1、土方工程土方工程(t fn n chn)河海大學河海大學概要概要第一頁，共87頁。本章主要學習內(nèi)容本章主要學習內(nèi)容土的工程性質(zhì)土的工程性質(zhì)場地平整的基本原則和設計標高的確定場地平整的基本原則和設計標高的確定土方調(diào)配的基本原則和土方量的計算土方調(diào)配的基本原則和土方量的計算流沙現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因及治理流沙現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因及治理(zhl)(zhl)措施措施輕型井點的平面和高程布置及計算輕型井點的平面和高程布置及計算邊坡的穩(wěn)定性和支護方法邊坡的穩(wěn)定性和支護方法土方機械的功能和選擇土方機械的功能和選擇填土的土質(zhì)要求，影響壓實的主要影響因素等。填土的土質(zhì)要求，影響壓實的主要影響因素等。第1頁/共87

2、頁第二頁，共87頁。 2.1 2.1 概述概述(i sh)(i sh) 2.1.1 2.1.1 特點特點（1 1）面廣量大、勞動繁重。一個大型建設項目的施）面廣量大、勞動繁重。一個大型建設項目的施工，其場地平整及基礎、道路。管線等的土方施工工，其場地平整及基礎、道路。管線等的土方施工面積面積(min j)(min j)可達幾至幾十平方公里，土方量可達可達幾至幾十平方公里，土方量可達數(shù)萬至數(shù)百萬立方米。數(shù)萬至數(shù)百萬立方米。（2 2）施工條件復雜。土方工程多為露天作業(yè)，施工）施工條件復雜。土方工程多為露天作業(yè)，施工受當?shù)氐臍夂驐l件影響大，且土的種類繁多、成分受當?shù)氐臍夂驐l件影響大，且土的種類繁多、

3、成分復雜，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)變化多，也對施工影響復雜，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)變化多，也對施工影響較大。較大。（3 3）工期長。）工期長。第2頁/共87頁第三頁，共87頁。 2.1 2.1 概述概述 2.1.2 2.1.2 土的工程分類土的工程分類根據(jù)根據(jù)(gnj)(gnj)開挖的難易程度開挖的難易程度 松軟土、普通土、堅土、砂礫松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石。石。根據(jù)根據(jù)(gnj)(gnj)顆粒級配與塑性指數(shù)顆粒級配與塑性指數(shù) 巖石、碎石土、砂土、粉土、粘巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。性土、人工填土。第3頁/共87頁第四頁，共

4、87頁。第4頁/共87頁第五頁，共87頁。第5頁/共87頁第六頁，共87頁。（4 4）土的重度：）土的重度：gg （式中：（式中：gg重力重力(zhngl)(zhngl)加速度。）加速度。）（5 5）土的干重度：）土的干重度：dd（Ms/VMs/V）g g第6頁/共87頁第七頁，共87頁。（6）土的可松性：）土的可松性： V2V3V1土的最初可松性系數(shù)：土的最初可松性系數(shù)：土的最后可松性系數(shù)：土的最后可松性系數(shù)：注：注：KsKs1.0（式中：（式中：V1自然狀態(tài)下土的體積；自然狀態(tài)下土的體積；V2開挖后的松散體積；開挖后的松散體積；V3回填壓實后的體積。）回填壓實后的體積。）問問 *分類分類(

5、fn li)級別越小的土則可松性就越小？級別越小的土則可松性就越小？ *可松性越小的土就越好挖？可松性越小的土就越好挖？ 13VVKS12VVKS掌握掌握(zhngw)概念概念第7頁/共87頁第八頁，共87頁。（7 7）土的含水量）土的含水量 =Ww/W =Ww/W100%100%WwWw土中水的質(zhì)量（土中水的質(zhì)量（g g），為含水狀態(tài)），為含水狀態(tài)(zhungti)(zhungti)時時土的重量與烘干后的土質(zhì)量之差。土的重量與烘干后的土質(zhì)量之差。WW土中固體顆粒的重量（土中固體顆粒的重量（g g），為烘干后的土重。），為烘干后的土重。第8頁/共87頁第九頁，共87頁。（8）土的滲透性）土的滲

6、透性 土體孔隙中的土體孔隙中的自由自由(zyu)水在重水在重力作用下會透過土力作用下會透過土體運動，這種被水體運動，這種被水透過的性質(zhì)稱為土透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。的滲透性。掌握掌握(zhngw)概念概念單位單位(dnwi)時間時間滲水量：滲水量：滲流速度：滲流速度：( (H-H-水頭差水頭差; ;L-L-滲流路徑長度滲流路徑長度; ;A-A-土體橫截面積土體橫截面積) )第9頁/共87頁第十頁，共87頁。土滲透性比較：土滲透性比較：粘土粘土(zhn t)粉土砂土礫石粉土砂土礫石第10頁/共87頁第十一頁，共87頁。2.2 2.2 場地平整土方場地平整土方(tfng)(tfng)量計算與調(diào)配

7、量計算與調(diào)配場地(chngd)平整第11頁/共87頁第十二頁，共87頁。主要包含三個步驟：主要包含三個步驟：場地設計標高的確定場地設計標高的確定(qudng)(qudng)場地初步設計標高的計算場地初步設計標高的計算場地設計標高的調(diào)整場地設計標高的調(diào)整土方量計算土方量計算確定確定(qudng)(qudng)零線零線挖填方的分界線挖填方的分界線計算各區(qū)格土方量計算各區(qū)格土方量計算挖方和填方總工程量計算挖方和填方總工程量土方調(diào)配的規(guī)劃土方調(diào)配的規(guī)劃第12頁/共87頁第十三頁，共87頁。2.2.1 2.2.1 場地設計標高的確定場地設計標高的確定 （1 1）場地設計標高的確定原則：）場地設計標高的確

