土方工程施工

主讲：王存芳班级：建D0907班建D0908班

建筑施工技术第三节土方工程施工要点★组织土方工程施工的要求（1）在条件允许的情况下应尽可能采用机械化施工；（2）要合理安排施工计划，尽量避开冬、雨期施工；（3）为了降低土石方工程施工费用，减少运输量和占用农田，要对土方进行合理调配、统筹安排。（4）在施工前要做好调查研究，拟定合理的施工方案和技术措施，以保证工程质量和安全，加快施工进度。一、施工准备(1)修筑好临时道路及供水、供电等临时设施。(2)做好材料、机具、物资、施工机械及人员的准备工作。(3)场地清理(地上与地下不明障碍物)(4)排除地面水（排水沟、截水沟、挡水土坝）(5)制定施工方案(6)设置测量控制网，打设方格网控制桩，进行建筑物、构筑物的定位放线等。(7)根据土方施工设计做好边坡稳定、基坑(槽)支护、降低地下水等土方工程的辅助工作。操作步骤基槽放线在拟建场地定出房屋角点（控制点）的坐标；在房屋外侧沿控制点垂直和水平方向0.5M-1.0M处打入龙门桩；将各龙门桩用钢管连接（或用尼龙绳拉连），在钢管上用红漆标记房屋轴线位置（或在尼龙绳上挂彩色包装绳标记房屋轴线位置）；用测量仪复核轴线位置；在标记位置点用尼龙绳拉连，定出中心轴线，根据中心轴线用白石灰在地面上撒出基槽开挖边线，之后撤出尼龙绳。钢筋混凝土条形基础平面图基坑放线在拟建场地定出房屋角点（控制点）的坐标；在房屋外侧沿控制点垂直和水平方向0.5M~1.0M处打入龙门桩；将各龙门桩用钢管连接（或用尼龙绳拉连），在钢管上用红漆标记房屋轴线位置（或在尼龙绳上挂彩色包装绳标记房屋轴线位置）；用测量仪复核轴线位置；在标记位置点用尼龙绳拉连，定出中心轴线，根据中心轴线用白石灰在地面上撒出中心轴线，之后撤出尼龙绳。根据基础平面图和柱定位图推算出柱中心点离轴线的距离，用木桩（或钢筋、电焊条）在地面上定出柱基的中心点（形心点）位置；在每个柱基的中心线上沿水平、垂直方向按已经确定的柱基上口边线尺寸放出柱基上口挖土灰线；根据柱形心与基础形心重合原理复核所放灰线的正确性。操作步骤独立基础平面图桩基础平面图操作步骤基底标高控制根据地面±0.00标高的参考点到自然地面的高度推算出挖土深度；当基槽或基坑挖土深度到达离预计深度还有约200MM时停止挖土；人工清理基底余土到接近基底位置；当挖土深度≤2.0M时，可以用测量用标尺和测量仪直接得出基底标高；当挖土深度＞2.0M时，可在槽或坑壁标高H处每各2-4M及拐角处打一水平桩，作为清理基底余土或基底标高的依据。二、土方边坡坡与土壁壁支护土壁塌方方的原因因

1、、边坡过陡陡，使土土体的稳稳定性不不足导致致塌方；；尤其是是在土质质差开挖挖深度大大的坑槽槽中。2、雨雨水、地地下水渗渗入土中中泡软土土体，从从而增加加土的自自重同时时降低土土的抗剪剪强度，，这是造造成塌方方的常见见原因。。

3、、基坑上上口边缘缘附近大大量堆土土或停放放机具、、材料，，或由于于行车等等动荷载载，使土土体中的的剪应力力超过土土体的抗抗剪强度度。4、土壁壁支撑强强度破坏坏失效或或刚度不不足导致致塌方。。1、土方方边坡(1)边边坡稳稳定条件件及其影影响因素素GCT边坡稳定条件示意地基与基基础工程程施工工工艺标准准（QCJJT-JS02-2004）深度≤1.0M密实中中密的砂砂土和碎碎石土（（充填物物为砂））

