1、第第1章章 土方工程土方工程第第1章章 土方工程土方工程1.1 概述概述1.2 場地平整與土方量計算場地平整與土方量計算1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工1.4 土方的填筑土方的填筑1.5 土方的機械化施工土方的機械化施工本章小結本章小結1.1 概概 述述一、土方工程的施工過程與常見類型一、土方工程的施工過程與常見類型二、土方工程的特點二、土方工程的特點三、土的分類三、土的分類四、土的工程性質四、土的工程性質1.1 概概 述述一、土方工程的施工過程與常見類型一、土方工程的施工過程與常見類型1.施工過程施工過程 一切土的挖掘、填筑和運輸等過程以及排水、降一切土的挖掘、填筑和運輸等過程以及排

2、水、降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。2.常見類型常見類型 場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。筑及基坑回填土等。1.1 概概 述述二、土方工程施工特點：二、土方工程施工特點：1.工程量大、勞動繁重；工程量大、勞動繁重；2. 施工條件復雜施工條件復雜(受氣候、水文、地質、地下障受氣候、水文、地質、地下障礙等因素影響礙等因素影響)； 因此，在組織土方工程施工前，應制訂出技術可行經濟因此，在組織土方工程施工前，應制訂出技術可行經濟合理的施工設計方案。合理的施工設計方案。1.1 概概 述述三、土的分

3、類：三、土的分類：1.按土的沉積年代、顆粒級配、密實度、液性按土的沉積年代、顆粒級配、密實度、液性指數分類等。指數分類等。在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土分為八類：分為八類： 松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石八類。石、堅石、特堅硬石八類。前四類為一般土，后四類為巖石。前四類為一般土，后四類為巖石。土的工程分類與現場鑒別方法見下表 土的分類土的分類 土土 的的 名名 稱稱 現場鑒別方法現場鑒別方法 一類土一類土(松軟土松軟土) 砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，砂，亞砂土，沖積砂土

4、層，種植土，泥炭泥炭(淤泥淤泥) 能用鍬、鋤頭挖掘能用鍬、鋤頭挖掘 二類土二類土(普通土普通土) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土石的砂，種植土，填筑土及亞砂土 用鍬、鋤頭挖掘，少用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松許用鎬翻松 三類土三類土(堅土堅土) 軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土亞粘土，壓實的填筑土 要用鎬，少許用鍬、要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬鋤頭挖掘，部分用撬棍棍 四類土四類土(砂礫堅土砂礫堅土) 重粘土及含

5、碎石、卵石的粘土，粗卵重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰巖及蛋白石泥灰巖及蛋白石 整個用鎬、撬棍，然整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘楔子及大錘 土的分類土的分類 土土 的的 名名 稱稱 現場鑒別方法現場鑒別方法 五類土五類土(軟石軟石) 硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰巖、白堊土，膠結不緊的礫巖，泥灰巖、白堊土，膠結不緊的礫巖，軟的石炭巖軟的石炭巖 用鎬或撬棍、大錘挖掘，部用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法分使用爆破方法 六類土六類土(次堅石次堅石) 泥巖，砂巖

6、，礫巖，堅實的頁巖，泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖，泥灰巖，密實的石灰巖，風化花泥灰巖，密實的石灰巖，風化花崗巖，片麻巖崗巖，片麻巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖, ,部分用風鎬部分用風鎬 七類土七類土 (堅石堅石) 大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰巖，風化痕跡的巖、片麻巖、石灰巖，風化痕跡的安山巖、玄武巖安山巖、玄武巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖 八類土八類土(特堅硬石特堅硬石) ) 安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、實的細粒花崗巖

7、、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖輝長巖、輝綠巖、玢巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖 1.1 概概 述述四、土的工程性質四、土的工程性質土的主要工程性質有：土的主要工程性質有： 土的可松性；土的可松性； 土的滲透性、密實度、抗剪強度、土壓土的滲透性、密實度、抗剪強度、土壓力等。（詳見力等。（詳見土力學土力學）1.1 概概 述述四、土的工程性質四、土的工程性質1.土的可松性：土的可松性： 即自然狀態下的土，經過開挖后，其體積因松即自然狀態下的土，經過開挖后，其體積因松散而增大，以后雖經回填壓實，仍不能恢復。散而增大，以后雖經回填壓實，仍不能恢復。 土的可松性程度用可松性系數表示，即：土的可松

8、性程度用可松性系數表示，即：21;svkv 31svkv （1-11-1）式中式中 最初可松性系數；最初可松性系數； 最后可松性系數；最后可松性系數； v1 土在自然狀態下的體積（土在自然狀態下的體積（m3）；）； v2 土經開挖后的松散體積（土經開挖后的松散體積（m3）；）； v3 土經回填壓實后的體積（土經回填壓實后的體積（m3）。）。 sksk 土的分類土的分類 可松性系數可松性系數 ksks一類土一類土(松軟土松軟土) 1.081.17 1.011.03 二類土二類土(普通土普通土) 1. .141. .28 1. .021. .05 三類土三類土(堅土堅土) 1. .241. .30

9、 1. .041. .07 四類土四類土(砂礫堅土砂礫堅土) 1. .261. .32 1. .061. .09 五類土五類土(軟石軟石) 1. .301. .45 1. .101. .20 六類土六類土(次堅石次堅石) 1. .301. .45 1. .101. .20 七類土七類土 (堅石堅石) 1. .301. .45 1. .101. .20 八類土（特堅硬石八類土（特堅硬石) ) 1. .451. .50 1. .201. .30 1.1 概概 述述四、土的工程性質四、土的工程性質1.土的可松性：土的可松性：在土方調配、計算土方機械生產率及運輸工具在土方調配、計算土方機械生產率及運輸

