必须须做好基坑的排排水、降水水工作，常常采用的措措施是明沟排水法法和井点降水法法。1.3.3降低地下水水位1.3.3.1明沟排水法法明沟排水法法是一种设设备简单、、应用普遍遍的人工降降低水位的的方法。施工方法是是，开挖基基坑或沟槽槽过程中，，遇到地下下水或地表表水时，在在基础范围围以外地下下水流的上上游，沿坑坑底的周围围开挖排水水沟，设置集集水井，使使水经排水水沟流入井井内，然后后用水泵抽抽出坑外(见图1.16)。明沟排水法法适用于水水流较大的的粗粒土层层的排水、、降水，也也可用于渗渗水量较小小的粘性土土层降水，但不适宜宜于细砂土土和粉砂土土层，因为为地下水渗渗出会带走走细粒而发发生流砂现现象。流砂：当开挖深度度大、地下下水位较高高而土质为为细砂或粉粉砂时，如如果采用集集水井法降降水开挖，，当挖至地下水位以以下时，坑坑底下面的的土会形成成流动状态态，随地下下水涌入基基坑，这种种现象称为为流砂。流砂现象如果土层中中产生局部部流砂现象象，应采取取减小动水水压力的处处理措施，，使坑底土土颗粒稳定定，不受水水压干扰。其方法有：如条件许可可，尽量安安排枯水期期施工，使使最高地下下水位不高高于坑底0.5m；水中挖土时时，不抽水水或减少抽抽水，保持持坑内水压压与地下水水压基本平平衡；采用用井井点点降降水水法法、、打打板板桩桩法法、、地地下下连连续续墙墙法法防防止止流流砂砂产产生生。。井点点降降水水：：基坑坑开开挖挖前前，，在在基基坑坑四四周周预预先先埋埋设设一一定定数数量量的的滤滤水水管管(井井)，，在在基基坑坑开开挖挖前前和和开开挖挖过过程程中中，，利利用用抽抽水水设设备备不不断断抽抽出出地地下下水水，，使使地地下下水水位位降降到到坑坑底底以以下下，，直直至至土土方方和和基基础础工工程程施工工结结束束为为止止。。井点点降降水水有有两两类类：：一一类类为为轻型型井井点点(包包括括电电渗渗井井点点与与喷喷射射井井点点)；；另另一一类类为为管井井点点(深深井泵泵)。。对不不同同的的土土质质应应采采用用不不同同的的降降水水形形式式，，表1.6为常常用用的的降降水水形形式式。。1.3.3.2井点点降降水水法法表1.6降水水类类型型及及适适用用条条件件适合条件降水类型渗透系数(cm/s)可能降低的水位深度(m)轻型井点多级轻型井点10-2～10-5

3～66～12喷射井点10-3～10-6

8～20电渗井点＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10(1)轻型型井井点点轻型型井井点点(图1.17)就就是是沿沿基基坑坑周周围围或或一一侧侧以以一一定定间间距距将将井井点点管管(下下端端为为滤滤管管)埋埋入入蓄蓄水水层层内内，，井井点点管管上上部部与与总总管管连连接接，，利利用用抽抽水水设设备备将将地地下下水水经经滤滤管管进进入入井井管管，，经经总总管管不不断断抽抽出出，，从从而而将将地地下下水水位位降降至至坑坑底底以以下下。。轻型型井井点点法法适适用用于于土土壤壤的的渗渗透透系系数数为为0.1～～50m/d的土土层层中中；；降降低水水位位深深度度：：一级级轻轻型型井井点点3～6m，二级级井井点点可达达6～9m。轻型型井井点点设设备备由由管管路路系系统统和和抽抽水水设设备备组组成成。。管管路路系系统统包包括括滤滤管管、、井井点点管管、、弯弯联联管管及及总总管管等。。滤管管(图1.18)为进进水水设设备备，，其其构构造造是是否否合合理理对对抽抽水水设设备备影影响响很很大大。。轻型型井井点点的的布布置置当基基坑坑或或沟沟槽槽宽宽度度小小于于6m，，水位位降降低低深深度度不不超超过过5m时，，可可用用单单排排线线状状井井点点布布置置在在地地下下水水流流的的上游游一一侧侧，，两两端端延延伸伸长长度度一一般般不不小小于于沟沟槽槽宽宽度度(图1.19)。