深度度≤1.25M硬塑、、可塑的的粘质砂砂土和砂砂质粘土土

深度度≤1.5M硬塑、、可塑的的粘土和和碎石类类土（充充填物为为粘性土土）深深度≤2M坚硬硬的粘土土挖挖方超过过上述深深度时应应考虑放放坡或支支挡土板板2、土土壁支支护(一)基槽槽支护护结构构开挖较较窄的的沟槽槽，多多用横横撑式式土壁壁支撑撑。横撑式支撑（a）间断式水平挡土板支撑；（b）垂直挡土板支撑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－调节螺栓（a）（b）断续式式（挖挖土深深度小小于3m））连续式式（挖挖土深深度小小于5m））垂直挡挡土板板（挖挖土深深度不不限））(二)基坑坑支护护结构构（a）（b）（c）支撑计算土压力（a）密砂；（b）松砂；（c）粘土案例1．水水泥土土挡墙墙（1））图解解：水泥土墙的一般构造（a）水泥土墙剖面；（b）连续式劲性水泥土墙平面；（c）格栅式平面布置1－搅拌桩；2－插筋；3－面板；4－H型钢；41（a）（c）(2)水泥泥土搅搅拌桩桩的施施工搅拌水泥土墙施工流程（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（3））特点点与适适用范范围水泥土土墙按按施工工机具具和方方法不不同，，分为为深层层搅拌拌法、、旋喷喷法和和粉喷喷法。。案例2．土土钉墙墙与喷喷锚支支护(1)土钉钉墙支支护土钉墙支护1－土钉；2－喷射混凝土面层；3－垫板（2））土钉钉墙支支护的的施工工土钉墙墙的施施工顺顺序为为：按设计计要求求自上上而下下分段段、分分层开开挖工工作面面，修修整坡坡面埋设喷喷射混混凝土土厚度度控制制标志志，喷喷射第第一层层混凝凝土钻孔，，安设设土钉钉钢筋筋注浆，，安设设连接接件绑扎钢钢筋网网，喷喷射第第二层层混凝凝土设置坡坡顶、、坡面面和坡坡脚的的排水水系统统。若土质质较好好亦可可采取取如下下顺序序：开挖工工作面面、修修坡绑扎钢钢筋网网成孔安设土土钉注浆、、安设设连接接件喷射混混凝土土面层层。（3））喷锚锚网支支护喷锚支护(a)喷锚支护结构；(b)土钉墙与喷锚网复合支护；(c)锚杆头与钢筋网和加强筋的连接1－喷射混凝土面层；2－钢筋网层；3－锚杆头；4－锚杆(土钉)；5－加强筋；6－锁定筋二根与锚杆双面焊接土钉墙墙的构构造要要求：：土钉墙墙的墙墙面坡坡度不不宜大大于1：0.1。土钉外外露端端部和和层面面有效效连接接在一一起，，设承承压板板和加加强筋筋。土钉长长度宜宜为开开挖深深度0.5～1.2倍，，土钉钉的间间距宜宜为0.6～1.2m，，土钉钉与水水平夹夹角为为10°～～20°。。土钉宜宜选用用Ⅱ、、Ⅲ级级锣纹纹钢筋筋，直直径16～～32，钻钻孔直直径70～～120。。面层喷喷射砼砼强度度等级级不宜宜低于于C20。。喷射砼砼面层层厚度度宜为为80～200，通通常采采用100。喷射砼砼面层层中配配钢筋筋网，，采用用I级级钢筋筋、直直径6～10，，间距距150～～300，，钢筋筋网搭搭接长长度大大于300。注浆材材料水水泥净净浆或或水泥泥砂浆浆，其其强度度不低低于M10。案例3、排排桩式式挡墙墙挡土灌注桩支护形式（a）间隔式；（b）双排式；（c）连续式1－挡土灌注桩；2－连系梁（圈梁）；3－前排桩；4－后排桩案例4．板板桩挡挡墙（1））型钢钢横挡挡板挡挡墙型钢桩横档板支护1一型钢桩；2一横向挡土板；3－木楔（2））钢板板桩挡挡墙常用钢板桩截面形式(a)一字形钢板桩；(b)U形板桩(“拉森”板桩)（a）三、施施工排排水与与降水水1、明明排水水法原则：：尽量利利用原原有的的排水水系统统，或或将临临时性性排水水设施施与永永久性性设施施相结结合使使用。。