常见问题答疑及名词解释

北京科技大学远程教育学院土木工程施工常见问题答疑及名词解释第一章土方工程1.1概述1.工程中常见的土方工程有哪些？

2.土方工程由那些种类？

3.施工中土方一般是按照什么来分类？

4.施工中分成哪八类土？如何区分？

5.土有哪些主要的工程性质？

6.什么是土的可松性？

7.什么场合要考虑土的可松性?

8.原状土经机械压实后的沉降量如何计算？

答：1．土方工程包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。在土木工程中，最常见的土方工程有：场地平整、基坑（槽）开挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。2．

土方工程包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。在土木工程中，最常见的土方工程有：场地平整、基坑（槽）开挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。3．

土的分类繁多，其分类法也很多，如按土的沉积年代、颗粒级配、密实度、液性指数等分类。在土木工程施工中，按土的开挖难易程度将土分为八类，它是施工中选择合适的机械与开挖方法的依据，也是确定土木工程劳动定额的依据。5．

土的工程性质对土方工程施工有直接影响，也是进行土方施工设计必须掌握的基本资料。土的主要工程性质有：土的可松性、渗透性、密实度、抗剪强度、土压力等。6．7．土具有可松性即自然状态下的土，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。土的可松性程度用可松性系数表示，即（1-1）式中——最初可松性系数；——最终可松性系数；V1——土在天然状态下的体积，m3；V2——土经开挖后的松散体积，m3；V3——土经回填压实后的体积，m3。

由于土方工程量是以自然状态的体积来计算的，所以在土方调配、计算土方机械生产率及运输工具数量等的时候，必须考虑土的可松性。如：在土方工程中，是计算土方施工机械及运土车辆等的重要参数，是计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的重要参数。各类土的可松性系数见表1-1。

土的可松性系数表1-1土的类别可松性系数

KsK's第一类（松软土）1.08~1.171.01~1.04第二类（普通土）1.14~1.281.02~1.05第三类（坚土）1.24~1.301.04~1.07第四类（砾砂坚土）1.26~1.371.06~1.09第五类（软石）1.30~1.451.10~1.20第六类（次坚石）1.30~1.451.10~1.20第七类（坚石）1.30~1.451.10~1.20第八类（特坚石）1.45~1.501.20~1.308．第二类为普通土，一般用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松后开挖。1.2场地标高设计1.工程中场地设计标高一般要求满足哪些要求?

2.场地设计标高确定有哪些方法?

3.场地设计标高的一般方法设计原理是什么?

4.用“一般方法”如何计算场地设计标高?

5.施工高度的含义是什么?如何确定?

6.什么是最佳设计平面?

7.“最佳设计平面”设计原理是什么?

8.“最佳设计平面”如何计算?

9.设计标高如何进行调整?

答：1．大型工程项目通常都要确定场地设计平面，进行场地平整。场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面。场地设计标高应满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。

2．

场地设计标高确定一般有两种方法：

①按挖填平衡原则确定设计标高。如场地高差起伏不大，对场地设计标高无特殊要求，可按照挖填土方量相等的原则确定场地设计标高；②用最小二乘法原理求最佳设计平面。应用最小二乘法的原理，不仅可满足土方挖填平衡的要求，还可做到土方的总工程量最小，实现场地设计平面的最优化。3．将场地划分成边长为a的若干方格，并将方格网角点的原地形标高标在图上（图1-1）。原地形标高可利用等高线用插入法求得或在实地测量得到。

a）地形图方格网；b）设计标高示意图图1-1场地设计标高计算示意图1—等高线；2—自然地面；3—设计平面

按照挖填土方量相等的原则（图1-1），场地设计标高可按下式计算：

即（1-2）

式中zo——所计算场地的设计标高，m；n——方格数；

zi1,zi2,zi3,zi4——第i个方格四个角点的原地形标高，m。4．设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的：①划分场地方格网；⑵计算或实测各角点的原地形标高；③计算场地设计标高；④泄水坡度调整。

5．

最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。6．

最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。7．8．我们知道，任何一个平面在直角坐标体系中都可以用三个参数c，，来确定（图1-3）。在这个平面上任何一点的标高，可以根据下式求出：（1-6）式中——点在x方向的坐标；——点在y方向的坐标。

与前述方法类似，将场地划分成方格网，并将原地形标高zi标于图上，设最佳设计平面的方程为式（1-6）形式，则该场地方格网角点的施工高度为（1-7）式中Hi——方格网各角点的施工高度；——方格网各角点的设计平面标高；——方格网各角点的原地形标高；n——方格角点总数。图1-3一个平面的空间位置

c—原点标高；=tanα=－，x方向的坡度；=tanβ=－，y方向的坡度由土方量计算公式（1-12）到式（1-17）可知，施工高度之和与土方工程量成正比。由于施工高度有正有负，当施工高度之和为零时，则表明该场地土方的填挖平衡，但它不能反映出填方和挖方的绝对值之和为多少。为了不使施工高度正负相互抵消，若把施工高度平方之后再相加，则其总和能反映土方工程填挖方绝对值之和的大小。但要注意，在计算施工高度总和时，应考虑方格网各点施工高度在计算土方量时被应用的次数Pi，令为土方施工高度之平方和，则:

（1-8）

将式（1-7）代入上式，得

当σ的值最小时，该设计平面既能使土方工程量最小，又能保证填挖方量相等（填挖方不平衡时，上式所得数值不可能最小）。这就是用最小二乘法求最佳设计平面的方法。为了求得σ最小时的设计平面参数c，，，可以对式（1-8）的c，，分别求偏导数，并令其为0，于是得:（1-9）经过整理，可得下列准则方程：（1-10）式中余类推。

解联立方程组（1-10），可求得最佳设计平面（此时尚未考虑工艺、运输等要求）的三个参数c，，。然后即可根据方程式（1-7）算出各角点的施工高度。实际工程中，对计算所得的设计标高，还应考虑下述因素进行调整，此工作在完成土方量计算后进行：

①考虑土的最终可松性，需相应提高设计标高，以达到土方量的实际平衡。

②考虑工程余土或工程用土，相应提高或降低设计标高。

③根据经济比较结果，如采用场外取土或弃土的施工方案，则应考虑因此引起的土方量的变化，需将设计标高进行调整。

场地设计平面的调整工作也是繁重的，如修改设计标高，则须重新计算土方工程量。

例1-3

某场地最佳设计平面计算标高为H0，已知挖方量VW，挖方区面积FW，填方区面积FT，土的最初可松性系数KS，最终可松性系数KS'。如考虑土的可松性（不计设计标高调整后FW，FT的变化），该设计标高应提高多少?

