1第一章 土方工程
3、人工降低地下水位
人工降水法(井点降水法),就是在基坑开挖前,预 先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备 连续不断地抽水,使地下水位降至基底以下,直至基础施工 完毕为止。因此,在基坑土方开挖过程中保持干燥,从而根 本上消除了流砂现象,改善了工作条件。同时,由于土层水 分排除后,还能使土密实,增加地基土地承载能力。在基坑 开挖时,土方边坡也可陡些,从而减少了挖方量。 人工降水法有: 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。
2、基槽土方量计算
基槽的土方量可以沿长度方向分段后,再 用同样方法计算(见图2)
V1= L1 (F1+4F0+F2)
6
式中:V1—第一段的土方量(m3) L1—第一段的长度(m)
(2)
则总土方量为各段的和即:
V=V1+V2+……Vn
式中V1、V2……Vn---各段的土方量(m3) 图2 基槽土方量计算
一 、土方工程的分类及特点
2. 土方施工特点 ⑴工程量大,劳动强度高: 采用机械化或综合机械化方法进行施工。 ⑵施工条件复杂:施工时受地下水文、地质、 地下障碍、气候等因素的影响较大,不可确定 的因素也较多。 ⑶受场地限制: 施工场地狭窄,周围建筑较多, 往往由于施工方案不当,导致周围建筑设施出 现安全与稳定的问题.
密实、中密的砂土和碎石类土——1.0m;
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m; 硬塑、可塑的粘土和碎石类土——1.5m; 坚硬的粘土—2.0m。
根据工程实践调查分析,造成边坡塌方的主要原因 有以下几点:
1、未按规定放坡 土体本身稳定性不够而产生塌方;
2、基坑上边缘附近堆物过重,使土体中产生的剪应力超
个总体规划,做到场地排水畅通,特别是雨期施工,应将
地面水尽快排走,以保证场地土体干燥。 在山坡地形施工时,先作好永久性(或临时)截水沟, 阻止山坡水流入施工现场。在平坦地区施工时,除开挖排 水沟外,必要时还应修筑土堤,以阻止场外水流入施工场 地。
(二)降低地下水位 在土方开挖过程中,当基坑(槽)底面位于地下水 位以下时,土的含水层被切断,地下水会不断地渗入基 坑。雨季施工时,地面水也会流入基坑,为了保证施工 的正常进行,一般采用明沟排水法和人工降低地下水位
4)计算各方格的土方量
按方格网底面积图形和公式,设计各方格内的挖方 或填方量。
5)边坡土方量计算
场地的挖方区和填方区的边沿,都需做成边坡。边 坡的土方量可以按三角棱锥体和三角棱柱体的体积公式 进行近似计算。
2、断面法
• 1)划分横截面 • 2)画横截面图形 按比例绘制每个横截面的自然地面和设计地面的
1)轻型井点的主要设备
轻型井点的设备包括管路系统和抽水设备两部分。
1—地面; 2—水泵房; 3—总管; 4—弯联管; 5—井点管; 6—滤管; 7—原地下水位; 8—降水后水位; 9—基坑地面 ⑴ 管路系统包括:滤管、井点管、弯联管及总管等。 ⑵ 抽水设备是由真空泵、离心泵和集水箱(又叫水气分离器)等组成。
一 、土方工程的分类及特点 1. 土方工程分类
⑵ 基坑(槽)开挖: 指开挖宽度在3 m以内,长宽 比≥ 3的基槽或长宽比 < 3,底面积在 20 m2 以内的 基坑进行的土方开挖过程。
⑶ 基坑(槽)回填: 基础完成后的基槽、房心需 回填,为确保填方的强度和稳定性,必须正确选择填
方土料与填筑方法。填筑应分层进行,并尽量采用同 类土填筑。
2.土壁支撑
当基础埋置较深,场地狭小不能放坡或由于土质原因
放坡后土方量过大时,应加设挡土支撑,以防土壁坍塌 发生事故。常见支撑的方法有: 1)横撑式支撑和板式支撑 2)板式支撑有木板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩等。 3)钢板桩的种类较多,常见的有平板式和波浪形板桩 两种。
三、施工排水
( 一)地面排水 为保证施工顺进行,对施工现场的排水系统,应有一
5 、好土用在回填质量要求高的地区。 6、选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序,防止土方
运输出现对流和乱流现象,同时有利于机具调配、机械化施工。
第三节 土方工程施工准备 与辅助工作
一、 施工准备及定位放线 二、 土方边坡与土壁支撑 三、 施工排水
一、 施工准备及定位放线
1. 施工准备工作
二、土的分类与现场鉴别方法
土的种类繁多,其分类方法也很多,在工程 上, 土根据开挖难易程度分为八类。(中表1-1)其
中1~4类土为土,5~8类土为岩石。
土的开挖难易程度直接影响土方工程的施工方
案,劳动量消耗和工程费用。土越硬,劳动量
消耗越多,工程成本越高。
三、 土的工程性质
1. 土的可松性 2. 土的天然含水量
龙门板的设置 龙门板(标志板);2—龙门桩;3—轴线钉;4—轴线桩(角桩);5—轴线; 6—控制桩(引桩、保险桩)
2. 定位与放线
