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第一章土方工程1.土方工程的内容:土方工程包括土方的开挖、填筑、运输等施工过程和排除地面水、降低地下水位、土壁支护等辅助工程过程。2.土方工程的施工特点：土方工程的施工特点是工程量大，劳动强度高，施工条件复杂。因此，施工前应根据工程水文地质资料、气候环境特点制定合理的施工方案，采用机械化施工，做好排水、降水及土壁支护等工作，确保工程质量及安全。3.土的可松性：土的可松性是土经开挖后组织破坏、体积增加、虽经回填压实仍不能恢复成原来体积的性质。它可用最初可松性系数Kp和最终可松性系数Kp′表示，即式中V1——土在自然状态下的体积；V2——土经开挖后松散状态下的体积；V3——土经回填压实状态下的体积。4.方格网法方格网法适用于地形比较平缓或台阶宽度较大的地段，计算方法较复杂，精度较高。其方法步骤如下：1）划分方格网。按尽量与测量的纵横坐标网一致的原则将场地划分方格网。网距根据地形变化大小确定，一般为10～40m。填上各角点的自然地面标高、设计地面标高及施工高度（填方为“+”，挖方为“-”）。2）确定零点位置。由图1-6可知，对方格网内同时有挖方和填方时，可按下式计算出网边上的零点位置，连接各零点即形成挖方区和填方区的分界线（零线）。为避免公式计算或查表出误，零点位置也可用图解法直接确定，方法是按相同比例标出网格边角点上挖填施工高度，连接两高度点的直线与两格边的交点即为零点位置3）计算土方量。按方格网底面积图形和表1-8体积公式或查表法计算各方格内的挖方和填方量。5.填土应尽量采用同类土，否则应将透水性较小的填土置于透水性较大的填土之上，不得将各类土料任意混杂使用。分段填筑时，每层接缝处应作成斜坡形，碾迹重叠0.5～1.0m，上下错缝间距应大于1m。回填基坑（槽）时，应从四周或两侧均匀分层进行，以防基础和管道偏移或6.如实际干密度ρ0≥ρd（ρd为施工控制干密度），则压实合格；若ρ0ρd，则压实不够，应采取措施提高压实质量。7.填土含水量一般以手握成团落地开花为宜。8.填土压实方法：1）碾压发2）夯实发3）振动压实发9.推土机能独立挖土、运土和卸土，具有操作灵活、运转方便、占工作面较小、行驶速度较快等特点，适用于场地清理平整、开挖深度不大的基坑（槽）及填土作业等。它还能牵引其他无动力土方机械（拖式铲运机、羊足碾、松土器等），其最有效运距为30～60m。10.推土机作业方法为增大铲前土的体积，减小推土损失，缩短循环时间，提高生产效率，可采用以下作业方法：（1）下坡推土法。推土机顺坡（坡度不超过15°）向下切土推运（图1-27），借助机械向下的重力作用，增大切土深度和运土数量，可提高生产率30%～40%。无自然坡度时，亦可分段推土，形成下坡送土条件。该推土法有时可与其他推土法结合使用。适用于半挖半填地区推土丘，回填沟、渠使用。（2）槽形推土法。利用已推过的土槽再次推土，可减少土的散失。当土槽推到一定深度，再推土埂（图12pVVK13'pVVKahhhx2111ahhhx21221-28）。如此反复，可增加10%～30%推土量。适用于运距较远，挖土较厚使用。（3）并列推土法。用2～3台推土机并列推土（图1-29），可减少土的散失。一般采用两台并列推土，可增加15%～30%推土量。铲刀相距15～30cm，平均运距不宜超过50～70m，不宜小于20m。适用于大面积场地平整及运土使用。4）分堆集中，一次推送法。对硬质土，推土机切土深度较小，宜多次铲土。先将土集中在一个或几个中间点，再一次推送，以保持铲前满载（图1-30），有效缩短运输时间，可提高生产率15%左右。堆积距离不宜大于30m，推土高度以2m内为宜。适用于运距较远或长距离分段送土使用。（5）铲刀附加侧板法。对运距较大的疏松土壤运送，可在铲刀两侧加装挡板，增加铲前土的体积，减少土的散失。11.正铲挖掘机的挖土特点是：前进向上，强制切土。它挖掘力大，生产率高，能开挖停机面以上一～四类土，挖土高度一般不小于1.5m。12.反铲挖掘机技术性能和特点。反铲挖掘机的挖土特点是：后退向下，强制切土。其挖掘力比正铲小，能开挖停机面深度4～6m（经济合理挖土深度1.5～3.0m）的基坑（槽）或管沟，也适于地下水位较高的土方开挖。挖出的土可弃于坑槽两侧用推土机推走或汽车运出。13.拉铲挖掘机:后退向下，自重切土。它挖土深度和半径较大，但不如反铲动作灵活准确。