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文檔簡介
1、概述(i sh)(一)建筑施工課程(kchng)的研究對象和方法(二)建筑施工規范、規程建筑施工規范和規程由國務院有關部委批準頒發,它分為國家、專業、地方、企業四級。學習領域一 土方工程GB - 執行日期 編號 國家標準共二百九十頁學習情境1 土的工程分類(fn li)及其工程物理性質一、土方工程(t fn n chn)分類及施工特點(一)工業與民用建筑工程中土方工程一般分為四類:1.場地平整2.基坑(槽)及管溝開挖3.地下工程大型土方開挖4.土方填筑共二百九十頁(二)土方工程(t fn n chn)的特點:1、面廣量大、勞動(lodng)繁重2、施工條件復雜學習情境1 土的工程分類及其工程物
2、理性質共二百九十頁二、土的工程分類 (一)根據土的顆粒大小可分為: 1、巖石 2、碎石土 3、砂土 4、粉土 5、粘性(zhn xn)土 詳細的分類,見巖土工程勘察規范 GB50021-2001學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九十頁(二)根據土的開挖難易程度 分為松軟(sngrun)土、普通土、堅土 等八大類, 參 見 教 材 第 2 頁表1-1。學習(xux)情境1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具一類土松軟土砂、亞砂土、沖擊砂土層、種植土泥炭(淤泥)用鍬、鋤頭挖掘二類土普通土亞粘土;潮濕的黃土、
3、夾有碎石、卵石的砂;種植土、填筑土及亞砂土用鍬、鋤頭挖掘:少許用鎬翻松三類土堅土軟及中等密實粘土、重亞粘土、干黃土及含碎石、卵石的黃土;亞粘土;壓實的填筑土主要用鎬,少許用鍬,鋤頭挖掘,部分用撬棍表1-1 土的工程(gngchng)分類共二百九十頁土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具四類土砂礫堅土砂、亞砂土、沖擊砂土層、種植土泥炭(淤泥)用鍬、鋤頭挖掘五類土軟石硬石炭紀粘土;中等密實的頁巖;泥灰巖;自堊土、膠結不緊的礫巖;軟的石灰巖用鎬或撬棍、大錘挖掘:部分使用爆破方法六類土次堅石泥灰巖:砂巖;礫巖;堅實的頁巖,泥炭巖、,密實的石灰巖;風化花崗巖,片麻巖用爆破方法開挖,部分用鎬續表1-1 土
4、的工程(gngchng)分類共二百九十頁土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具七類土堅石大理巖:輝綠巖;玢巖;粗、中?;◢弾r;堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖,石灰巖;風化痕跡的安山巖、玄武巖用爆破方法開挖八類土特堅石安山巖,玄武巖,花崗片麻巖;堅實的細?;◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖,輝綠巖、玢巖用爆破方法開挖續表1-1 土的工程(gngchng)分類共二百九十頁三、土的工程物理性質 1、土的天然含水量 土的天然含水量是指土中水的質量(zhling)與土的 固體顆粒之間的質量比,以百分數表示。 mw 土中水的質量; ms 土中固體顆粒的質量學習(xux)情境1 土的工程分類及其工程物理性質共
5、二百九十頁土的含水量測定方法:把土樣稱量后放入烘箱內進行(jnxng)烘干(100105C),直至重量不在減少為止,稱量。第一次稱量為含水狀態土的質量,第二次稱量為烘干后土的質量ms,利用公式 可計算出土的天然含水量。 學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九十頁土的含水量表示土的干濕程度(chngd)。土的含水量:5%以內,干土; 530%以內,潮濕土; 大于30%,濕土。各類土的最佳含水量如下: 砂土為8%12%; 粉土為9%15%; 粉質粘土為12%15%; 粘土為19%23%。學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng
6、)物理性質共二百九十頁工程意義:含水量對于挖土的難易,施工時邊坡穩定及回填土的夯實質量都有影響。例:測定土的含水量時,用環刀法取樣,如圖1-1所示。土樣取出后,放在天平上稱量質量300g,然后放入烘箱內進行(jnxng)烘干,烘干后質量為250g,已知環刀自重50g,求土的天然含水量。學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁土環刀圖1-1環刀法采集土樣示意圖解:土中固體(gt)顆粒的質 量ms =250-50=200g 土中水的質量mw =300-250=50g 土的天然含水量:學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九十頁
7、氣水土圖1-2mmgv2、土的密度 (1) 土的天然密度 天然密度是指土 在天 然狀態下單位體積(tj)的 質量,用表示,即學習情境1 土的工程分類(fn li)及其工程物理性質m土體的質量;V土的天然體積。共二百九十頁土的密度一般用環刀法測定,用一個(y )體積已知的環刀切入土樣中,上下端用刀削平,稱出質量,減去環刀的質量,與環刀的體積相比,即得到土的天然密度。學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁(2)土的干密度 土的干密度:指單位體積土中固體(gt)顆粒 的質量,用d表示, 即 mS土中固體(gt)顆粒的質量。 V土的天然體積學習情境1 土的工程分類及其工程
