1、第一章第一章 土方工程土方工程甘肅建筑職業(yè)技術學院甘肅建筑職業(yè)技術學院施工技術施工技術 常見土方工程有：場地平整、基坑（槽）與管常見土方工程有：場地平整、基坑（槽）與管溝的開挖，人防工程及地下建筑物的土方開挖，路溝的開挖，人防工程及地下建筑物的土方開挖，路基填土及碾壓等基填土及碾壓等 土方工程的施工過程有：開挖、運輸、填筑、土方工程的施工過程有：開挖、運輸、填筑、平整和壓實等主要施工過程，以及排水、降水和土平整和壓實等主要施工過程，以及排水、降水和土壁支撐等準備工作與輔助工作。壁支撐等準備工作與輔助工作。施工技術施工技術第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、土方工程的施工特點：一、土方工程的施工特點： 工

2、業(yè)與民用建筑工程中土方工程一般分為四類：工業(yè)與民用建筑工程中土方工程一般分為四類： 1.場地平整場地平整 2.基坑基坑(槽槽)及管溝開挖及管溝開挖 3.地下工程大型土方開挖地下工程大型土方開挖 4.土方填筑土方填筑 土方工程的特點：土方工程的特點： （1）工程量大，施工工期長，施工條件復雜，勞動強度）工程量大，施工工期長，施工條件復雜，勞動強度大；大； （2）多為露天作業(yè)，施工受當?shù)貧夂驐l件影響大，且土）多為露天作業(yè)，施工受當?shù)貧夂驐l件影響大，且土的種類繁多，成分復雜，工程地質及水文地質變化多，也的種類繁多，成分復雜，工程地質及水文地質變化多，也對施工影響較大。對施工影響較大。施工技術施工技術

3、二、土的工程分類二、土的工程分類土的分類方法較多，依土的顆粒級配或塑性指數(shù)分土的分類方法較多，依土的顆粒級配或塑性指數(shù)分類；依土的沉積年代分類和土的工程特點分類等。類；依土的沉積年代分類和土的工程特點分類等。根據(jù)土的堅硬程度和開挖的方法將土分為八類土。根據(jù)土的堅硬程度和開挖的方法將土分為八類土。見表見表依次為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、依次為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石等八類。前四類屬一般土，次堅石、堅石、特堅石等八類。前四類屬一般土，后四類屬巖石，土的這種八類分類法及其現(xiàn)場鑒別后四類屬巖石，土的這種八類分類法及其現(xiàn)場鑒別方法見下表方法見下表土的分類

4、土的分類土的級別土的級別土的名稱土的名稱密度密度(kg/m(kg/m3 3) )開挖方法及工具開挖方法及工具一類土一類土( (松軟土松軟土) )砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥( (泥炭泥炭) )60060015001500用鍬、鋤頭挖掘，用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬少許用腳蹬二類土二類土( (普通土普通土) )粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵土混卵( (碎碎) )石；種植土；填土石；種植土；填土1100110016001600用鍬、鋤頭挖掘，用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松少許用鎬翻松

5、三類土三類土( (堅土堅土) )軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土、軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土；粉質粘土；壓實的填土含有碎石卵石的黃土；粉質粘土；壓實的填土1750175019001900主要用鎬，少許用鍬、主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土四類土( (砂礫堅土砂礫堅土) )堅硬密實的粘性土或黃土；含碎石、卵石的中等密堅硬密實的粘性土或黃土；含碎石、卵石的中等密實的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥實的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r灰?guī)r19001900整個先用鎬、撬棍，后整個先用鎬、撬棍，后用鍬

6、挖掘，部分用楔子用鍬挖掘，部分用楔子及大錘及大錘五類土五類土( (軟石軟石) )硬質粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結不硬質粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結不緊的礫巖；軟石灰?guī)r及貝殼石灰?guī)r緊的礫巖；軟石灰?guī)r及貝殼石灰?guī)r1100110027002700用鎬或撬棍、大錘挖掘，用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法部分使用爆破方法六類土六類土( (次堅石次堅石) )泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r；密實的泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r；密實的石灰?guī)r；風化花崗巖；片麻巖及正長巖石灰?guī)r；風化花崗巖；片麻巖及正長巖2200220029002900用爆破方法開挖，用爆破方法開挖，部分用風

7、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、中大理巖；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、?；◢弾r；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風化安山巖；玄武巖石灰?guī)r；微風化安山巖；玄武巖2500250031003100用爆破方法開挖用爆破方法開挖八類土八類土( (特堅土特堅土) )安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細?；◢弾r、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、輝長巖、角閃巖、玢巖、輝綠巖閃長巖、石英巖、輝長巖、角閃巖、玢巖、輝綠巖2700270033003300用爆破方法開挖用爆破方法開挖施工技術施工技術三、

8、土的基本性質三、土的基本性質(一一)土的組成土的組成土由土顆粒（固相）、水（液相）和空氣（氣相）土由土顆粒（固相）、水（液相）和空氣（氣相）三部分組成，可用三相圖表示。三部分組成，可用三相圖表示。 施工技術施工技術（二）土的物理性質（二）土的物理性質1土的可松性與可松性系數(shù)土的可松性與可松性系數(shù)天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實，天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實，仍不能完全恢復原來，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可仍不能完全恢復原來，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示，即：松性用可松性系數(shù)表示，即：KS KS 式中式中KS土的最初可松性系數(shù)土的最初可

