模块一土方工程施工.ppt

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1、 模块一模块一 土方工程施工土方工程施工一、能力要求一、能力要求1、能进行土方工程量计算、能进行土方工程量计算2、能合理选择土方施工机械、能合理选择土方施工机械3、能编制场地平整施工初步方案、能编制场地平整施工初步方案二、知识要求二、知识要求1、了解土的工程性质及土方调配方法、了解土的工程性质及土方调配方法2、熟悉土方工程量计算方法（方格网法）、熟悉土方工程量计算方法（方格网法）3、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、适用条件、作业方法适用条件、作业方法4、掌握挖土机与自卸汽车配套计算、掌握挖土机与自卸汽车配套计算5、熟悉土方填筑的要求与压实方法、熟悉土

2、方填筑的要求与压实方法相关支撑知识相关支撑知识一、土的分类及工程性质一、土的分类及工程性质二、土方机械化施工二、土方机械化施工三、土三、土方方计计算算四、土方调配四、土方调配五、填土与压实五、填土与压实按土开挖的难易程度将土分为：按土开挖的难易程度将土分为：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、特坚硬石等八类。特坚硬石等八类。土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法见表见表1.11.1所示所示。一、土的分一、土的分类及工程性及工程性质（一）土的分（一）土的分类与与鉴别 表表1.1土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法

3、(二二)土的工程性土的工程性质 1.土的含水量土的含水量 2.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 3.土的可松性系数土的可松性系数 4.土的渗透性土的渗透性1.三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积土的物理性质指标认识土的物理性质指标认识V土的总体积；Va土中气体所占的体积Vw土中水所占的体积；Vs土中颗粒所占的体积；VV土中孔隙所占的体积；VV=Vw+Vam土的总质量mW土中水的质量；ms土中颗粒的质量。符号含义土的物性与分类土的物性与分类式中：m湿含水状态土的质量，kg；m干烘干后土的质量，kg；mW 土中水的质量，kg；mS固体

4、颗粒的质量，kg。1.土的含水率土的含水率 土的含水率土的含水率：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。A A、土的天然密度、土的天然密度:在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。(黏土黏土=1.82.0，砂，砂=1.62.0）2.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 B、干密度、干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值。在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。土的干密度

5、愈大，表示土愈密实。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。2023/4/1312土的天然密度和干密度的关系土的天然密度和干密度的关系土土的的可可松松性性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数可松性系数表示，即 式中 KS、KS土的最初、最终可松性系数；V1土在天然状态下的体积，m3；V2土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3土经压(夯)实后的体积，m3。3.土的可松性系数土的可松性系数注意事项：注意事项：1 1、土土的的最最初初可可松松性性系系数数K KS S是是计计算算车车辆辆装装运运土土方方体

6、积及挖土机械的主要参数；体积及挖土机械的主要参数；2 2、土土的的最最终终可可松松性性系系数数是是计计算算填填方方所所需需挖挖土土工工程量的主要参数。程量的主要参数。2023/4/1315例例题题：已知基坑体：已知基坑体积积2000m3，基，基础础体体积积1200m3，土，土的最初可松性系数的最初可松性系数1.14，最后可松性系，最后可松性系1.05。问应问应外外运多少松土？运多少松土？预留夯实土：预留夯实土：2000-1200=800m3；预留原土：预留原土：800/1.05=762m3；外运原土：外运原土：2000-762=1238m3；外运松土：外运松土：12381.14=1412m3。

7、例题例题土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质。土的渗透性 用渗透系数表示。渗渗透透系系数数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。4.土的渗透性土的渗透性表表1-2土的渗透系数参考表土的渗透系数参考表三、土方机械化施工三、土方机械化施工一、常用土方施工机械一、常用土方施工机械1、推土机、推土机2、铲运机、铲运机3、挖土机、挖土机二、二、土方机械的选择土方机械的选择1、土方机械选择的原则、土方机械选择的原则2、土方开挖方式与机械选择、土方开挖方式与机械选择三、挖土机械配套计算三、挖土机械配套计算四、土方填