10、工具數量等的時候，必須考慮土的可松性。數量等的時候，必須考慮土的可松性。l 土的最初可松性土的最初可松性是計算土方施工機械及運土車是計算土方施工機械及運土車輛等的重要參數；輛等的重要參數；l 土的最終可松性土的最終可松性是計算場地平整標高及填方時是計算場地平整標高及填方時所需挖土量的重要參數。所需挖土量的重要參數。 1.1 概概 述述四、土的工程性質四、土的工程性質3.土的密度和干密度：土的密度和干密度： 土的密度：土的密度：土在天然狀態下單位體積的質量。土在天然狀態下單位體積的質量。 土的干密度：土的干密度：土的干密度指單位體積固體顆粒土的干密度指單位體積固體顆粒的質量。的質量。;mv ;s

11、dmv 1.1 概概 述述四、土的工程性質四、土的工程性質4.土的含水率：土的含水率： 土的含水率：土的含水率：土的含水量指土中水的質量與固土的含水量指土中水的質量與固體顆粒質量之比。體顆粒質量之比。100%wsmm 1.2 場地平整與土方量計算場地平整與土方量計算一、場地平整的概念一、場地平整的概念場地平整就是場地平整就是將自然地面改造成設計所要求的平面。將自然地面改造成設計所要求的平面。二、場地平整土方施工方案的確定二、場地平整土方施工方案的確定1.先平整整個場地，后開挖基坑（槽）；先平整整個場地，后開挖基坑（槽）；2.先開挖基坑（槽），后平整場地；先開挖基坑（槽），后平整場地；3.邊平整

12、場地，邊開挖基坑（槽）。邊平整場地，邊開挖基坑（槽）。在場地平整前，必須確定場地設計標高、計算挖填方量、確定土方調配方案，并合理選擇施工機械，擬定施工方案施工方案。1.2 場地平整與土方量計算場地平整與土方量計算1.2.1 場地設計標高的確定場地設計標高的確定1.2.2 場地平整土方工程量計算場地平整土方工程量計算1.2.1 場地標高設計場地標高設計一、場地設計標高確定的基本原則一、場地設計標高確定的基本原則二、場地設計標高確定的兩種方法二、場地設計標高確定的兩種方法三、場地設計標高的調整三、場地設計標高的調整1.2.1 場地標高設計場地標高設計一、場地設計標高確定的基本原則一、場地設計標高確

13、定的基本原則1.符合規劃、生產工藝和運輸、排水的要求；符合規劃、生產工藝和運輸、排水的要求；2. 力求場地內的挖填平衡，且土方量最小；力求場地內的挖填平衡，且土方量最小；1.2.1 場地標高設計場地標高設計二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1一般方法：一般方法：如場地比較平緩，對場地設如場地比較平緩，對場地設計標高無特殊要求，可按照計標高無特殊要求，可按照“挖填土方量相挖填土方量相等等”的原則確定場地設計標高；的原則確定場地設計標高； 2用用最小二乘法最小二乘法原理求最佳設計平面：應原理求最佳設計平面：應用最小二乘法的原理，不僅可滿足土方挖填用最小二乘法的原理，不僅可滿足土方

14、挖填平衡，還可做到平衡，還可做到土方的總工程量最小土方的總工程量最小。 二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高計算步驟：計算步驟： （1）根據場地地形圖劃分方格網；根據場地地形圖劃分方格網； （2）根據相鄰等高線，用插入法計算或實測各方格根據相鄰等高線，用插入法計算或實測各方格角點的地面標高；角點的地面標高； （3）根據挖填平衡原則計算場地設計標高；根據挖填平衡原則計算場地設計標高； （4）根據泄水坡度調整設計標高；根據泄水坡度調整設計標高； （5）根據場地設計標高確定施工高度。根據場地設計標高確定施工高度。二、場地設計標高

15、確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高計算步驟：計算步驟：（1）根據場地地形圖劃分方格網（）根據場地地形圖劃分方格網（a=10m40m）二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高計算步驟：計算步驟：（2）根據相鄰等高線，用插入法計算或實測各方格角點的地）根據相鄰等高線，用插入法計算或實測各方格角點的地面標高；面標高；二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高（3）根據挖填平衡原則計算場地設）根據挖填平衡原則計算

16、場地設計標高。計標高。22123414niiiioizzzzna za 1234114noiiiiizzzzzn 考慮各角點標高的考慮各角點標高的“權權”（pi） 123412z344ozzzznz1 一個方格獨有的角點標高；一個方格獨有的角點標高； z2、z3、z4 分別為二、三、四分別為二、三、四個方格所共有的角點標高。個方格所共有的角點標高。二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高（4）根據泄水坡度調整設計標高；）根據泄水坡度調整設計標高；實際場地均應有一定的泄水坡度。因此，應根據泄實際場地均應有一定的泄水坡度。因此，應

17、根據泄水要求計算出實際施工時所采用的設計標高。水要求計算出實際施工時所采用的設計標高。以以zo 作為場地中心的設計標作為場地中心的設計標高，則場地任意點的設計標高，則場地任意點的設計標高為：高為：iox xy yzzl il iaaaaa a a a a al xz 42xyy211xiiyyiz 0z 42xi1-1z 422-2z 0yi2二、場地設計標高確定的方法二、場地設計標高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設計標高按挖填平衡原則確定設計標高（5）根據場地設計標高確定施工高度）根據場地設計標高確定施工高度 施工高度的含義是該角點的設計標高與原地形標高的差值：施工高度的含義是該角點的設計