方法：：截流流、疏疏导、、抽取取注意排排水沟沟的设设置1）、、一般般应设设在基基础范范围以以外；；2）、、排水水沟底底宽应应不少少于0.2～0.3m；；3）、、沟底底设有有0.2％％～0.5％的的纵坡坡；4）、、在开开挖阶阶段，，排水水沟深深度应应始终终保持持比挖挖土面面低0.4～0.5m注意集水井井的设设置1）、、集水水井应应设置置在基基础范范围以以外的的边角角处；；2）、、集水水井一一般应应设在在基础础范围围以外外基底底最低低处，，排水水沟的的末端端；3）、、集水水井的的宽度度或直直径一一般为为0.6-0.8M；4）、、集水水井的的个数数应根根据水水量和和水泵泵抽水水能力力每隔隔20-40M设一一个；；5）、、集水水井的的顶标标高应应始终终比挖挖土面；；6）、、当挖挖土接接近底底标高高时，，集水水井的的顶标标高应应比挖挖土面面低1.0-2.0M，，在井井底铺铺0.3M碎石石滤水水层，，以免免在抽抽水时时将基基底的的泥沙沙抽出出，并并防止止井底底的土土被搅搅动。。图1-22集水井降水法1－排水沟；2－集水井；3－离心式水泵；4－基础边线；5－原地下水位线；6－降低后地下水位线集水井井法是是在基基坑开开挖过过程中中，沿沿坑底底的周周围或或中央央开挖挖排水水沟，，并在在基坑坑边角角处设设置集集水井井。将将水汇汇入集集水井井内，，用水水泵抽抽走(图1—18)。这这种方方法可可用于于基坑坑排水水，也也可用用于降降水※、流流砂及及其防防治1．流流砂发发生的的原因因动水压压力是是流砂砂发生生的重重要条条件。。流动动中的的地下下水对对土颗颗粒产产生的的压力力称为为动水水压力力。ρWh1F－ρWh2F－TLF＝0图1—25动水压力原理图(a)水在土中渗流的力学现象；(b)动水压力对地基土的影响l、2－土颗粒（a）（b）1TLF由上式式可知知，动动水压压GD与水力力坡度度I成成正比比，水水位差差越大大，动动水压压力越越大，，而渗渗透路路程越越长，，动水水压力力越小小。产生流流砂现现象主主要是是由于于地下下水的的水力力坡度度大，，即动动水压压力大大，而而且动动水压压力的的方向向(与与水流流方向向一致致)与与土的的重力力方向向相反反，土土不仅仅受水水的浮浮力，，而且且受动动水压压力的的作用用，有有向上上举的的趋势势，当动水水压力力等于于或大大于土土的浸浸水密密度时时，土土颗粒粒处于于悬浮浮状态态，并并随地地下水水一起起流入入基坑坑，即即发生生流砂砂现象象。2．流流砂的的防治治流砂防防治的的主要要途径径是减减小或或平衡衡动水水压力力或改改变其其方向向。具具体措措施为为：（1））水下下挖土土法（2））打钢钢板桩桩（3））抢挖挖法（4））作地地下连连续墙墙法（5））在枯枯水季季节开开挖（6））井点点降水水法※井点点降水水法井点降降水法法就是是在基基坑开开挖前前，预预先在在基坑坑四周周埋设设一定定数量量的滤滤水管管(井井)，，利用用抽水水设备备从中中抽水水，使使地下下水位位降落落到坑坑底标标高以以下，，并保保持至至回填填完成成或地地下结结构有有足够够的抗抗浮能能力为为止。。4、一一般轻轻型井井点1.轻轻型井井点设设备轻型井井点设设备是是由管管路系系统和和抽水水设备备组成成。管管路系系统包包括：：井点点管(由井井管和和滤管管连接接而成成)、、弯联联管及及总管管等。。图1-22轻型井点法降低地下水位全貌图1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房6－原有地下水位线；7－降低后地下水位线