8、筑与压实四、土方填筑与压实1.1.推土机推土机 按行走的方式，可分为按行走的方式，可分为履带式推土机履带式推土机和和轮胎式推土机轮胎式推土机。履带式推土机履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；附着力强，爬坡性能好，适应性强；轮胎式推土机轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。行驶速度快，灵活性好。目前，我国生产的履带式推土机有东方目前，我国生产的履带式推土机有东方3210032100、T-120T-120、黄河黄河220220等；轮胎式推土机有等；轮胎式推土机有TL160TL160等。等。图图1.8推土机推土机2.2.铲运机铲运机 A A、铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑、铲运机是

9、一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑整平的机械。整平的机械。B B、按行走方式分为、按行走方式分为牵引式铲运机牵引式铲运机和和自行式铲运机自行式铲运机；C C、按铲斗操纵系统分，有、按铲斗操纵系统分，有液压操纵液压操纵和和机械操纵机械操纵两种。两种。D D、施工方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取、施工方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取下下坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。使铲斗的土装得较满。图图1.9铲运机铲运机图图1.9铲运机铲运机3.3.挖土机挖土机 A A、挖土机按工作装置不同，可分为、

10、挖土机按工作装置不同，可分为正铲正铲、反铲反铲、拉铲拉铲和和抓铲抓铲四种。四种。B B、按其操纵机构的不同，可分为、按其操纵机构的不同，可分为机械式机械式和和液压式液压式两类。两类。C C、液压式单斗挖土机的优点、液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。现自动化。图图1.10反铲挖土

11、机反铲挖土机图图1.11挖土机的类型挖土机的类型1.土方机械选择的原则土方机械选择的原则A、施工机械的选择应与施工内容相适应；、施工机械的选择应与施工内容相适应；B、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；C、主导施工机械确定后，要合理配备完成其他、主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；辅助施工过程的机械；D、选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅、选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。助土方机械化施工。二、二、土方机械的土方机械的选择 2.土方开挖方式与机械土方开挖方式与机械选择 (1)(1)平整场地常由土方开挖

12、、运输、填筑和压实等工序完成。平整场地常由土方开挖、运输、填筑和压实等工序完成。地地势势较较平平坦坦、含含水水量量适适中中的的大大面面积积平平整整场场地地，选选用用铲铲运运机机较适宜。较适宜。地地形形起起伏伏较较大大，挖挖方方、填填方方量量大大且且集集中中的的平平整整场场地地，运运距距在在1000m1000m以以上上时时，可可选选择择正正铲铲挖挖土土机机配配合合自自卸卸车车进进行行挖挖土土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。挖挖填填方方高高度度均均不不大大，运运距距在在100m100m以以内内时时，采采用用推推土土机机施施工工，灵活、经

13、济。灵活、经济。(2)(2)地面上的坑式开挖地面上的坑式开挖 单单个基坑和中小型基个基坑和中小型基础础基坑开挖，在地面上作基坑开挖，在地面上作业时业时，多采用抓多采用抓铲铲挖土机和反挖土机和反铲铲挖土机。抓挖土机。抓铲铲挖土机适用于一、挖土机适用于一、二二类类土土质质和和较较深的基坑；反深的基坑；反铲铲挖土机适于四挖土机适于四类类以下土以下土质质，深度在深度在4m4m以内的以内的基坑。基坑。(3)(3)长槽式开挖长槽式开挖 指指在在地地面面上上开开挖挖具具有有一一定定截截面面、长长度度的的基基槽槽或或沟沟槽槽，适适于挖大型厂房的柱列基于挖大型厂房的柱列基础础和管沟，宜采用反和管沟，宜采用反铲铲