18、標高與原地形標高的差值：iiihzz（1-6） 式中式中 角點的原地形標高。角點的原地形標高。 若若hi為正值，則該點為填方，為正值，則該點為填方，hi為負值則為挖方。為負值則為挖方。 iz三、場地設計標高的調整三、場地設計標高的調整此工作在完成土方量計算后進行：此工作在完成土方量計算后進行：考慮土的最終可松性，需相應提高設計標高，以達考慮土的最終可松性，需相應提高設計標高，以達到土方量的實際平衡。到土方量的實際平衡。場地設計平面的調整工作也是繁重的，如修改場地設計平面的調整工作也是繁重的，如修改設計標高，則須重新計算土方工程量。設計標高，則須重新計算土方工程量。1.2.2 土方工程量計算土方

19、工程量計算土方工程的外形往往復雜，不規則，一般情況下，都將其土方工程的外形往往復雜，不規則，一般情況下，都將其假設或劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而假設或劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而又和實際情況近似的方法進行計算。又和實際情況近似的方法進行計算。 1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算一、場地平整土方工程量計算步驟一、場地平整土方工程量計算步驟1. 場地設計標高確定后，求出平整的場地各角場地設計標高確定后，求出平整的場地各角點的施工高度點的施工高度hi 。 2. 確定確定“零線零線”的位置。的位置。 確定確定“零線零線”的位置，了解整個場地的挖、填區的位置，了解整

20、個場地的挖、填區域分布狀態。域分布狀態。3.按每個方格角點的施工高度算出填、挖土方按每個方格角點的施工高度算出填、挖土方量，并計算場地邊坡的土方量，這樣即得到整量，并計算場地邊坡的土方量，這樣即得到整個場地的填、挖土方總量。個場地的填、挖土方總量。1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算二、零線的確定二、零線的確定1.零線即挖方區與填方區的交線，在該線上施零線即挖方區與填方區的交線，在該線上施工高度為零。工高度為零。2.零線的確定方法是：零線的確定方法是：在相鄰角點施工高度為在相鄰角點施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點（一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點（0）的位置，將各相鄰

21、的零點連接起來即為零線。的位置，將各相鄰的零點連接起來即為零線。 axh1(-)(+)h2212hhahx 如不需計算零線的確切位置，則繪出零線如不需計算零線的確切位置，則繪出零線的大致走向即可。的大致走向即可。 零線確定后，便可進行土方量的計算。零線確定后，便可進行土方量的計算。方格中土方量的計算有兩種方法：方格中土方量的計算有兩種方法：“四方四方棱柱體法棱柱體法”和和“三角棱柱體法三角棱柱體法”。 1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算三、四方棱柱體的體積計算方法三、四方棱柱體的體積計算方法1方格四個角點全部為填或全部為挖時：方格四個角點全部為填或

22、全部為挖時：四方棱柱體的體積計算方法分兩種情況：四方棱柱體的體積計算方法分兩種情況：21234()4avhhhhaah1h2h3h4a)式中式中 v 挖方或填方體積（挖方或填方體積（m3）；）； h1、h 2、h3、h4 方格四個角點方格四個角點的填挖高度，均取絕對值（的填挖高度，均取絕對值（m）。）。 a方格邊長（方格邊長（m）。）。1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算三、四方棱柱體的體積計算方法三、四方棱柱體的體積計算方法2方格四個角點部分是挖方，部分是填方：方格四個角點部分是挖方，部分是填方： 224havh 填填填填 224havh 挖挖挖挖（1-13）aah2h1h4h3b)c)

23、aah1h4h3h2b) 角點二填二挖角點二填二挖 ； c)角點一填（挖）三挖（填）角點一填（挖）三挖（填）式中式中 h填（挖）填（挖）方格角點中填（挖）方施工高度的總方格角點中填（挖）方施工高度的總 和，取絕對值（和，取絕對值（m）；）； h 方格四角點施工高度之總和，取絕對值（方格四角點施工高度之總和，取絕對值（m）。）。1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算四、三角棱柱體的體積計算方法四、三角棱柱體的體積計算方法場地的挖方區和填方區的邊沿都需要做成場地的挖方區和填方區的邊沿都需要做成邊坡邊坡，以保證挖方土壁和填方區的穩定。以保證挖方土壁和填方區的穩定。邊坡的土方量計算邊坡的土方量計算多

24、多采用三角棱柱體的方采用三角棱柱體的方法計算。法計算。1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算四、三角棱柱體的體積計算方法四、三角棱柱體的體積計算方法計算時先把方格網順地形等高線，將各個方格劃分計算時先把方格網順地形等高線，將各個方格劃分成三角形。成三角形。等高線 按地形將方格劃分成三角形按地形將方格劃分成三角形1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算四、三角棱柱體的體積計算方法四、三角棱柱體的體積計算方法1當三角形三個角點全部為挖或全部為填時：當三角形三個角點全部為挖或全部為填時：三角棱柱體的體積計算方法分兩種情況：三角棱柱體的體積計算方法分兩種情況：式中式中 v 挖方或填方體積（挖方或填方

25、體積（m3）；）； h1、h 2、h3三角形各角點的三角形各角點的 施工高度，均取絕對值（施工高度，均取絕對值（m）。）。 a方格邊長（方格邊長（m）。）。2123()6avhhha) 全填或全挖全填或全挖h2h1h3a)1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算三、四方棱柱體的體積計算方法三、四方棱柱體的體積計算方法2當三角形三個角點有填有挖時，零線將三角形當三角形三個角點有填有挖時，零線將三角形分成兩部分，一個是底面為三角形的錐體，一個是分成兩部分，一個是底面為三角形的錐體，一個是底面為四邊形的楔體：底面為四邊形的楔體：h1h2h3oob)1.2.2 土方工程量計算土方工程量計算三、四方棱柱