在考考虑虑到到抽抽水水设设备备的的水水头头损损失失以以后后，，井井点点降降水水深深度度一一般般不不超超过过6m。。井点点管管的的埋埋设设深深度度H(不包括括滤滤管管)按按下下式式计计算算(图1.19(b))：：式中中H1———井点点管管埋埋设设面面至至基基坑坑底底的的距距离离，，m；；h————基坑坑中中心心处处坑坑底底面面(单单排排井井点点时时，，为为远远离离井井点点一一侧侧坑坑底底边边缘缘)至至降降低低后后地地下下水水位位的的距距离离，，一一般般为为0.5～～1.0m；；i————地下下水水降降落落坡坡度度；；环环状状井井点点为为1/10，，单单排排线线状状井井点点为为1/4；；L——井点管至至基坑中中心的水水平距离离(单排排井点中中为井点点管至基基坑另一一侧的水水平距离)，m。(1.14)如宽度大大于6m或土质不不定，渗渗透系数较大大时，宜宜用双排排井点，，面积较较大的基基坑宜用用环状井井点(图1.20)；为便于挖挖土机械械和运输车辆辆出入基基坑，可可不封闭闭，布置置为U形环状井井点。当一级井井点系统统达不到到降水深深度时，，可采用用二级井井点，即即先挖去去第一级级井点所所疏干的的土，然然后在基基坑底部部装设第第二级井井点，使使降水深深度增加加（图1.21）。轻型井点点的安装装轻型井点点的施工工分为准备工作作及井点系系统安安装。准备工工作包括井井点设设备、、动力力、水水泵及及必要要材料准准备，，排水水沟的的开挖挖，附附近建建筑物物的标标高监监测以以及防防止附附近建建筑沉沉降的的措施施等。。埋设井井点系系统的的顺序序：根据据降水水方案案放线线、挖挖管沟沟、布布设总总管、、冲孔孔、下下井点点管、、埋砂砂滤层层、粘土土封口口、弯弯联管管连接接井点点管与与总管管、安安装抽抽水设设备、、试抽抽。井点管管的埋埋设一一般用用水冲冲法施施工，，分为为冲孔(图1.22(a))和埋管(图1.22(b))两个过过程。轻型井井点使使用轻型井井点运运行后后，应应保证证连续续不断断地抽抽水。。井点淤淤塞，，一般般可以以通过过听管管内水水流声声响、、手摸摸管壁壁感到到有振振动、、手触触摸管管壁有有冬暖暖夏凉凉的感觉等等简便便方法法检查查。地下基基础工工程(或构筑筑物)竣工并并进行行回填填土后后，停停机拆拆除井井点排排水设设备。。1.4.1.1推土机机按行走走的方方式，，可分分为履带式式推土土机和轮胎式推土土机。履带式推土土机附着力强，，爬坡性能好，适应应性强；轮胎式推土土机行驶速度快快，灵活性性好。目前，我国国生产的履履带式推土机有东东方32100、T-120、黄河220等；轮胎式式推土机有有TL160等。1.4土土方机械化化施工1.4.1常用土方施施工机械1.4.1.1铲铲运机按行走方式式分为牵引式铲运运机和自行式铲运运机；按铲斗操操纵系统分分，有液压操纵和机械操纵两种。为了提高铲铲运机的生生产效率，，可以采取取下坡铲土、推土机推土土助铲等方法，，缩短装装土时间间，使铲斗的的土装得得较满。。助铲法：：根据填、、挖方区区分布情情况，结结合当地地具体条条件，合合理选择择运行路路线，提高高生产率率。一般般有环形路线线和“8”字字形路线线两种形式式。环形路线线见图1.23“8”字形路路线见图1.241.4.1.3单斗斗挖土机机单斗挖土土机按工工作装置置不同，，可分为为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种(图1.25)。单斗挖土土机按其其操纵机机构的不不同，可可分为机械式和液压式两类。