14、挖土机；挖土机；若若为为水水中中取取土土或或土土质质为为淤淤泥泥，且且坑坑底底较较深深，则则可可选选择择抓抓铲铲挖土机挖土。挖土机挖土。若若土土质质干干燥燥，槽槽底底开开挖挖不不深深，基基槽槽长长30m30m以以上上，可可采采用用推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖 (4)(4)整片开挖整片开挖 对对于于大大型型浅浅基基坑坑且且基基坑坑土土干干燥燥，可可采采用用正正铲铲挖挖土土机机开开挖挖。若若基基坑坑内内土土潮潮湿湿，则则采采用用拉拉铲铲或或反反铲挖土机，可在坑上作业。铲挖土机，可在坑上作业。(5)(5)对对于于独独立立柱柱基基础础的的基基坑坑及及小小截截

15、面面条条形形基基础础基基槽槽的的开开挖挖，则则采采用用小小型型液液压压轮轮胎胎式式反反铲铲挖挖土土机机配配以以翻翻斗车来完成浅基坑斗车来完成浅基坑(槽槽)的挖掘和运土。的挖掘和运土。三、挖土机械配套三、挖土机械配套计计算算1挖土机数量确定挖土机数量确定式中式中Q土方量土方量(m3)；P挖土机生产率挖土机生产率(m3台班台班)；T工期工期(工作日工作日)；C每天工作班数；每天工作班数；K时间利用系数时间利用系数(0.80.9)。2自卸汽车配套计算自卸汽车配套计算自自卸卸汽汽车车数数量量应应保保证证挖挖土土机机能能连续工作，可按下式工作：连续工作，可按下式工作：式中式中T1自卸汽车每一工作自卸汽车

16、每一工作循环的延续时间循环的延续时间(min)；t1自自卸卸汽汽车车每每次次装装车车时时间间(min)，t1nt；t2 卸车时间，一般为卸车时间，一般为1min;1min;t t3 3 操操纵纵时时间间（含含停停放放待待装装、等等车车、让车等），一般为让车等），一般为23min23minn自卸汽车每车装土次数：自卸汽车每车装土次数：Q1自卸汽车的载重量自卸汽车的载重量(m3)；r实实土土重重量量,t/m,t/m3 3;一一般般取取1.7 1.7 t/mt/m3 3。q q 挖土机斗容量，挖土机斗容量，m3m3；Kc Kc 土土斗斗的的充充盈盈系系数数，0.80.90.80.9；Ks Ks 土的

17、最初可松性系数。土的最初可松性系数。第二节土方量计算在土方施工之前,必须计算土方的工程量.但各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则.一般情况下,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：式中 V1第一段的土方量，m3；L1第一段的长度，m。将各段土方量相加即得总土方量：（一）基坑与基槽土方量（一）基坑与基槽土方量计算算 基坑土方量计算可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算：式中 A1、A2基坑上下底面积，m2；H第一段的长度，m。A0 基坑中截面面积，m2（二）（二）场地平整土方计算场地平整

18、土方计算对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.场地挖填土方量计算一般采用方格网法.方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程1.读识方格网图读识方格网图方格网图由设计单位(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=1040m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计

19、标高(Hn),如图图1-4所所示.图图1.4方格网计算土方工程量方格网计算土方工程量2.确定场地设计标高确定场地设计标高(1)考虑的因素(2)初步标高(按挖填平衡)(3)场地设计标高的调整（1）考虑的因素：）考虑的因素：满足生产工艺和运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方数量；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；有一定泄水坡度，满足排水要求.场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：A.小型场地挖填平衡法；B.大型场地最佳平面设计法(用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小)。（2）初步设计标高）初步设计标高场场地地设设计计标标高高即即为为各各个个方方格格平平均均标标高高的的平平均均值值。可可按按