9、松性系數(shù) KS -土的最終可松性系數(shù)土的最終可松性系數(shù) V1土在天然狀態(tài)下的體積土在天然狀態(tài)下的體積 V2土被挖出后松散狀態(tài)下的體積土被挖出后松散狀態(tài)下的體積 V3土經(jīng)壓（夯）實后的體積土經(jīng)壓（夯）實后的體積1VV13VV施工技術施工技術2土的天然含水量土的天然含水量在天然狀態(tài)下，土中水的含水量（在天然狀態(tài)下，土中水的含水量（）是土中水的質量與固）是土中水的質量與固體顆粒質量之比的百分率表示。即：體顆粒質量之比的百分率表示。即： 100式中式中mw土中水的質量土中水的質量ms土中固體顆粒經(jīng)溫度為土中固體顆粒經(jīng)溫度為105后的質量后的質量土的含水量測定方法：土的含水量測定方法： 把土樣稱量后放入

10、烘箱內進行烘干把土樣稱量后放入烘箱內進行烘干（100100105105C C），），直至重量不在減少為止，稱量。第一次稱量為含水狀態(tài)土直至重量不在減少為止，稱量。第一次稱量為含水狀態(tài)土的質量的質量M，第二次稱量為烘干后土的質量，第二次稱量為烘干后土的質量mS，利用公式，利用公式 可可計算出土的含水量。計算出土的含水量。 swmm施工技術施工技術一般土的干濕程度用含水量表示：一般土的干濕程度用含水量表示： 含水量含水量5，為干土，為干土 在在530之間，為潮濕土之間，為潮濕土 30為濕土為濕土在一定含水量的條件下，用同樣的機具，可使回填在一定含水量的條件下，用同樣的機具，可使回填土達到最大的干密

11、度，此含水量稱為土達到最大的干密度，此含水量稱為。砂土為砂土為 812 粉土為粉土為 915粉質粘土粉質粘土 1215粘土為粘土為 1923施工技術施工技術3土的天然密度（土的天然密度（）和干密度）和干密度(d)土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，叫土的天然密度。用土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，叫土的天然密度。用: 表示表示土的干密度是土的固體顆粒質量與總體積的比值。土的干密度是土的固體顆粒質量與總體積的比值。 土的干密度（土的干密度（d）按下式計算：）按下式計算：d土的干密度愈大，表示土愈密實。工程上常把干密度作為土的干密度愈大，表示土愈密實。工程上常把干密度作為評定土體密實程度的標準，以控制填土

12、工程的質量。土的評定土體密實程度的標準，以控制填土工程的質量。土的密實度密實度:通常用密實度表示土的緊密程度。同類土在不同狀通常用密實度表示土的緊密程度。同類土在不同狀態(tài)下（如不同的含水量、不同的壓實程度等），其緊密程態(tài)下（如不同的含水量、不同的壓實程度等），其緊密程度也不同。度也不同。 土的實際干密度可用土的實際干密度可用“環(huán)刀法環(huán)刀法”測定。先用環(huán)刀取樣，測測定。先用環(huán)刀取樣，測出土的天然密度（出土的天然密度（p），并烘干后測出含水量（），并烘干后測出含水量（） vmvms施工技術施工技術4.土的空隙比和空隙率土的空隙比和空隙率:土的空隙比和空隙率反映了土的密實程度土的空隙比和空隙率反映了

13、土的密實程度.空隙比空隙比和空隙率越小土越密實。和空隙率越小土越密實。空隙比空隙比e是土的空隙體積是土的空隙體積Vv與固體體積與固體體積Vs的比值的比值.用用下式表示下式表示:e=Vv/Vs 空隙率空隙率n是土的空隙體積是土的空隙體積Vv與總體積與總體積V的比值，的比值，用百分數(shù)表示：用百分數(shù)表示：n=Vv/V100%5土的滲透系數(shù)土的滲透系數(shù)土的透水系數(shù)是表示單位時間內水穿透土層的能力。土的透水系數(shù)是表示單位時間內水穿透土層的能力。以以m/d表示。它影響施工降水與排水的速度。表示。它影響施工降水與排水的速度。土的土的滲透滲透系數(shù)系數(shù) 見表見表施工技術施工技術第二節(jié)第二節(jié) 土方工程量的計算及土

14、方調配土方工程量的計算及土方調配 一、基坑、基槽土方量計算基坑、基槽土方量計算按立體幾何中的擬柱體體積公式計算，得出：按立體幾何中的擬柱體體積公式計算，得出： V （A1+4A0+A2）其中其中 H基坑深度（）基坑深度（）A1、A2基坑上、下兩底面積（）基坑上、下兩底面積（）A0基坑中截面面積（）。基坑中截面面積（）。A0（ ）2 6H2AA21施工技術施工技術如果是基槽、路堤的土方量可以沿長度方向分段后，再用同如果是基槽、路堤的土方量可以沿長度方向分段后，再用同樣的方法計算樣的方法計算:V1 （A1+4A0+A2） L1第一段的長度（）第一段的長度（） V1第一段的土方量（第一段的土方量（3

15、）其中中截面面積公式其中中截面面積公式A0（ ）2將各段土方量相加，即得總土方量：將各段土方量相加，即得總土方量： V=V1+V2+V式中式中V1、V2、V各分段的土方量（各分段的土方量（3） 6L12AA21施工技術施工技術二、場地平整土方工程量計算二、場地平整土方工程量計算原則是：原則是：挖高填低挖高填低計算前先要確定場地的設計標高，由設計標高和天然地面計算前先要確定場地的設計標高，由設計標高和天然地面的標高之差，得出各點的施工高度。的標高之差，得出各點的施工高度。（一）場地設計標高的確定（一）場地設計標高的確定考慮因素是：、滿足規(guī)劃、生產工藝和運輸?shù)囊?；考慮因素是：、滿足規(guī)劃、生產工藝