适于开挖停机面以下一～三类土基坑（槽）、沟渠、修筑路基、堤坝及水下挖土。拉铲挖掘机作业方法与反铲挖掘机类似。14.抓铲挖掘机的抓斗用钢丝绳悬吊在机动臂上，挖土时自由落下。挖土特点是：直上直下，自重切土。他挖掘力较小。适于开挖停机面以下一～二类土施工面窄而深的基坑（槽）、沉井和水下挖土。15.集中坑降水法：施工中应注意流砂防治16.井点降水法井点降水法是在基坑（槽）开挖前于其周边埋设一定数量的井点管，利用抽水设备在开挖过程中不断抽水，使地下水位降至基底以下。它防止了水中作业和流砂发生，因边坡可陡些而减少挖土量，设备简单、使用灵活、装卸方便。井点降水法的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点。可根据土的渗透系数、要求降水深度及设备条件按表1-27选用。1）轻型井点。轻型井点（图1-38）是沿基坑（槽）四周或一侧以一定距离埋入直径较小的井点管至含水层内，井点管上端通过弯联管与集水总管相连，利用抽水设备经井点管降水至基底以下。2）轻型井点布置。井点布置及井点管间距应根据基坑（槽）平面形状与大小、深度、水文和地质情况、降水深度、工程性质等按计算或经验确定。当坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于坑（槽）宽度（图1-39）；当坑（槽）宽度大于6m或土质排水不良时，宜采用双排线状井点，布置在坑（槽）两侧；当基坑面积较大时，宜采用环形井点；挖土、运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。3）轻型井点计算P5817.井点降水对邻近建筑物的影响和预防。井点降水使地基自重应力增加、土层被压缩、土颗粒流失，将引起周围地面沉降。由于土层的不均匀性和形成的水为降低漏斗曲线，地面沉降多不均匀，会导致邻近建筑物的基础下沉、房屋开裂。因此，井点降水时，必须采取相应措施，防降防裂。1）回灌井点法。回灌井点是在降水井点与需保护建筑间设置的一排井点。降水同时回灌井点向土层内灌入适量的水，使需保护的建筑维持原地下水位，防止或减小其沉降。它是一种经济、简便、有效、可使井点降水对周围建筑的影响减小到最低程度的方法。为确保基坑安全和回灌效果，回灌井点与降水井点间应保持一定距离（一般不宜小于6m），降水与回灌应同步进行。回灌井点两侧应设水位观测井，监测水位变化，调节控制降水井点和回灌井点的运行及回灌水量。2）设置止水帷幕法。在降水井点区域与需保护建筑间设置一道止水帷幕，使基坑外地下水的渗流路线延长，而使需保护建筑维持原地下水位。它可结合挡土支护结构设置，也可单独采用。常用的止水帷幕做法有深层搅拌法、压密注浆法、冻结法等。3）减缓降水速度法。减缓井点的降水速度，可防止土颗粒随水流流出。具体措施包括：加长井点、调小离心泵阀、按土颗粒径级改换滤网、加大砂滤层厚度等。第二章地基与基础工程1.建（构）筑物的地基可能存在以下五类问题：1）强度及稳定性问题。2）压缩及不均匀沉降问题。3）渗漏水问题。4）液化问题。5）特殊土的特殊问题。地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，改良地基土的工程特性，以解决上述这五类问题。2.换填垫层法1）.换填垫层法概述换填垫层法是将地基中一定厚度的软弱土层挖除，分层填筑中粗砂或砂砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层压实或振（夯）实至要求的密实度。当软弱土地基的承载力和变形满足不了建（构）筑物的要求，而软弱土层厚度又不很大时，采用换填垫层法能取得较好的效果。换填垫层法常用于荷载不大的建筑、地坪、堆料场地和道路工程的地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。处理深度一般控制在3m以内，也不宜小于0.5m。2）.换填材料和施工方法换填材料要求使用砂和砂石换填应选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂、角（圆）砾、碎（卵）石、石屑等，并应除去植物残体、垃圾等杂质。若用粉细砂或石粉，应掺入30%的碎石或卵石，砂石最大粒径不宜大于50mm。人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后再铺设。