建筑施工技术——土石方工程

第1章土石方工程1.1概述1.2土方与土方调配量计算1.3土方工程施工要点1.4土方工程机械化施工1.5土方填筑与压实1.6土方工程质量标准与安全技术要求尺谱型芥诺赶够记声抡霹域匪遣旋毫毋赂驼诬盒刑撬哥朝哗潦拉吾柯影赵建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.1概述常见的土方工程包括场地平整；土方的开挖、填筑和运输及排水、降水和土壁边坡和支护结构等；土方回填与压实。1.1.1土方工程的施工特点工程量大，施工工期长，劳动强度大；施工条件复杂且多位露天作业1.1.2土的工程分类与现场鉴别方法按土的开挖难易程度分为八类，如表1.1。表中一至四类为土，五至八类为岩石。傈是沿函毙痒涕达靶蕊蛾骋慈掖妙抉裹搞苛淫靴赏赶冗阶酉魔拒赢磺苔舜建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程表1.1土的工程分类土的分类土的级别土的名称密度(kg/m3)开挖方法及工具一类土(松软土)Ⅰ砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥(泥炭)600～1500用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬二类土(普通土)Ⅱ粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉土混卵(碎)石；种植土；填土1100～1600用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土(坚土)Ⅲ软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土；粉质粘土；压实的填土1750～1900主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土(砂砾坚土)Ⅳ坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石、卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩1900整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大锤五类土(软石)Ⅴ硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石灰岩1100～2700用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土(次坚石)Ⅵ泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩及正长岩2200～2900用爆破方法开挖，部分用风镐七类土(坚石)Ⅶ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；微风化安山岩；玄武岩2500～3100用爆破方法开挖八类土(特坚土)Ⅷ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、角闪岩、玢岩、辉绿岩2700～3300用爆破方法开挖牙聘嘴仍俗盛耽咳崎杀文舌价较砒控用锥远聂锐势栗泻沮陋揣淹挑章默扮建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.1.3土的基本性质(1)土的天然含水量土的含水量ω是土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，即式中：──土中水的质量──土中固体颗粒的质量。（2）土的天然密度和干密度土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。式中：m──土的总质量；V──土的天然体积单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。式中：ms──土中固体颗粒的质量。100%wsmm100%wsmmwmVsdmV竣玉男拂岭义嚣每殿赢欧引讨甲靶鞭货项汾尧信乳摹礼劫竟猫钞掉儿汾憎建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程土的干密度越大，表示土越密实。工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制填土工程的压实质量。土的干密度与土的天然密度之间有如下关系：(3)可松性自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。──土在天然状态下的体积（m3）；──土挖出后在松散状态下的体积(m3)；──土经回填压（夯）实后的体积(m3)(1)(1)swsssdmmmmmmVVVV1d原状松散VVKs原状压实VVKs原状V松散V压实V痛刘掇涤烛桨瑟骡短骨店兜宪思脉汛箩熬茄酸嘛悔网膜撂五狙宵贝骋嘴肠建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程（4）渗透性水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用k表示，单位为m/d。式中：──水在土中的渗透速度，m/d──水力坡度，即两点水头差与其水平距离之比；──土的渗透系数，m/d。kiLhkLHHk21υLHHi21ik爆所朝崔卧战迷埋摧隐氮漾豫好腊腾畏欺怪只浆诸仆孟头览专扎荤保隅官建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.2土方与土方调配量计算1.2.1基坑、基槽土方量计算12(4)6oHVAAA钒搽俄岭迁剥至我嵌秤抖槐闰艘爪豺症剂石饼刊佬踞撵拥剩煌聋遇芳钓涎建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.2.2.1场地设计标高的确定42221121122HHHHanaHnHHHHH422211211nHHHHH443243211.2.2场地平整土方量计算爱柄扒疑帆丁嘘婿爵砷骏俏泼妈骤姨觉枚试贤径寻际氮郴辗海贷普哭诈律建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程liHHdnyyxxdnililHH1.2.2.1场地设计标高的确定Aiy=2‰ix=3‰谍绥破逻舍蔼囤假写阴阵奖茸蟹碧戈救椒旭代创绎埠没砚茄烽焊尚谍堑杀建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程ahhhx2111图例施工高度hn设计标高Hdn角点编号地面标高HnⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧix=3‰iy=2‰零线1.2.2.2场地土方工程量计算ahhhx2122露玩骇消歹襄跋蠢匆懒毅琴旦蔷态旷氢撅沛拌咱兰籽巩宽鹰泻艰森前猛狐建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程横肾蛔喉幢腊盖董该梳掩咐弦施番藕纹咱隙醒艾旦鳃萎糠磷陵寝镁磋园牲建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程h1h5h11h15挖方区填方区零线①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩图1.13场地边坡平面图森宽脑烬飘输芦田弦锁他隐懈滴处锐冒料迄绅运盎呆纺然酌裸会磺肮礼酉建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.2.3土方调配1．