26、體的體積計算方法三、四方棱柱體的體積計算方法2當三角形三個角點有填有挖時：當三角形三個角點有填有挖時：其中錐體部分的體積為：其中錐體部分的體積為： 楔體部分的體積為楔體部分的體積為 式中式中 h1、h2、h3 分別為三角形各角點的施工高度（分別為三角形各角點的施工高度（m），）， 取絕對值，其中取絕對值，其中h3指的是錐體頂點的施工高度。指的是錐體頂點的施工高度。 楔（）（）3233211323hav=- h + h + h6h + hh + h錐（）（）3231323hav=6h + hh + h（1-16） （1-17） 1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工1.3.1 基坑土方工程量計

27、算基坑土方工程量計算1.3.2 邊坡穩定與基坑支護邊坡穩定與基坑支護1.3.3 降水降水 1.3.4 基坑（槽）土方開挖基坑（槽）土方開挖1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工施工準備及定位放線施工準備及定位放線1、場地清理；、場地清理；2、排除地面水；、排除地面水；3、修筑好臨時道路及供水、供電等臨時設施；、修筑好臨時道路及供水、供電等臨時設施；4、做好材料、機具及土方機械的進場工作；、做好材料、機具及土方機械的進場工作；5、做好土方工程測量、放線工作；、做好土方工程測量、放線工作；6、做好邊坡穩定、基坑（槽）支護、降低地下、做好邊坡穩定、基坑（槽）支護、降低地下水工作。水工作。1.3.1

28、 基坑（槽）土方工程量計算基坑（槽）土方工程量計算f 1f 0f 2hf 2f 1f 0ha)b)1-4a）基坑土方量計算）基坑土方量計算 ；b）基槽、路堤土方量計算）基槽、路堤土方量計算102(4)6hvfff式中：對基坑而言，式中：對基坑而言，h為基坑的深度，為基坑的深度，f1、f2分別為基分別為基 坑的上下底面積（坑的上下底面積（m2）；）； 對基槽或路堤，對基槽或路堤，h為基槽或路堤的長度（為基槽或路堤的長度（m），）， f1、f2為兩端的面積（為兩端的面積（m2）；）； f0 ：f1與與f2之間的中截面面積（之間的中截面面積（m2）。）。（1-18）1.3.1 基坑（槽）土方工程量計

29、算基坑（槽）土方工程量計算 基槽與路堤通常根據其形狀（曲線、折線、變截面等）基槽與路堤通常根據其形狀（曲線、折線、變截面等）劃分成若干計算段，分段計算土方量，然后再累加求劃分成若干計算段，分段計算土方量，然后再累加求得總的土方工程量。得總的土方工程量。 如果基槽、路堤是等截面的，則如果基槽、路堤是等截面的，則f1 = f2 = f0 ，由式，由式（1-18）計算）計算v = h f1 。 1.3.2 邊坡穩定與基坑（槽）支護邊坡穩定與基坑（槽）支護一、邊坡穩定一、邊坡穩定（一）邊坡穩定的條件與影響因素（一）邊坡穩定的條件與影響因素（二）放坡與護面（二）放坡與護面二、基坑（槽）支護二、基坑（槽）

30、支護（一）基槽支護（一）基槽支護（二）基坑支護（二）基坑支護 基坑支護原則基坑支護原則 基坑支護類型基坑支護類型 基坑支護設計與施工基坑支護設計與施工一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（一）邊坡穩定條件與影響因素（一）邊坡穩定條件與影響因素1. 破壞形式：破壞形式：一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（一）邊坡穩定條件與影響因素（一）邊坡穩定條件與影響因素2. 邊坡穩定條件：邊坡穩定條件：qtc滑坡面滑坡面t ct土體下滑力。土體下滑力。 c土體抗剪力。土體抗剪力。或者說：土體的穩定條件是：或者說：土體的穩定條件是：在土體的重力及外部荷在土體的重力及外部荷載作用下所產生的載作用下所產生的剪應力小于土

31、體的抗剪強度剪應力小于土體的抗剪強度。一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（一）邊坡穩定條件與影響因素（一）邊坡穩定條件與影響因素3. 影響邊坡穩定的因素：影響邊坡穩定的因素： （1）引起抗剪強度降低的原因）引起抗剪強度降低的原因 氣候的變化使土質松散；氣候的變化使土質松散； 粘土中的夾層因浸水而發生潤滑作用；粘土中的夾層因浸水而發生潤滑作用； 飽和細砂、粉砂因受振動而液化。飽和細砂、粉砂因受振動而液化。一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（二）放坡與護面（二）放坡與護面1、直壁（不加支撐）的允許深度：、直壁（不加支撐）的允許深度： 密實、中密的砂土和砂填碎石土：密實、中密的砂土和砂填碎石土：1.00

32、m； 硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：1.25m； 硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m； 堅硬的粘土：堅硬的粘土： 2m 。 一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（二）放坡與護面（二）放坡與護面2.放坡：放坡： （1）土方邊坡的坡度：）土方邊坡的坡度：以挖方深度以挖方深度(或填方深度或填方深度) h與底寬與底寬b之比表示。之比表示。mhbbhi11土方邊坡坡度邊坡坡度圖邊坡坡度圖bhm=b/h，m坡度系數坡度系數m的物理意義：的物理意義：當基坑深為當基坑深為1 1米時，邊坡寬度的大小米時，邊坡寬度的大小。（d）踏步形邊坡）踏步形邊坡一