解：例1-3图

设计标高提高后，仍应使土方挖填平衡，根据例1-3图，设计标高应提高ΔH，故可得到：

KS'（VW–ΔHFW）=VT+ΔHFT

因为，最佳设计平面的土方挖填平衡，因此有VW=VT，

则1.3土方工程量的计算1.自然土的外形往往不规则，又很复杂，土方工程量计算如何着手？

2.基坑（槽）或路堤的方法如何计算？

3.场地平整土方量的计算步骤如何？

4.方格网零线及零点如何确定？

5.方格网四方棱柱体法的土方量如何计算？

6.方格网三角棱柱体法的土方量如何计算?

答：1．在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。

2．基坑（槽）土方施工前，同样需要进行土方工程量计算，基坑（槽）开挖的土方量可按拟柱体积的公式计算（图1-15），即（1-18）式中V——土方工程量，m3；H，F1，F2如图所示。F0——F1与F2之间的中截面面积，m2。工程施工中路堤的填筑的土方工程量与基槽类似，也可按此公式计算。对基坑而言，H为基坑的深度，F1，F2分别为基坑的上下底面积（m2），对基槽或路堤，H为基槽或路堤的长度（m），F1，F2为两端的面积（m2）；a）基坑土方量计算；b）基槽、路堤土方量计算图1-15土方量计算

基槽与路堤通常根据其形状（曲线、折线、变截面等）划分成若干计算段，分段计算土方量,然后再累加求得总的土方工程量。如果基槽、路堤是等截面的，则F1=F2=F0，由式（1-18）计算V=HF1。3．场地平整土方量的计算可按以下步骤进行：

①场地设计标高确定后，求出平整的场地方格网各角点的施工高度Hi

②确定“零线”的位置。确定“零线”的位置有助于了解整个场地的挖、填区域分布状态。③然后按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，这样即得到整个场地的填、挖土方总量。4．零线即挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为零。零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出方格边线上零点的位置（图1-4），再将各相邻的零点连接起来即得零线。

图1-4零点计算

如不需计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即可。例1-4

绘出例1-1计算结果的零线位置。解:先将各点的施工高度标在图上,然后查找相邻角点为一挖一填的方格边线。本题共有a2-3、a6-7、a13-14、a18-19、a21-22、a5-10、a6-11、a2-7、a17-22、a18-23、a9-14这些边线。 用插入法求各方格边线零点位置 a2-3：x=8.56m a2-7：x=9.72m a6-7：x=0.54m其余零点位置见例1-4图.连接各零点得到零线.四方棱柱体的体积计算方法分两种情况：1．方格四个角点全部为填或全部为挖（图1-5a）时：（1-12）式中V——挖方或填方体积，m3；H1，H2，H3，H4—方格四个角点的填挖高度，均取绝对值，m。a——方格边长，m。2．方格四个角点，部分是挖方，部分是填方（图1-5b和c）时：（1-13）（1-14）式中∑H填（挖）——方格角点中填（挖）方施工高度总和，各角点施工高度取绝对值，m；∑H——方格四角点施工高度总和，各角点施工高度取绝对值，m；

a）角点全填或全挖；b）角点二填二挖；c）角点一填（挖）三挖（填）图1-5四方棱柱体的体积计算例1-5根据例1-1及例1-2计算结果，运用四角棱柱体法计算挖填土方量。解：

<![endif]>

<![endif]>方格土方工程量（m3）

例1-1例1-20、1、5、6所围方格VT00VW219.18343.481、2、6、7所围方格VT0.380VW428.9389.552、3、7、8所围方格VT24.5657.49VW378.781.423、4、8、9所围方格VT299.68227.33VW005、6、10、11所围方格VT64.1012.34VW5.2053.846、7、11、12所围方格VT102.1832.53VW0.00613.457、8、12、13所围方格VT91.8327.44VW01.428、9、13、14所围方格VT95.6148.11VW0.0070.9610、11、15、16所围方格VT197.3120.75VW0011、12、16、17所围方格VT138.4579.20VW0012、13、17、18所围方格VT94.1052.15VW0013、14、18、19所围方格VT24.387.93VW4.1812.3315、16、20、21所围方格VT279.18226.48VW0016、17、21、22所围方格VT93.4460.68VW3.646.2817、18、22、23所围方格VT9.694.38VW114.51127.3018、19、23、24所围方格VT1.210.68VW307.94308.16总土方量2978.461915.68

由此可见，采用最佳设计平面设计方法所得到的设计平面其土方工程量比仅考虑土方挖填平衡的设计方法小得多。1.4土方施工机械1.基坑开挖常用的土方机械有哪几类?

2.场地平整常用的土方机械有哪几类?

3.推土机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

4.铲运机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

5.正铲挖掘机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

6.反铲挖掘机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

7.抓铲挖掘机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

8.拉铲挖掘机的性能如何，它适用于哪些土方工程?

9.挖掘机与运土车辆配合应考虑哪些因素?

答：1．一般采用挖掘机（正铲、反铲、抓铲、挖铲），在大面积基坑中也可用推土机。2．挖掘机与运土车辆配合应考虑哪些因素？答：

当挖掘机挖出的土方需要运土车辆运走时，挖掘机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还决定于所选的运输工具是否与之协调。

由技术性能，可按下式算出挖掘机的生产率P：

（m3/台班）（1-35）

式中t——挖掘机每次作业循环延续时间,s；

q——挖掘机斗容量,m3

KS——土的最初可松性系数，见表1-1；

KC——土斗的充盈系数，可取0.8~1.1；

KB——工作时间利用系数，一般为0.6~0.8。

为了使挖掘机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量Q与挖掘机的每斗土重保持一定的倍率关系，并有足够数量车辆以保证挖掘机连续工作。从挖掘机方面考虑，汽车的载重量越大越好，可以减少等待车辆调头的时间。从车辆方面考虑，载重量小台班费便宜但使用数量多；载重量大，则台班费高但数量可减少。最适合的车辆载重量应当是使土方施工单价为最低，可以通过核算确定。一般情况下，汽车的载重量以每斗土重的3~5倍为宜。运土车辆的数量N，可按下式计算：