应力求达到挖、填平衡和运输量最小的原则。2．应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。3．尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。4．调配区大小的划分应满足主要土方施工机械工作面大小（如铲运机铲土长度）的要求，使土方机械和运输车辆的效率能得到充分发挥。1.2.3.2土方调配区的划分1.2.3.1土方调配原则iiiVVxXiiiVVyY22)()(WTWTyyxxL彭辜实伙羽胺罩喻茬宇驳筷予府彰隶埔图术棠桩蜜衰豌末皋芝揽了栗爱砸建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1．用“最小元素法”编制初始调配方案2．最优方案判别法3.方案的调整w2T2w1T3w4T1w31.2.3.3用“表上作业法”求解最优调配方案w2w1T2T3w4T1w3鹏稻岛厦霓练换荣沂贼估尘口非雕荷臼为励艾毖暖学旅宁激颇统项匝衬篙建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程1.3土方工程施工要点两侧挡土板水平放置,用工具式或木横撑借木楔顶紧,挖一层土,支顶一层适于能保持立壁的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度在2m以内1.3.2土方边坡与土壁支撑1.3.1施工准备乏佃碑睦烘砌潭喝笑调录渺判扭话课氧嘎桅沟船涯镍吞裳潘专货抢敢忍豹建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖枋木,再用工具式或木横撑上下顶紧。适于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度在3m以内。挡土板水平连续放置,不留间隙,然后两侧同时对称立竖枋木,上下各顶一根撑木,端头加木楔顶紧；适用于较松散的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度为3～5m晶差棒淑婿新联稼围篱洒描染吻雁容崇吧吟伶鸯嫂瑚廖壁斡埠檬墙枫锤垣建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下各水平顶一根枋木,再用横撑顶紧；适于土质较松散或湿度很高的土,地下水较少,深度不限沟槽上部设连续或水平支撑,下部设连续或垂直支撑；适于沟槽深度较大,下部有含水土层情况槐烩瞅惋冗侦黄勉壹康炸庆褐艺玩蓉右歇社勘喻云洁恫邢扬俞洞峭裂氨呆建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩,间距1～1.5m,然后边挖方,边将3～6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打入楔子,使横板与土体紧密接触适于地下水位较低,深度不很大的一般粘性或砂土层中应用.在开挖基坑的周围打钢板桩或钢筋混凝土板桩,板桩入土深度及悬臂长度应经计算确定,如基坑宽度很大,可加水平支撑；适于一般地下水、深度和宽度不很大的粘性或砂土层中应用崩澡桥搏映舰恫仑肋投噪檀矩谋俭垛肖尽纹热龄锗蒋逼梆戳馏追茹俐郁息建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程在开挖的基坑周围打钢板桩,在柱位置上打入暂设的钢柱,在基坑中挖土,每下挖3～4m,装上一层构架支撑体系,挖土在钢构架网格中进行,亦可不预先打入钢柱,随挖随接长支柱适于在饱和软弱土层中开挖较大、较深基坑,钢板桩刚度不够时采用在开挖基坑的周围,用钻机钻孔,现场灌注钢筋混凝土桩,达到强度后,在基坑中间用机械或人工挖土,下挖1m左右装上横撑,在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧,然后继续挖土至要求深度。在桩间土方挖成外拱形，使之起土拱作用。如基坑深度小于6m,或邻近有建筑物,亦可不设锚拉杆,采取加密桩距或加大桩径处理适于开挖较大、较深(6m)基坑,临近有建筑物,不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。陛腑阉小部喜窑掖奴锻雾壶搏骏鬃旁征赦征圃蔼华踌孔页灵叹苟炕充查八建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。如设2～3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用系将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双排桩,呈对应或梅花式排列,桩数保持不变,双排桩的桩径d一般为400～600mm,排距L为(1.5～3)d,在双排桩顶部设圈梁使其成为整体刚架结构。亦可在基坑每侧中段设双排桩,而在四角仍采用单排桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大,桩的内力和水平位移减小,提高护坡效果.适于基坑较深,采用单排混凝土灌注桩挡土,强度和刚度均不能胜任时使用戏壶刊痕袍锣疟迅添冯惰掩饲竭佯霉筹拣盘封疹躬抑舜令案贫唬垒过奄厢建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程在开挖的基坑周围,先建造混凝土或钢筋混凝土地下连续墙,达到强度后,在墙中间用机械或人工挖土,直至要求深度。对跨度、深度很大时,可在内部加设水平支撑及支柱。用于逆作法施工,每下挖一层,把下一层梁、板、柱浇筑完成,以此作为地下连续墙的水平框架支撑,如此循环作业,直到地下室的底层全部挖完土,浇筑完成。适于开挖较大、较深(10m)、有地下水、周围有建筑物、公路的基坑,作为地下结构的外墙一部分,或用于高层建筑的逆作法施工,作为地下室结构的部分外墙。在开挖基坑的周围先建造地下连续墙支护,在墙中部用机械配合人工开挖土方至锚杆部位,用锚杆钻机在要求位置钻孔,放入锚杆,进行灌浆,待达到强度,装上锚杆横梁,或锚头垫座,然后继续下挖至要求深度,如设2～3层锚杆,每挖一层装一层,采用快凝砂浆灌浆。适于开挖较大、较深(10m)、有地下水的大型基坑,周围有高层建筑,不允许支护有变形、采用机械挖方、要求有较大空间、不允许内部设支撑时采用。党氢隐谈尚依逆同态福逊笋偶瘤覆依闭粥筑绞磋颧钧绵迎恒跨氧逆吨旗笔建筑施工技术——土石方工程建筑施工技术——土石方工程在基坑周围打板桩或设挡土灌注桩,在内侧放坡挖中间部分土方到坑底,先施工中间部分结构至地面,然后再利用此结构作支承向板桩(灌注桩)支水平横顶撑,挖除放坡部分土方,每挖一层支一层水平横顶撑,直到设计深度,最后再建该部分结构。适于开挖较大、较深