16、和運輸?shù)囊螅?、充分利用地形，盡量挖填方平衡，以減少、充分利用地形，盡量挖填方平衡，以減少 土方量；土方量； 、要有一定泄水坡度，滿足排水要求；、要有一定泄水坡度，滿足排水要求； 、考慮最高洪水位的影響。、考慮最高洪水位的影響。施工技術施工技術1.初步計算場地設計標高（初步計算場地設計標高（H0）假定整平后場地是水平的，不考慮邊坡、泄水坡，利用平整前總土方量假定整平后場地是水平的，不考慮邊坡、泄水坡，利用平整前總土方量=平整后總土方量的原則，初步計算場地設計標高。平整后總土方量的原則，初步計算場地設計標高。 H1-為一個方格僅有的角點標高；為一個方格僅有的角點標高； H2-為二個方格共有的角

17、點標高；為二個方格共有的角點標高； H3-為三個方格共有的角點標高；為三個方格共有的角點標高； H4- 為四個方格共有的角點標高；為四個方格共有的角點標高； 42221121122HHHHanaHnHHHHH422211211nHHHHH44324321施工技術施工技術2.場地設計標高的調整場地設計標高的調整由于具有可松性，按由于具有可松性，按H0進行施工，填土將有剩進行施工，填土將有剩余，必要時可相應的提高設計標高；余，必要時可相應的提高設計標高；由于設計標高以上的填方工程用土量，或設計由于設計標高以上的填方工程用土量，或設計標高以下的挖方工程挖土量的影響，使設計標標高以下的挖方工程挖土量的

18、影響，使設計標高降低或提高；高降低或提高；由于邊坡挖填量不等，或經(jīng)過經(jīng)濟比較后將部由于邊坡挖填量不等，或經(jīng)過經(jīng)濟比較后將部分挖方就近棄于場外、部分填方就近從場外取分挖方就近棄于場外、部分填方就近從場外取土而引起挖填方量的變化，需相應的增減設計土而引起挖填方量的變化，需相應的增減設計標高。標高。施工技術施工技術 3.考慮泄水坡度對設計標高的影響考慮泄水坡度對設計標高的影響 按上述調整后的設計標高進行場地平整按上述調整后的設計標高進行場地平整,整個場地表面將處于同一整個場地表面將處于同一個水平面?zhèn)€水平面,但實際上由于排水要求但實際上由于排水要求,場地表面均有一定的泄水坡度場地表面均有一定的泄水坡度

19、,因此還因此還要根據(jù)場地泄水坡度要求要根據(jù)場地泄水坡度要求,計算出場地內實際施工的設計標高。計算出場地內實際施工的設計標高。 平整場地坡度，一般標明在圖紙上，如設計無要求，一般取不小于平整場地坡度，一般標明在圖紙上，如設計無要求，一般取不小于2的坡度，根據(jù)設計圖紙或現(xiàn)場情況，泄水坡度分單向泄水和雙向泄的坡度，根據(jù)設計圖紙或現(xiàn)場情況，泄水坡度分單向泄水和雙向泄水。水。 liHHn0yyxxnililHH0施工技術施工技術（二）場地土方量計算：用方格網(wǎng)法（二）場地土方量計算：用方格網(wǎng)法1劃分方格網(wǎng)并計算各方格角點的施工高度。劃分方格網(wǎng)并計算各方格角點的施工高度。按公式按公式 ： hn=Hn-H 計

20、算計算hn：角點施工高度。：角點施工高度。“+”表示填方，表示填方，“-”表示挖方。表示挖方。Hn：角點的設計標高（若無泄水坡度時，即為場地的設計標高）。：角點的設計標高（若無泄水坡度時，即為場地的設計標高）。H：角點的自然地面標高。：角點的自然地面標高。Aiy=2ix=3施工技術施工技術2.計算零點位置：可用圖解法或計算法。計算零點位置：可用圖解法或計算法。當同一方格的四個角點的施工高度全為當同一方格的四個角點的施工高度全為“+”或全或全為為“”時，說明該方格內的土方則全部為填方或時，說明該方格內的土方則全部為填方或全部為挖方，如果一個方格中一部分角點的施工高全部為挖方，如果一個方格中一部分

21、角點的施工高度為度為“+”，而另一部分為，而另一部分為“”時，說明此方格時，說明此方格中的土方一部分為填方，而另一部分為挖方，這時中的土方一部分為填方，而另一部分為挖方，這時必定存在不挖不填的點，這樣的點叫必定存在不挖不填的點，這樣的點叫，把一個，把一個方格中的所有零點都連接起來，形成直線或曲線，方格中的所有零點都連接起來，形成直線或曲線，這道線叫這道線叫，即挖方與填方的分界線。，即挖方與填方的分界線。圖解法：用尺在角點上標出相應比例，連線與方格圖解法：用尺在角點上標出相應比例，連線與方格相交點即為零線。相交點即為零線。施工技術施工技術ahhhx2111圖例施工高度 hn設計標高 Hdn角點編