（1-36）

式中T——运输车辆每一工作循环延续时间（s），由装车、重车运输、卸车、空车开回及等待时间组成；

t1——运输车辆调头而使挖掘机等待的时间，s；

t2——运输车辆装满一车土的时间，s；

（1-37）

式中n——运土车辆每车装土次数；

Q——运土车辆的载重量，t；

q——挖掘机斗容量，m3；

γ——土的重度，kN/m3。

为了减少车辆的调头、等待和装土时间，装土场地必须考虑调头方法及停车位置。如在坑边设置两个通道，使汽车不用调头，可以缩短调头、等待时间。3．推土机适于推挖一至三类土。用于平整场地，移挖作填，回填土方，堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方、修路开道等。推土机的作业效率与运距有很大关系，表1-3列有直铲作业时的经济运距。推土机的经济运距表1-3行走装置机型经济运距（m）备注履带式大型中型小型50~l00（最远l50）60~100（最远120）＜50上坡用小值下坡用大值轮胎式

50~80（最远150）

5．正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整施工。6．反铲适用于开挖一至三类的砂土或粘土。主要用于开挖停机面以下的土方，一般反铲的最大挖土深度为4~6m的基坑，经济合理的挖土深度为3~5m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。

7。

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，也可用于场地平整中的土堆与土丘的挖掘。抓铲还可用于挖取水中淤泥、装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲也有采用液压传动操纵抓斗作业。8．

拉铲适用于一至三类的土，可开挖停机面以下的土方，如较大基坑（槽）和沟渠，挖取水下泥土，也可用于大型场地平整、填筑路基、堤坝等。9．挖掘机与运土车辆配合应考虑哪些因素？答：

当挖掘机挖出的土方需要运土车辆运走时，挖掘机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还决定于所选的运输工具是否与之协调。

由技术性能，可按下式算出挖掘机的生产率P：

（m3/台班）（1-35）

式中t——挖掘机每次作业循环延续时间,s；

q——挖掘机斗容量,m3

KS——土的最初可松性系数，见表1-1；

KC——土斗的充盈系数，可取0.8~1.1；

KB——工作时间利用系数，一般为0.6~0.8。

为了使挖掘机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量Q与挖掘机的每斗土重保持一定的倍率关系，并有足够数量车辆以保证挖掘机连续工作。从挖掘机方面考虑，汽车的载重量越大越好，可以减少等待车辆调头的时间。从车辆方面考虑，载重量小台班费便宜但使用数量多；载重量大，则台班费高但数量可减少。最适合的车辆载重量应当是使土方施工单价为最低，可以通过核算确定。一般情况下，汽车的载重量以每斗土重的3~5倍为宜。运土车辆的数量N，可按下式计算：

（1-36）

式中T——运输车辆每一工作循环延续时间（s），由装车、重车运输、卸车、空车开回及等待时间组成；

t1——运输车辆调头而使挖掘机等待的时间，s；

t2——运输车辆装满一车土的时间，s；

（1-37）

式中n——运土车辆每车装土次数；

Q——运土车辆的载重量，t；

q——挖掘机斗容量，m3；

γ——土的重度，kN/m3。

为了减少车辆的调头、等待和装土时间，装土场地必须考虑调头方法及停车位置。如在坑边设置两个通道，使汽车不用调头，可以缩短调头、等待时间。1.5边坡稳定及基坑(槽)支护1.土方边坡如何表达?常用形式？

2.影响土方边坡稳定的因素有哪些？

3.基槽支护的结构形式？设计土压力取值？

4.基坑支护结构有哪些形式？

s

5.水泥土墙如何设计？

6.水泥土搅拌桩施工的机械？

7.水泥土搅拌桩施工工艺流程?

8.常用的板式支护结构有哪些形式?

9.单锚板桩的常见破坏形式?

10.如何用相当梁法来设计单锚板桩?

11.拉锚的长度如何计算?

12.支护结构的钢板桩如何施工?

13.你想了解更多有关的知识吗?

答：1．土方开挖需要考虑边坡稳定。边坡可做成直线形、折线形或踏步形（图1-16）。

a)直线形；b)折线形；c)踏步形图1-16土方放坡

土方边坡坡度以其高度H与其底宽度B之比表示土方边坡坡度=（1-19）式中，m=B/H，称为坡度系数。2．

施工中除应正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。土坡的滑动一般是指土方

边坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触动和加剧的。这些外界不利因素导致土体下滑力的增加或抗剪强度的降低。

土体的下滑使土体中产生剪应力。引起下滑力增加的因素主要有：坡顶上堆物、行车等荷载；雨水或地面水渗入土中使土的含水量提高而使土的自重增加；地下水渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的因素主要是：气候的影响使土质松软；土体内含水量增加而产生润滑作用；饱和的细砂、粉砂受振动而液化等。3．市政工程施工时，常需在地下铺设管沟，因此需开挖沟槽。开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板式（图1-17a）以及垂直挡土板式（图1-17b）两类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑；对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。

a)间断式水平挡土板支撑；b)垂直挡土板支撑图1-17横撑式支撑

1—水平挡土板；2—立柱；3—工具式横撑；

4—垂直挡土板；5—横楞木；6—调节螺丝4．水泥土桩墙（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩）。用于支护结构的水泥土其水泥掺量通常为12%~15%（单位土体的水泥掺量与土的重量之比），水泥土的强度可达0.8~1.2MPa，其渗透系数很小，一般不大于10-6cm/s。由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，它既具有挡土作用，又兼有隔水作用。它适用于4~6m深的基坑，最大可达7~8m。水泥土墙通常由水泥土搅拌桩组成格栅式，格栅的置换率（加固土的面积:水泥土墙的总面积）为0.6~0.8。墙体的宽度b，插入深度hd根据基坑开挖深度h确定，一般b=(0.6~0.8)h，hd=（0.8~1.2）h（图1-19）。图1-19水泥土墙１—搅拌桩；２—插筋；３—面板板式支护结构由两大系统组成：挡墙系统和锚撑系统(图1-20)。挡墙系统常见的形式有钢板桩、灌注桩排桩、SMW工法、地下连续墙等。支撑一般采用大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。拉锚的材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点，形成锚撑支护结构。支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体。基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可不设支点而采用悬臂式支护结构。图1-20板式支护结构