液压式单单斗挖土土机的优优点是能无级级调速且且调速范范围大；；快速作作业时，，惯性小小，并能能高速反反转；转转动平稳稳，可减减少强烈烈的冲击击和振动动；结构构简单，，机身轻轻，尺寸寸小；附附有不同同的装置置，能一一机多用用；操纵纵省力，，易实现自动动化。。(1)正正铲挖挖土机机正铲挖挖土机机的工工作特特点是前进进行驶驶，铲铲斗由由下向向上强强制切切土，，挖掘掘力大大，生生产效效率高高；适适用于于开挖挖含水水量不不大于于27%的的一至至三类类土，，且与与自卸卸汽车车配合合完成成整个个挖掘掘运输输作业业；可可以挖挖掘大型型干燥燥基坑坑和土土丘等等。正铲挖挖土机机的开开挖方方式，，根据据开挖挖路线线与运运输车车辆的的相对对位置置的不不同，，挖土和和卸土土的方方式有以下两两种：：正向挖挖土，，侧向向卸土土(图1.26(b))正向挖挖土，，反向向卸土土(图1.26(a))(2)反铲挖挖土机机反铲挖挖土机机的工工作特特点是机机械械后后退退行行驶驶，，铲铲斗斗由由上上而而下下强强制制切切土土，，用用于于开开挖挖停停机机面面以以下下的的一一至至三三类类土土，，适适用用于于挖挖掘掘深深度度不不大大于于4m的基基坑坑、、基基槽槽、、管管沟沟，，也也适适用用湿湿土土、、含含水水量量较较大大的的及及地地下水水位位以以下下的的土土壤壤开开挖挖。。反铲挖土土机的开开行方式式有沟端开挖挖和沟侧开挖挖两种。沟端开挖挖(图1.28(a))反铲挖土土机停在在沟端，，向后退退着挖土土。沟侧开挖(图1.28(b))挖土机在沟沟槽一侧挖挖土，挖土土机移动方方向与挖土土方向垂直直。(3)拉拉铲挖土机机拉铲挖土机机工作时利利用惯性，，把铲斗甩甩出后靠收收紧和放松松钢丝绳进进行挖土或或卸土，铲铲斗由上而而下，靠自自重切土，，可以开挖挖一、二类类土壤的基基坑、基槽槽和管沟等等地面以下下的挖土工工程，特别别适用于含含水量大的的水下松软软土和普通通土的挖掘掘。拉铲开开挖方式与与反铲相似似，可沟端端开挖，也可沟侧开开挖。(4)抓抓铲挖土机机抓铲挖土机机主要用于于开挖土质质比较松软软，施工面面比较狭窄窄的基坑、、沟槽、沉沉井等工程程，特别适于水下挖挖土。土质质坚硬时不不能用抓铲铲施工。1.4.2.1土土方机械选选择的原则则施工机械的的选择应与与施工内容相适应应；土方施工机机械的选择择与工程实实际情况相相结合；主导施工机机械确定后后，要合理理配备完成成其他辅助助施工过程程的机械；；选择土方施施工机械要要考虑其他他施工方法法，辅助土土方机械化化施工。1.4.2土方机械的的选择1.4.2.2土土方开挖方方式与机械械选择(1)平整场地常常由土方的的开挖、运运输、填筑筑和压实等等工序完成成。地势较平坦坦、含水量量适中的大大面积平整整场地，选选用铲运机机较适宜。。地形起伏较大大，挖方、填填方量大且集集中的平整场场地，运距在在1000m以上时，可选选择正铲挖土机配合自卸卸车进行挖土土、运土，在在填方区配备备推土机平整整及压路机碾碾压施工。挖填方高度均均不大，运距距在100m以内时，采用用推土机施工工，灵活、经经济。(2)地地面上上的坑式式开挖单个基坑坑和中小小型基础础基坑开开挖，在在地面上上作业时时，多采采用抓铲铲挖土机机和反铲铲挖土机机。抓铲铲挖土机机适用于于一、二二类土质质和较深深的基坑坑；反铲铲挖土机机适于四四类以下下土质，，深度在在4m以内的基坑。(3)长长槽式式开挖指在地面面上开挖挖具有一一定截面面、长度度的基槽槽或沟槽槽，适于于挖大型型厂房的的柱列基基础和管管沟，宜宜采用反反铲挖土土机；若为水中中取土或或土质为为淤泥，，且坑底底较深，，则可选选择抓铲铲挖土机机挖土。。若土质干燥燥，槽底底开挖不不深，基基槽长30m以上，可可采用推推土机或或铲运机机施工。。地面上上的坑式式开挖(4)整整片开开挖对于大型型浅基坑坑且基坑坑土干燥燥，可采采用正铲铲挖土机机开挖。。若基坑坑内土潮潮湿，则则采用拉拉铲或反反铲挖土土机，可可在坑上上作业。。