20、下下式式计计算：算：式中：式中：H H。所计算的场地设计标高所计算的场地设计标高(m)(m)；a a 方格边长方格边长(m)(m)；N N 方格数；方格数；H Hilil，H Hi4i4任一方格的四个角点的标高任一方格的四个角点的标高(m)(m)。如令如令H H1 111个方格仅有的角点标高；个方格仅有的角点标高；H H2 222个方格共有的角点标高；个方格共有的角点标高；H H3 333个方格共有的角点标高；个方格共有的角点标高；H H4 444个方格共有的角点标高。个方格共有的角点标高。则场地设计标高则场地设计标高H H0 0可改写成下列形式可改写成下列形式46所计算的标高，纯系一理论值，

21、实际上，还需考虑以下因素进一步进行调整:（1）土具有可松性；（2）填(挖)影响；（3）边坡填挖量不等；（4）就近弃土于场外，或将部分填方就近取土于场外挖填土的变化。（3）计算设计标高的调整值）计算设计标高的调整值挖方区有：挖方区有：填方区有：填方区有：(1)(1)土的可松性影响土的可松性影响图图1.3考虑土的可松性调整设计标考虑土的可松性调整设计标高计算示意图高计算示意图(2)(2)场内挖方和填土的影响场内挖方和填土的影响(3)(3)场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响 1 1）单向泄水时各方格角点的设计标高）单向泄水时各方格角点的设计标高 2 2）双向泄水时各方格角点的设计标高）双向泄水时各

22、方格角点的设计标高3.计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算：式中hn-角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为挖)，m；n-方格的角点编号(自然数列1，2，3，n).Hn-角点设计高程，H-角点原地面高程.4.计算计算“零点零点”位位置，确定零线置，确定零线方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图如图1-4所示所示).图图1-4零点位置零点位置零点位置按下式计算：式中 x1、x2角点至零点的距离，

23、m；h1、h2相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m a方格网的边长，m。图图1-5零点位置图解法零点位置图解法确定零点的办法也可以用图解法，如图图1-5所示.方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。零线位置零线位置5.计算方格土方工程量计算方格土方工程量按方格底面积图形和表表1-3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表表1-3常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式6.边坡土方量计算边坡土方量计算场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。

24、边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算：一种为三角棱锥体(图图1-6中、)；另一种为三角棱柱体(图图1-6中).图图1-6场地边坡平面图场地边坡平面图A三角棱锥体边坡体积式中l1边坡的长度；A1边坡的端面积；h2角点的挖土高度；m边坡的坡度系数，m=宽/高.B三角棱柱体边坡体积三角棱柱体边坡体积两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积式中l4边坡的长度；A1、A2、A0边坡两端及中部横断面面积.7.计算土方总量计算土方总量将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.8.例题例题【例1.1】某建筑场地方格网如图图1-7所示，方格边长为20m

25、20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.图1-7某建筑场地方格网布置图三、三、土方调配土方调配土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期

26、利用的原则进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案.尽可能与大型地下建筑物的施工相结合；调配区的大小划分应满足主要土方施工机械工作面大小的要求，土方的调配：土方的调配：在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1 1、要求：、要求：总运输量最小；土方施工成本最低。2、步骤：、步骤：（1 1）找出零线，画出挖方区、填方区；找出零线，画出挖方区、填方区；（2）划分调配区）划分调配区 注意：注意：1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；2）大小满足主导施工机械的技术要求；3）与方格网协调，便于确定

27、土方量；4）借、弃土区作为独立调配区。B1A1A2A3A4B2B30000（3）找各挖、填方区间的平均）找各挖、填方区间的平均运距运距（即土方重心间的距离）可近似以几何形心代替土方体积重心挖挖填填B1B2B3挖方量挖方量A150 70100500A2704090500A36011070500A48010040400填方量填方量8006005001900划分调配区示例：划分调配区示例：（4）列挖、填方平衡及运距表）列挖、填方平衡及运距表（5）调配）调配方法方法：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。顺序顺序：先从运距小的开始，使其土方量最大。n列列填方量填方量填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量