22、號地面標高 Hn ix=3iy=2零線ahhhx2122施工技術施工技術3計算方格土方工程量計算方格土方工程量 見下頁表見下頁表4邊坡土方工程量計算邊坡土方工程量計算 圖圖19是場地邊坡的平面示意圖，從圖中可以看是場地邊坡的平面示意圖，從圖中可以看出，邊坡的土方量可以劃分為兩種近似的幾何形體出，邊坡的土方量可以劃分為兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角形棱錐體（如圖中進行計算，一種為三角形棱錐體（如圖中 ）另一種為三角棱柱體（如圖中的）另一種為三角棱柱體（如圖中的）施工技術施工技術A、三角形棱錐體邊坡體積、三角形棱錐體邊坡體積 圖中其體積為圖中其體積為 式中：式中：L1邊坡的長度（邊坡的長度

23、（m）；）； F1邊坡的端面積（邊坡的端面積（m2）；）； h2角點的挖土高度；角點的挖土高度； m邊坡的坡度系數(shù)。邊坡的坡度系數(shù)。施工技術施工技術 B、三角棱柱體邊坡體積、三角棱柱體邊坡體積 如圖中其體積為如圖中其體積為 當兩端橫斷面面積相差很大的情況下：當兩端橫斷面面積相差很大的情況下： L邊坡的長度（邊坡的長度（m）；）； F3、F5、F0邊坡的兩端及中部橫短面面積邊坡的兩端及中部橫短面面積h1h5h11h15挖方區(qū)填方區(qū)零 線 場地邊坡平面圖場地邊坡平面圖施工技術施工技術三、土方調配三、土方調配（一）土方調配原則（一）土方調配原則 1應力求達到挖、填平衡和運輸量最小的原則。應力求達到挖

24、、填平衡和運輸量最小的原則。 2應考慮近期施工與后期利用相結合的原則。應考慮近期施工與后期利用相結合的原則。 3盡可能與大型地下建筑物的施工相結合。盡可能與大型地下建筑物的施工相結合。 4調配區(qū)大小的劃分應滿足主要土方施工機械工作面大小（如鏟運調配區(qū)大小的劃分應滿足主要土方施工機械工作面大?。ㄈ珑P運機鏟土長度）的要求，使土方機械和運輸車輛的效率能得到充分發(fā)揮。機鏟土長度）的要求，使土方機械和運輸車輛的效率能得到充分發(fā)揮。（二）土方調配區(qū)的劃分（二）土方調配區(qū)的劃分 iiiVVxXiiiVVyY施工技術施工技術第三節(jié)第三節(jié) 施工準備與輔助工作施工準備與輔助工作一、施工準備：主要工作有：一、施工準

25、備：主要工作有：1場地清理場地清理 拆除房屋，古墓、拆遷或改建通訊，電力線路，上下水拆除房屋，古墓、拆遷或改建通訊，電力線路，上下水道以及其他建筑物，遷移樹木，支除耕植土及河糖淤泥等。道以及其他建筑物，遷移樹木，支除耕植土及河糖淤泥等。2排除地面水排除地面水 地面水的排除一般采用排水溝，截水溝、擋水壩等。地面水的排除一般采用排水溝，截水溝、擋水壩等。 注：排水溝最好設置在施工區(qū)域邊緣或道路兩旁；注：排水溝最好設置在施工區(qū)域邊緣或道路兩旁；山區(qū)的場地平整施工，應在較高一面的山坡開挖截水溝；山區(qū)的場地平整施工，應在較高一面的山坡開挖截水溝；（3）在低洼地區(qū)施工時，必要時修筑擋水土壩，以阻擋雨）在低

26、洼地區(qū)施工時，必要時修筑擋水土壩，以阻擋雨水流入水流入3修筑臨時設施修筑臨時設施道路、供水、供電另外修筑臨時住宿及辦公房屋，加工棚道路、供水、供電另外修筑臨時住宿及辦公房屋，加工棚等。等。 施工技術施工技術二、土方邊坡與土壁支撐二、土方邊坡與土壁支撐為了防止塌方，保證施工安全，基坑開挖時應做成一定的為了防止塌方，保證施工安全，基坑開挖時應做成一定的邊坡或加設臨時支撐保持土壁穩(wěn)定。邊坡或加設臨時支撐保持土壁穩(wěn)定。（一）土方邊坡（一）土方邊坡土方邊坡的坡度是以土方挖方深度土方邊坡的坡度是以土方挖方深度H與底寬與底寬B之比表示之比表示.即即H:B=1:m,m為邊坡系數(shù)。為邊坡系數(shù)。邊坡可做成直線型、

27、折線型、階梯型邊坡可做成直線型、折線型、階梯型施工技術施工技術土方邊坡的坡度的大小主要與土質、開挖深度、開土方邊坡的坡度的大小主要與土質、開挖深度、開挖方法、坡度留置時間的長短、邊坡附近的各種荷挖方法、坡度留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關。當?shù)刭|條件良好，土質均載狀況及排水情況有關。當?shù)刭|條件良好，土質均勻且地下水位低于基坑地面標高時，挖方邊坡可做勻且地下水位低于基坑地面標高時，挖方邊坡可做成直立壁而不加支撐，但深度不超過下列規(guī)定：成直立壁而不加支撐，但深度不超過下列規(guī)定：密實、中密的砂土和碎石類土密實、中密的砂土和碎石類土1.0硬塑、可塑的粉土及粉質粘土硬塑、可塑的粉土及

28、粉質粘土1.25硬塑、可塑的粘土及碎石類土（填充物為粘性土）硬塑、可塑的粘土及碎石類土（填充物為粘性土）1.5堅硬的粘土堅硬的粘土2.0施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術（二）土壁支撐（二）土壁支撐在開挖基坑、溝槽時，為了縮小施工面，減少土方量或因在開挖基坑、溝槽時，為了縮小施工面，減少土方量或因場地限制不能放坡時，可以設置土壁支撐的施工方法。場地限制不能放坡時，可以設置土壁支撐的施工方法。溝槽采用橫撐式支撐根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板溝槽采用橫撐式支撐根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板和垂直擋土板。和垂直擋土板。施工技術施工技術垂直擋土板垂直擋土板施工技術施工