8、物理性質共二百九十頁干密度工程意義:在填土壓實時,土經過打夯,質量不變,體積變小,干密度增加,我們通過測定土的干密度d,從而可判斷土是否達到(d do)要求的密實度。學習(xux)情境1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁 3、土的可松性 什么是土的可松性? 工程意義: 最初(zuch)可松性系數KS 自然狀態下的土,經開挖成松散狀態后,其體積的增加,用最初可松性系數表示。學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁V1土在自然(zrn)狀態下的體積V2土經開挖成松 散狀態下的體積學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九
9、十頁最終可松性系數K/S自然狀態下的土,經開挖成松散狀態后,回填夯實后,仍不能恢復(huf)到原自然狀態下體積,夯實后的體積與原自然狀態下體積之比,用最終可松性系數表示。 V3土經回填(hutin)壓實后的體積學習情境1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁表12 土的可松性系數(xsh)1.281.301.451.50六類土1.041.071.241.30三類土1.101.301.301.50五類土1.021.051.141.24二類土1.061.201.261.45四類土1.011.031.081.17一類土土的類別土的類別學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百
10、九十頁例.建筑物外墻為條形毛石基礎,基礎平均截面面積為3.0m2,基坑深2.0m,底寬為1.5m,地基為亞粘土,計算100延米長的基槽土方挖方(wfng)量、填土量和棄土量。(邊坡坡度1:m=1 :0.5;Ks=1.30,K/s =1.05)學習情境1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九十頁圖1-3BH1:m解:m叫邊坡坡度系數(xsh),m=B/H B=mH= 0.52=1 .0m挖土體積=截面面積長學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁4、土的滲透性土的滲透性是指土體被水透過的性質(xngzh),水流通過土中孔隙的難易程度
11、。工程意義:土的滲透性測定:實驗室測定:現場室測定:學習情境1 土的工程分類(fn li)及其工程物理性質共二百九十頁圖1-4 土的滲透性實驗室測定(cdng)V=KIK滲透系數I水力(shul)坡度I=h/Lh=H1-H2H1高水位H2低水位L滲流路程學習情境1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁Q流水量(shu lin)V滲流速度A土樣橫截面面積學習情境1 土的工程分類(fn li)及其工程物理性質共二百九十頁現場抽水(chu shu)試驗示意圖學習情境(qngjng)1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁 對重大工程,宜采用現場抽水試驗以獲得較準確的值,其方法如圖所示。在現場
12、設置(shzh) 一抽水孔,并距抽水孔為X1、X2處設兩個觀測井(三者位于一直線上),待抽水穩定后,測得 X1、X2處觀測孔中的水深L1、L2,并由抽水孔中相應的抽水量Q,由下式求得K值 K值的現場(xinchng)抽水試驗測定:學習情境1 土的工程分類及其工程物理性質共二百九十頁作業(zuy):1-1、1-2、1-3、1-4、1-5課題1 土的工程(gngchng)分類及其工程(gngchng)物理性質共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖一、土方(tfng)邊坡 fCGFaGG圖1-5土體滑坡示意圖滑動主體滑動面共二百九十頁當 F f + C 時,土體就會產生(chns
13、hng)滑坡。 f 摩阻力; C 粘結力,又叫內聚力; F 下滑力,由土體自重分解而來, 邊坡愈陡, 下滑力F愈大。學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁土方邊坡坡度以其挖方深度(shnd)H與邊坡底寬B之比來表示。 m = B/H ,稱為(chn wi)邊坡系數。土方邊坡大小應根據土質、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁邊坡可做成直線(zhxin)形、折線形或階梯形圖16學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁建筑(jinzh)地基基礎工程施工質量驗收規范GB50202
14、-2002規定臨時性挖方邊坡值土方類別邊坡值(寬:高)砂土(不包括細砂、粉砂)1:1.251:1.50一般粘性土硬1:0.751:1.00硬、塑1:1.001:1.25軟1:1.50或更緩碎石類土充填堅硬、硬塑粘性土1:0.501:1.10充填砂土1:1.001:1.50注:1、設計有要求時,應符合設計標準。 2、如采用降水或其他加固措施,可不受本表限制,但應計算復核; 3、開挖深度,對軟土不應超過4m,對硬土不應超過8m.學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁二、土方工程(t fn n chn)量計算圖1-7基坑(j kn)土方量計算(一)基坑土方量計算學習情境2 基坑(
