1 土方工程

建筑施工技术ConstructionTechnologyofCivilEngineering黎春林授课内容1、土石方工程2、基础工程3、砌体工程4、混凝土结构工程5、预应力混凝土工程6、安装工程所有建筑工程的施工,都是由土方工程开始的,我们的授课也就由此开始。1.1概述一、土方工程的分类及施工特点：(一)分类：1、场地平整2、降排水施工4、边坡支护(二)特点1、工程量大——采用机械化施工2、施工条件复杂——制定施工方案。1土方工程3、土方开挖5、回填工程二土的工程分类根据土方开挖的难易程度，将土分为八类。一～四类为土;五～八类为石。土石方工程施工方案,不仅要了解有关技术资料,还应进行现场勘察,查明其他地下物。土的类别土的级别土的名称开挖方法及工具一类土（松软土）Ⅰ砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘二类土（普通土）Ⅱ亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚砂土用锹、锄头挖掘；少许用镐翻松三类土（坚土）Ⅲ软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锲子及大锤四类土（砂砾坚土）Ⅳ重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤五类土（软石）Ⅴ-Ⅵ硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法六类土（次坚石）Ⅶ-IX泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩用爆破方法开挖，部分用镐七类土（坚石）X-XIII大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；风化痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法开挖八类土（特坚石）XIV-XVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩用爆破方法开挖表1－1土的工程分类×100%G1G2G2=式中:ω——土的含水量G1——含水状态时土的质量；G2——烘干后土的质量。G1-G2=水份的质量.干土:ω5%潮湿土:5%≤ω≤30%湿土:ω30%标准分享网免费下载三土的工程性质(一)土的密度:1天然密度ρ:土在天然状态下单位体积的质量.2干密度ρd:单位体积土中固体颗粒的质量.(二)土的天然含水率:土中所含水分质量与土颗粒质量的比值。式中:Ks——最初可松性系数;Ks’——最终可松性系数;V1——土在自然状态下的体积(天然密实土)；V2——土经开挖后松散状态下的体积(松土)；V3——土经回填压实后的体积(压实土)。V1V3V21KS′KSV3V1V2V1Ks＝Ks＝(三)土的可松性:V3V1自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复成原来的体积，土的这种性质称为可松性.土的可松性大小用可松性系数表示:V2土的类型KsKs’一类土1.08～1.171.01～1.03二类土1.14～1.241.02～1.05三类土1.24～1.301.04～1.07四类土1.26～1.451.06～1.20五类土1.30～1.501.10～1.30六类土1.45～1.501.28～1.30标准分享网免费下载土的可松性系数说明：（1）计算挖方量：用天然密实土的体积V1（2）土方运输：用松土的体积V2，考虑KS（3）土方回填：用压实土的体积V3，考虑KS′坡高H四、土方边坡和支护(一)边坡令:m=m——坡度系数i＝1:m=1:m——边坡坡度BHHBB坡宽坡角坡肩坡顶坡底边坡各部位名称1、边坡形式槽、坑、沟边1m以内不得堆土、堆料、停置机具。在1m以外的堆土高度不得超过1.5m。土的类型挖方深度密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂石)1.00硬塑、可塑的粉质粘土及粉土1.25硬塑、可塑的粘土及碎石类土(充填物为粘性土)1.50坚硬的粘土2.002、一般要求:直壁不加支撑挖方深度土的类型边坡坡度(1:m)砂土(不包括细砂、粉砂)1：1.25～1：1.50一般性粘土硬1：0.75～1：1.00硬、塑1：1.00～1：1.25软1：1.50或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1：0.50～1：1.00充填砂土1：1.00～1：1.50深度5m内不加支撑挖方边坡坡度值1、基坑支护的作用及分类作用：挡土和截水,保证基坑侧壁的稳定.防治塌方的措施：（1）放足边坡（2）设置支撑类型：重力式挡土墙，如深层搅拌水泥土桩非重力式挡土墙，如土钉墙、锚杆、地下连续墙（二）基坑支护土钉墙施工基坑开挖成孔插钢筋注浆喷射面层混凝土土层锚杆支撑:土层锚杆(soilanchor)——由设置钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体.组成:锚头、杆体和浆体.锚杆长度=自由段L1+锚固段L2施工工艺：基坑开挖成孔安放拉杆注浆张拉锚固1.平板式;2.