8、定原則：主要考慮因素主要考慮因素: :滿足工藝和運輸?shù)囊鬂M足工藝和運輸?shù)囊蟊M量利用地形，減少挖填方量盡量利用地形，減少挖填方量場地內(nèi)挖、填方平衡，土方場地內(nèi)挖、填方平衡，土方(tfng)(tfng)運輸總費用最少運輸總費用最少有一定的泄水坡度（有一定的泄水坡度（0.0020.002），滿足排水要求，并考慮最大洪水水位的影響。），滿足排水要求，并考慮最大洪水水位的影響。挖、填土方挖、填土方(tfng)量平衡量平衡關(guān)鍵關(guān)鍵(gunjin)第13頁/共87頁第十四頁，共87頁。 （2 2）初步計算）初步計算(j sun)(j sun)場地設計標高場地設計標高4321043241HHHHNH2 2

9、1 13 34 4NHHHHHNiiiii4)(143210方格方格(fn )網(wǎng)網(wǎng)滿足滿足(mnz)挖挖填方平衡的平均填方平衡的平均高度高度第14頁/共87頁第十五頁，共87頁。 （3 3）場地）場地(chngd)(chngd)設計標高的調(diào)整設計標高的調(diào)整 1 1）土可松性的影響）土可松性的影響問：問：* *土的可松性導致場地土的可松性導致場地(chngd)(chngd)設計標高的提高？設計標高的提高？ * *調(diào)整場地調(diào)整場地(chngd)(chngd)設計標高應采用最后可松性系數(shù)？設計標高應采用最后可松性系數(shù)？第15頁/共87頁第十六頁，共87頁。 2）場內(nèi)和場外挖、填土的影響）場內(nèi)和場外挖

10、、填土的影響問：以下四個因素，哪些導致場地設計標高提高？問：以下四個因素，哪些導致場地設計標高提高？設計標高以上的填方設計標高以上的填方(tin fn)工程工程設計標高以下的挖方工程設計標高以下的挖方工程就近從場外挖土就近從場外挖土就近棄土于場外就近棄土于場外小結(jié)：填土量大，場地小結(jié)：填土量大，場地(chngd)設計標設計標高提高；高提高； 挖土量大，場地挖土量大，場地(chngd)設計標設計標高降低。高降低。第16頁/共87頁第十七頁，共87頁。 3）泄水坡度對場地）泄水坡度對場地(chngd)設計標高的影響設計標高的影響注：設計無要求時，泄水注：設計無要求時，泄水(xi shu)坡度坡度0

11、.002。第17頁/共87頁第十八頁，共87頁。第18頁/共87頁第十九頁，共87頁。 2.2.2 2.2.2 土方量計算土方量計算 1 1）計算各角點的施工高度）計算各角點的施工高度 施工高度：施工高度：“+”“+”填；填；“-”“-”挖挖 2 2）確定）確定(qudng)“(qudng)“零線零線” “ “零點零點”方格邊界上施工高方格邊界上施工高 度為度為0 0的點。的點。 “ “零線零線”“”“零點零點”所連成的線。所連成的線。 問：問：* * “ “零線零線”是否是挖填區(qū)的分界線？是否是挖填區(qū)的分界線？ * * “ “零線零線”是否是一條連續(xù)的線？是否是一條連續(xù)的線？ * * 假設場

12、地無限大，假設場地無限大，“零線零線”是否封閉？是否封閉？ * * 在一個場地上是否會有多條在一個場地上是否會有多條“零線零線” ” ？nnnHHh自然標高設計標高第19頁/共87頁第二十頁，共87頁。 3 3）計算方格網(wǎng)內(nèi)的土方）計算方格網(wǎng)內(nèi)的土方(tfng)(tfng)量量全挖全填全挖全填兩個角點為挖，另兩個角點為填：兩個角點為挖，另兩個角點為填： A. A. B. B.一個角點為挖，另三個角點為填一個角點為挖，另三個角點為填 A. A. B. B.)443212hhhhaV（)(43222412122 . 1hhhhhhaV)(44124322324 . 3hhhhhhaV)(64341

13、3424hhhhhaV4432123 . 2 . 1)22(6VhhhhaV注：注：hihi均均為正值為正值(zhn (zhn zh)zh)。第20頁/共87頁第二十一頁，共87頁。4 4）計算）計算(j sun)(j sun)場地邊坡的土方量場地邊坡的土方量坡度坡度(pd)系數(shù)：系數(shù)：m=b/h第21頁/共87頁第二十二頁，共87頁。 2.2.3 2.2.3 土方調(diào)配土方調(diào)配 土方調(diào)配的原則土方調(diào)配的原則挖方和填方基本平衡，總運輸量最小，即挖方量與運距的乘積之和盡可能最小。挖方和填方基本平衡，總運輸量最小，即挖方量與運距的乘積之和盡可能最小。近期施工和遠期利用近期施工和遠期利用(lyng)(