15、基槽)的土方開挖共二百九十頁(二)基槽土方(tfng)量計算圖1-8基槽土方(tfng)量計算1第一段土方量。1第一段的長度。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁總土方(tfng)量為各段土方(tfng)量之和。12n1、2、n各分段的土方量(m3)學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁二、 場地平整 1、什么叫場地平整? 2、基本原則: 總挖方(wfng)=總填方 即場地內挖填平衡, 場地內 挖方工程量 等于填方工程量。 圖1-9 場地不同設計標高的比較學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁 3、計算步驟及方法 (1)初步(chb)確定場地設計
16、標高圖1-10場地設計標高示意圖 (a)地形(dxng)地圖方格網(b)設計標高示意圖 1等高線;2自然地面; 3設計地面學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁H1-為一個方格(fn )僅有的角點標高; H2-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; H4- 為四個方格共有的角點標高;學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁平整后土方量 V后 = H 0a 2n H0平整后的場地標高(biogo); n方格數;學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁平整(pngzhng)
17、前土方量 = 平整(pngzhng)后土方量學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁 (2)場地設計標高的調整(tiozhng) 土的可松性影響圖1-11 設計標高調整計算(j sun)簡圖理論計算標高 調整設計標高學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁借土或棄土的影響(yngxing)學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁考慮泄水(xi shu)坡度對設計標高的影響 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 設計圖紙或現場情況,泄水坡度分: 單向泄水 雙向泄水學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百
18、九十頁A 單向泄水將調整后的設計標高(H/0)作為場地(chngd)中心線的標高。場地內任一點設計標高為:Hij = H/0 + L i學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁B 雙向泄水將調整(tiozhng)后的設計標高H/0作為場地縱橫方向的中心點。場地內任一點的設計標高為 : Hij = H/0 + Lx iX + Ly iy學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁作業(zuy):1-6、1-7學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(3)計算零點標出零線 計算各方格角點的施工高度 所謂(suwi)施工高度,就是每一個方格角點的
19、挖填高度,用 hn表示。 hn = Hij - Hn h 該角點的挖填高度, “+” 值表示填方“,”值表示挖方。 Hij 該角點設計標高。 H n 該角點自然地面標高。學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁計算零點標出零線 方格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(zhyng)的點叫零點。 把一個方格中的所有零點都連接起來, 形成直線或曲線,這道線叫零線。 即挖方與填方的分界線。學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁h1h2xa-xa圖1-14OAOC DOB學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二
20、百九十頁(4)計算土方工程(t fn n chn)量 四棱柱法 A、方格四個角點全部為 挖或填方時(圖115), 其挖方或填方體積為:學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁B、方格四個角點中, 部分(b fen)是挖方,部分(b fen)是 填方時(圖116), 其挖方或填方體積分別 為:學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁C、方格(fn )三個角點為挖 方,另一個角點為 填方時。學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁也可采用下面方法計算:A、方格四個角點全部為挖或填方(tin fn)時,其挖方或填方(tin fn)體積為:B、
21、方格四個角點中,部分是挖方,部分是填方時,其挖方或填方體積(tj)分別為:學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁三棱柱(lngzh)法圖1-18按地形(dxng)方格劃分三角形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(圖118)每個三角形的三個角點的填挖施工高度,用h1、h2、h3表示。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁A、當三角形三個角 點全部(qunb)為挖或填 時(圖119a), 其挖填方體積為:學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁B、三角形三個角點 有挖有填時學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁斷面法方法(fngf