1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；

6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑5．①整体稳定

;水泥土墙的插入深度应满足整体稳定性，整体稳定验算按式（1-22）简单条分法计算：

(1-22)

式中—第i条沿滑弧面的弧长，m，；

—第i条土条处的地面荷载，kN/m；

—第i条土条宽度，m；

—第i条土条重量，kN。不计渗透力时，坑底地下水位以上取天然重度，坑底地下水位以下取浮重度；当计入渗透力作用时，坑底地下水位至墙后地下水位范围内的土体重度在计算滑动力矩（分母）时取饱和重度、在计算抗滑力矩（分子）时取浮重度。

—第i条滑弧中点的切线和水平线的夹角，（°）；

，—分别表示第i条土条滑动面上土的粘聚力(kPa)和内摩擦角，（°）；

—整体稳定安全系数，一般取1.2~1.5。

②抗倾覆稳定

根据整体稳定得出的水泥土墙的hd以及选取的b按重力式挡土墙验算墙体绕前趾A的抗倾覆稳定安全系数：

（1-23）

式中—水泥土挡墙的自重，kN，,为水泥土墙体的重度，kN/m3，根据自然土重度与水泥掺量确定，可取18~19kN/m3；

—抗倾覆安全系数，一般取1.3~1.5。

其他符号意义同前。

③抗滑移稳定

水泥土墙如满足整体稳定性及抗倾覆稳定性，一般可不必进行抗滑移稳定的验算，在特殊情况下可按式（1-24）验算沿墙底面滑移的安全系数：

(1-24)

式中、—分别表示墙底土层的内摩擦角(°)与粘聚力，kPa；

—抗倾滑移定安全系数，取1.2~1.3；

其他符号意义同前。

④位移计算

重力式支护结构的位移在设计中应引起足够重视，由于重力式支护结构的抗倾覆稳定有赖于被动土压力的作用，而被动土压力的发挥是建立在挡土墙一定数量位移的基础上的，因此，重力式支护结构发生一定的位移是必然的，设计的目的是将该位移量控制在工程许可的范围内。

水泥土墙的位移可用“m”法等计算，但其计算较复杂，目前工程中常用下述经验公式，该计算法来自数十个工程实测资料，突出影响水泥土墙水平位移的几个主要因素，计算简便、适用。

(1-25)

式中—墙顶估计水平位移，cm；

—开挖基坑的最大边长，m；

—影响系数，根据地基土质条件、施工质量等因素并结合工程经验确定，一般取0.1~0.2，开挖深度较小、土质较好、施工质量控制严格的取小值，反之，取大值；

—基坑开挖深度。

其他符号意义同前。

例1-6

某基坑开挖深度为4.5m，地面荷载q0=20kN/m2，土的内摩擦角φ=15°，粘聚力8kN/m2，土的重度γ=18kN/m2，水泥土的重度γ=19kN/m2，采用水泥土墙支护结构，水泥土墙的深度H=9m，宽b=3.7m，试计算水泥土墙抗倾覆稳定性于抗滑移稳定性。6．水泥土搅拌桩施工机械

深层搅拌桩机的组成由深层搅拌机（主机）、机架及灰浆搅拌机、灰浆泵等配套机械组成（图1-31）。图1-31深层搅拌桩机机组

1—主机；2—机架；3—灰浆拌制机；4—集料斗；5—灰浆泵；6—贮水池；

7—冷却水泵；8—道轨；9—导向管；10—电缆；11—输浆管；12—水管

深层搅拌桩机常用的机架有三种形式：塔架式、桅杆式及履带式，前两种构造简便、易于加工，在我国应用较多，但其搭设及行走较困难。履带式的机械化程度高，塔架高度大，钻进深度大，但机械费用较高。图1-31所示的为塔架式机架。7．

搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。

“一次喷浆、二次搅拌”的施工工艺流程如图1-32所示。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤e）作业时也进行注浆，以后再重复d）与e）的过程。a)

定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；d)重复下沉搅拌；e)重复提升搅拌；f)成桩结束图1-32“一次喷浆、二次搅拌”施工流程9．总结支护结构的工程事故，其失败的原因主要以下几方面：

对重力式支护结构，主要有倾覆、滑移位移、过大以及整体失稳等。

对板式支护结构则有：

①板桩墙的入土深度不够，在土压力作用下，板桩墙的入土部分走动而出现坑壁滑坡(图1-21a)；

②拉锚或支撑的强度不够(图1-21b，c)；

③拉锚长度不足，锚锭失去作用而使土体滑动(图1-21d)；

④板桩墙本身刚度不够，在土压力作用下失稳弯曲(图1-21e)；

⑤板桩墙位移过大，造成周边环境的破坏(图1-21f)。

a)板桩下部走动；b)拉锚破坏；c)支撑破坏；d)拉锚长度不足；

e)板桩失稳弯曲；f)板桩变形及桩背土体沉降

图1-21板桩的工程事故为此，板桩的入土深度、截面弯矩、支点反力、拉锚长度及板桩位移称为板式支护结构的设计五大要素。基坑开挖与支护必须进行结构的稳定性验算及内力计算，此外，根据情况还应验算抗隆起及抗渗稳定性。10．下面以单支点板桩为例分析锚撑式支护结构的等值梁法计算原理及计算方法：根据板桩入土深度与基坑深度比值的大小，单支点板桩变形也不同，特别是入土部分。由此，将单支点板桩分成自由支承单支点板桩和嵌固支承单支点板桩(图1-25)。

a）自由支承；b）嵌固支承图1-25单支点板桩的两种计算类型

两种类型单支点板桩的土压力分布、弯矩和变形也不尽相同。板桩入土深度较浅，整个板桩都向坑内变形，板桩底端发生转动并有微小的位移，坑底的被动土压力得以全部发挥。如板桩的入土深度增加，由于作用在桩前被动土压力也随之增加，当达到某一平衡状态时，桩底C仅在原位置发生转动而无位移。上述两种板桩底端的支承相当于简支，称为自由支承。如果入土深度继续增加，则桩前被动土压力随深度的增加继续增加，当达到一定深度D点时，板桩底部有一段既无位移也无转角，这时板桩在土中处于嵌固状态。这种板桩为单支点嵌固板桩，其在一定深度D点以下的弯矩为零。分析图1-26所示的一端固定、一端简支的梁。它受到均布荷载作用，该梁的弯矩图及挠度曲线如（图1-26b,c）所示。将梁AD在反弯点C处截断，并设简单支承于截断处(图1-26d)，则梁的弯矩与原梁AC段的弯矩相同，我们称为AC的等值梁。通过求解等值梁的支座反力，即梁的支座反力，由此可求得梁的其他未知量。