图1-26滤管构造1－钢管；2－管壁上的小孔；3－缠绕的塑料管；4－细滤网；5－粗滤网；6－粗铁丝保护网；7－井管；8－铸铁头图1－27真空泵轻型井点设备工作原理简图l－滤管；2－井管；3－弯管；4－阀门；5－集水总管；6－闸门：7－滤网，8－过滤室，9－淘砂孔；10－水气分离器；11－浮筒；12－阀门：13－真空计；14－进水管；15－真空计；16－副水气分离器；17－挡水板；18－放水口；19－真空泵；20－电动机；2l－冷却水管；22－冷却水箱；23－循环水泵；24－离心水泵轻型井井点设设备参参数1、滤滤管：：（进进水设设备））长：，，直径：：38MM或或51MM；材料：：无缝钢钢管（（管壁壁上钻钻有直直径为为12-18MM的的呈梅梅花形形排列列的滤滤孔，，滤孔孔面积积为滤滤管表表面积积的20%-25%）；；沿钢管绕成成螺旋形的的塑料管；；细滤网和粗粗滤网（孔孔径不同，，内层为30-50孔/CM2的黄铜丝或或尼龙丝布布的细滤网网或棕皮。。）粗铁丝保护护网（孔径径不同，内内层为3-10孔/CM2的同样材料料粗滤网或或棕皮。））2、井点管管直径：38MM或51MM材料：钢管管3、集水总总管直径：100-127MM材料：无缝缝钢管长：4M4、抽水设设备常用的：W5、W6型干式真真空泵、射射流泵、隔隔膜泵等负荷长度：：100-120M，5.轻型井井点布置1)平面布布置图1-28单排井点布置简图(a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2－点管；3一抽水设备基坑或沟槽槽宽度＜6M,降水水深度≯5M,布置置在地下水水流的上游游，两端延延伸长度≮≮坑槽宽度度。2)环形布置图1-30环形井点布置简图(a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2一井点管；3一抽水设备井管的埋置置深度H，，可按下式式计算：H≥H1十h十iL(m)(1-32)式中H1——总管平平台面至基基坑底面的的距离(m)；h——基坑中中心线底面面至降低后后的地下水水位线的距距离，一般般取0.5～1.0m；i——水力坡坡度，根据据实测：环环形井点为为1／10，单排线线状井点为为1／4；；

图1－31二级轻型井点1－第一层井点管；2－第二层井点管3．轻型井井点计算（1)井井型判定图1-29水井的分类（a）无压完整井；（b）无压非完整井（c）承压完整井（d）承压非完整井（2）涌水水量计算①无压完整整涌水量