14、lyng)相結(jié)合。相結(jié)合。分區(qū)調(diào)配和全場調(diào)配的協(xié)調(diào)，好土用于回填質(zhì)量要求高的填方區(qū)。分區(qū)調(diào)配和全場調(diào)配的協(xié)調(diào)，好土用于回填質(zhì)量要求高的填方區(qū)。盡可能與大型地下室結(jié)構(gòu)的施工相結(jié)合，避免土方的重復挖、填盡可能與大型地下室結(jié)構(gòu)的施工相結(jié)合，避免土方的重復挖、填和運輸。和運輸。案案例例(n l)第22頁/共87頁第二十三頁，共87頁。場地平整土方場地平整土方(tfng)量計算與調(diào)配步驟回顧量計算與調(diào)配步驟回顧計算計算(j sun)場地設計標高場地設計標高調(diào)整(tiozhng)場地設計標高確定零線計算各方格挖填土方量挖填方平衡劃分網(wǎng)格根據(jù)土的可松性調(diào)整根據(jù)泄水坡度調(diào)整，等計算各角點施工高度后定零線土方調(diào)

15、配第23頁/共87頁第二十四頁，共87頁。 2.3 2.3 排水和降低地下水排水和降低地下水 主要內(nèi)容主要內(nèi)容(nirng)(nirng)：排除地面水和降低地下水：排除地面水和降低地下水2.3.1 2.3.1 排除地面水排除地面水 一般采用一般采用“疏疏”，“堵堵”，“擋擋”的辦法。的辦法。 “ “疏疏”設置排水溝；設置排水溝； “ “堵堵”截水溝；截水溝； “ “擋擋”修筑土堤。修筑土堤。第24頁/共87頁第二十五頁，共87頁。 2.3.2 2.3.2 降低地下水降低地下水 主要方法：集水坑主要方法：集水坑(shu kn(shu kn) )降水法和降水法和井點降水法。井點降水法。 2.3.2

16、.1 集水坑集水坑(shu kn(shu kn) )降水法（即明排降水法（即明排水法）水法）第25頁/共87頁第二十六頁，共87頁。u集水坑的設置要求集水坑的設置要求u設置在基礎范圍以外設置在基礎范圍以外(ywi)(ywi)，地下水走向的上游，以防，地下水走向的上游，以防止坑底的土顆粒流失。止坑底的土顆粒流失。u直徑或?qū)挾龋褐睆交驅(qū)挾龋?.6-0.8m0.6-0.8m；u間距：間距：20-40m20-40m。u深度：隨挖土加深而加深，深度：隨挖土加深而加深，u低于挖土面低于挖土面0.7-1m0.7-1m，基坑底，基坑底u面下面下1-2m1-2m。u構(gòu)造：底部設構(gòu)造：底部設3003

17、00厚碎石濾厚碎石濾u水層或水層或100100厚礫石上部厚礫石上部100100厚厚u粗砂。粗砂。u主要抽水設備主要抽水設備u離心泵和潛水泵離心泵和潛水泵集水坑集水坑(shu kn)降水降水第26頁/共87頁第二十七頁，共87頁。 流沙流沙(lish)(lish)及其防治及其防治 （1 1）流沙）流沙(lish)(lish)產(chǎn)生的條件產(chǎn)生的條件 當土質(zhì)為細沙或粉沙，又采用集水坑降水時，基坑一當土質(zhì)為細沙或粉沙，又采用集水坑降水時，基坑一旦開挖到地下水位以下（約旦開挖到地下水位以下（約0.50.5米），坑底下的土有時會形米），坑底下的土有時會形成流動狀態(tài)，隨地下水一

18、起涌入坑內(nèi)，就形成流沙成流動狀態(tài)，隨地下水一起涌入坑內(nèi)，就形成流沙(lish)(lish)。 重要(zhngyo)概念后果：后果：施工條件施工條件(tiojin)惡化惡化地基完全喪失承地基完全喪失承載能力載能力附近建筑物沉降，附近建筑物沉降，傾斜。傾斜。流沙流沙第27頁/共87頁第二十八頁，共87頁。 （2 2）流沙形成原因）流沙形成原因內(nèi)因內(nèi)因土質(zhì)土質(zhì)(t zh)(t zh)問題問題均勻：顆粒級配中，土的不均勻系數(shù)小于均勻：顆粒級配中，土的不均勻系數(shù)小于5 5。粘性差：土的顆粒組成中，粘粒含量粘性差：土的顆粒組成中，粘粒含量1010，粉粒含量，粉粒含量75%75%土松：天然空隙比土松：天然空

19、隙比0.750.75水多：含水量水多：含水量30%30% 因此，流砂易在粉土、細砂、粉砂和淤泥土中發(fā)生。因此，流砂易在粉土、細砂、粉砂和淤泥土中發(fā)生。第28頁/共87頁第二十九頁，共87頁。 外因外因與土重作用相反的動水壓力與土重作用相反的動水壓力動水壓力的性質(zhì)：動水壓力的性質(zhì)：作用方向作用方向(fngxing)(fngxing)與水流方向與水流方向(fngxing)(fngxing)相同；相同；與水力坡度和水頭差成正比；與水力坡度和水頭差成正比；與滲透路徑成反比。與滲透路徑成反比。實際上就是滲流力，水施于單位土體內(nèi)實際上就是滲流力，水施于單位土體內(nèi) 土顆粒上的拖曳力土顆粒上的拖曳力土的浸水土

20、的浸水(jn (jn shu)shu)容重容重 浮重度浮重度動水壓力動水壓力(yl)(yl)021vDflhhGjij第29頁/共87頁第三十頁，共87頁。 （3 3）管涌）管涌(un yn)(un yn)冒砂冒砂 定義定義基坑底位于不透水層，其下為基坑底位于不透水層，其下為承壓蓄水層，當覆蓋土的重力小于承壓水的承壓蓄水層，當覆蓋土的重力小于承壓水的托力時，發(fā)生管涌托力時，發(fā)生管涌(un yn)(un yn)冒砂現(xiàn)象。冒砂現(xiàn)象。rhHw第30頁/共87頁第三十一頁，共87頁。（4 4）流沙的防治）流沙的防治 原則：治砂必先治水原則：治砂必先治水減小或平衡動水壓力減小或平衡動水壓力強挖并拋大石塊