33、、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（二）放坡與護面（二）放坡與護面2.放坡：放坡： （2）邊坡形式：直線形、折線形、踏步形。）邊坡形式：直線形、折線形、踏步形。一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（二）放坡與護面（二）放坡與護面2.放坡：放坡： （3）最陡坡度規定：土質均、水位低、時間短、）最陡坡度規定：土質均、水位低、時間短、5m深以內。下表深度在深以內。下表深度在5m內的基坑、基槽、管內的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度溝邊坡的最陡坡度土的類別土的類別邊坡坡度（高邊坡坡度（高: :寬）寬）坡頂坡頂無荷載荷載坡頂有坡頂有靜載載坡頂有坡頂有動載載中密的砂土中密的砂土1 : :1.001: :1.251:

34、 :1.50中密的碎石類砂土中密的碎石類砂土1: :0.751: :1.001: :1.25硬塑的粉土硬塑的粉土1: :0.671: :0.751: :1.00中密的碎石類粘土中密的碎石類粘土1: :0.501: :0.671: :0.75一、邊坡及其穩定一、邊坡及其穩定（二）放坡與護面（二）放坡與護面2.放坡：放坡： （4）邊坡護面措施：覆蓋法，掛網法，掛網抹）邊坡護面措施：覆蓋法，掛網法，掛網抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法、土釘墻面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法、土釘墻基坑邊坡護面方法示意圖基坑邊坡護面方法示意圖（d）土袋或砌石壓坡護面）土袋或砌石壓坡護面（c）鋼絲網混凝土或鋼筋混

35、凝土護面）鋼絲網混凝土或鋼筋混凝土護面（a）薄膜或砂漿覆蓋）薄膜或砂漿覆蓋（b）掛網或掛網抹砂漿護面）掛網或掛網抹砂漿護面二、基坑（槽）支護二、基坑（槽）支護開挖基坑（槽）時，如地質條件及周圍環境開挖基坑（槽）時，如地質條件及周圍環境許可，許可，采用放坡開挖是較經濟的采用放坡開挖是較經濟的。但在建筑稠密地區施工，或有地下水滲入基但在建筑稠密地區施工，或有地下水滲入基坑（槽）時往往不可能按要求的坡度放坡開坑（槽）時往往不可能按要求的坡度放坡開挖，挖，這時就需要進行基坑（槽）支護，這時就需要進行基坑（槽）支護，以保以保證施工的順利和安全，并減少對相鄰建筑、證施工的順利和安全，并減少對相鄰建筑、管線

36、等的不利影響。管線等的不利影響。（一）基槽支護（一）基槽支護橫撐式支撐的分類：橫撐式支撐的分類：根據擋土板的不同，分為根據擋土板的不同，分為水平擋土板式水平擋土板式以及以及垂垂直擋土板式直擋土板式兩類。兩類。開挖較窄的溝槽，多用開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐橫撐式土壁支撐。a) 水平擋土板水平擋土板b) 垂直擋土板垂直擋土板1-水平擋土板水平擋土板;2-垂直支撐垂直支撐;3-工具式支撐；工具式支撐；4-垂直擋土板；垂直擋土板；5-水平支撐水平支撐（二）基坑支護（二）基坑支護基坑支護的類型：基坑支護的類型：重力式水泥土擋墻、土釘墻與噴錨、排樁式重力式水泥土擋墻、土釘墻與噴錨、排樁式擋墻、板樁

37、式擋墻、土層錨桿、坑內支護等擋墻、板樁式擋墻、土層錨桿、坑內支護等形式。形式。（二）基坑支護（二）基坑支護1.重力式支護結構重力式支護結構（1）水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）概念：）水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）概念： 它是通過攪拌樁機將水泥與土進行攪拌，形成柱它是通過攪拌樁機將水泥與土進行攪拌，形成柱狀的水泥加固土（攪拌樁）。狀的水泥加固土（攪拌樁）。 水泥土的水泥摻量通常水泥土的水泥摻量通常12%15%（單位土體的水（單位土體的水泥摻量與土的重力密度之比）。泥摻量與土的重力密度之比）。30m基坑支護基坑支護（二）基坑支護（二）基坑支護1.重力式支護結構重力式支護結構（2）特點及應用：）特點

38、及應用： 水泥土的強度可達水泥土的強度可達0.81.2 mpa，其滲透系數很，其滲透系數很小，一般不大于小，一般不大于10-6 cm/s。 由水泥土攪拌樁搭接而形成水泥土墻，它既具有由水泥土攪拌樁搭接而形成水泥土墻，它既具有擋土作用，又兼有隔水作用。擋土作用，又兼有隔水作用。 它適用于它適用于46 m深的基坑，最大可達深的基坑，最大可達78 m。 2.板式支護結構板式支護結構（1）板式支護結構的組成）板式支護結構的組成板式支護結構由兩大系統組成：板式支護結構由兩大系統組成：擋墻系統和支撐擋墻系統和支撐(或或拉錨拉錨)系統，懸臂式板樁支護結構則不設支撐系統，懸臂式板樁支護結構則不設支撐(或拉錨或

39、拉錨)。圖圖1-25 板式支護結構板式支護結構1板樁墻板樁墻；2圍檁；圍檁；3鋼支撐；鋼支撐；4斜撐；斜撐； 5拉錨；拉錨；6土錨桿；土錨桿；7先施工的基礎；先施工的基礎；8豎撐豎撐231824715216212.板式支護結構板式支護結構（1）板式支護結構的組成（）板式支護結構的組成（擋墻系統擋墻系統）擋墻系統常用的材料擋墻系統常用的材料有槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土有槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、灌注樁及地下連續墻等。板樁、灌注樁及地下連續墻等。鋼板樁形式與連接：鋼板樁形式與連接：有平板式和波浪式兩種。有平板式和波浪式兩種。鋼板樁之間通過鎖口互相連接，形成一道連續的鋼板樁之間通過鎖口互相連接，形