a）荷载图；b）弯矩图；c）挠曲线；d）等值梁图1-26等值梁11．支撑或拉锚一端固定在板桩上部的围檩上，另一端则支撑到基坑对面的板桩上或固定到锚锭、锚座板上。

板墙单位长度的支撑(或拉锚)反力Tc1，通过板墙部分的计算已可求得，则根据支撑或锚布置的间距，即可求得每一支撑或拉锚的轴力。

如果支撑长度过大，则应在支撑中央设置竖撑(图1-20)，以防止支撑在自重作用下挠度过大引起附加内力。图1-20板式支护结构

1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；

6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑对于拉锚则应计算其长度。拉锚长度应保证锚锭或锚座板位于它本身引起的被动土楔滑移线、板桩位移引起的主动土楔滑移线和静土楔滑移线之外，如图1-28所示的阴影区内图1-28拉锚长度计算

1—锚碇被动土楔滑移线；2—板桩主动土楔滑移线；3—静止土楔滑移线拉锚的最小长度按下列两式计算，取其中大值：

L＝L1＋L2（1-32）

式中L——拉锚最小长度；

h——基坑深度；

——对自由支承板桩，取板桩入土深度；对嵌固支承板桩，取基坑底至反弯点的距离；

——锚碇底端至地面的距离；

——土的内摩擦角。12．钢板桩有平板形和波浪形两种(图1-33)。钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩连接牢固，形成整体，同时也具有较好的隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入。U形、Z形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较好。钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重复使用。

a)平板式；b)波浪式

图1-33钢板桩形式

板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合拢。

对于钢板桩，通常有三种打桩方法：

（a）单独打入法

此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。一般在钢板桩长度不大(小于10m)、工程要求不高时可采用此法。

（b）围檩插桩法

要用围檩支架作板桩打设导向装置(图1-34)。围檩支架由围檩和围檩桩组成，在平面上分单面围檩和双面围檩，高度方向有单层和双层之分。在打设板桩时起导向作用。双面围檩之间的距离，比两块板桩组合宽度大8～15mm。

图1-34围檩插桩法

1—围檩；2—钢板桩；3—围檩支架围檩插桩法施工中可以采用封闭打入法和分段复打法。

封闭打入法是在地面上，离板桩墙轴线一定距离先筑起双层围檩支架，而后将钢板桩依次在双层围檩中全部插好，成为一个高大的钢板桩墙，待四角实现封闭合拢后，再按阶梯形逐渐将板桩一块块打入设计标高。此法的优点是可以保证平面尺寸准确和钢板桩垂直度，但施工速度较慢。

分段复打法又称屏风法（图1-35），是将10~20块钢板桩组成的施工段沿围檩插入土中一定深度形成较短的屏风墙，先将其两端的两块打入，严格控制其垂直度，打好后用电焊固定在围檩上，然后将其他的板桩按顺序以1/2或1/3板桩高度打入。此法可以防止板桩过大的倾斜和扭转，防止误差积累，有利实现封闭合拢，且分段打设，不会影响邻近板桩施工。

图1-35分段复打法

1—围檩；2—钢板桩；3—围檩支架

打桩锤根据板桩打入阻力确定，该阻力包括板桩端部阻力，侧面摩阻力和锁口阻力。桩锤不宜过重，以防因过大锤击而产生板桩顶部纵向弯曲，一般情况下，桩锤重量约为钢板桩重量的2倍。此外，选择桩锤时还应考虑锤体外形尺寸，其宽度不能大于组合打入板桩块数的宽度之和。

地下工程施工结束后，钢板桩一般都要拔出，以便重复使用。钢板桩的拔除要正确选择拔除方法与拔除顺序，由于板桩拔出时带土，往往会引起土体变形，对周围环境造成危害。必要时还应采取注浆填充等方法。1.6基坑土方开挖1.基坑土方开挖应遵循的基本原则是什么？

2.哪些基坑支护结构可采用直接分层开挖？

3.有内支撑的基坑开挖程序是怎么样的？

4.盆式开挖及岛式开挖分别适用于哪种形式的基坑？

5.盆式开挖有哪些特点？

6.岛式开挖有哪些特点？

答：1．答：在无内支撑的基坑中，土方开挖中应遵循“土方分层开挖、垫层随挖随浇”的原则；在有支撑的基坑中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，垫层也应随挖随浇。此外，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致。基坑(槽)土方开挖时应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。2．答：放坡开挖及无支撑的基坑开挖可采用直接分层开挖。3．有内支撑的基坑开挖应按照先撑后挖的原则逐层设置支撑，再逐层向下开挖。4．答：盆式开挖适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。当基坑面积较大，而且地下室底板设计有后浇带或可以留设施工缝时，还可采用岛式开挖的方法5．答：盆式开挖适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。当基坑面积较大，而且地下室底板设计有后浇带或可以留设施工缝时，还可采用岛式开挖的方法6．答：这种方法先开挖边缘部分的土方，将基坑中央的土方暂时留置，该土方具有反压作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支护结构的稳定。必要时还可以在留土区与挡土墙之间架设支撑。在边缘土方开挖到基底以后，先浇筑该区域的底板，以形成底部支撑，然后再开挖中央部分的土方。1.7降水1.在基坑及基槽施工时如有地下水会出现什么情况?

2.井点降水有哪些方法?

3.集水井降水如何施工?

4.流砂是怎么会形成的?

5.流砂可采取哪些防治措施?

6.井点降水的原理是怎样的?

7.井点降水有何作用?

8.井点降水有几种类型?

9.轻型井点的设备是怎样的?

10.轻型井点降水如何设计?

11.轻型井点降水如何施工?

12.你想了解更多有关井点降水的知识吗?