29、技術三、土方工程施工排水與降低地下水位三、土方工程施工排水與降低地下水位降水方法分明排水法和人工降低地下水位法兩類。降水方法分明排水法和人工降低地下水位法兩類。（一）明排水法（一）明排水法在開挖基坑周圍做排水溝、積水井將地下水用抽水設備抽走的方法。在開挖基坑周圍做排水溝、積水井將地下水用抽水設備抽走的方法。 施工技術施工技術降水在施工時可能產生流砂現(xiàn)象。降水在施工時可能產生流砂現(xiàn)象。1.產生流砂現(xiàn)象的原因是土顆粒在動水壓力的作用下，它受到推力和浮產生流砂現(xiàn)象的原因是土顆粒在動水壓力的作用下，它受到推力和浮力，其剪應力為零，顆粒處于懸浮狀態(tài)并隨水一起流動而造成的。力，其剪應力為零，顆粒處于懸浮狀

30、態(tài)并隨水一起流動而造成的。動水壓力表示公式為：動水壓力表示公式為：G=-T=Irw021TlFFhFhwwwlhhT21wIT.wDITG.wDG施工技術施工技術2.易產生流沙的土易產生流沙的土主要有：土顆粒組成中粘粒含量小于主要有：土顆粒組成中粘粒含量小于10%，粉粒含量大于，粉粒含量大于75%；土的不均；土的不均勻系數(shù)小于勻系數(shù)小于5；土的天然空隙比大于；土的天然空隙比大于0.75;土的天然含水量大土的天然含水量大于于30%。3管涌現(xiàn)象管涌現(xiàn)象當基坑坑底位于不透水土層內，而不透水土層下面為承壓當基坑坑底位于不透水土層內，而不透水土層下面為承壓蓄水層，坑底不透水土層的覆蓋厚度的重量小于承壓水

31、的蓄水層，坑底不透水土層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力時，基坑底部即可能產生涌冒現(xiàn)象。頂托力時，基坑底部即可能產生涌冒現(xiàn)象。4流砂的防治辦法：原則：流砂的防治辦法：原則：“治流砂必治水治流砂必治水”主要有：搶挖法；打板樁法；水下挖土法；人工降低地下主要有：搶挖法；打板樁法；水下挖土法；人工降低地下水位法；地下連續(xù)墻法。水位法；地下連續(xù)墻法。 施工技術施工技術管涌現(xiàn)象管涌現(xiàn)象施工技術施工技術（二）人工降低地下水位（二）人工降低地下水位方法主要有：輕型井點；噴射井點；電滲井點；管井井點方法主要有：輕型井點；噴射井點；電滲井點；管井井點及深井泵等。及深井泵等。1輕型井點降低地下水位輕型井點降低地

32、下水位（1）輕型井點設備：由管路系統(tǒng)和抽水設備組成。）輕型井點設備：由管路系統(tǒng)和抽水設備組成。1）管路系統(tǒng)分為：濾管、井點管、彎點管、集中總管；）管路系統(tǒng)分為：濾管、井點管、彎點管、集中總管；2）抽水設備分為：真空泵、離心泵、水氣分離器。）抽水設備分為：真空泵、離心泵、水氣分離器。施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術（2）輕型井點布置：應根據(jù)基坑大小與深度、土質、水位）輕型井點布置：應根據(jù)基坑大小與深度、土質、水位高低、降水深度等確定平面和高程的布置。高低、降水深度等確定平面和高程的布置。1.平面布置平面布置當基坑或溝槽寬小于當基坑或

33、溝槽寬小于6m，降水深度不大于，降水深度不大于5m時，可用單排時，可用單排線狀井點，且其兩端延伸長溝槽寬線狀井點，且其兩端延伸長溝槽寬B大于大于6m，宜用雙排井，宜用雙排井點。點。當基坑面積較大時，宜用環(huán)形式當基坑面積較大時，宜用環(huán)形式U形井點。形井點。2.高程布置高程布置輕型井點理論可降水深度輕型井點理論可降水深度10.3m，但因考慮設備水頭損失，但因考慮設備水頭損失，實際降水深度不超守實際降水深度不超守6m。井點管埋深井點管埋深HH1+h+iL，還應考慮井點管一般露出地面，還應考慮井點管一般露出地面0.2m左右左右,且必須保證且必須保證,濾管必須埋在透水層內。濾管必須埋在透水層內。施工技術

34、施工技術 H1井點管埋設面至基坑底井點管埋設面至基坑底 面的距離；面的距離； h降低后的地下水位至基坑降低后的地下水位至基坑 中心底面的距離，一般取中心底面的距離，一般取 0.5 1.0m。 i 水力坡度，實測水力坡度，實測 單排井點單排井點1/41/5，雙排井點，雙排井點 1/7，環(huán)狀井點，環(huán)狀井點1/101/12； L 基坑短邊方向井點管至基坑中心的水平距離?；佣踢叿较蚓c管至基坑中心的水平距離。iLhHH1施工技術施工技術施工技術施工技術（3）輕型井點的計算：）輕型井點的計算：主要計算涌水量、井點管數(shù)量與井距確定、抽水設主要計算涌水量、井點管數(shù)量與井距確定、抽水設備的選用。井的分類有：

