施工技术-第一章土石方第二部分

1管路系统抽水设备井点管弯联管总管管路系统虑管井管轻型井点设备1.轻型井点设备23真空泵离心泵水气分离器轻型井点设备工作原理抽水设备42.轻型井点的布置ａ．平面布置：井点布置的形式、总管长ｂ．高程布置：井点管的埋置深度5ａ．平面布置6ｂ．高程布置图1-26单排井点布置简图（高程布置）1一总管；2－点管；3一抽水设备图1-27环形井点布置简图（高程布置）1一总管；2一井点管；3一抽水设备7井管的埋置深度HA，可按下式计算：HA≥H1十h十iL(m)(1-22)式中H1——总管平台面至基坑底面的距离(m)；h——基坑中心线底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.5～1.0m；i——水力坡度，根据实测：环形井点为1／10，单排线状井点为1／4；8图1－28二级轻型井点1－第一层井点管；2－第二层井点管93．轻型井点计算计算内容：基坑涌水量计算、井点管数量、水泵数量及位置等（1）井型判定10（2）涌水量计算①无压完整井涌水量图1-30环形井点涌水量计算简图(a)无压完整井；(b)无压非完整井(m3／d)0lgxlgRS)S(2HK366.1Q－－11式中：K——渗透系数(m／d)，应由实验测定，表1－12仅供参考；H——含水层厚度(m)；S——水位降低值(m)；R——抽水影响半径(m)，取：x0——环形井点的假想半径(m)：F——基坑周围井点管所包围的面积(m2)。HKS95.1RFx012②无压非完整井涌水量(m3／d)00lgxlgRS)S(2HK366.1Q－－有效深度H0值表1－12S′／(S′＋l)0.20.30.50.8H01.3(S′＋l)1.5(S′＋l)1.7(S′＋l)1.85(S′＋l)注：表中S′为井管内水位降低深度；l为滤管长度。13③承压完整井涌水量式中M——承压含水层厚度(m)；K、R、x0、S——与公式(1-22)相同。：(m3／d)0lgxlgRMSK73.2Q－＝14（3)确定井点管数量与井距①单井最大出水量单井的最大出水量q，主要取决于土的渗透系数、滤管的构造与尺寸，按下式确定：式中d——滤管直径(m)；l——滤管长度(m)；K——渗透系数(m／d)。(m3／d)3Kld65q15②最少井数井点管的最少根数nmin，按下式计算：式中1.1——备用系数，考虑井点管堵塞等因素。③最大井距式中L——总管长度(m)；(根)qQ1.1nmin(m)minmaxnLD＝16确定井点管间距时，还应注意以下几点：(a)井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于15倍管径。(b)在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。(c)靠近河流处，井点宜适当加密。(d)井距应能与总管上的接头间距相配合。根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。174．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。（二）喷射井点（三）管井井点（四）深井井点（五）电渗井点18五、降水对周围地面的影响及预防措施影响：周围建筑物倾斜、下沉、道路开裂或管线断裂。措施：回灌井点法设置止水帷幕法减缓降水速度法19回灌井点的布置20加阻水支护结构的回灌井点21第四节土方边坡与土壁支护一、土方边坡(一)边坡稳定条件及其影响因素GCT图1－39边坡稳定条件示意22（二）边坡坡度的确定（a）（b）（c）（d）图1－40土方边坡（a）直线边坡；（b）不同土层折线边坡；（c）不同深度折线边坡；（d）阶梯边坡23二、土壁支护（一）基槽支护结构横撑式支撑24(二)基坑支护结构1．水泥土挡墙2．土钉墙与喷锚支护3．排桩式挡墙4．板桩挡墙5．板墙式挡墙6．逆作拱墙支护7．挡墙的支撑结构（1）悬臂支撑形势（2）斜撑式支撑（3）拉锚式支撑（4）土层锚杆（5）坑内支撑25(二)基坑支护结构1．