28、A15070100500A2704090500A36011070500A480100404008006005001900m行行400500500300100100结果结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。：所得运输量较小，但不一定是最优方案。（总运输量（总运输量97000m3-m)（6）画出调配图）画出调配图（略）（略）（5）求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：40050100705004040060100704004094000m3.m。（4）绘出调配图）绘出调配图：（包括调运的流向、数量、运距）。（包括调运的流向、数量、运距）。A1A2A3A4B1B2B3m3m第三节第三节

29、施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作一、施工准备一、施工准备(1)在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高.(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木.(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工.1.3基坑基坑(槽槽)施工施工施工准备问题：基坑施工前通常要做些什么准备工作？1.熟悉审查图纸熟悉审查

30、图纸2.编制施工方案编制施工方案3.场地清理地清理4.地面水排除；地面水排除；5.修筑修筑临时设施；施；6.建筑物定位、放建筑物定位、放线1.熟悉审查图纸熟悉审查图纸熟悉水文、地质勘查资料；了解基础形式、工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求；弄清地下管线、构筑物与地基的关系；进行图纸会审。图图纸纸会会审审是是指指工工程程各各参参建建单单位位（建建设设单单位位、监监理理单单位位、施施工工单单位位）在在收收到到设设计计院院施施工工图图设设计计文文件件后后，对对图图纸纸进进行行全全面面细细致致的的熟熟悉悉，审审查查出出施施工工图图中中存存在在的的问问题题及及不不合合理理情情况况并并提提交交设设

31、计计院院进行处理的一项重要活动。进行处理的一项重要活动。通通过过图图纸纸会会审审可可以以使使各各参参建建单单位位特特别别是是施施工工单单位位熟熟悉悉设设计计图图纸纸、领领会会设设计计意意图图、掌掌握握工工程程特特点点及及难难点点，找找出出需需要要解解决决的的技技术术难难题题并并拟拟定定解解决决方方案案，从从而而将将因因设设计计缺缺陷陷而而存存在在的的问问题题消消灭在施工之前。灭在施工之前。3场地清理场地清理拆拆除除房房屋屋，古古墓墓、拆拆迁迁或或改改建建通通讯讯，电电力力线线路路，上上下下水水道以及其他建筑物，迁移树木，支除耕植土及河糖淤泥等。道以及其他建筑物，迁移树木，支除耕植土及河糖淤泥等

32、。4排除地面水排除地面水地面水的排除一般采用排水沟，截水沟、挡水坝等。地面水的排除一般采用排水沟，截水沟、挡水坝等。注：排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁；注：排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁；山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡开挖截水沟；山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡开挖截水沟；在低洼地区施工时，必要时修筑挡水土坝，以阻挡雨水流入在低洼地区施工时，必要时修筑挡水土坝，以阻挡雨水流入5修筑临时设施修筑临时设施道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋，加工棚等。道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋，加工棚等。1）建筑物定位 在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将

33、拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。定位一般用经纬仪、水准仪和钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙轴线的四个交点用木桩测设在地面上(图图1)。房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及桩顶面小钉标识出来。6、建筑物定位、放、建筑物定位、放线 图图1建筑物的定位建筑物的定位放放线线：房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线(图图2)。2）放）放线 图图2放线示意图放线示意图三、基槽开挖宽度的计算：三、基槽开挖宽度的计算：(1)不放坡，不加挡

34、土板支撑可不留工作面，即基槽(坑)和基础同宽。(2)不放坡，但要留工作面一般，当基槽(坑)底在地下水位以上时，每边留出工作面宽度为300mm(见图见图1-22所示所示)，基槽放灰线尺寸为：d=a+2c式中d基础放灰线宽，mm；a基础底宽，mm；c工作面宽(一般取300mm)图图1-22直壁基槽开挖留工作面示意图直壁基槽开挖留工作面示意图(3)留工作面并加支撑d=a+2c+2100(mm)当基础埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍塌，必须设置支撑。此时，放灰线尺寸除考虑基础底宽、工作面宽外，还需加上支撑所需尺寸(一般为100mm)。(4)放坡如果基槽深度超过土方和爆破工程施工及验收规范的