35、完整井和不完整井，承壓備的選用。井的分類有：完整井和不完整井，承壓井和非承壓井之分。井和非承壓井之分。 1承壓完整井；承壓完整井；2承壓非完整井；承壓非完整井；3無壓完整井；無壓完整井；4無壓非完整井無壓非完整井環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量計算簡圖 (a)無壓完整井； (b)無壓非完整井 對于無壓完整井對于無壓完整井(圖圖1.34a)的環(huán)狀井點系統(tǒng)，涌水量計算公式為：的環(huán)狀井點系統(tǒng)，涌水量計算公式為： xRSSHKQlglg)2(366. 1FxHKSR95. 1施工技術施工技術 b.承壓完整環(huán)狀井點c.抽水管數(shù)量與井距的確定所選水泵的抽水能力應大于井點系統(tǒng)涌水量10%-20%.d.井點管的安裝使用輕型

36、井點的安裝程序:先排放總管,再埋設井點管,用彎管將井點管與總管接通,最后安裝抽水設備其中關鍵耐煩埋設井點管,應注意:沖孔深度宜比濾管底深0.5m左右;井點管與孔壁之間應用粗砂填灌;在距地面下0.5-1m深度內,應用粘土封口,以防漏氣.073. 2LgXLgKKMSQ365KdlqqQn1 . 1nLD 井點管的埋設井點管的埋設 (a)沖孔沖孔 (b)埋管埋管施工技術施工技術輕型井點系統(tǒng)設計實例11施工技術施工技術1-1-施工技術施工技術施工技術施工技術第四節(jié)第四節(jié) 土方機械化施工土方機械化施工土方工程的施工過程主要包括：土方開挖、運輸、填筑與土方工程的施工過程主要包括：土方開挖、運輸、填筑與壓

37、實。常用機械有：推土機、鏟運機、單斗挖土機、裝載壓實。常用機械有：推土機、鏟運機、單斗挖土機、裝載機等。機等。一、常用土方施工機械的施工特點一、常用土方施工機械的施工特點（一）（一）推土機推土機施工施工1作業(yè)方法及提高生產率的措施作業(yè)方法及提高生產率的措施特點：操作靈活，運轉方便，所需工作面較小，行駛速度特點：操作靈活，運轉方便，所需工作面較小，行駛速度快，易于轉移，能爬快，易于轉移，能爬300左右的緩坡適用范圍。左右的緩坡適用范圍。它可挖一三類土，所需工作面較小，行駛速度快，操縱它可挖一三類土，所需工作面較小，行駛速度快，操縱靈活。靈活。施工技術施工技術1.提高生產率的措施提高生產率的措施(

38、1)下坡推土下坡推土 坡度不超過坡度不超過150(2)并列推土并列推土 2-3臺并列作業(yè)臺并列作業(yè),鏟刀相距鏟刀相距15-30cm(3)多刀送土多刀送土 運距較遠運距較遠,土質較硬時土質較硬時,可多次將土集中可多次將土集中,然后推然后推送送2推土機生產率計算推土機生產率計算小時生產率：小時生產率：Ph=3600q/TvKs （m3/h） 臺班生產率：臺班生產率：Pd=8PhKB（m3/臺班）臺班）施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術施工技術（二）（二）鏟運機鏟運機施工施工特點特點:能綜合完成挖土能綜合完成挖土,運土、平土、填土、壓實等工作，對行駛道路要運土、平土、填土、壓實等工作，對行駛道

39、路要求較低，操作靈活，運轉方便，生產率高。求較低，操作靈活，運轉方便，生產率高。 適用范圍：大面積場地平整，開挖大基坑，溝槽，填筑路基，堤壩等。適用范圍：大面積場地平整，開挖大基坑，溝槽，填筑路基，堤壩等。 適用于鏟運含水量不大于適用于鏟運含水量不大于27%的松土和普通土的松土和普通土分類：按行走方式分為自行式和拖式；按操縱系統(tǒng)分為索式和油壓式。分類：按行走方式分為自行式和拖式；按操縱系統(tǒng)分為索式和油壓式?？赏瓿伤型练焦ぷ鳎溥\距較短，土不能太硬、土含水量不能太大，可完成所有土方工作，其運距較短，土不能太硬、土含水量不能太大，否則應采取一定的措施處理。否則應采取一定的措施處理。1鏟運機的開行

40、線路：有環(huán)行和鏟運機的開行線路：有環(huán)行和“8”字形開行兩種。字形開行兩種。2.鏟運機的施工方法鏟運機的施工方法 (1)下坡鏟土下坡鏟土 坡度以坡度以50-70為宜為宜 (2)跨鏟法跨鏟法 預留土埂預留土埂,間隔鏟土以減少土外散損失間隔鏟土以減少土外散損失. (3)助鏟法助鏟法 在較堅硬的土層中用推土機助鏟在較堅硬的土層中用推土機助鏟,并可兼作松土并可兼作松土,平整工作平整工作.3鏟運機生產率計算：鏟運機生產率計算：小時生產率小時生產率Ph=3600qKc/TcKs （m3/h） 臺班生產率臺班生產率Pd=8PhKB（m3/臺班）臺班） TC=t1+2l/uc+t2+t3施工技術施工技術施工技術