40、成一道連續的擋墻。擋墻。2.板式支護結構板式支護結構（1）板式支護結構的組成（）板式支護結構的組成（擋墻系統擋墻系統）鋼板樁的特點鋼板樁的特點： 由于鎖口的連接，使鋼板樁連接牢固，形成整體，由于鎖口的連接，使鋼板樁連接牢固，形成整體，同時也具有較好的隔水能力。同時也具有較好的隔水能力。 鋼板樁截面積小，易于打入。鋼板樁截面積小，易于打入。 u形、形、z形等波浪式鋼板樁截面抗彎能力較好。形等波浪式鋼板樁截面抗彎能力較好。 鋼板樁在基礎施工完畢后還可拔出重復使用。鋼板樁在基礎施工完畢后還可拔出重復使用。3.土釘墻土釘墻概念：概念：土釘墻是一種原位土體加筋技術，是由設置在土釘墻是一種原位土體加筋技術

41、，是由設置在坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘結形成坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘結形成的復合體以及面層構成的類似重力擋土墻的支的復合體以及面層構成的類似重力擋土墻的支護結構。護結構。土釘支護施工步驟土釘支護施工步驟 土層錨桿土層錨桿 一種新型的拉錨形式，它的一端與支護結構相連，一種新型的拉錨形式，它的一端與支護結構相連，另一端錨固在土體中，將支護結構等荷載通過拉另一端錨固在土體中，將支護結構等荷載通過拉桿傳遞到周圍穩定土層中。桿傳遞到周圍穩定土層中。5.坑內支撐坑內支撐對深度較大，面積不大，土質較差的基坑可對深度較大，面積不大，土質較差的基坑可采取坑內支撐。優點：安全可靠易于控制變采取坑

42、內支撐。優點：安全可靠易于控制變形；缺點：給坑內作業帶來不便，需要不斷形；缺點：給坑內作業帶來不便，需要不斷換撐加以克服。換撐加以克服。鋼管支撐鋼管支撐型鋼支撐型鋼支撐砼支撐砼支撐1.3.3 降水降水 在基坑開挖過程中，當在基坑開挖過程中，當基底低于地下水位基底低于地下水位時，時，由于由于土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內。 雨期施工時，雨期施工時，地面水也會不斷流入坑內。地面水也會不斷流入坑內。 如果不采取降水措施，把流入基坑內的水及時排走如果不采取降水措施，把流入基坑內的水及時排走或把地下水位降低，不僅或把地下水位降低，不僅會使施工條件惡化會使

43、施工條件惡化，而且，而且地基土被水泡軟后，地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降承載力下降。 另外，當基坑下遇有承壓含水層時，若不把地下水另外，當基坑下遇有承壓含水層時，若不把地下水位降低，則位降低，則基底可能被沖潰破壞。基底可能被沖潰破壞。1.3.3 降水降水因此，為了保證工程質量和施工安全，在基因此，為了保證工程質量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控制地下水位，使基坑施工時坑底保持干燥。制地下水位，使基坑施工時坑底保持干燥。1.3.3 降水降水降低地下水位的方法：降低地下水位的方法：集水井降

44、水法：集水井降水法： 當基坑開挖較淺，可采用集水井降水法；當基坑開挖較淺，可采用集水井降水法； 當基坑開挖深度較大，但采用了止水帷幕，基坑當基坑開挖深度較大，但采用了止水帷幕，基坑內降水也多采用集水井降水法。內降水也多采用集水井降水法。井點降水法：井點降水法： 如降水深度較大，止水措施有限或土層為細砂、如降水深度較大，止水措施有限或土層為細砂、粉砂或軟土地區時，宜采用井點降水法降水，在粉砂或軟土地區時，宜采用井點降水法降水，在井點降水的同時往往也輔以局部的集水井降水。井點降水的同時往往也輔以局部的集水井降水。1.3.3 降水降水一、集水井降水一、集水井降水二、井點降水二、井點降水一、集水井降水

45、一、集水井降水 集水井降水集水井降水是一種設備簡單、應用普遍的人工降低水方法。是一種設備簡單、應用普遍的人工降低水方法。 1.1.定義：定義：在基坑或溝槽開挖時，在坑底設置集水井，并沿在基坑或溝槽開挖時，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水在重力作用下流入集坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水在重力作用下流入集水井內，然后用水泵抽出坑外。水井內，然后用水泵抽出坑外。25排水溝排水溝集水井集水井水泵水泵一、集水井降水一、集水井降水2施工過程施工過程3設設 置置四周的排水溝及集水井一般應設置在基礎范圍四周的排水溝及集水井一般應設置在基礎范圍以外，地下水流的上游，基坑面積較大時，可以外

46、，地下水流的上游，基坑面積較大時，可在基坑中間設置盲溝排水。在基坑中間設置盲溝排水。集水井的水平間距一般根據地下水量、基坑平集水井的水平間距一般根據地下水量、基坑平面形狀及水泵能力，每隔面形狀及水泵能力，每隔 30 40m 設置一個，設置一個，基坑四個角應各設一個。基坑四個角應各設一個。 一、集水井降水一、集水井降水4.適用范圍適用范圍集水井降水法一般適用于降水深度較小且土層集水井降水法一般適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。它不適用于粉砂土和細砂土，在這類土中易形它不適用于粉砂土和細砂土，在這類土中易形成流砂。成流砂。二、二、 井點降水井點