21、強挖并拋大石塊水下挖土法水下挖土法減小水位差，使動水壓力作用方向向下減小水位差，使動水壓力作用方向向下人工降低地下水位人工降低地下水位截斷地下水流。截斷地下水流。設止水帷幕設止水帷幕加長滲透加長滲透(shntu)(shntu)路徑路徑打鋼板樁打鋼板樁第31頁/共87頁第三十二頁，共87頁。第32頁/共87頁第三十三頁，共87頁。第33頁/共87頁第三十四頁，共87頁。 井點降水井點降水 （1 1）井點降水的類型和適用范圍）井點降水的類型和適用范圍 在基坑開挖前，預先在基坑周圍或在基坑內(nèi)設置一定數(shù)量的濾水管（井），利用在基坑開挖前，預先在基坑周圍或在基坑內(nèi)設置一定

22、數(shù)量的濾水管（井），利用(lyng)(lyng)抽水設備從中抽水，使地下水位降至基坑以下并穩(wěn)定后才開挖基坑。抽水設備從中抽水，使地下水位降至基坑以下并穩(wěn)定后才開挖基坑。第34頁/共87頁第三十五頁，共87頁。 （2 2）輕型井點設備）輕型井點設備 包括：管路系統(tǒng)和抽水設備組成。包括：管路系統(tǒng)和抽水設備組成。管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)包括：井點管、濾管、彎聯(lián)管和總管等：包括：井點管、濾管、彎聯(lián)管和總管等： 濾管濾管38385050， L=120mm L=120mm鋼管，上開直徑為鋼管，上開直徑為12121919的透水孔。的透水孔。井點管井點管直徑為直徑為38385050，L=5L=57m 7m 的無縫鋼管

23、，一般長的無縫鋼管，一般長度為度為6m6m。總管總管直徑為直徑為100100127127，L=4m L=4m 的無縫鋼管，每隔的無縫鋼管，每隔0.80.8或或1.2m1.2m有一個連接有一個連接(linji)(linji)孔。孔。彎連管彎連管一般用鋼管，塑一般用鋼管，塑料管，常用塑料管。料管，常用塑料管。 第35頁/共87頁第三十六頁，共87頁。井點管井點管總管總管(zn un)彎連管輕型輕型(qn xn)井點降井點降水系統(tǒng)水系統(tǒng)第36頁/共87頁第三十七頁，共87頁。（2 2）輕型井點設備）輕型井點設備抽水抽水(chu shu)(chu shu)系統(tǒng)系統(tǒng)抽水原理抽水原理 地下水（氣）在真地下

24、水（氣）在真空度的作用下，進入空度的作用下，進入(jnr)(jnr)水氣分離器，水氣分離器，然后水由抽水機抽出，然后水由抽水機抽出，氣由真空泵抽出，不斷氣由真空泵抽出，不斷循環(huán)，從而降低地下水循環(huán)，從而降低地下水位。位。設備設備 真空泵、抽水機、真空泵、抽水機、水氣分離器等。水氣分離器等。第37頁/共87頁第三十八頁，共87頁。 （3 3） 輕型井點布置輕型井點布置(bzh)(bzh) 一般按照：單排、雙排、環(huán)形布置一般按照：單排、雙排、環(huán)形布置(bzh)(bzh)。 1 1）單排井點布置）單排井點布置(bzh)(bzh)中部中部(zhn b)地下水上游地下水上游(shngyu)大于基坑寬大于

25、基坑寬透水層透水層HHhi L 16m降水降水6m降水降水5m第39頁/共87頁第四十頁，共87頁。3）二級輕型）二級輕型(qn xn)井點井點第40頁/共87頁第四十一頁，共87頁。第一級第二級第41頁/共87頁第四十二頁，共87頁。u2 2）涌水量的計算）涌水量的計算u單井涌水量的計算單井涌水量的計算達西線性滲透達西線性滲透(shntu)(shntu)定律定律u 涌水量涌水量= =滲透滲透(shntu)(shntu)系數(shù)過水斷面積水力坡度系數(shù)過水斷面積水力坡度u即：即：Q=KAIQ=KAIu u 對于無壓完整井：對于無壓完整井：u式中：式中：HH含水層厚度（含水層厚度（m m）；）；hh井

26、內(nèi)水深（井內(nèi)水深（m m）u R R抽水影響半徑（抽水影響半徑（m m）；）；rr水井半徑（水井半徑（m m）；）；u S S水井內(nèi)水位降低值，水井內(nèi)水位降低值，S SH-hH-h。dmrRSSHKQ/lglg2366. 13A A圓柱圓柱(yunzh)(yunzh)表面積表面積第42頁/共87頁第四十三頁，共87頁。 (4) (4)輕型井點計算輕型井點計算 主要主要(zhyo)(zhyo)計算內(nèi)容：基坑涌水量（計算內(nèi)容：基坑涌水量（Q Q）、井點管數(shù)）、井點管數(shù)量量(n)(n)、 井距（井距（D D）等。）等。1)1)井的形式井的形式 地下水表地下水表面面(biomin)具有一具有一定水壓定