水泥土挡墙图1－41水泥土墙的一般构造（a）水泥土墙剖面；（b）连续式劲性水泥土墙平面；（c）格栅式平面布置1－搅拌桩；2－插筋；3－面板；4－H型钢；41（a）（c）26水泥土搅拌桩的施工273.特点与适用范围特点：造价较低，不宜用于深基坑适用：淤泥、粘土、粉土等基坑截水和支护28292．土钉墙与喷锚支护(1)土钉墙支护图1-43土钉墙支护1－土钉；2－喷射混凝土面层；3－垫板构造：承压板或加强筋土钉钢筋：钢筋等级、直径、长度、间距土钉钻孔、注浆材料面层钢筋网、喷射混凝土护面、排水30土钉墙支护的设计计算土钉墙支护的施工土钉墙的施工顺序为：按设计要求自上而下分段、分层开挖工作面，修整坡面→埋设喷射混凝土厚度控制标志，喷射第一层混凝土→钻孔，安设土钉钢筋→注浆，安设连接件→绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土→设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。若土质较好亦可采取如下顺序：开挖工作面、修坡→绑扎钢筋网→成孔→安设土钉→注浆、安设连接件→喷射混凝土面层。适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、地下水位较低，开挖深度15m以内的基坑。31（2）喷锚网支护图1－45喷锚支护(a)喷锚支护结构；(b)土钉墙与喷锚网复合支护；(c)锚杆头与钢筋网和加强筋的连接1－喷射混凝土面层；2－钢筋网层；3－锚杆头；4－锚杆(土钉)；5－加强筋；6－锁定筋二根与锚杆双面焊接323、排桩式挡墙图1－46挡土灌注桩支护形式（a）间隔式；（b）双排式；（c）连续式1－挡土灌注桩；2－连系梁（圈梁）；3－前排桩；4－后排桩334．板桩挡墙（1）型钢横挡板挡墙图1—47型钢桩横档板支护1一型钢桩；2一横向挡土板；3－木楔34（2）钢板桩挡墙图1-48常用钢板桩截面形式(a)一字形钢板桩；(b)U形板桩(“拉森”板桩)（a）35365.板墙式挡墙指现浇或预制的地下连续墙。6.逆作拱墙支护逆作拱墙支护，是在开挖过程中，随开挖深度分段，浇筑平面为闭合的圆形、椭圆形钢筋混凝土墙体7.挡墙的支撑结构挡墙的支撑结构按构造特点可分为自立式（悬臂式）、斜撑式、锚拉式、锚杆式、坑内支撑式等几种，其中坑内支撑又可分为水平支撑、桁架支撑及环梁支撑等。37图1－49挡土灌注桩支护形式（a）悬臂式；（b）斜撑式；（c）锚拉式；（d）锚杆式；（e）内撑式1－挡墙；2－围檩（连梁）；3－支撑；4－斜撑；5－拉锚；6－锚杆；7－先施工的基础；8－支承柱（a）（b）（c）（d）H0.3~0.5H1（e）38图1－50土层锚杆构造图1－挡墙；2－承托支架；3－横梁；4－台座；5－承压垫板；6－锚具；7－钢拉杆；8－水泥浆或砂浆锚固体；9－非锚固段；10－滑动面；D－锚固体直径：d－拉杆直径91039第五节：土方工程的机械化施工挖掘机械：单斗挖土机、多斗挖土机挖运机械：推土机、铲运机、装载机运输机械：翻斗车、自卸汽车、皮带运输机密实机械：压路机、蛙式夯、振动夯场地平整施工基坑开挖推土机铲运机单斗挖土机土方机械40一、场地平整施工（一）推土机构造：在动力装置前方安装推土板a.推土板：液压操纵b.车架结构：铰接式和整体式41分类：a.按行走机构形式：履带式，轮胎式b.按发动机功率：大型（235kW），中型（73.5-235kW），小型（73.5kW）c.按铲刀的安装：固定式，回转式目前我国生产的履带式推土机有：红旗100、上海120，移山160、黄河220、T-120，T-180、T2-100、T-240、TY-180、TY-320；轮胎式推土机有：TL-160、厦门T-180等工作特点a.可独立完成铲土、运土及卸土三种作业b.操纵灵活，运转方便，所需工作面小，行驶速度快，易于转移424344适用范围a.场地清理和平整、开挖深度不大的基坑、堆筑堤坝、填平沟坑、配合铲运机、挖土机工作b.可推挖一至三类土；经济运距100m，30-60m效率最高；上下坡度35°以内，横坡10°以内。