35、规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照表表1-4放坡。放灰线尺寸为(见图见图1-23所示所示)：图图1-23放坡基槽开挖留工作面示意图放坡基槽开挖留工作面示意图d=a+2c+2b式中b放坡宽度，b=mh；m坡度系数；h基槽开挖深度。四、基槽四、基槽(坑坑)土方开挖土方开挖基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。1.3.2 1.3.2 基坑施工基坑施工-降水降水防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状

36、态下施工；防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工；防止滑坡、塌方、坑底隆起；防止滑坡、塌方、坑底隆起；减少坑壁支护结构的水平荷载。减少坑壁支护结构的水平荷载。降水目的特点效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；可能引起周围地面和建筑物沉降。可能引起周围地面和建筑物沉降。降水方法：降水方法：集水坑降水法、井点降水法。集水坑降水法、井点降水法。1集水坑降水法：集水坑降水法：是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟，在坑底每隔一定距离设一个集水坑，地下水通过排排水沟

37、，在坑底每隔一定距离设一个集水坑，地下水通过排水沟流入集水坑中，然后用水泵抽走。水沟流入集水坑中，然后用水泵抽走。适用范围：面积较小、土质较好、适用范围：面积较小、土质较好、粗颗粒土层或粘性土层粗颗粒土层或粘性土层、降水深度不大的基坑、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。（槽）开挖工程。集水坑的设置：集水坑的设置：抽水设备：抽水设备：离心泵、潜水泵、软轴水泵。离心泵、潜水泵、软轴水泵。图图1-18集水井降水法集水井降水法1排水沟；排水沟；2集水井；集水井；3离心式水泵；离心式水泵；4基础边线；基础边线；5原地下水位线；原地下水位线；6降低后地下水位线降低后地下水位线(二二)、集水井法、集水井法(

38、明排水法明排水法)1.用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者2.挖至地下水位时，挖排水沟挖至地下水位时，挖排水沟设集水井设集水井抽水抽水再挖土、再挖土、沟、井沟、井3.要求：要求：(1)排水沟：沿基坑底四周设置，排水沟应设置在基础排水沟：沿基坑底四周设置，排水沟应设置在基础0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚以外，沟边缘离开边坡坡脚0.3m以上，在地下水流的上游，以上，在地下水流的上游，底宽底宽 300mm，沟底低于坑底，沟底低于坑底500mm，坡度，坡度1。(2)集水井：沿基坑底边角设置，间距集水井：沿基坑底边角设置，间距2040m，直径，直径0.60.8m，井

39、底低于坑底，井底低于坑底12m。长期用，有护壁和碎石压。长期用，有护壁和碎石压底。底。(3)水泵：离心泵、潜水泵、污水泵水泵：离心泵、潜水泵、污水泵流砂现象流砂现象当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂A.动水压力地下水在渗流过程中受到土颗粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。其大小与水力坡度成正比，方向同渗流方向。2井点降水法：井点降水法：图图1-19 1-19 轻型井点降低地下水位全貌图轻型井点降低地下水位全貌图l-l-地面；地面；2-2-水泵房；水泵房；3-3-总管；

40、总管；4-4-弯联管；弯联管；5-5-并点管；并点管；6-6-滤管；滤管；7-7-原有地下水位线；原有地下水位线；8-8-降低后地下水位线；降低后地下水位线；9-9-基坑基坑轻型井点是沿基轻型井点是沿基坑四周每隔一定坑四周每隔一定距离将若干直径距离将若干直径较小的井点管埋较小的井点管埋入蓄水层内，井入蓄水层内，井点管上端伸出地点管上端伸出地面，通过弯联管面，通过弯联管与总管相连并引与总管相连并引向水泵房，利用向水泵房，利用抽水设备将地下抽水设备将地下水从井点管内不水从井点管内不断抽出，使地下断抽出，使地下水位降至坑底以水位降至坑底以下，下，l轻型井点轻型井点：1）轻型井点设备）轻型井点设备井管