27、水壓第43頁/共87頁第四十四頁，共87頁。群井群井x x0 0R Rrx0單井單井R RAX 0群井涌水量的計算群井涌水量的計算(j sun)l對于對于(duy)無壓完整群井：無壓完整群井：0lnln)2366. 1XRSSHKQ（HKSR95. 1環(huán)狀輕型井點環(huán)狀輕型井點假想假想(jixing)半半徑徑第44頁/共87頁第四十五頁，共87頁。0lnln)2366. 1XRSSHKQ（0 0有效有效(yuxio)影響深度影響深度l無壓非完整無壓非完整(wnzhng)(wnzhng)群井涌水量群井涌水量l l 完整完整(wnzhng)(wnzhng)井的公式井的公式 非完整非完整(wnzhng

28、)(wnzhng)井的公式井的公式00lnln)2366. 1XRSSHKQ（注：注：H H0 0HH第45頁/共87頁第四十六頁，共87頁。u3 3）井點管數(shù)量）井點管數(shù)量(shling)(shling)（n n）和間距）和間距（D D）的確定）的確定 nQq 11 .DLn式中：式中：qq單根井點管最大出水量；單根井點管最大出水量； d d濾管直徑濾管直徑(zhjng)(zhjng)。避免相鄰避免相鄰(xin ln)井點管相互干井點管相互干擾擾問：問：滲透系數(shù)小，則井點管間距小？滲透系數(shù)小，則井點管間距小？ 井點管間距越小，則降水效果越好？井點管間距越小，則降水效果越好？ 若計算結(jié)果若計算

29、結(jié)果D15d（應增大（應增大q q，減小，減小n n，增大，增大D D，以滿足，以滿足D15dD15d）第46頁/共87頁第四十七頁，共87頁。（5 5）輕型）輕型(qn xn)(qn xn)井點抽水設備的選擇井點抽水設備的選擇真空抽水設備：真空抽水設備：W5W5、W6W6W5W5型：總管長度不大于型：總管長度不大于100m100mW6W6型：總管長度不大于型：總管長度不大于120m120m真空泵抽水過程中的最低真空度真空泵抽水過程中的最低真空度式中：式中：hh降水深度（降水深度（m m）；）； hh水頭損失，近似取水頭損失，近似取1-1.5m1-1.5m射流泵設備射流泵設備QJD-60QJD

30、-60、QJD-90QJD-90、JS-45JS-45其排水量分別為：其排水量分別為：60m3/h,90m3/h,45m3/h,60m3/h,90m3/h,45m3/h,總管長度不大于總管長度不大于50m50m。第47頁/共87頁第四十八頁，共87頁。u水泵水泵u 一般選用單級離心泵，其型號根據(jù)流量、吸一般選用單級離心泵，其型號根據(jù)流量、吸水揚程、與總揚程確定。水揚程、與總揚程確定。u水泵的流量應比基坑涌水量大水泵的流量應比基坑涌水量大10%-20%10%-20%，水泵，水泵的吸水揚程，要大于降水深度和各項水頭損失的吸水揚程，要大于降水深度和各項水頭損失之和，總揚程應大于吸水揚程與出水揚程之和

31、。之和，總揚程應大于吸水揚程與出水揚程之和。u多層井點系統(tǒng)中，下層井點的水泵應比上層多層井點系統(tǒng)中，下層井點的水泵應比上層井點的總揚程要大，以免中途井點的總揚程要大，以免中途(zhngt)(zhngt)接力。接力。u一般一臺真空泵配一臺水泵作業(yè)，當土的滲一般一臺真空泵配一臺水泵作業(yè)，當土的滲透系數(shù)和涌水量較大時，也可采用兩臺水泵。透系數(shù)和涌水量較大時，也可采用兩臺水泵。第48頁/共87頁第四十九頁，共87頁。設置水位觀測孔。設置水位觀測孔。井點埋設井點埋設挖井點溝槽挖井點溝槽排放總管排放總管埋設井點管埋設井點管用彎連管與總管相連，安排用彎連管與總管相連，安排抽水設備，試抽水。抽水設備，試抽水。

32、第49頁/共87頁第五十頁，共87頁。u井點管埋設的方法井點管埋設的方法沖水管沖孔沖水管沖孔u鉆孔鉆孔u直接利用直接利用(lyng)井點管水沖下沉；井點管水沖下沉；u以帶套管的水沖法或振動水沖法成孔后沉設井點以帶套管的水沖法或振動水沖法成孔后沉設井點管。管。u每根井點管沉沒后應檢驗其滲水性能：井點管與每根井點管沉沒后應檢驗其滲水性能：井點管與孔壁之間填砂濾料時，管口應有泥漿水冒出，或向孔壁之間填砂濾料時，管口應有泥漿水冒出，或向管內(nèi)灌水時，能很快下滲。管內(nèi)灌水時，能很快下滲。u第一組井點系統(tǒng)安裝完畢后應進行抽水試驗，檢第一組井點系統(tǒng)安裝完畢后應進行抽水試驗，檢查管路接頭質(zhì)量、井點出水狀況、抽水

33、設備運轉(zhuǎn)情查管路接頭質(zhì)量、井點出水狀況、抽水設備運轉(zhuǎn)情況等。況等。u降水過程中應對建筑物進行沉降觀測，必要時采降水過程中應對建筑物進行沉降觀測，必要時采取防護措施取防護措施第50頁/共87頁第五十一頁，共87頁。 2.4 2.4 土方邊坡和支護土方邊坡和支護 土壁穩(wěn)定土壁穩(wěn)定(wndng)(wndng)主要依靠土體的抗剪強度來維主要依靠土體的抗剪強度來維持平衡持平衡 土體抗剪強度來源于土體的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力（內(nèi)土體抗剪強度來源于土體的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力（內(nèi)聚力）聚力） 土體塌方的本質(zhì)土體塌方的本質(zhì)剪應力剪應力抗剪強度抗剪強度 其主要原因其主要原因開挖過深、土質(zhì)較差、放坡太小，水開挖過深、土質(zhì)較差