22、):沿場地取若干個相互平行的斷面(可利用地形圖定出或實地測量定出),將所取的每個斷面(包括邊坡斷面),劃分為若干個三角形和梯形。學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(5)邊坡土方量計算 A、三角形棱錐(lngzhu)體邊坡體積(圖1-21 ) 其體積為L1邊坡的長度(chngd)(m);F1邊坡的端面積(m2);學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁B、三角(snjio)棱柱體邊坡體積 如
23、圖(圖1-21)中其體積為學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁作業(zuy):1-8、1-9、1-10學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁4、場地平整土方量計算例題 某建筑場地地形圖如圖122所示, 方格網a=20m,土質為中密的砂土, 設計泄水坡度ix=3%,iy=2%,不考 慮土的可松性對設計標高的影響, 試確定(qudng)場地各方格角點的設計標高, 并計算挖填土方量。學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁891012131471234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31
24、-42-12-22-32-41210131415789圖122學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁1)計算角點地面(dmin)標高用插入法求出等高線 44.044.5 間角點4的地面(dmin)標高H4,學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁通常(tngchng)采用圖解法求出各角點的地面標高,如圖124。課題2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁圖124學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁2)計算(j sun)場地設計標高H0學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的
25、土方開挖共二百九十頁3)場地設計標高的調整(tiozhng)以場地中心點8為H0,其余各角點設計標高為:學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁4)計算各方格(fn )角點施工高度學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁5)計算(j sun)零點,標出零線學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(
26、基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁6)計算(j sun)土方量 四棱柱法 A、全挖全填方格學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁B、方格四個角點中,部分是挖方,部分是填方時(圖125),其挖方或填方體積(tj)分別為:學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁C、方格(fn )三個角點為挖方,另一個角點為填 方時(圖125)學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁總挖方(wfng)量 = 17.91+117+270+0.03+35.28+234.04 =674.26m3總填方量
27、 =136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁邊坡土方量計算 首先確定邊坡坡度,因場地土質系中密 的砂土,且地質條件較差,挖方區邊坡 坡度采用(ciyng)1:1.25,填方區邊坡坡度采用(ciyng) 1:1.50,場地四個角點的挖填方寬度 為:學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁角點5挖方(wfng)寬度 0.931.25=1.16米角點15挖方寬度 0.381.25=0.48米角點1挖方寬度 0.391.5=0.59米角點11挖方寬度 0.971.5=1.46米學習情境(q
28、ngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁挖方(wfng)區邊坡土方:挖方區邊坡土方(tfng)合計: 24.11立方米學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁填方(tin fn)區邊坡土方量:填方(tin fn)區邊坡土方量合計: 33.05立方米學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁 場地及邊坡土方(tfng) 量總計: 挖方 674.26+24.11=698.37 填方 679.27+33.05=712.32學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁作業(zuy):1-11、1-12學習情境(