下面答案不完全与问题对应！答：1．在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断地渗入坑内。雨期施工时，地面水也会不断流入坑内。如果不采取降水措施，把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低，不仅会使施工条件恶化，而且地基土被水泡软后，容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。另外，当基坑下遇有承压含水层时，若不降水减压，则基底可能被冲溃破坏。因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位，使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。以采用二级甚至多级轻型井点以增加降水深度，达到设计要求。但是这样一来会增加基坑土方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，二来也扩大了井点降水的影响范围而对环境不利。为此，可考虑采用喷射井点。

根据工作流体的不同，以压力水作为工作流体的为喷水井点；以压缩空气作为工作流体的是喷气井点，两者的工作原理是相同的。

喷射井点系统主要是由喷射井点、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。如图所示。喷射井管由内管和外管组成，在内管的下端装有喷射扬水器与滤管相连。当喷射井点工作时，由地面高压离心水泵供应的高压工作水经过内外管之间的环行空间直达底端，在此处工作流体由特制内管的两侧进水孔至喷嘴喷出，在喷嘴处由于断面突然收缩变小，

使工作流体具有极高的流速，（30～60m/s）在喷口附近造成负压（形成真空），将地下水经过滤管吸入，吸入的地下水在混合室与工作水混合，然后进入扩散室，水流在强大压力的作用下把地下水同工作水一同扬升出地面，经排水管道系统排至集水池或水箱，一部分用低压泵排走，另一部分供高压水泵压入井管外管内作为工作水流。如此循环作业，将地下水不断从井点管中抽走，使地下水渐渐下降，达到设计要求的降水深度。

喷射井点用作深层降水，应用在粉土、极细砂和粉砂中较为适用。在较粗的砂粒中，由于出水量较大，循环水流就显得不经济，这时宜采用深井泵。一般一级喷射井点可降低地下位8～20m，甚至20m以上。3．电渗井点

在粘土和粉质粘土中进行基坑开挖施工，由于土体的渗透系数较小，为加速土中水分向井点管中流入，提高降水施工的效果，除了应用真空产生抽吸作用以外，还可加用电渗。

所谓电渗井点，一般与轻型井点或喷射井点结合使用，是利用轻型井点或喷射井点管本身作为阴极，一金属棒（钢筋、钢管、铝棒等）作为阳极。通入直流电（采用直流发电机或直流电焊机）后，带有负电荷的土粒即向阳极移动（即电泳作用），而带有正电荷的水则向阴极方向集中，产生电渗现象。在电渗与井点管内的真空双重用下，强制粘土中的水由井点管快速排出，井点管连续抽水，从而地下水位渐渐降低。

因此，对于渗透系数较小（小于0.1m/d）的饱和粘土，特别是淤泥荷淤泥质粘土，单纯利用井点系统的真空产生的抽吸作用可能较难降水从土体中抽出排走，利用粘土的电渗现象和电泳作用特性，一方面加速土体固结，增加土体强度，另一方面也可以达到较好的降水效果。电渗井点的原理可参见图。4．管井井点对于渗透系数为20～200m/d且地下水丰富的土层、砂层，用明排水造成土颗粒大量流失，引起边坡塌方，用轻型井点难以满足排降水的要求。这时候可采用管井井点。

管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，或在坑内降水时每一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点，降水深度3～5m，可代替多组轻型井点作用。

井点构造与设备

井点系统设备5．深井井点对于渗透系数大、涌水量大、降水较深的不砂类土，及用其它井点降水不易解决的深层降水，可采用深井井点系统。

深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基坑的井管，使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位底于坑底。本法具有排水量大，降水深（可达50m），不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔（打井）用人工或机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；如果井点管采用钢管、塑料管，可以整根拔出重复使用等优点；但一次性投资大，成孔质量要求严格；降水完毕，井管拔出较困难。适用于渗透系数较大（10～250m/d）,土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大，时间长的情况，对在有流砂和重复挖填土方区使用，效果尤佳。

井点系统设备

由深井、井管和潜水水泵等组成，如上图。由深井、井管和潜水水泵等组成，如图。6．排水沟常用截面基坑（槽）排水沟常用截面表图

示基坑面积（m2）截面符号粉质粘土粘土地下水位以下的深度（m）44-88-1244-88-125000以下abc5000-10000abc1.01.00.310000以上abc1.01.00.41.21.00.47．排水沟和集水井的具体设置四周的排水沟和集水井应设置在拟建建筑基础边以外净距0.4m处，并设在地下水走向的上游。排水沟的深度为0.3～0.4m，沟底宽度不小于0.3m，坡度为0.1%～0.5%。排水沟边缘层离开边坡坡脚不少于0.3m。8．基坑较深时，多采用明沟的设置当基础较深且地下水位较高以及多层土中上部都有深水性较强的土层时，可在基坑边坡上设置多层明沟，分层排除上部土中的地下水，以避免上层地下水流出冲刷土的边坡造成塌方。多层明沟排水法在基坑（槽）边坡上设置2～3层明沟及相应集水坑，分层阻截上部土体中的地下水。排水沟和集水井设置方法及尺寸，基本与“普通明沟和集水井排水法”相同，应注意防止上层排水沟地下水流向下层排水沟冲坏边坡造成塌方。适用于基坑深度较大，地下水位较高以及多层土中上部有透水性较强的土。可避免上层地下水冲刷边坡造成塌方，减少边坡高度和水泵扬程，但挖土面积增大，土方量增大。