41、施工技術施工技術施工技術（三）單斗挖土機施工（三）單斗挖土機施工分類：按工作裝置的不同，分為：正鏟、反鏟、拉分類：按工作裝置的不同，分為：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟挖土機；鏟、抓鏟挖土機；按操作機構的不同，分為機械式和液壓式挖土機。按操作機構的不同，分為機械式和液壓式挖土機。 施工技術施工技術1正鏟挖土機正鏟挖土機施工特點是：向前向上、強制切土，適宜開挖停機面以上的一施工特點是：向前向上、強制切土，適宜開挖停機面以上的一三類土。三類土。開挖方式：開挖方式：1.正向挖土正向挖土 、側向挖土、側向挖土 動臂回轉角度小，運輸方便動臂回轉角度小，運輸方便 2.正向挖土正向挖土 后方卸土后方卸土 工作面大，

42、但回轉角大，運輸方便工作面大，但回轉角大，運輸方便 施工技術施工技術2反鏟挖土機反鏟挖土機施工特點是：后退向下，強制切土，適宜開挖停機面以下施工特點是：后退向下，強制切土，適宜開挖停機面以下的一的一三類土。三類土。開挖方式：溝端開挖和溝側開挖開挖方式：溝端開挖和溝側開挖施工技術施工技術施工技術施工技術3拉鏟挖土機拉鏟挖土機施工特點是：后退向下，自重切土，適宜開挖停機面以下施工特點是：后退向下，自重切土，適宜開挖停機面以下的一的一二類土。開挖方式：溝端開挖和溝側開挖二類土。開挖方式：溝端開挖和溝側開挖4抓鏟挖土機抓鏟挖土機施工特點是：直上直下、自重切土，適宜開挖停機面以下施工特點是：直上直下、自

43、重切土，適宜開挖停機面以下的一的一二類土。二類土。履帶式拉鏟挖土機 履帶式抓鏟挖土機 施工技術施工技術（四）裝載機（四）裝載機施工技術施工技術（五）壓實機械（五）壓實機械 1、沖擊式壓實機械、沖擊式壓實機械 蛙式打夯機、內燃打夯機蛙式打夯機、內燃打夯機 施工技術施工技術2、碾壓式壓實機械、碾壓式壓實機械 自行式：光輪壓路機、輪胎壓路機自行式：光輪壓路機、輪胎壓路機 主要用于土方、礫石、碎石的回填壓實及瀝青混凝土路面的施工主要用于土方、礫石、碎石的回填壓實及瀝青混凝土路面的施工牽引式：光面碾、羊足碾牽引式：光面碾、羊足碾 施工技術施工技術施工技術施工技術3、振動壓實機械：、振動壓實機械： 手扶平

44、板式手扶平板式 主要用于小面積的主要用于小面積的地基夯實；振動壓路機主要用于工程量大的大型土地基夯實；振動壓路機主要用于工程量大的大型土方工程方工程 施工技術施工技術二、土方挖運機械的選擇及配套計算二、土方挖運機械的選擇及配套計算（一）土方機械的選擇（一）土方機械的選擇場地平整機械選擇：運距場地平整機械選擇：運距1KM以內且為一般土，含水量不以內且為一般土，含水量不大時用鏟運機，當個別地方土較硬、土太濕配合其他設備大時用鏟運機，當個別地方土較硬、土太濕配合其他設備施工。；當在丘陵地帶時，開挖高度施工。；當在丘陵地帶時，開挖高度3米以上，運距大于米以上，運距大于1KM且較集中時：方法且較集中時：

45、方法1：正鏟挖土機：正鏟挖土機+自卸汽車自卸汽車+推土機；推土機；推土機推土機+自卸汽車；推土機自卸汽車；推土機+裝載機裝載機+自卸汽車自卸汽車基坑、溝槽機械選擇：開挖溝槽深基坑、溝槽機械選擇：開挖溝槽深1-2米且不長時用推土機；米且不長時用推土機；當不深、較長現(xiàn)狀時用鏟運機；當基坑較大且集中時用正當不深、較長現(xiàn)狀時用鏟運機；當基坑較大且集中時用正鏟挖土機鏟挖土機+自卸汽車；當土較濕且不降水，土松軟可選擇反自卸汽車；當土較濕且不降水，土松軟可選擇反鏟、拉鏟或抓鏟挖土機配自卸汽車為宜。鏟、拉鏟或抓鏟挖土機配自卸汽車為宜。施工技術施工技術第五節(jié)第五節(jié) 土方填筑與壓實土方填筑與壓實一、對土料的選擇及

46、填筑要求一、對土料的選擇及填筑要求一般設計要求素土夯實，當無設計要求時，應滿足規(guī)范和一般設計要求素土夯實，當無設計要求時，應滿足規(guī)范和施工工藝的要求：碎石類土、砂土和爆破石渣，可用作表施工工藝的要求：碎石類土、砂土和爆破石渣，可用作表層以下的填料，當填方土料為粘土時，填筑前應檢查其含層以下的填料，當填方土料為粘土時，填筑前應檢查其含水量是否在控制范圍內。含水量大的粘土不宜作為填土用。水量是否在控制范圍內。含水量大的粘土不宜作為填土用。含有大量有機雜質的土，吸水后容易變形，承載能力降低；含有大量有機雜質的土，吸水后容易變形，承載能力降低；含水溶性硫酸鹽大于的土，在地下水的作用下，硫酸含水溶性硫酸

47、鹽大于的土，在地下水的作用下，硫酸鹽會逐漸溶解消失，形成孔洞，影響土的密實度；這兩種鹽會逐漸溶解消失，形成孔洞，影響土的密實度；這兩種土以及淤泥，凍土、膨脹土等均不應作為填土。填土應分土以及淤泥，凍土、膨脹土等均不應作為填土。填土應分層進行，并盡量采用同類土填筑。如采用不用土填筑時，層進行，并盡量采用同類土填筑。如采用不用土填筑時，應將透水性較大的土層置于透水層較小的土層之下，不能應將透水性較大的土層置于透水層較小的土層之下，不能將各種土混雜在一起使用，以免填方內形成水囊。將各種土混雜在一起使用，以免填方內形成水囊。 施工技術施工技術 碎石類土或爆破石渣作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪土碎石