29、qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁5、建筑地基基礎工程施工質量驗 收規范(gufn)GB50202-2002對土方開 挖的有關規定:學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁表14 土方開挖工程(gngchng)質量檢驗標準學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁四、土壁支護(zh h)土壁支撐根據(gnj)基坑(槽)的寬度及深度大小采用不同形式學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁五、基坑支護結構 支護結構包括擋墻與支撐(拉錨)兩部分。 按受力不同可分: 重力(zhngl)式支護結構 非重力式支護結構 邊坡穩定式支護學習情境2 基
30、坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁(一)重力式支護墻類型 1、深層攪拌(jiobn)法水泥土樁擋墻深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機在邊坡土體需要加固的范圍內,將軟土與固化劑強制拌合,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和足夠強度的水泥加固土,又稱為(chn wi)水泥土攪拌樁。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(一)重力(zhngl)式支護墻類型 1、深層攪拌法水泥土樁擋墻深層攪拌法是利用特制(tzh)的深層攪拌機在邊坡土體需要加固的范圍內,將軟土與固化劑強制拌合,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和足夠強度的水泥加固土,又稱為水泥土攪拌樁。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百
31、九十頁深層攪拌(jiobn)法利用的固化劑:水泥漿水泥砂漿水泥的摻量為加固(ji )土重的715,水泥砂漿的配合比為1:1或 1:2。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁A、深層攪拌機 中心(zhngxn)管噴漿方式: 適用于多種固化劑。圖129 SJB-1型深層攪拌機1輸漿管;2外殼;3出水口;4進水口;5電動機;6導向滑塊;7減速器;8攪拌軸;9中心管;10橫向系統;11球形閥;12攪拌頭共二百九十頁葉片(ypin)噴漿方式:只能(zh nn)使用純水泥漿而不能采用其它固化劑圖129 SJB-1型深層攪拌機1輸漿管;2外殼;3出水口;4進水口;5電動機;6導向滑塊;7減速器;8攪
32、拌軸;9中心管;10橫向系統;11球形閥;12攪拌頭共二百九十頁B、深層攪拌(jiobn)法施工深層攪拌水泥土樁擋墻的施工(sh gng)工藝流程(1)定位(2)預拌下沉(3)制備水泥漿(4)提升、噴漿、攪拌(5)重復上下攪拌(6)清洗、移位學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁圖1-31 施工工藝流程(a)定位;(b)預攪下沉(xi chn);(c)噴漿攪拌上升;(d)重復攪拌下沉;(e)重復攪拌上升;(f)完畢共二百九十頁C、深層攪拌水泥土樁擋墻材料要求及截面形狀宜用425號水泥,摻灰量應不小于10%,以1215%為宜,橫截面:宜連續,形成封閉(fngb)的實體(圖132)或格狀結
33、構(圖133)。學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁圖1-32深層攪拌水泥土(nt)樁擋墻(格壯連續壁)學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁圖1-33深層攪拌土樁擋墻 (塊狀連續壁)學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁D、提高深層攪拌(jiobn)水泥土樁擋墻 支護能力的措施 (1)卸荷(2)加筋(3)起拱(4)擋墻變厚度(hud)E、工程實例學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁圖1-34 深層攪拌水泥土樁擋墻平面布置學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁又叫高壓噴射(pnsh)注漿法旋噴樁擋墻是利用
34、工程鉆機鉆孔至設計標高后,將鉆桿從地基深處逐漸上提,同時利用安裝在鉆桿端部的特殊噴嘴,向周圍土體噴射固化劑,將軟土與固化劑強制混合,使其膠結硬化后在地基中形成直徑均勻的圓柱體。該固化后的圓柱體稱為旋噴樁。樁體相連形成帷幕墻,用作支護結構。2、旋噴樁擋墻學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁1、H 型鋼支柱擋板(dn bn)支護擋墻2、鋼板樁(二)非重力式支護(zh h)墻類型(1)槽形鋼板樁由槽鋼正反扣搭接組成。槽鋼長68M,型號由計算確定。由于其抗彎能力較弱,用于深度不超過4M的基坑,頂部設一道支撐或拉錨。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(2)熱軋鎖口鋼