47、降水一、井點降水的原理及作用一、井點降水的原理及作用二、井點降水的類型二、井點降水的類型三、輕型井點布置三、輕型井點布置四、輕型井點施工四、輕型井點施工五、井點降水對周圍環境的影響五、井點降水對周圍環境的影響1、井點降水的原理及作用、井點降水的原理及作用1.井點降水原理井點降水原理井點降水就是在基坑開挖前，預先在基坑四周井點降水就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數量的濾水管（井）。在基坑開挖前埋設一定數量的濾水管（井）。在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。水，使地下水位降低到坑底以下。圖圖1-48 輕型

48、井點法降低地下水位全貌圖輕型井點法降低地下水位全貌圖1自然地面自然地面;2 水泵水泵;3 總管總管;4 井點管井點管;5 濾管濾管;6 降水后水位降水后水位;7 原地下水水位原地下水水位;8 基坑地面基坑地面.3568741261、井點降水的原理及作用、井點降水的原理及作用2.井點降水的作用井點降水的作用水壓d涌水a)塌方b)流砂e)管涌c)a)a)防止涌水；防止涌水；b)b)穩定邊坡；穩定邊坡；c)c)防止管涌；防止管涌；d)d)減少橫向荷載；減少橫向荷載；e)e)防止流砂防止流砂圖圖1- 29 1- 29 井點降水的作用井點降水的作用2、井點降水的類型、井點降水的類型 井點有兩大類：井點有

49、兩大類：輕型井點和管井類輕型井點和管井類。 一般根據土的滲透系數、降水深度、設備條件及經濟一般根據土的滲透系數、降水深度、設備條件及經濟比較等因素確定，可參照表比較等因素確定，可參照表1.6選擇。選擇。 井點類別井點類別 土的滲透性土的滲透性(m/d) 降水深度降水深度(m) 輕型輕型井點井點一級輕型井點一級輕型井點 0.15036 多級輕型井點多級輕型井點0.150視井點級數而定視井點級數而定 噴射井點噴射井點0.150820 電滲井點電滲井點15各種井點的適用范圍各種井點的適用范圍 表表1.62、輕型井點布置、輕型井點布置（一）組成（一）組成輕型井點設備由管路系統和抽水設備組成輕型井點設備

50、由管路系統和抽水設備組成圖圖1-29 輕型井點法降低地下水位全貌圖輕型井點法降低地下水位全貌圖1自然地面自然地面;2 水泵水泵;3 總管總管;4 井點管井點管;5 濾管濾管;6 降水后水位降水后水位;7 原地下水水位原地下水水位;8 基坑地面基坑地面.3568741262、輕型井點布置、輕型井點布置（一）組成（一）組成輕型井點設備由管路系統和抽水設備組成輕型井點設備由管路系統和抽水設備組成2、輕型井點布置、輕型井點布置（一）組成（一）組成1.管路系統包括：管路系統包括： 濾管、井點管、彎聯管及總管。濾管、井點管、彎聯管及總管。 濾管：濾管：為進水設備，通常采用長度為為進水設備，通常采用長度為1

51、.01.5m、直徑直徑38mm或或51mm的無縫鋼管，管壁鉆有直徑的無縫鋼管，管壁鉆有直徑為為1218mm的濾孔。骨架管外面包以兩層孔徑的濾孔。骨架管外面包以兩層孔徑不同的生絲布或塑料布濾網。為使流水暢通，在不同的生絲布或塑料布濾網。為使流水暢通，在骨架管與濾網之間用塑料管或梯形鉛絲隔開，塑骨架管與濾網之間用塑料管或梯形鉛絲隔開，塑料管沿骨架繞成螺旋形。濾網外面在繞一層粗鐵料管沿骨架繞成螺旋形。濾網外面在繞一層粗鐵絲保護網、濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾管上端與絲保護網、濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾管上端與井點管連接。井點管連接。2、輕型井點布置、輕型井點布置（一）組成（一）組成2.抽水設備抽水設備 常

52、用的有真空泵、射流泵和隔膜泵三種設備常用的有真空泵、射流泵和隔膜泵三種設備2、輕型井點布置、輕型井點布置（二）輕型井點的設計（二）輕型井點的設計1.平面布置平面布置 根據基坑（槽）形狀，輕型井點可采用單排布置、根據基坑（槽）形狀，輕型井點可采用單排布置、雙排布置、環形布置，當土方施工機械需進出基雙排布置、環形布置，當土方施工機械需進出基坑時，也可采用坑時，也可采用u形布置。形布置。c)a)d)b)bb2、輕型井點布置、輕型井點布置（二）輕型井點的設計（二）輕型井點的設計1.平面布置平面布置 單排布置單排布置適用于基坑、槽寬度小于適用于基坑、槽寬度小于6m，且降水，且降水深度不超過深度不超過5m

53、的情況。的情況。 雙排布置雙排布置適用于基坑寬度大于適用于基坑寬度大于6m或土質不良的或土質不良的情況。情況。 環形及環形及u形布置形布置適用于大面積基坑，如采用適用于大面積基坑，如采用u形形布置，則井點管不封閉的一段應在地下水的下游布置，則井點管不封閉的一段應在地下水的下游方向。方向。四、輕型井點施工四、輕型井點施工1.準備工作：準備工作：井點設備、動力、水源及必要材料的準備，排井點設備、動力、水源及必要材料的準備，排水溝開挖，附近建筑物的標高觀測以及防止附水溝開挖，附近建筑物的標高觀測以及防止附近建筑物沉降措施的實施。近建筑物沉降措施的實施。輕型井點施工步驟為：輕型井點施工步驟為：準備工作