(5)对对于独立立柱基础础的基坑坑及小截截面条形形基础基基槽的开开挖，则则采用小小型液压压轮胎式式反铲挖挖土机配以翻翻斗车来来完成浅浅基坑(槽)的的挖掘和和运土。。房屋定位位：在基础础施工之之前根据据建筑总总平面图图设计要要求，将将拟建房房屋的平平面位置置和零点点标高在地面上上固定下下来。定位一般般用经纬纬仪、水水准仪和和钢尺等等测量仪仪器，根根据主轴轴线控制制点，将将外墙轴轴线的四四个交点点用木桩测测设在地地面上(图1.29)。房屋外墙墙轴线测测定后，，根据建建筑平面面图将内内部纵横横的所有有轴线都都一一测测出，并并用木桩桩及桩顶顶面小钉标标识出来来。1.5基基坑(槽)施施工1.5.1房屋定位位放线：房屋定位位后，根根据基础础的宽度度、土质质情况、、基础埋埋置深度度及施工工方法，，计算确确定基槽槽(坑)上口开挖宽宽度，拉拉通线后后用石灰灰在地面面上画出出基槽(坑)开挖的上上口边线线即放线(图1.30)。1.5.2放线基槽开挖挖宽度的的计算：：(1)不放放坡，，不加加挡土土板支支撑(2)不放坡坡，但但要留留工作作面一般，，当基基槽(坑)底在在地下下水位位以上上时，，每边边留出出工作作面宽宽度为为300mm(图1.31)，基基槽放灰线线尺寸寸为：：式中d———基础放放灰线线宽，，mm；；a———基础底底宽，，mm；；c—工作面宽(一般取300mm)(1.15)(3)留留工作面并并加支撑当基础埋置置较深，场场地又狭窄窄不能放坡坡时，为防防止土壁坍坍塌，必须须设置支撑撑。此时，，放灰线尺寸除考虑虑基础底宽宽、工作面面宽外，还还需加上支支撑所需尺尺寸(一般般为100mm)。(4)放放坡如果基槽深深度超过《《土方和爆爆破工程施施工及验收收规范》的的规定时，，即使土质质良好且无无地下水，亦需根据据挖土深度度和土质情情况，参照照表1.5放坡。放放灰线尺寸寸为(图1.32)：式中中b————放坡坡宽宽度度，，b=mh；m————坡度度系系数数；；h—基槽槽开开挖挖深深度度。。(1.16)1.5.3基槽槽(坑坑)土土方方开开挖挖基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土土机开挖两种形式。开挖基槽(坑坑)应按规定的尺尺寸，合理安安排开挖顺序序和分层进行行，且连续施工。。土方开挖的顺序、方法法必须与设计计工况一致，，并遵循“开开槽支撑，先先撑后挖，分层开挖，严严禁超挖”的的原则。1.5.3.1基槽(坑)开开挖深度控制制当基槽(坑)挖到离坑底底0.5m左右时，根据据龙门板上标标高及时用水水准仪抄平，，在土壁上打打上水平桩，作为为控制开挖深深度的依据。。1.5.3.2基槽(坑)开开挖中注意事事项在开挖基槽(坑)之前，，应检查龙门门板、轴线桩桩有无走动现现象，并根据据设计图纸校校核基础轴线线的位置、尺尺寸及水准点点的标高等。。基槽(坑)、、管沟的挖土土应分层进行行。在施工过程中中，基槽(坑坑)、管沟边边堆置土方不不应超过设计计荷载。基槽(坑)土土方施工中及及雨后，应对对支护结构、、周围环境进进行观察和监监测，如出现现异常情况应应及时处理，待待恢复正常后后方可继续施施工。基槽(坑)开开挖时，要加加强垂直高度度方向的测量量，防止超挖挖，防止搅动动基底土层。。对特大型基坑坑，应分区分分块挖至设计计标高，分区区分块及时浇浇筑垫层。土方开挖施工工中，若发现现古墓及文物物等，要保护护好现场，并并立即通知文文物管理部门门，经查看处理后方方可施工。1.5.3.3验槽基槽(坑)开开挖完毕并清清理好以后，，在垫层施工工以前，施工工单位应会同同勘察、设计计单位、监理理单位、建设单单位一起进行行现场检查并并验收基槽，，通常称为验槽。