使用粉质粘土时，土料中有机质含量不得超过5％，亦不得含有冻土或膨胀土。使用灰土时，体积配合比宜为2：8或3：7。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层时，作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4％～5％、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料。换填垫层施工应分层铺设，分遍压（振）实，填料的含水量应控制在最优施工含水量范围。换填施工过程应注意防止基坑灌水或雨水下渗。坑槽开挖时应避免坑底土层扰动，可保留200mm厚土层暂不挖去，待铺设垫层前再挖至设计标高，如有浮土必须清除。当坑底为饱和软土时，须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用，其厚度不计入地基垫层设计厚度内。同一建筑物下地基垫层设计厚度不同时，在厚度突变处或分段施工交接处应做成阶梯搭接或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破；铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或裸露；连结宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连结强度不低于所采用材料的抗拉强度。3.强夯法是一种常用的深层地基处理方法。强夯法特点：施工方法和设备简单，施工速度快，功效高；节约原材料，较为经济；适用土质范围广，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2~5倍；沉降变形小，压缩量可降低2~10倍；加固影响深度可达6~10m，但振动影响较大。4.振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密、振动密实等作用。按振冲法地基加固机理可分为置换法和密实法两类。在粘性土中，振冲主要起置换作用，由填料形成的桩体与原粘性土构成复合地基，称为振冲置换法。在砂性土中，振冲主要起挤密、振密作用，称振冲密实法。对于中粗砂地基，振冲器上提后由于孔壁极易坍落能自行填满下方的孔洞，可不必加填料，就地振密；对于粉细砂地基，必须加填料，填料可用粗砂、砾石、碎石、矿渣等材料，粒径一般控制在5～50mm5.预压法是在建筑物建造前，对建筑场地进行预压，使土体中的水排出，地基逐渐固结沉降，时强度逐步提高。预压法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土地基。预压法加固地基是加压系统和排水系统两部分共同作用的结果。加压系统，是对地基施行预压荷载，使地基土的固结压力增加而产生固结。6.按桩的功能不同分为：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩和复合受荷桩。其中竖向抗压桩又可按承载性状不同分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩及端承桩四种。7.按成桩有无挤土效应，分为挤土桩、部分挤土桩及非挤土桩三类。8.按成桩方法分为预制桩与灌注桩两种9.预制桩具有结构坚固耐久、桩身质量易于控制、成桩速度快、承载力高，并能根据需要制成不同尺寸、不同形状的截面和长度，且不受地下水位的影响、不存在泥浆排放问题等特点。10.混凝土预制桩达到设计强度的70％后方可起吊，达到设计强度100％后方可进行运输。如提前吊运，必须验算合格。11.当桩较密集时(桩中心距小于或等于四倍桩边长或桩径)，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打，当桩较稀疏时(桩中心距大于四倍桩边长或桩径)，可采用上述两种顺序，也可采用由一侧向单一方向施打(即逐排打设)或由两侧同时向中间施打，当桩规格、埋深、长度不同时，宜先大后小，先深后浅，先长后短施打。当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。当桩头高出地面时，桩机宜采用往后退打，否则可采用往前顶打。12.接桩当施