34、、放坡太小，水的侵入以及支護較弱等綜合原因。的侵入以及支護較弱等綜合原因。 防止土體塌方的主要措施防止土體塌方的主要措施放坡及支撐等。放坡及支撐等。2.4.1 2.4.1 土方邊坡坡度和邊坡穩(wěn)定土方邊坡坡度和邊坡穩(wěn)定(wndng)(wndng) 1 1）土方邊坡）土方邊坡 即放坡寬度即放坡寬度b=b=坡度系數(shù)坡度系數(shù)m m開挖深度開挖深度h h 確定坡度的大小應考慮：土質(zhì)情況、包括地下水、確定坡度的大小應考慮：土質(zhì)情況、包括地下水、開挖深度、使用情況（堆載）、使用時間等。開挖深度、使用情況（堆載）、使用時間等。bh坡度hmhbmb ,坡度系數(shù)：第51頁/共87頁第五十二頁，共87頁。u2 2）

35、邊坡穩(wěn)定）邊坡穩(wěn)定u邊坡穩(wěn)定邊坡穩(wěn)定抗剪強度抗剪強度剪應力剪應力u土體塌方土體塌方剪應力剪應力抗剪強度抗剪強度u剪應力的增加剪應力的增加外力外力u邊緣堆土或機械邊緣堆土或機械(jxi)(jxi)；u水侵入邊坡，使土的含水量增加；水侵入邊坡，使土的含水量增加；u地下水產(chǎn)生的動水壓力；地下水產(chǎn)生的動水壓力；u土體內(nèi)水的靜壓力等。土體內(nèi)水的靜壓力等。u抗剪強度降低抗剪強度降低外因轉(zhuǎn)換為內(nèi)因外因轉(zhuǎn)換為內(nèi)因u由于受風化作用使土質(zhì)變松；由于受風化作用使土質(zhì)變松；u土受地下水的侵蝕而產(chǎn)生潤滑作用；土受地下水的侵蝕而產(chǎn)生潤滑作用；u飽和細，粉沙受振動而液化。飽和細，粉沙受振動而液化。第52頁/共87頁第五十三

36、頁，共87頁。 2.4.2 2.4.2 基坑無支護開挖基坑無支護開挖(ki w)(ki w) 常用于深度不大且土質(zhì)較好的基坑，應是施工條件允許時首選常用于深度不大且土質(zhì)較好的基坑，應是施工條件允許時首選的開挖的開挖(ki w)(ki w)方式。方式。無支護開挖無支護開挖(ki w)(ki w) 直立壁開挖直立壁開挖(ki w)(ki w) 放坡開挖放坡開挖(ki w)(ki w)天然天然(tinrn)自立自立邊坡開挖邊坡開挖人工加固邊坡開挖人工加固邊坡開挖深度深度5m5m無支撐邊坡無支撐邊坡第53頁/共87頁第五十四頁，共87頁。2.4.3 2.4.3 人工加固人工加固(ji )(ji )邊坡

37、邊坡為保護土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅固，常對開挖坡為保護土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅固，常對開挖坡面采取一定的加固面采取一定的加固(ji )(ji )措施進行護坡。措施進行護坡。常用的邊坡加固常用的邊坡加固(ji )(ji )方法方法 水泥砂漿抹面、漿砌片石護坡、堆置水泥砂漿抹面、漿砌片石護坡、堆置砂砂( (土土) )包護坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)包護坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射混凝土等。噴射混凝土等。 經(jīng)以上邊坡加固經(jīng)以上邊坡加固(ji )(ji )方法處理過方法處理過的邊坡即稱為人工加固的邊坡即稱為人工加固(ji )(ji )邊坡。邊坡。第54頁/共87頁第五十五頁，共87頁。 水泥砂漿抹面水泥砂漿抹面常

38、用于保護常用于保護(boh)(boh)易風化的軟質(zhì)巖石、易風化的軟質(zhì)巖石、老粘性土及破碎巖石邊坡坡面的穩(wěn)定，一般作老粘性土及破碎巖石邊坡坡面的穩(wěn)定，一般作303050mm50mm厚水泥厚水泥砂漿抹面。如用于一般土質(zhì)邊坡，常沿坡面打入雙向間距砂漿抹面。如用于一般土質(zhì)邊坡，常沿坡面打入雙向間距1.0m1.0m左右長左右長1 11.5m1.5m的的級螺紋鋼筋級螺紋鋼筋( (直徑直徑101016mm)16mm)以加強砂漿面以加強砂漿面層與坡面土體的連結(jié)。層與坡面土體的連結(jié)。 漿砌片石護坡漿砌片石護坡對各種土質(zhì)或巖石邊坡，為防止風化剝落對各種土質(zhì)或巖石邊坡，為防止風化剝落或滑坍，可采用漿砌片石護坡，坡度

39、應小于或滑坍，可采用漿砌片石護坡，坡度應小于 10.5 10.5，豎直邊，豎直邊坡也可采用紅磚砌筑。也可在坡腳處砌筑一定高度的漿砌片石坡也可采用紅磚砌筑。也可在坡腳處砌筑一定高度的漿砌片石或紅磚墻，用于反壓及擋土。或紅磚墻，用于反壓及擋土。 疊置砂疊置砂( (土土) )袋護坡袋護坡對已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生滑坍失穩(wěn)或變形對已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生滑坍失穩(wěn)或變形較大的邊坡，常用疊置砂袋或土袋較大的邊坡，常用疊置砂袋或土袋( (草袋或土工織物袋草袋或土工織物袋) )，置于，置于坡腳或坡面，具有排水反壓，抗滑穩(wěn)定的作用。坡腳或坡面，具有排水反壓，抗滑穩(wěn)定的作用。 塑料薄膜覆蓋護坡塑料薄膜覆蓋護坡在坡面鋪設抗拉或防水