验槽(坑)的主主要内内容和和方法法如下：：核对基基槽(坑)的位位置、、平面面尺寸寸、坑坑底标标高。。核对基基槽(坑)土质质和地地下水水情况况。空穴、、古墓墓、古古井、、防空空掩体体及地地下埋埋设物物的位位置、、深度度、形形状。。对整个个基槽槽(坑坑)底底进行行全面面观察察，注注意土土的颜颜色是是否一一致，，土的的坚硬硬程度度是否否一样样，有有无软硬硬不一一或弱弱土层层，局局部的的含水水量有有无异异常现现象，，走上上去有有无颤颤动的的感觉觉等。。验槽的的重点点应选选择在在桩基基、承承重墙墙或其其他受受力较较大部部位。。1.6填填土与与压实1.6.1填土的要要求填土的土土料应符符合设计计要求。含有大量量有机物物、石膏膏和水溶溶性硫酸酸盐(含含量大于于5%)的土以以及淤泥泥、冻土土、膨胀胀土等，，均不应应作为填填方土料料；以粘土为土料料时，应检查查其含水量是是否在控制范范围内，含水水量大的粘土土不宜作填土土用；一般碎石类土土、砂土和爆爆破石渣可作作表层以下填填料，其最大粒粒径不得超过过每层铺垫厚厚度的2/3。填土应按整个个宽度水平分分层进行，当当填方位于倾倾斜的山坡时时，应将斜坡坡修筑成1∶∶2阶梯形边边坡后施工，以以免填土横向向移动，并尽尽量用同类土土填筑。回填施工前，，填方区的积积水采用明沟沟排水法排除除，并清除杂杂物。1.6.2土的压实方法法填土的压实实方法一般般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑筑面滚动的的鼓筒或轮轮子的压力压压实填土的的，适用于于大面积填填土工程。。碾压机械有平碾(压压路机)、、羊足碾、、振动碾和汽胎碾。。碾压机械械进行大面面积填方碾碾压，宜采采用“薄填、低速速、多遍”的方法。。夯实方法是利用夯锤锤自由下落落的冲击力力来夯实填填土，适用用于小面积积填土的压压实。夯实机械有有夯锤、内燃夯土机机和蛙式打夯机机等。1.6.3填土压实的的影响因素素填土压实的的主要影响响因素为压实功、土的含水量量以及每层铺土厚厚度。1.6.3.1压压实功的影影响填土压实后后的密度与与压实机械械在其上所所施加功的的关系见图1.33。1.6.3.2含含水量的影影响填土含水量量的大小直直接影响碾碾压(或夯实)遍数和质量量。较为干燥的的土，由于于摩阻力较较大，而不不易压实；；当土具有有适当含水水量时，土土的颗粒之之间因水的的润滑作用用使摩阻力力减小，在在同样压实功作用用下，得到到最大的密密实度，这这时土的含含水量称做做最佳含水量量(图1.34)。各种土的最最佳含水量和最最大干密度度见表1.7所示。表1.7土的最佳含含水量和最最大干密度度参考表项次土的种类变动范围最佳含水量(%)(质量比)最大干密度(g/cm3)1砂土8～121.80～1.882粘土19～231.58～1.703粉质粘土12～151.85～1.954粉土16～221.61～1.801.6.3.3铺铺土厚度的的影响在压实功作作用下，土土中的应力力随深度增增加而逐渐渐减小(图1.35)，其其压实实作用用也随随土层层深度度的增加加而逐逐渐减减小。。各种压压实机机械的的压实影影响深深度与土的的性质和和含水水量等等因素素有关关。对于重重要填填方工工程，，其达达到规规定密密实度度所需需的压压实遍遍数、、铺土土厚度度等应应根据据土质质和压压实机机械在施工工现场场的压压实试试验决决定。。若无无试验验依据据应符符合表1.8的规定定。表1.8填土施施工时时的分分层厚厚度及及压实实遍数数压实机具分层厚度(mm)每层压实遍数平碾250～3006～8振动压实机250～3503～4柴油打夯机200～2503～4人工打夯＜2003～41.6.4填土质质量检检查填土压压实后后必须须要达达到密密实度度要求求，填土密密实度度以设计计规定定的控控制干干密度度ρd(或