9.井点降水在基坑施工时的意义基坑开挖施工与降水基坑的开挖施工，无论是采用支护体系的垂直开挖还是放坡开挖，如果施工地区的地下水位较高，都将涉及到地下水对基坑施工的影响这一问题。当开挖施工的开挖面低于地下水位时，土体的含水层被切断，地下水便会从坑外或坑底不断地渗入基坑内，另外在基坑开挖期间由于下雨或其它原因，可能会在基坑内造成滞留水，这样会使坑底地基土强度降低，压缩性增大。这样一来，从基坑开挖施工的安全角度出发，对于采用支护体系的垂直开挖，坑内被动区土体由于含水量增加导致强度、刚度降低，对控制支护体系的稳定性、强度和变形都是十分不利的；对于放坡开挖来讲，也增加了边坡失稳和产生流砂的可能性。从施工角度出发，在地下水位以下进行开挖，坑内滞留水一方面增加了土方开挖施工的难度，另一方面也使地下主体结构的施工难以顺利进行。而且在水的浸泡下，地基土的强度大大降低，也影响了其承载力。因此，为保证深基坑工程开挖施工的顺利进行，同时保证地下主体结构施工的正常进行以及地基土的强度不遭受损失，一方面在地下水位较高的地区，当开挖面低于地下水位时，需采取降低地下水位的措施；另一方面基坑开挖期间坑内需采取排水措施以排出坑内滞留水，使基坑处于干燥的状态，以利于施工。10.引发流砂的因素根据常发生流砂地区的工程实践及土工分析，可发现引起流砂的因素大致有：1)．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；2)．土的颗粒组成中粘土含量小于10%，而粉砂含量大于75%；3)．土的不均匀系数D60/D10<5（式中D60为限定颗粒，即小于某粒径的土粒重量计百分数为60%时；D10为有效粒径，即小于某粒径的土粒重量计百分数为10%时）。易发生流砂地区取得不均匀系数的值在1.6～3.2之间；4)．土的含水量大于30%；5)．土的空隙率大于43%；6)．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250mm11.流砂防范措施

防范流砂的措施

防范流砂现象的产生，可根据其产生机理从两方面入手：一方面可以通过减小水位差，另一方面可以通过增加地下水的渗流路线，从而减小其水力坡度，达到防范流砂的目的。在具体施工时，可以采取降水或设置挡水帷幕等措施。

1)．降水

根据开挖工程的具体情况，包括工程性质、开挖深度、土质条件等，并综合考虑经济等因素而采取相适应的降水方法。开挖深度较浅的基坑（H≤6m）可采取用普通轻型井点；深基坑（H>6m）可考虑采用喷射井点、深井井点等井点降水措施，也可以结合基坑的平面形状及周围环境条件，采用多级轻型井点或综合多种井点降水方式以达到经济合理的降水效果。

2)．挡水帷幕

挡水帷幕的作用为加长地下水渗流路线，以阻止或限制地下水渗流到基坑中去。常用挡水帷幕的种类主要包括：

（1）钢板桩

钢板桩作为挡水帷幕的有效程度取决于板桩之间的止口锁合程度及钢板桩的长度。一般在板缝间易漏水，因此钢板桩挡水帷幕只能阻挡较大水流，水中小工程的施工，可在四周打设钢板桩，进行水下挖土然后水下浇筑混凝土以止水，而水下混凝土封闭必须能承受上升的压力。对于一般基坑工程还需结合降水或其它挡水措施以增强挡水效果。

(2)水泥搅拌桩

水泥搅拌桩相互搭接形成挡水帷幕是近年来常用的挡水措施。水泥搅拌桩桩身1渗流系数极小，可以达到较好的挡水效果。当水泥搅拌桩间搭接处间断施工时，可能会造成搭接处结合不严密而漏水，这可以通过合理组织施工或采取局部注浆措施来进行防治。

（3）地下连续墙

地下连续墙墙身为钢筋混凝土，挡水效果好，我国首次应用地下连续墙便是作为水库截水防渗之用。但地下连续墙造价昂贵，作为挡水帷幕使用一般仅在超大型重要工程中采用，在基坑工程中地下连续墙一般作为支护墙体，同时起到挡水的作用。在地下连续墙用于挡水时需要注意其槽段间接头处的质量以防止漏水，必要时可采取局部注浆措施以加强挡水效果。

（4）注浆挡水帷幕

沿基坑边采用压密注浆形成密闭挡水帷幕可起到截流地下水以防止流砂的目的。注浆材料可以采用水泥浆或化学浆液，常用的有：水泥和水；水泥、膨润土、减少表面张力的粘合剂和水；硅胶、Am-9、丙凝等。

（5）冻结法

采用冻结法将基坑周围或坑底土体一定范围内地下水冻结，一方面起到加固土体，同时作为支护的作用，另一方面达到挡水以防流砂的目的。12.轻型井点管沉设采用水冲法时冲孔所需的水流压力在沉设井点时，冲孔是保证质量的重要的一环。冲孔时水压力不宜过大或过小。另外当冲孔达到设计深度时，需尽快减低水压。下表为一般情况下冲孔时的冲水压力。