54、準備工作 埋設井點埋設井點連接與試抽連接與試抽井井點運轉與監測點運轉與監測 井點拆除井點拆除四、輕型井點施工四、輕型井點施工2.井點系統的埋設：井點系統的埋設：埋設井點的程序：先排放總管，再埋設井點管，埋設井點的程序：先排放總管，再埋設井點管，用彎聯管將井點與總管接通，然后安裝抽水設用彎聯管將井點與總管接通，然后安裝抽水設備。備。井點管的埋設方法：井點管的埋設方法：水沖法（分沖孔與埋管兩水沖法（分沖孔與埋管兩過程）過程）四、輕型井點施工四、輕型井點施工3.使用及拆除：使用及拆除：井點系統全部安裝完畢后，井點系統全部安裝完畢后，需進行試抽需進行試抽，以檢，以檢查有無漏氣現象。查有無漏氣現象。正常

55、的排水是細水長流，出水澄清。正常的排水是細水長流，出水澄清。抽水時需要經常檢查井點系統工作是否正常，抽水時需要經常檢查井點系統工作是否正常，以及檢查觀測井中水位下降情況，如果有較多以及檢查觀測井中水位下降情況，如果有較多井點管發生堵塞，影響降水效果時，應逐根用井點管發生堵塞，影響降水效果時，應逐根用高壓水反向沖洗或拔出重埋。高壓水反向沖洗或拔出重埋。五、井點降水對周圍環境的影響五、井點降水對周圍環境的影響1井點降水的不利影響井點降水的不利影響降水漏斗范圍內的地下水位下降以后，會造成降水漏斗范圍內的地下水位下降以后，會造成土體固結沉降，由于漏斗形的降水面不是平面，土體固結沉降，由于漏斗形的降水面

56、不是平面，因而所產生的沉降也是不均勻的。因而所產生的沉降也是不均勻的。在實際工程中，還可能把土層中的一些土顆粒在實際工程中，還可能把土層中的一些土顆粒連同地下水抽出，這種現象會使地面產生的不連同地下水抽出，這種現象會使地面產生的不均勻沉降加劇，造成附近建筑物及地下管線的均勻沉降加劇，造成附近建筑物及地下管線的不同程度的損壞。不同程度的損壞。五、井點降水對周圍環境的影響五、井點降水對周圍環境的影響2防范井點降水影響的措施防范井點降水影響的措施（1）采用合理的井點降水布置，避免過度降）采用合理的井點降水布置，避免過度降水；水；（2）在周邊環境保護有嚴格要求的地區，盡）在周邊環境保護有嚴格要求的地區

57、，盡可能采取設置止水帷幕的方法，切斷地下水可能采取設置止水帷幕的方法，切斷地下水的滲流，必要時可進行坑內降水，減少降水的滲流，必要時可進行坑內降水，減少降水影響范圍；影響范圍；（3）降水場地外緣設置回灌水系統。）降水場地外緣設置回灌水系統。 1.4 土方填筑土方填筑1.4.1 土料的選用與處理土料的選用與處理1.4.2 填土及壓實的方法填土及壓實的方法1.4.3 影響填土壓實的因素影響填土壓實的因素1.4.4 填土壓實的質量檢查填土壓實的質量檢查1.4.1 土料的選用與處理土料的選用與處理填方土料應符合設計要求，保證填方填方土料應符合設計要求，保證填方的強度與穩定性，選擇的填料應為的強度與穩定

58、性，選擇的填料應為強度強度高、壓縮性小、水穩定性好、便于施工高、壓縮性小、水穩定性好、便于施工的土、石料。的土、石料。1.4.1 土料的選用與處理土料的選用與處理如設計無要求時，應符合下列規定：如設計無要求時，應符合下列規定：填土應嚴格控制含水量，使土料的含水量接近土填土應嚴格控制含水量，使土料的含水量接近土的最佳含水量。施工前應對土的含水量進行檢驗。的最佳含水量。施工前應對土的含水量進行檢驗。 當土的含水量過大，應采用翻松、晾曬、風干等方當土的含水量過大，應采用翻松、晾曬、風干等方法降低含水量，或采用換土回填、均勻摻入干土或法降低含水量，或采用換土回填、均勻摻入干土或其他吸水材料、打石灰樁等

59、措施；其他吸水材料、打石灰樁等措施； 如含水量偏低，則可預先灑水濕潤。如含水量偏低，則可預先灑水濕潤。含水量過大或過小的土均難以壓實。含水量過大或過小的土均難以壓實。 1.4.2 填土及壓實的方法填土及壓實的方法1.填土方法：填土方法：填土可采用人工填土和機械填土。填土可采用人工填土和機械填土。（1）人工填土）人工填土 一般用手推車運土，人工用鍬、耙、鋤等工具進一般用手推車運土，人工用鍬、耙、鋤等工具進行填筑，從最低部分開始由一端向另一端自下而行填筑，從最低部分開始由一端向另一端自下而上分層鋪填。上分層鋪填。（2）機械填土）機械填土 可用推土機、鏟運機或自卸汽車進行。用自卸汽可用推土機、鏟運機

60、或自卸汽車進行。用自卸汽車填土，需用推土機推開推平，采用機械填土時，車填土，需用推土機推開推平，采用機械填土時，可利用行駛的機械進行部分壓實工作。可利用行駛的機械進行部分壓實工作。填土必須分層進行，并逐層壓實。特別是機械填填土必須分層進行，并逐層壓實。特別是機械填土，不得居高臨下，不分層次，一次傾倒填筑。土，不得居高臨下，不分層次，一次傾倒填筑。1.4.2 填土及壓實的方法填土及壓實的方法2.壓實方法壓實方法填土的壓實方法有碾壓、夯實和振動壓實等幾種。填土的壓實方法有碾壓、夯實和振動壓實等幾種。 碾壓碾壓適用于大面積填土工程。碾壓適用于大面積填土工程。碾壓 機械有平碾（壓機械有平碾（壓路機）、