3)放线:放线就是根据定位确定的轴线位置,用 石灰划出基槽(坑)开挖的边线,基槽(坑)上口尺 寸的确定应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土壤类 别及地下水情况确定是否留工作面或放坡。 工作面的留置要求为:砖基础不小于150mm,混 凝土及钢筋混凝土基础为300mm。
轮廓线。自然地面轮廓线与设计地面轮廓先之间的面积,
即为挖、填方的截面。 • 3)计算横截面面积 • 4)计算土方量 • 5)土方量汇总
三、土方调配
对挖方的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关 系进行综合协调的处理,其目的是使土方运输量或费 用最小,从而达到缩短工期和降低成本。
进行土方平衡与调配,必须综合考虑工程和现场 情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工
第二节 土方工程量计算
一、 基坑(槽)土方量的计算
1. 基坑土方量计算
所谓基坑是指长宽比 ≤ 3的矩形土体。 计算公式 :
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V=
(F1+4F0+F2 )
(1)
图1 基坑土方量计算
式中 V—土方工程量(m3); H—基坑深度(m); F1、F2—基坑上下的底面积(m2); F0—基坑中截面的面积(m2)
2、流砂现象 当基底挖至地下水位以下时,有时坑底土会成流动状态, 随地下水涌入基坑,这种现象称为流砂现象。
发生流砂现象时,土完全丧失承载力,工人难以立足,
土边挖边冒,难以达到设计深度,流砂严重时会引起基坑边 坡塌方,附近建筑物因地基被掏空而下沉、倾斜,甚至倒塌。
流砂现象产生的原因
动水压力大于等于土的浸水溶重 防治流砂现象的主要途径是改变动水压力的方向和减小 动水压力,其具体措施主要有: ⑴ 选择在全年最低水位季节施工 ⑵ 抛大石块 ⑶ 打钢板桩。 ⑷ 采用化学压力注浆或高压水泥注浆 ⑸ 人工降低底下水位
过土体的抗剪强度;
3、地面水及地下水渗入边坡土体,使土体的自重增大, 抗剪能力降低,从而产生塌方。
防止边坡塌方的主要措施有:
1、放足边坡:边坡的留置应合乎规范的要求。
2、按规定在边坡上堆土方或材料以及使用施工机械。堆土 或材料应距挖方边缘0.8m以外,高度不应超过1.5m。 3 、作好排水工作,防止地表水、施工用水和生活废水浸入 边坡土体。
二、场地平整土方量计算
当场地地形比较平坦时宜采用方格网法
当地形比较复杂或挖填深度较大,断面 不规则时,宜采用断面法
1、方格网法的计算步骤 1)划分方格。在地形图上根据平整场地范围, 根据要求的精度将场地划分为10~40m的方格 2)确定方格各角点标高。确定各角点自然标高, 当精度要求高时,用水平仪直接测定,当精度要 求不高时,可用插入法计算。 3)确定零点及零线。在同一个方格内 同时有填方和挖方时,施工标高为零的点 即为零点(不挖不填的点)把相邻的零点 连接起来的线称零线。
法。
1、明沟排水法 这种方法是在基坑(槽)开挖过程中,当基底挖至地 下水位以下时,沿基坑四周挖一定坡度的排水沟,设集水 井,使地下水沿沟流入井内,然后用水泵抽走。 集水井每隔20m~40m设置一个,集水井的宽度一般为 0.6~0.8m,深度保持低于挖土面0.8~1.0m,挖至设计标高后,
井底应低于坑底1~2m,并铺设碎石滤水层。
零点的确定方法是: 在相邻角点施工标高为一挖一填的方格边线上,用插入 法求出零点在方格边线上的位置,如图3,角点A的填方高度为 h1,角点B的挖方高度为h2,O为零点位置,距A点为 x,则:
ah1 x= h1 h2
(3)
式中:x—零点至计算基点(某角点)的距离; h1、h2—该方格边两端角点的挖填高度, 均用绝对值代入,h1为填方角点的填方高度,h2 为挖方角点的挖方高度; a—为方格边长 图3 零点位置计算示意图
二、土方边坡与土壁支撑
1. 土方边坡
土方边坡的坡度依其高度H与底宽度B之比来表示(图1—3), 边坡可以做成直线形边坡、阶梯形边坡及折线形边坡。
1—直线形;2—折线形;3—阶梯形 图1—3土方放坡
土方边坡坡度
m= 称为坡度系数
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定, 当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或 管沟底标高时,挖方边坡可作成直立土壁而不加支撑,但 深度不宜超过下列规定:
程的土方堆放和调运问题,根据实际情况,经过细致 全面研究,确定调配的原则后,才可着手进行土方平 衡与调配工作。
土方调配的原则:
1、应力求达到挖、填平衡和运距最短。
2、应考虑近期施工和后期利用相结合的原则。 3、应采取分区与全场相结合的原则。
4、土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。
1)建筑物定位:建筑物定位就是将建筑设计总平面图中建筑物外 轮廓的轴线交点测定到地面上。 2)为了进一步控制各轴线位置,应将主要轴线延长引测到安全地点 并做标志,称为控制桩。为了便于开槽后施工各阶段中能控制轴线位 置,可把轴线位置引测到龙门板上,用轴线钉标定。龙门板顶部标高 一般为±0.000m,以便控制挖基槽和基础施工时的标高(下图所示)。