35、板樁 型式有:U型 、 Z型(又叫 “波浪(blng)型” 或“拉森型”、一字型 (又叫平板樁)、 組合型學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁圖1-36 常用鋼板樁截面形式(a) Z型;(b) U型 ;( c )一字型;(d)組合型學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(3)單錨鋼板樁常見的工程事故(shg)及其原因:1)鋼板(gngbn)樁的入土深度不夠1-板樁;2-拉桿;3-錨碇;4-堆土;學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁2)鋼板樁本身(bnshn)剛度不足1-板樁;2-拉桿;3-錨碇;4-堆土;學習情境2 基坑(基槽)的土方(t
36、fng)開挖共二百九十頁3)拉錨的承載力不夠(bgu)或長度不足1-板樁;2-拉桿;3-錨碇;4-堆土;5-破壞面;學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁單錨鋼板(gngbn)樁設計的“三要素”:入土深度錨桿拉力(ll)和截面彎矩學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(4)鋼板樁的施工 鋼板樁打設前的準備工作 (A)鋼板樁的檢驗與矯正 1)表面缺陷矯正 2)端部矩形比矯正 3)樁體撓曲矯正 4)樁體扭曲矯正 5)樁體截面(jimin)局部變形矯正 6)鎖口變形矯正學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁(B)導架安裝(nzhung) 亦稱:“施工圍
37、檁”圖1-38 導架及屏風(pngfng)打入法學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁 C)沉樁機械的選擇 (2)鋼板樁的打設 鋼板樁打設方式選擇 (A)單獨打入法 (B)屏風(pngfng)式打入法 (圖138 ) 鋼板樁的打設 鋼板樁的拔除 鋼板樁施工實例學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁3、鋼筋水泥 樁排樁擋墻在地面上用鉆孔(zun kn)機械成孔,澆筑混凝土,混凝土硬化形成樁。常用直徑500-1000毫米學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁4、地下連續墻 常用厚度(hud)為50
38、0-800毫米 (1)地下連續墻施工(sh gng)工藝原理學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁(2)地下(dxi)連續墻的適用范圍優點:1)適用于各種土質2)施工時振動小、噪音低3)在建筑物、構筑物密集地區可以施工,對臨近(ln jn)的結構和地下設施沒有什么影響。4)可在各種復雜條件下進行施工5)放滲性能好6)可采用“逆筑法”施工。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(3)“逆筑法”施工(sh gng)學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九
39、十頁(三)拉錨學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁作業(zuy):1-13、1-14學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁(四)土層(t cn)錨桿學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(1) 土層錨桿的發展(fzhn)與應用 (2) 土層錨桿的構造錨固支護結構的土層(t cn)錨桿;通常由錨頭、錨頭墊座、支護結構、鉆孔,防護套管,拉桿(拉索),錨固體、錨底板(有時無)等組成(圖151)。學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁(3)土層錨桿的類型 1)一般灌漿(g
40、ungjing)錨桿。 2)高壓灌漿錨桿(又稱預壓錨桿) 3)預應力錨桿 4)擴孔錨桿學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(五) 支護結構(jigu)的破壞形式 非重力式支護結構(亦稱柔性支護結構) 破壞形式有:強度破壞和穩定性破壞。 1非重力式支護結構的強度破壞 (1)拉錨破壞或支撐壓曲圖(157a) (2)支護墻底部走動(157b) (3)支護墻的平面變形過大或彎曲破壞 (157c) 2、 非重力式支護結構的穩定性破壞 (1)墻后土體整體滑動失穩(157d) (2)坑底隆起(157e) (3)管涌(157f)學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習
41、情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁2、 重力式支護結構的破壞亦包括強度 破壞和穩定性破壞兩方面。 其強度破壞只有水泥土抗剪強度不足, 產生(chnshng)剪切破壞,穩定性破壞包括以下 幾類: (1)傾覆 (2)滑移 (3)土體整體滑動失穩 (4)坑底隆起 (5)管涌學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁六、基坑(j kn)槽和管溝開挖學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁基坑開挖程序一般是: 測量放線切線分層開挖 排降水修坡整平(zhn pn) 留足預留土層學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁七、基槽檢驗(