40、的塑料薄膜在坡面鋪設抗拉或防水的塑料薄膜( (土土工布工布) )，其上覆蓋素土、砂土、砂漿抹面等，對坡面進行防水、，其上覆蓋素土、砂土、砂漿抹面等，對坡面進行防水、防風化、防坡面土流失的加固處理。防風化、防坡面土流失的加固處理。第55頁/共87頁第五十六頁，共87頁。2.4.4 2.4.4 土壁支護土壁支護 工程特點、開挖深度工程特點、開挖深度(shnd)(shnd)采用土壁支護應根據(jù)采用土壁支護應根據(jù) 地質(zhì)條件、地下水位地質(zhì)條件、地下水位 臨近建筑物的情況臨近建筑物的情況 施工方法施工方法要求：牢固可靠；經(jīng)濟合理；確保安全要求：牢固可靠；經(jīng)濟合理；確保安全 鋼（木）支撐鋼（木）支撐 板樁板樁

41、常用方法：常用方法： 灌注樁灌注樁 深層攪拌樁深層攪拌樁 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻第56頁/共87頁第五十七頁，共87頁。u （1 1）板樁支護）板樁支護u u 作用作用連續(xù)板樁既可擋土，又可擋水。當開挖連續(xù)板樁既可擋土，又可擋水。當開挖的基坑較深，地下水位較高且有可能發(fā)生流砂時，的基坑較深，地下水位較高且有可能發(fā)生流砂時，如果未采用井點降水方法，則宜采用連續(xù)板樁支護如果未采用井點降水方法，則宜采用連續(xù)板樁支護結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)u 類型：木板樁；鋼筋混凝土板樁；鋼板樁等。類型：木板樁；鋼筋混凝土板樁；鋼板樁等。u1 1）鋼木混合式板樁）鋼木混合式板樁u u 適用適用(shyng)(shyng)埋深較淺的黏土

42、，沙土層，埋深較淺的黏土，沙土層，地下水位較淺；地下水位較淺；u 注意注意-軟土地基要慎用。軟土地基要慎用。第57頁/共87頁第五十八頁，共87頁。NoImage 傳力機理傳力機理(j l)(j l)：土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力襯板襯板工工字鋼樁字鋼樁導導梁（或頂撐梁（或頂撐或拉錨）。或拉錨）。第58頁/共87頁第五十九頁，共87頁。3 3）鋼板樁支護）鋼板樁支護 由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，既能擋土又能擋水。由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，既能擋土又能擋水。適用于較弱地基適用于較弱地基(dj)(dj)土及地下水位較高，水量較多的深基土及地下水位較高，水量較多的深基坑工程，在砂礫及密實砂土中施工困難

43、。坑工程，在砂礫及密實砂土中施工困難。挖深挖深15m15m。問：哪個問：哪個截面截面(jimin)剛度最大，剛度最大，哪個最小？哪個最小？最小最小最最大大第59頁/共87頁第六十頁，共87頁。4 4）鋼板樁支護）鋼板樁支護特點特點打設方便，重復使用，承載力大，既可擋土，又可打設方便，重復使用，承載力大，既可擋土，又可擋水等；擋水等；分類分類(fn li)(fn li)無錨板樁無錨板樁( (懸臂式板樁懸臂式板樁)懸臂長度一般不超過懸臂長度一般不超過5m5m；有錨板樁有錨板樁-板樁上部用拉錨或頂撐加以固定板樁上部用拉錨或頂撐加以固定, ,又分為單錨又分為單錨和多錨，常用單錨板樁。和多錨，常用單錨板

44、樁。單錨板樁設計要素：入土深度、截面彎距、錨桿拉力。單錨板樁設計要素：入土深度、截面彎距、錨桿拉力。主要破壞形式：主要破壞形式：入土入土(r t)(r t)深度深度不夠不夠本身強度、剛度本身強度、剛度(n d)(n d)不夠不夠拉錨承載力或長度不夠拉錨承載力或長度不夠第60頁/共87頁第六十一頁，共87頁。第61頁/共87頁第六十二頁，共87頁。第62頁/共87頁第六十三頁，共87頁。3 3）連續(xù)排樁）連續(xù)排樁 灌注樁連續(xù)排列。排列方式有多種，圖中黑色樁為素灌注樁連續(xù)排列。排列方式有多種，圖中黑色樁為素混凝土樁，或砂樁注入砂漿、化學混凝土樁，或砂樁注入砂漿、化學(huxu)(huxu)漿液等形

45、成無漿液等形成無筋樁。筋樁。問：能否既可擋土，又可擋水？問：能否既可擋土，又可擋水？擋水擋水擋土擋土第63頁/共87頁第六十四頁，共87頁。4 4）雙排式）雙排式( (或框架式或框架式) )灌注樁支護灌注樁支護(zh h)(zh h)僅擋土僅擋土 灌注樁雙排布置，用蓋板連接形成門式剛架結(jié)構(gòu)。灌注樁雙排布置，用蓋板連接形成門式剛架結(jié)構(gòu)。第64頁/共87頁第六十五頁，共87頁。5 5）連拱式支護結(jié)構(gòu)）連拱式支護結(jié)構(gòu)僅可擋土僅可擋土新型的大直徑與小直徑樁的組合結(jié)構(gòu)，拱的矢高新型的大直徑與小直徑樁的組合結(jié)構(gòu)，拱的矢高f=(1/4f=(1/41/2)L1/2)L。樁頂用鋼筋混凝土圈梁樁頂用鋼筋混凝土圈梁