冲孔所需的水压力土的名称冲水压力（MPa）

松散的细砂0.25-0.45

软粘土、软质粉土粘质土0.25-0.50

密实的腐殖土0.50

原状的细砂0.50

松散中砂0.45-0.55

黄土0.60-0.65

原状的中粒砂0.60-0.70

中等密实的粘土0.60-0.75

砂石土0.85-0.90

塑性粗砂0.85-1.15

密实粘土，密实粉质粘土0.75-1.25

中等颗粒的砂石1.0-1.25

硬粘土1.25-1.50原状粗沙砾1.35-1.5013．套管法井管埋设为保证施工时井点周围滤砂层的质量设计要求，可采用套管法施工。施工时用吊车先将套管就位，然后开泵冲孔，当套管下沉时，渐渐加大高压水泵的压力，必须控制下沉速度。在上海地区，当工作水压力为0.8MPa时，下沉速度控制在0.3～0.8m/min，遇见粘土层时，套管要缓慢起落冲沉，一加大冲击面。有时，为加速下沉，应将工作水压力提高1.2～1.5MPa。当冲孔深度达到设计标高时，需继续冲洗一段时间，根据土质情况可以减小工作水压力或维持原来的水压力。在井点未放入套管以前，先倒入少量砂，其作用为带泥砂沉淀并防止井点插入粘土中，一般孔深比井点埋设标高深1m左右，然后再将井点防入套管内，砂分2～3次填完，最后拔出套管。如一次填到设计标高，井点易被挤在套管内，此时则可以应用振动器助拔套管，否则在套管提升时会将井点一起带出，井点就会高出设计标高。为使井点处于中间位置，在滤管顶部可利用3根钢筋制成的定位导向器，放入时向外伸张，井点拔出时可收紧。14．射水法井管沉设利用射水法进行井点管的埋设就是在井点管下安装射水或滤管，在地面挖小坑，将射水或井点管插入后，下有射水球阀，上接可旋动节管和高压胶管、水泵等。利用高压水在井管下端冲刷土体，使井点管下沉。下沉时，随时转动管子，以增加下沉速度，并保证垂直。射水压力为0.4～0.6MPa，当为大颗粒砂粒土时，应为0.9～1.0MPa，冲至设计深度后，取下软管，再与集水总管连接，抽水时球阀可以自由关闭。冲孔直径一般为300mm，冲孔深度应比滤管底申0.5m左右，以利沉泥。灌砂方法要求与水冲发相同。本法优点为一次冲孔成，直接埋管。其构造如图。15.套管水冲法井管沉设采用套管水冲法进行井点管的埋设(如图)就是用套管或高压水冲枪冲孔。冲枪由套管、冲孔高压水管、反冲洗高压水管和喷嘴等组成。在冲枪下端沿圆周布置10?8mm垂直向下的喷嘴，头部沿圆周切成锯齿形水口，以利套管下沉。为使套管内部土柱迅速脱离，内设两层12?10mm的向心45o角的喷嘴。冲枪工作时，用高压水泵将0.8~1.0MPa，高压水通过高压水管、喷嘴射入土中，以0.6m/min的速度冲土下沉，泥浆水不断返向上部流出，至设计标高后，停止冲水，通过反冲管供给0.4~0.6MPa的高压水，使套管内泥浆稀释，至出清水，然后沉设井点管，在充填过滤砂的同时，将套管或冲枪缓缓拔出，随拔随填入过滤砂，在接近地面的顶端，用粘土将孔口封死，井点埋设即告完成。本法成孔直径（?450mm）和砂井质量能保证，不会泥土堵塞，井点渗水效果好。1.8土方填筑土方填筑与压实对土方工程质量有很大影响，应熟悉填筑和压实的基本要求。填筑要求包括土质要求、填土方法、压实方法等，对压实的要求则有压实功、土的含水量以及铺土厚度等。学习中对涉及到的有关物理概念应予以理解，这样对工程中的一些现象可以从基本概念出发来理解，便于学懂和掌握，如，不同的压实机械适用于不同的土质；又如，含水量对填土压实的影响等，都可以从物理概念出发来理解。但一些关键数据和有关规定则必须记忆，如有机质含量超过5%的土不得作为回填土、填土的分层厚度要求等。对填土压实的检验方法与要求也应了解，在不同的工程中常采用不同的方法，但它们所用的指标基本一致。第二章桩基础工程2.1概述1.建（构）筑物的基础形式有哪几种？一般如何选用？

2.不同形式承载桩的桩身应力分布应是怎样的？

3.按施工方法桩可分成哪几类？

4.桩型和成桩工艺的选择依据主要有哪些？

答：2．不同形式承载桩的桩身应力分布应是怎样的？

答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩为摩擦型桩，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受的桩为端承摩擦型桩；在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受的桩为端承型桩，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩为摩擦端承型桩。承载桩类型不同，应力分布也不相同。应力分布如图所示。ａ摩擦型ｂ端承摩擦型ｃ摩擦端承型ｄ端承型3．答：按桩的施工方法，桩可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，或有的用高压水冲沉入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩等。4．答：桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。2.2预制桩施工1.土木工程中什么情况下需采用桩基础?

2.桩有哪些类型?[1][2]

3.预制桩制作，搬运，堆放有哪些要求?[1][2]

4.锤击法施工设备是怎样的?

5.打桩前要做哪些准备工作?

6.打桩的顺序如何确定?

7.打桩方法的要点有哪些?

8.打桩质量如何控制?

9.打桩有哪些公害？如何防治？

10.静力压桩如何施工？[施工方案][施工计划][施工平面图]

答：4．

锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度或达到持力层。这是最常用的一种沉桩方法。打桩机包括桩锤、桩架和动力装置。5．打桩前应做好下列准备工作：处理架空(高压线)和地下障碍物，场地应平整，排水应畅通，并满足打桩所需的地面承载力；设置供电、供水系统；安装打桩机等。施工强还应做好定位放线。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的区域，水准点设置不少于2个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。6．打桩顺序合理与否，会直接影响打桩速度、打桩质量及周围环境。当桩距小于4倍桩的边长或桩径时，打桩顺序尤为重要。打桩顺序影响挤土方向。打桩向哪个方向推进，则向哪个方向挤土。根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：由一侧向单一方向进行（图2-4a）；自中间向两个方向对称进行（图2-4b）；自中间向四周进行（图2-4c）。第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土朝一个方向挤压而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于密集桩群，应采用自中间向两个方向或向四周对称施打的顺序；当一侧毗邻建筑物或有其他须保护的地下、地面构筑物、管线等时，应由毗邻建筑物处向另一方向施打。

a）由一侧向单一方向进行；b）由中间向两个方向进行；c）由中间向四周进行

图2-4打桩顺序

此外，根据桩及基础的设计标高，打桩宜先深后浅；根据桩的规格，则宜先大后小，先长后短。这样可避免后施工的桩对先施工的桩产生挤压而发生桩位偏斜。7．

打入预制桩－第一节桩体打入预制桩－电焊接桩打入预制桩－末节桩体8．打桩的质量控制包括打桩前、打桩过程中的控制以及施工后的质量检查。

施工前应对成品桩做外观及强度检验，锤击预制桩，应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。接桩用焊条或半成品硫磺胶泥应有产品合格证书，或送有关部门检验。

打桩开始前应对桩位的放样进行验收，桩位放样允许偏差对群桩为20mm、对单排桩为10mm。

施工过程中应检查桩的桩体垂直度、沉桩情况、贯入情况、桩顶完整状况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。对电焊接桩，重要工程应对电焊接头做10%的焊缝探伤检查。

打桩时，桩顶破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，在采取相应的技术措施后，方可继续施打。打桩时，除了注意桩顶与桩身由于桩锤冲击破坏外，还应注意桩身受锤击拉应力而导致的水平裂缝，在软土中打桩，在桩顶以下1/3桩长范围内常会因反射的张力波使桩身受拉而引起水平裂缝。开裂的地方往往出现在吊点和混凝土缺陷处，这些地方容易形成应力集中。采用重锤低速击桩和较软的桩垫可减少锤击拉应力。

此外，还应监测打桩施工对周围环境有无造成影响。

打桩施工结束后，应进行桩基工程的桩位验收。打入桩的桩位偏差，必须符合表2-2的规定。序号项目允许偏差（mm）1盖有基础梁的桩垂直于