48、類土或爆破石渣作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪土厚度的厚度的2/3，使用振動碾時，不得超過每層鋪土厚度的，使用振動碾時，不得超過每層鋪土厚度的3/4，鋪填，鋪填時，大塊料不應集中，且不得填在分段接頭或填方與山坡連接處。時，大塊料不應集中，且不得填在分段接頭或填方與山坡連接處。 對基底的處理：填方基底處理，應符合設計要求。當設計無對基底的處理：填方基底處理，應符合設計要求。當設計無要求時，應符合下列應滿足規(guī)范和施工工藝要求的規(guī)定。要求時，應符合下列應滿足規(guī)范和施工工藝要求的規(guī)定。 填方前，應根據(jù)工程特點、填料種類、設計壓實系數(shù)，施工填方前，應根據(jù)工程特點、填料種類、設計壓實系數(shù)，施工條件等合理

49、選擇壓實機具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚條件等合理選擇壓實機具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實遍數(shù)等參數(shù)。對于重要的填方工程或采用新型壓實機具度和壓實遍數(shù)等參數(shù)。對于重要的填方工程或采用新型壓實機具時，上述參數(shù)應通過填土壓實試驗確定。時，上述參數(shù)應通過填土壓實試驗確定。 填土施工應接近水平狀態(tài)，并分層填土、壓實和測定壓實后填土施工應接近水平狀態(tài)，并分層填土、壓實和測定壓實后土的干密度，檢驗其壓實系數(shù)和壓實范圍符合設計要求后，才能土的干密度，檢驗其壓實系數(shù)和壓實范圍符合設計要求后，才能填筑上層。填筑上層。 在施工現(xiàn)場，土方回填，一般采用分層回填，機械為蛙式打在施工現(xiàn)場，土方回填，

50、一般采用分層回填，機械為蛙式打夯機，鋪土厚度控制在夯機，鋪土厚度控制在250以內。以內。分段填筑時，每層接縫處應分段填筑時，每層接縫處應做成斜坡形，碾跡重疊做成斜坡形，碾跡重疊0.51.0。上下層錯縫距離不應小于。上下層錯縫距離不應小于。施工技術施工技術二、填土的壓實方法二、填土的壓實方法有三種：碾壓、振動壓實和夯實有三種：碾壓、振動壓實和夯實（一）碾壓法（一）碾壓法碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。一切拖動和自動的碾壓機具，如平滾碾、壓實土壤。一切拖動和自動的碾壓機具，如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等工作都屬于同一原理。羊足碾和氣胎碾等工作都

51、屬于同一原理。平滾碾分為輕型（平滾碾分為輕型（5以下），中型（以下），中型（8以下）和以下）和重型（重型（10）三種。使用時如采用）三種。使用時如采用“先輕后重先輕后重”效效果更佳。果更佳。施工技術施工技術施工技術施工技術（二）夯實法（二）夯實法現(xiàn)場大都采用蛙式打夯機，如必要采用人工打夯，現(xiàn)場大都采用蛙式打夯機，如必要采用人工打夯，一般采用加工的簡單設備夯實，厚度分別為一般采用加工的簡單設備夯實，厚度分別為250和小于和小于200。施工技術施工技術（三）振動壓實法（三）振動壓實法主要應用于振實非粘性土效果較好。主要應用于振實非粘性土效果較好。施工技術施工技術三、影響填土壓實質量的因素三、影響填

52、土壓實質量的因素主要因素：壓實功、土的含水量和每層鋪土厚度。主要因素：壓實功、土的含水量和每層鋪土厚度。1壓實功的影響壓實功的影響土的密實度與壓實機械上所施加的功有一定的關系。（未土的密實度與壓實機械上所施加的功有一定的關系。（未達到壓實度之前，成正比，接近時，密度變化不大）達到壓實度之前，成正比，接近時，密度變化不大）在實際施工中，對于砂土只需碾壓在實際施工中，對于砂土只需碾壓23遍，對亞砂土只需遍，對亞砂土只需34遍，對亞粘土或粘土只需遍，對亞粘土或粘土只需56遍。遍。土的密度與壓實功的關系土的密度與壓實功的關系 施工技術施工技術2土的含水量的影響土的含水量的影響當土具有適當含水量時，水起

53、潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減當土具有適當含水量時，水起潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減少，從而易壓實。少，從而易壓實。為了保證在壓實過程中土處于最佳含水量狀態(tài)，當土過濕時，應為了保證在壓實過程中土處于最佳含水量狀態(tài)，當土過濕時，應預翻松晾干，也可摻入同類干土或吸水性材料，當土過干時，則預翻松晾干，也可摻入同類干土或吸水性材料，當土過干時，則應預先灑水潤濕。應預先灑水潤濕。 土的干密度與含水量關系土的干密度與含水量關系 施工技術施工技術3鋪土厚度的影響鋪土厚度的影響土在壓實功的作用下，其應力隨深度增加而逐漸減小，其土在壓實功的作用下，其應力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質和含水量等有關。影響深度與壓實機械、土的性質和含水量等有關。壓實作用沿深度的變化壓實作用沿深度的變化 壓實機具壓實機具分層厚度分層厚度(mm)(mm)每層壓實遍數(shù)每層壓實遍數(shù)平平 碾碾2