41、：井管：38、51，长，长57m(常用常用6m)，无缝钢管，丝扣连滤管；，无缝钢管，丝扣连滤管；滤管：滤管：38、51，长，长11.7m，开孔，开孔12,开孔率开孔率2025，包滤网；包滤网；总管：内总管：内75100无缝钢管，每节无缝钢管，每节4m，每隔，每隔0.8、1或或1.2m有有一短接口；一短接口；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；抽水设备：抽水设备：真空泵真空泵(教材教材)真空度高，体形大、耗能多、构造复杂真空度高，体形大、耗能多、构造复杂射流泵射流泵(常用常用)简单、轻小、节能简单、轻小、节能隔膜泵隔膜泵(少用少用)2）轻型

42、井点布置）轻型井点布置(1)平面布置平面布置单排单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽B。用于沟槽宽度B6m，降水深度5m。(图示)双排：双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽B。用于沟槽宽度B6m，或土质不良。(图示)环状：环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。(图示)单排井点布置简图单排井点布置简图（a）平面布置平面布置(b)高程布置高程布置双排线状井点布置图双排线状井点布置图（a）平面布置平面布置(b)高程布置高程布置图图3-6环形井点布置简图环形井点布置简图（a）平面布置平面布置(b)高程布置高程布置（2）高程布置：）高程布置：式中：式中：HA井点管的埋设深度（井点管的埋设深度（m）；

43、）；H1井点管埋设面至基坑底面的距离；井点管埋设面至基坑底面的距离；h1基坑底面至降低后的地下水位的距离；基坑底面至降低后的地下水位的距离；取取0.51m。I水力坡度；单排：水力坡度；单排：1/4；双排：；双排：1/10。L井井点点管管至至基基坑坑中中心心的的水水平平距距离离。（当当井井点点管管为为单单排排布布置置时时，为为井井点点管管至至对对边边坡坡脚脚的的水水平平距距离）离）最小降水深度最小降水深度S：基坑中心（不利点）的降水深度：基坑中心（不利点）的降水深度轻轻型型井井点点管管的的降降水水深深度度在在考考虑虑设设备备水水头头损损失失后后，不不超过超过6m。2023/4/1395当一当一级

44、级井点系井点系统统达不到降水深达不到降水深度度时时，可采用二，可采用二级级井点，即先挖井点，即先挖去第一去第一级级井点所井点所疏干的土，然后疏干的土，然后在基坑底部装在基坑底部装设设第二第二级级井点，使井点，使降水深度增加。降水深度增加。二级井点降水二级井点降水二级井点降水二级井点降水二级轻型井点降水二级轻型井点降水示例：示例：基坑底宽基坑底宽1.8m，深，深3m，地下水位距地面，地下水位距地面1.2m，土方边坡，土方边坡1：0.5，采用轻型井点降水。试确定：采用轻型井点降水。试确定：平面布置类型；平面布置类型；井点管最小埋深及要求的降水深度；井点管最小埋深及要求的降水深度；当采用当采用6m长

45、井点管时，其实际埋深及降水深度。长井点管时，其实际埋深及降水深度。计算基槽上口宽度：计算基槽上口宽度：采用单排线状布置。采用单排线状布置。最小埋深最小埋深HA及降水深度及降水深度S：若采用若采用6m井点管，确定实际井点管，确定实际HA和和S：【解解】图图1-19井形示意图井形示意图根据地下水有无压力，水井分为根据地下水有无压力，水井分为无压井无压井和和承压井承压井。当水井布置有具有潜水。当水井布置有具有潜水自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。当水井底部达到不透水层时称当水井底部达到不透水层时称完整井

