《土木工程施工技术》案例
案例1.
某建筑外墙采用砖基础，其断面尺寸如图1所示，已知场地土的类别为二类，土的最初可松性系数为1.25，最终可松性系数为1.04，边坡坡度为1:0.55。
取50m 长基槽进行如下计算。
试求：
（1）基槽的挖方量（按原状土计算）；
（2）若留下回填土后，余土全部运走，计算预留填土量及弃土量（均按松散体积计算）。
图1 某基槽剖面基础示意图
解：
(1) 求基槽体积，利用公式 12F F V L 2+=
,（12F F =）得： (2) 砖基础体积：
预留填土量：
弃土量：
案例2.
某高校拟建一栋七层框架结构学生公寓楼，其基坑坑底长86m ，宽65m ，深8m ，边坡坡度1:0.35。
由勘察设计单位提供有关数据可知，场地土土质为二类土，其土体最初可松
性系数为1.14，最终可松性系数为1.05，试求：
（1）土方开挖工程量；
（2）若混凝土基础和地下室占有体积为23650m3，则应预留的回填土量；
（3）若多余土方用斗容量为3 m3的汽车外运，则需运出多少车？
解：
(1) 基坑土方量可按公式()102H V F 4F F 6
=++计算，其中， 底部面积为：
中部截面积为：
上口面积为：
挖方量为：
(2) 混凝土基础和地下室占有体积V 3=23650 m 3，则应预留回填土量：
(3) 挖出的松散土体积总共有：
故需用汽车运车次：
案例3.
某综合办公楼工程需进行场地平整，其建筑场地方格网及各方格顶点地面标高如图2所示，方格边长为30m 。
场地土土质为亚粘土（普通土），土的最终可松性系数为1.05，地面设计双向泄水坡度均为3‰。
按场地挖填平衡进行计算。
试求：
（1）场地各方格顶点的设计标高；
（2）计算各角点施工高度并标出零线位置；
（3）计算填、挖土方量（不考虑边坡土方量）；
（4）考虑土的可松性影响调整后的设计标高。
解：（1）初步确定场地设计标高， 由公式1234
0H 2H 3H 4H H 4n +++=∑∑∑∑ ，得
图2 场地方格网图
由公式 n 0x x y y H H l i l i =±± ，得：
同理 21H 52.53m = 22H 52.54m =
(2) 计算各角点施工高度，由公式 n n n h H H '
=- 可求得：
其他各角点的施工高度如下图3所示：
由公式 X i,j =ah A /(h A +h B ) ，确定零点为：
同理求出各零点，把各零点连接起来，形成零线，如图3所示。
图3 场地平整方格网法计算图
(3) 计算场地挖填方量：
总挖方量：
总填方量：
（4）调整后的设计标高： 由公式'
w s 't w s
V (K 1)Δh F F K --=+ ，得 因此，考虑土的可松性影响调整后的设计标高为：
案例4.
某工业厂房基坑土方开挖，土方量11500m3，现有型正铲挖土机可租用，其斗容量q=1m 3，为减少基坑暴露时间挖土工期限制在10天。
挖土采用载重量4t 的自卸汽车配合运土，要求运土车辆数能保证挖土机连续作业。
已知C K 0.9=，S K 1.15=，B K K 0.85==，c v 20km /h =，
31.73t /m ρ=（土密度），t=40s ，L=1.5km 。
试求：
（1）试选择w 1-100正铲挖土机数量N ；
（2）运土车辆数'N ；
（3）若现只有一台w 1-100液压正铲挖土机且无挖土工期限制，准备采取两班制作业，
要求运土车辆数能保证挖土机连续作业，其它条件不变。
试求：
① 挖土工期T ；
② 运土车辆数'N 。
解:
(1) 计算挖土机生产率：
取每天工作班数C=1,则挖土机数量由公式可知：
取N=3，故需3辆 W1-100型反铲挖土机。
(2) 汽车每车装土次数，由公式计算知，
C Q 4n 2.95K 0.91 1.73q 1.15Ks '=
==⨯⨯ρ （取3次） 则汽车每次装车时间：1t =n * t=32/3=2min ⨯；
取卸车时间：1m in t 2=；
操纵时间：2min t 3=；
则汽车每一工作循环延续时间：
则运土车辆的数量：
1T 14N 7t 2''=
== （辆）
由于三台挖土机同时作业，每台都需要连续作业，故需21辆运土车。
(3)① 由公式可知，挖土工期：
Q 11500T 14NPCK 1478.9620.85
===⨯⨯⨯(天) ② 除挖土机数量外，由于影响运土车数的条件均未变，为保证1台挖土机连续作业，故只需7辆运土车。
案例5.
某建筑基坑底面积为20m×32m，基坑深4m ，天然地面标高为±0.000，四边放坡，基坑边坡坡度为1：0.5。
基坑土质为：地面至-1.0m 为杂填土，-1.0m 至-10.0m 为细砂层，细砂层以下为不透水层。
施工期间地下水位标高为-1.2m ，经扬水试验得知，渗透系数k=15m/d 。
现有井点管长6m ，直径50mm ，滤管长1.2m ，采用环形轻型井点降低地下水位。
试求：
（1）轻型井点的高程布置(计算并画出高程布置图)；
（2）进行井点系统的设计计算；
（3）绘制轻型井点的平面布置图。
解：
（1）轻型井点的高程布置：
集水总管的直径选用127mm ,布置在000.0±标高上，基坑底平面尺寸为20m 32m ⨯，上口平面尺寸为
井点管布置距离基坑壁为1.0m ，采用环形井点布置，则总管长度为：
井点管长度选用6m ，直径为50m ，滤管长为1.2m ，井点管露出地面为0.2m ，基坑中
心要求降水深度为:
采用单层轻型井点，井点管所需埋设深度为:
符合埋深要求。
井点管加滤管总长为7m，井管外露地面0.2m，滤管底部埋深在 6.8m
-处，而不透水层在10.0m
-处，基坑长宽比小与5，可按无压非完整井环形井点系统计算。
轻型井点系统高程布置图如图4所示。
图4 高程布置图
（2）井点系统的设计计算
①按无压非完整井环形井点系统涌水量计算公式计算：
其中：
含水层有效深度:
3.8
0.76
3.8 1.2
S
S l
'
'
==
++
式中： S为井管处水位降低值，l为滤管的长度基坑中心的降水深度：S 3.3m
=
抽水影响半径：
故
()3
29.25 3.3 3.3m Q 1.336151593.76d
lg75.80lg17.74
⨯-⨯
=⨯⨯=
-
②单根井点出水量：
井点管数量：
井点管间距： 128L D 2.4m n 53===取2.0m
则实际井点管数量为：128 2.064÷=根 ③抽水设备的选用
根据总管长度为128m ，井点管数量64根。
水泵所需流量：3
3
m m Q 1.11593.761753.1473.0d h =⨯==
水泵的吸水扬程：s H 6.0 1.27.2m =+=
根据以上参数，查相关离心泵选用手册，选用W 7型干式真空泵。
（3）绘制轻型井点的平面布置图,如图5所示。
图5 平面布置图。