提高效率的措施：下坡推土法；分批集中，一次推送法；沟槽推土法；并列推土；斜角推土法45图1－51下坡推土法图1－52槽形推土法图1－53并列推土法图1－54斜角推送法作业46（二）铲运机构造铲斗：机械操纵（钢丝绳操纵）液压操纵分类a.按行走方式：自行式铲运机拖式铲运机b.按斗容量：小斗容量（3m3以下）中斗容量（3-14m3）、大斗容量（14m3以上）目前我国常用国产铲运机C3-6型机械操纵和C6-2.5型液压操纵拖式铲运机，CL7型自行式液压铲运机4748工作特点a.能综合完成全部土方施工工序（挖土、装土、运土、卸土和平土）b.操纵简单，能独立工作，行驶速度快，生产效率高c.开行路线：环形路线或8字路线图1－56铲运机开行路线（a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；（d）8字路线49适用范围a.大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等b.可开挖一至三类土；经济运距600-1500m，200-350m效率最高；坡度200以内提高效率的措施：下坡铲土（5°-7°）、跨铲法、推土机助铲法图1-57助铲法示意图5051二、基坑开挖（一）单斗挖土机分类a.按行走方式：履带式，轮胎式b.按传动方式：机械传动，液压传动c.按工作装置：正铲、反铲、拉铲、抓铲d.斗容量：0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m352正铲挖掘机工作特点a.前进向上，强制切土b.挖掘力大c.需与汽车配合完成整个挖土工作d.开挖方式正向开挖、侧向装土；正向开挖、后方装土e.开挖顺序适用范围a.可开挖一至四类土和经爆破的岩石及冻土（无地下水的大型干燥基坑及土丘）b.开挖停机面以上的土方53图1-60正铲挖土机开挖基坑54反铲挖掘机工作特点a.后退向下，强制切土b.需与汽车配合完成整个挖土工作c.开挖方式沟端开挖沟侧开挖适用范围a.开挖停机面以下一至三类土b.最大挖土深度4-6m，3-5m经济合理（小型基坑、基槽和管沟，也可开挖独立柱基和地下水位较高处的土方）5556拉铲挖掘机工作特点a.反退向下，自重切土b.挖掘半径和挖掘深度较大c.开挖方式沟端开挖沟侧开挖适用范围a.开挖停机面以下一至二类土b.可开挖大型基坑及水下挖土57抓铲挖掘机工作特点a.直上直下，自重切土b.挖掘力较小c.开挖方式：沟侧开挖适用范围a.开挖一至二类土b.施工面窄而深的基坑、深井c.最适宜水下作业58挖土机械配套计算挖土机的生产率（m3/台班）t——挖土机每次作业循环延续时间（s）q——挖土机斗容量（m3）Ks——土的最初可松性系数Kc——土斗的充盈系数（0.8-1.1）KB——工作时间利用系数（0.6-0.8）BscKKKqtP3600859（二）挖土机械配套计算1．挖土机数量确定(台)式中Q——土方量(m3)；P——挖土机生产率(m3／台班)，可查定额手册或按公式1－37计算；T－—工期(工作日)；C——每天工作班数；K——时间利用系数(0.8～0.9)。KCT1PQN60挖土机生产率(m3／台班)t——挖土机每次作业循环延续时间(s)；q——挖土机斗容量(m3)；Kc——土的充盈系数，可取0.8～1.1；Ks——土的最初可松性系数；KB－—工作时间利用系数，一般为0.7～0.9。BSCKKKqt36008P612．自卸汽车配套计算式中Ts——自卸汽车每一工作循环的延续时间(min)；t1——自卸汽车每次装车时间(min)，t1＝nt；n——自卸汽车每车装土次数：Ql——自卸汽车的载重量(m3)；γ——实土表观密度，一般取1.7t／m3；L——运土距离(m)；VC——重车与空车的平均速度(m／min)；一般取20～30km／h；t2——卸车时间，一般为lmin；t3——操纵时间(包括停放待装、等车、让车等)，取2～3min。1StTN32C1SttvL2tTSC1KKqQn62(三)开挖施工要点应根据地下水位、机械条件、进度要求等合理选用施工机械。土方开挖应绘制土方开挖图。基底标高不