46、完整井；否则，称为；否则，称为非完整井非完整井。水井类型水井类型式中：式中：Q涌水量（涌水量（m3/d）；）；K渗透系数（渗透系数（m/d）；）；H含水层厚度（含水层厚度（m）；）；S水位降低值（水位降低值（m）；）；R抽水影响半径（抽水影响半径（m）；）；x0假想半径（假想半径（m）；）；F井点管包围的面积（井点管包围的面积（m2）。）。适用条件：适用条件：矩形基坑的长宽比矩形基坑的长宽比5；基坑宽度基坑宽度2R。（1）涌水量计算：涌水量计算：3）轻型井点的计算）轻型井点的计算：l无压完整井（环状）涌水量计算：无压完整井（环状）涌水量计算：l无压非完整井涌水量计算：无压非完整井涌水量计算：H

47、0抽水影响深度（抽水影响深度（m）。）。H0的取值：的取值：H00.80.50.30.2l承压完整井涌水量：承压完整井涌水量：M承压含水层厚度。承压含水层厚度。承压水位承压水位不透水层不透水层含水层含水层不透水层不透水层hsHMR间距：间距：设设备备基基础础施施工工，基基坑坑底底宽宽8米米，长长12米米，深深4米米，土土方方边边坡坡1：0.5，不不透透水水层层距距地地面面9米米，地地下下水水位位距距地地面面1.5米米，K=5，井井点点管管长长6米米，直径直径50毫米，滤管长毫米，滤管长1米。试进行轻型井点设计。米。试进行轻型井点设计。示例：示例：井点管的数量及间距：井点管的数量及间距：数量：数

48、量：式中：式中：q单根井点管的最大出水量（单根井点管的最大出水量（m3/d）；）；d滤管直径（滤管直径（m）；）；l滤管长度（滤管长度（m）；）；L集水管总管长度（集水管总管长度（m）；）；【解解】井点管布置：井点管布置：根据基坑尺寸，采用根据基坑尺寸，采用环状井点环状井点。而而满足要求。满足要求。判断井点管类型：判断井点管类型：属属无压非完整井无压非完整井。满足条件。满足条件。计算涌水量：计算涌水量：而含水层深度：而含水层深度：又：又：4）井点管的埋设与使用）井点管的埋设与使用(1)埋设方法：水冲法：水枪、井管自身(高压水)钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻等。(2)使用要求：开挖前25天开

49、泵降水；连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。(3)注意问题：1)真空度0.60.7大气压；2)死管：检查、变活；3)设观测井检查水位下降情况。(4)拔除井管：基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出。轻型井点的施工埋设井点的程序是：放线定位打井孔埋设井点管安装总管用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备。(录象）图图131井点管的埋设井点管的埋设(a)冲孔；（冲孔；（b）埋管）埋管1一冲管，一冲管，2一冲嘴；一冲嘴；3一胶皮管；一胶皮管；4一高压水泵，一高压水泵，5一压力表；一压力表；6一起重吊钩；一起重吊钩；7一井点管，一井点管，8一滤管；一滤管；9一填砂；一填砂；10一粘土封口

50、一粘土封口（a）（b）2023/4/131081、影响情况：、影响情况：a、会产生较大的地面沉降；、会产生较大的地面沉降；b、四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉、四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。2、防止措施：、防止措施：（1）采用密封形式的挡土墙或采取其他的）采用密封形式的挡土墙或采取其他的密封措施密封措施（2）适当调整井点管的埋置深度）适当调整井点管的埋置深度（3）采用井点降水与回灌相结合的技术。）采用井点降水与回灌相结合的技术。（4）采用注浆固土技术防止水土流失）采用注浆固土技术防止水土流失。降水对周围建筑