46、( (即蓋板即蓋板) )相連接，基坑相連接，基坑(j (j kn)kn)較深時可加較深時可加1 12 2道橫肋梁以增強拱截面的整體性，道橫肋梁以增強拱截面的整體性，可省去內(nèi)支撐或土層錨桿。可省去內(nèi)支撐或土層錨桿。第65頁/共87頁第六十六頁，共87頁。6 6）擋土與阻水組合）擋土與阻水組合(zh)(zh)排樁支護結(jié)構(gòu)排樁支護結(jié)構(gòu)第66頁/共87頁第六十七頁，共87頁。u（3 3）重力）重力(zhngl)(zhngl)式水式水泥土擋墻泥土擋墻第67頁/共87頁第六十八頁，共87頁。格柵式水泥土擋墻構(gòu)造要求格柵式水泥土擋墻構(gòu)造要求 墻體縱向相鄰拉結(jié)格構(gòu)墻沿縱向的總厚度不應小于墻體縱向相鄰拉結(jié)格構(gòu)墻

47、沿縱向的總厚度不應小于縱向長度的縱向長度的1/4； 擋墻的轉(zhuǎn)角處宜采用圓弧形實墻擋墻的轉(zhuǎn)角處宜采用圓弧形實墻(實體式實體式)。 縱向墻體與拉結(jié)格構(gòu)墻搭接均應不小于縱向墻體與拉結(jié)格構(gòu)墻搭接均應不小于150mm，作，作為止水結(jié)構(gòu)的縱向搭接應不小于為止水結(jié)構(gòu)的縱向搭接應不小于200mm。 擋墻寬度一般取開挖深度的擋墻寬度一般取開挖深度的0.60.8倍，墻體在基倍，墻體在基坑底面下的嵌固深度取開挖深度的坑底面下的嵌固深度取開挖深度的0.81倍。倍。 根據(jù)基坑條件可做成變階寬度和深度，也可成拱。根據(jù)基坑條件可做成變階寬度和深度，也可成拱。 為加強整體性，擋墻可插入毛竹為加強整體性，擋墻可插入毛竹(大頭直

48、徑不小于大頭直徑不小于100mm，長度，長度4m左右左右(zuyu)，墻頂應設置鋼筋混，墻頂應設置鋼筋混凝土壓頂凝土壓頂(地圈梁地圈梁)，厚度取，厚度取200mm，配，配12200雙層雙層雙向。雙向。 在可能的情況下，宜將壓頂與基坑周圍的混凝土路在可能的情況下，宜將壓頂與基坑周圍的混凝土路面或地面連成一體。面或地面連成一體。第68頁/共87頁第六十九頁，共87頁。u（4 4）深層攪拌）深層攪拌(jiobn)(jiobn)樁樁第69頁/共87頁第七十頁，共87頁。深層攪拌樁施工深層攪拌樁施工(sh gng)(sh gng)質(zhì)量要求質(zhì)量要求樁位準確、樁體垂直樁位準確、樁體垂直放線誤差放線誤差20m

49、m20mm就位誤差就位誤差50mm50mm成樁誤差成樁誤差100mm100mm水泥漿不得離析水泥漿不得離析水灰比水灰比0.4-0.60.4-0.6，水泥漿停置時間不超過，水泥漿停置時間不超過2h2h，不得離析，不得離析確保水泥攪拌樁的強度與均勻性確保水泥攪拌樁的強度與均勻性攪拌下沉速度不超過攪拌下沉速度不超過0.7m/min0.7m/min噴漿提升速度不超過噴漿提升速度不超過0.5m/min0.5m/min確保加固體的連續(xù)性確保加固體的連續(xù)性相鄰樁間施工相鄰樁間施工(sh gng)(sh gng)間隔不超過間隔不超過24h24h第70頁/共87頁第七十一頁，共87頁。u （5 5）土層錨桿）土

50、層錨桿u1 1）土層錨桿構(gòu)造）土層錨桿構(gòu)造u錨頭錨頭u 一般由錨具、臺座和腰梁等組成。一般由錨具、臺座和腰梁等組成。u自由段自由段u 位于位于(wiy)(wiy)土體主動滑裂面內(nèi)的部分。土體主動滑裂面內(nèi)的部分。u 由錨筋、隔離套、定位板由錨筋、隔離套、定位板( (器器) )及水泥及水泥u砂漿等構(gòu)成。定位板砂漿等構(gòu)成。定位板( (器器) )一般用硬塑料或鐵板一般用硬塑料或鐵板u、鋼筋等制成。、鋼筋等制成。u錨固段錨固段u 位于位于(wiy)(wiy)土體主動滑裂面以外，由錨筋、定土體主動滑裂面以外，由錨筋、定位器、錨固體構(gòu)成。錨固段是用水泥砂漿或水泥漿將位器、錨固體構(gòu)成。錨固段是用水泥砂漿或水泥漿將錨筋與土體粘結(jié)在一起的錨固體。錨筋與土體粘結(jié)在一起的錨固體。錨頭錨頭自由自由(zyu)段段錨固錨固段段第71頁/共87頁第七十二頁，共87頁。2)2)土層土層(t cn)(t cn)錨桿的分類錨桿的分類類型類型普通錨桿；高壓灌漿錨桿；預應力錨桿。普通錨桿；高壓灌漿錨桿；預應力錨桿。錨固段錨固段圓柱型、端部擴大頭型和連續(xù)球體型。圓柱型、端部擴大