波浪式;3.Z型断面钢板桩截面:五降、排水施工地下水控制：为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境安全而采取的排水、降水措施地面水控制：排水、截水地下水降低方法：集水井排水、井点降水一、集水井排水(一)构造适用于面积较小，降水深度不大且土层为粗粒土或粘土的基坑的开挖。（二）、适用范围1.途径:(1)减小或平衡动水压力.(2)改变动水压力的方向.(3)截断地下水流.2.方法:（1）冻结法；（3）水下挖土法；（2）打钢板桩法；（4）在枯水季节开挖基坑；（5）地下连续墙法；（6）用井点法降低地下水位；(三)、流砂的防治:（四）、轻型井点降水作用:消除流砂现象、稳定土方边坡、加速土的固结.1、轻型井点示意图2、井点布置:(1)平面布置:①单排井点：基坑上口宽度B6m，降水深度≤5m要求：布置在地下水上游一侧，两端伸出基坑≥B②环形井点：基坑面积较大、渗透系数大时井点管距离基坑壁0.7～1m（2）高程布置:井点管露出地面200～300mm，滤管宜埋在透水层内。井点管的埋设深度（不包括滤管）H≥H1+h+ILH1——井点管埋置面至基坑底面的距离(m)；h——基坑底面至降低后的地下水位线的距离，一般≮0.5mI——水力坡度，单排井点取1/4～1/5，环形井点取1/10；L——环状井点：井点管至基坑中心的水平距离单排井点：井点管至基坑对边的水平距离(短边)(m)(m)环形井点布置井点管长度=H+0.2(m)当井点管的长度不能满足降水要求时,可采用:①降低井点管的埋设面;②采用多级井点.当采取井点降水施工时，应连续抽水。基坑降水工作应持续到基础施工完成。六土方开挖与填筑•土方的开挖顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循开槽支撑、先撑后挖，分层开挖，严禁超挖的原则。•土方开挖时，当土体含水量大且并不稳定，或边坡较陡、基坑较深、土质条件不好时，应采取加固措施。•相邻基坑开挖是，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。•基坑验槽时应仔细观察槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否存在，核对基坑土质及地下水情况是否与勘察报告相符。一、施工机械:(一)推土机:(1)推土机的特点(2)适用范围：场地清理、场地平整、开挖深度不大的基坑以及回填作业等。(3)经济运距30—60m，最大运距100m(5)提高效率的方法:下坡推土、并列推土、槽形推土、多铲集运(二)铲运机是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑和压实的施工机械.•适用范围：场地平整、开挖大型基坑以及填筑堤坝和路基等。•运行路线：环形路线、8字型路线•提高效率的方法（1）下坡铲土法（2）跨铲法（3）助铲法(三)单斗挖土机:1.正铲挖土机(1)特点：前进向上，强制切土，开挖停机面以上的Ⅰ～Ⅳ类土(2)适用范围：开挖高度3m以上的干燥基坑(3)作业方式A.正向挖土，侧向卸土；B.正向挖土，后方卸土。(4)工作面：停机面以上标准分享网反铲挖土机(1)特点：后退向下，强制切土。开挖停机面以下的Ⅰ～Ⅲ类土(2)适用范围：开挖深度4m左右的基坑、基槽和管沟及含水量大的土.(3)作业方式：沟端开挖——后退向下，强制切土沟侧开挖3.拉铲挖土机(1)特点：后退向下，自重切土。挖土深度和半径较大，开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。(2)适用范围：开挖大型基坑及水下挖土4.抓铲挖土机（1）特点:直上直下，自重切土。开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。（2）适用范围:开挖窄而深的基坑、沉井，特别是水下挖土•基坑开挖时，两人操作间距应大于2.5m。•多台机械开挖，挖土机间距应大于10m。•根据工程特点来选择适宜的主导工程的施工机械•为了控制基槽的开挖深度，当基槽挖到一定的深度后，用水准测量的方法测设一（水平桩），作为控制开挖深度、修平槽底和打基础垫层的依据。•基槽开挖结束后，为了便于后期恢复轴线位置，常采用龙门板。七土方填筑与压实二、土方的填筑与压实:(一)土料的选择:首先应采用原土回填.(二)填筑方法:分层填土、分层压实.(三)压实方法:平碾(压路机)碾压法羊足碾重型夯土机夯实法蛙式打夯机、木夯、石硪振动压实法蛙式打夯机1-夯头;2-夯架;3-三角带;4-底盘(三)影响压实质量的因素:1.含水量:最优含水量——使填土压实获得最大密实度时土的含水量.标准分享网压实功(压实遍数)压实机械每层铺土厚度(mm)每层压实遍数平碾250~3006~8振动压实机250~3503~4柴油打夯机200~2503~4人工打夯2003~43.铺土厚度填土施工时的分层厚度和压实遍数结构类型填土部位压实系数λc砌体承重结构和框架结构在地基主要持力层范围内0.96在地基主要持力层范围以下0.93～0.96简支结构和排架结构在地基主要持力层范围内0.94～0.97在地基主要持力层范围以下0.91～0.93一般工程基础四周或两侧一般回填土0.9室内地坪、管道地沟回填土0.9一般堆放物件场地回填土0.85填土压实系数压实系数c=施工控制干密度d最大干密度dmax（五）填土压实的质量标准:压实系数——土的施工控制干密度与土的最大干密度的比值.