图1-30环形井点涌水量计算简图(a)无压完整井；(b)无压非完整井(m3／d)式中K——渗透透系数(m／d)，，应由实验验测定;H——含水水层厚度(m)；S——水位位降低值(m)；R——抽水水影响半径径(m)，，取：x0——环形井井点的假想想半径(m)：F——基坑坑周围井点点管所包围围的面积(m2)。②无压非完完整井涌水水量(m3／d)有效深度H0值表表1－12S’／(S’＋l)0.20.30.50.8H01.3(S’＋l)1.5(S’＋l)1.7(S’＋l)1.85(S’＋l)注：表中S’为井管内水水位降低深深度；l为滤管长度度。③承压完整整井涌水量量承压完整井井环形井点点涌水量计计算公式为为式中M——承压压含水层厚厚度(m)；K、R、x0、S——与与公式(1-22)相同。：：(m3／d)（3)确确定井点管管数量与井井距①单井最大大出水量单井的最大大出水量q，主要取决决于土的渗渗透系数、、滤管的构构造与尺寸寸，按下式式确定：式中d——滤管直直径(m)；l——滤管长长度(m)；K——渗透透系数(m／d)。。(m3／d)②最少井数数井点管的的最少根根数nmin，按下式式计算：：式中1.1——备备用系数数，考虑虑井点管管堵塞等等因素。。其它符符号同前前。③最大井井距式中L———总管长长度(m)；(根)(m)确定井点点管间距距时，还还应注意意以下几几点：(a)井井距过小小时，彼彼此干扰扰大，影影响出水水量，因因此井距距必须大大于15倍管径径。(b)在在渗透系系数小的的土中井井距宜小小些，否否则水位位降落时时间过长长。(c)靠靠近河流流处，井井点宜适适当加密密。(d)井井距应能能与总管管上的接接头间距距相配合合。根据实际际采用的的井点管管间距，，最后确确定所需需的井点点管根数数。4．轻型型井点的的施工埋设井点点的程序序是：放线定位位打井孔埋设井点点管安装总管管用弯联管管将井点点管与总总管接通通安装抽水水设备。。

图1—31井点管的埋设(a)冲孔；（b）埋管1一冲管，2一冲嘴；3一胶皮管；4一高压水泵，5一压力表；6一起重吊钩；7一井点管，8一滤管；9一填砂；10一粘土封口（a）（b）井点管的的埋设——水冲法法用起重设设备将冲冲管吊起起并插在在井点位位置；开动高压压水泵，，将土冲冲松（冲冲孔直径径一般为为300MM，，冲孔深深度宜比比滤管底底深0.5M左左右）；；井孔冲成成后，立立即拔出出冲管，，插入井井点管；；在井点管管与孔壁壁之间迅迅速填灌灌砂滤层层（填到到滤管顶顶上1~1.5M），，以防孔孔壁塌土土；井点填砂砂后，在在地面一一下0.5~1.0M范围内内须用黏黏土封口口，以防防漏气。。接通总管管与抽水水设备试试抽水（（检查有有无漏水水、漏气气，出水水是否正正常，有有无淤泥泥现象。。）井点管的的使用连续不断断抽水准备双电电源经常观测测真空度度（一般般不低于于5.3~66.7KPa））检查井点点管有无无淤塞。。井点管正正常出水水规律：：先大后后小，先先混后清清。（二）喷喷射井点点当基坑开开挖较深深，降水水深度要要求较大大时，可可采用喷喷射井点点降水。。其降水水深度可可达8～～20m，可可用于渗渗透系数数为0.1～50m／d的的砂土、、淤泥质质土层。。喷射井点点施工顺顺序是：：安装水泵泵设备及及泵的进进出水管管路；铺设进水水总管和和回水总总管；沉设井点点管(包包括灌填填砂滤料料)，接接通进水水总管后后及时进进行单根根试抽、、检验；；全部井点点管沉设设完毕后后，接通通回水总总管，全全面试抽抽，检查查整个降降水系统统的运转转状况及及降水效效果。图1-35喷射井点设备及平面布置简图(a)喷射井点设备简图；(b)喷射扬水器原理图；(c)喷射井点平面布置1－喷射井管；2－滤管；3－进水总管；4－排水总管；5一高压水泵；6－集水池；7－水泵；8－内管；9－外管；10－喷嘴；11混合室；12－扩散管；13－压力表（c）（b）（a）（三）管管井井点点管井井点点就是沿沿基坑每每隔一定定距离设设置一个个管井，，每个管管井单独独用一台台水泵不不断抽水水来降低低地下水水位。在在土的渗渗透系数数大(20～200m／d)的土层层中，宜宜采用管管井井