42、jinyn)與處理1、觀察(gunch)驗槽 表1一10 驗槽觀察內容學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁2、釬探釬探方法,將一定長度的鋼釬打入槽底以下的土層內,根據每打入一定深度的錘擊次數,間接(jin ji)的判斷地基土質的情況。打釬分人工和機械兩種方法。學習情境2 基坑(基槽)的土方(tfng)開挖共二百九十頁(1)鋼釬的規格和數量人工打釬時,鋼釬用直徑為2225毫米的鋼筋制成,釬尖為600尖錐狀,釬長為1.82.0米,見圖160。打釬用的錘重為3.64.5磅,舉錘高度約5070厘米,將鋼釬垂直打入土中,并記錄(jl)每打入土層30厘米的錘擊數。用打釬機打釬時,其錘重約10千克
43、,錘的落距為50厘米,鋼釬為直徑25毫米,長1.8米學習情境(qngjng)2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(2)釬孔布置(bzh)和釬探深度 表111 釬孔布置 注:對于較軟弱的新近沉積粘性土和人工(rngng)雜填土的地基,釬孔間距應不大于1.5米學習情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁(3)釬探記錄(jl)和結果分析 表112 釬探記錄(jl)表學習(xux)情境2 基坑(基槽)的土方開挖共二百九十頁3、夯探八、深基坑工程土方(tfng)開挖 土方開挖方案 1無支護結構(jigu)的基坑開挖2有支護結構的基坑開挖(1)盆式開挖。 (2)島式開挖。學習情境2 基坑(基槽)的土方
44、開挖共二百九十頁作業(zuy):1-15學習情境2 基坑(j kn)(基槽)的土方開挖共二百九十頁學習(xux)情境3 土方填筑與壓實一、土料選擇(xunz)選擇填方土料應符合設計要求碎石類土、砂土和爆破石碴,可用作表層以下的填料;含水量符合壓實要求的粘性土,可用作各層填料;碎塊草皮和有機質含量大于8的土,僅用于無壓實要求的填方工程;淤泥和淤泥質土一般不能用作填料,但在軟土或沼澤地區,經過處理其含水量符合壓實要求后,可用于填方中的次要部位;含鹽量符合規定的鹽漬土,一般可以使用,但填料中不得含有鹽晶、鹽塊或含鹽植物的根莖。共二百九十頁碎石類土或爆破石碴用作填料時,其最大粒徑不得超過每層鋪填厚度的
45、23(當使用振動輾時,不得超過每層鋪填厚度的34)。鋪填時,大塊料不應集中,且不得填在分段(fn dun)接頭處或填方與山坡連接處。填方內有打樁或其他特殊工程時,塊(漂)石填料的最大粒徑不應超過設計要求。學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁二、填筑要求(yoqi) 1施工要求填土應盡量采用同類土填筑。如采用不同類填料分層填筑時,上層宜填筑透水性較小的填料,下層(xicng)宜填筑透水性較大的填料。填方基土表面應作成適當的排水坡度,邊坡不得用透水性較小的填料封閉。學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁2填土壓實的質量檢查 填土壓實的質量(zhling)是以壓實系數c控制。結構類型填土
46、部位壓實系數(c)控制含水量(%)砌體承重結構和框架結構在地基主要持力層范圍內0.97Wop2在地基主要持力層范圍以下0.95排架結構在地基主要持力層范圍內0.96在地基主要持力層范圍以下0.94學習情境(qngjng)3 土方填筑與壓實共二百九十頁注:1、壓實系數(xsh)c為壓實填土的控制干密度d與最 大干密度dmax的比值,wop為最優含水量; 2、地坪墊層以下及基礎底面標高以上的壓實填土, 壓 實系數不應小于0.94。壓實填土的最大干密度(md)和最優含水量,宜采用擊實試驗法確定,當無試驗資料時,最大干密度(md)可按下式計算:學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁dmax分層壓實填土
47、的最大干密度;經驗系數(xsh),粉質粘土取0.96,粉土取0.97;w水的密度;ds土粒相對密度。W0p填土的最優含水量。學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁當填料為碎石(su sh)或卵石時,其最大干密度可取2.02.2t/m3 。三、填土的壓實方法 1、碾壓法 適用范圍:主要用于大面積填土。 常用(chn yn)碾壓工具: (1)平碾: 適用于碾壓粘性和非粘性土。兩輪兩軸式(圖161)三輪兩軸式(圖162)。學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁(2)羊足碾: 它是碾輪表面上裝有許多羊蹄形的 碾壓凸腳(圖163),一般用拖拉 機
48、牽引作業。 不宜用于無粘性土、砂及面層的壓 實。一般羊足碾適用于壓實中等深度 的粉質粘土(zhn t)、粉土、黃土等。學習情境(qngjng)3 土方填筑與壓實共二百九十頁學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁共二百九十頁2、夯實(hn sh)法 主要用于小面 積的回填土。 夯實 機具類型較多, 有木夯、石夯、 蛙式打夯機 (圖164)學習情境(qngjng)3 土方填筑與壓實共二百九十頁HCD70型打夯機產地 :成都 尺寸(ch cun): 300 x 280(mm) 重量 :70Kg 學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁 MM 120 SR 打夯機多用途工務機械設備,
49、裝有兩套獨立的牽引(qinyn)系統(鐵路和公路)、旋轉塔樓和起重臂,它通過了意。大利鐵路局(FS)和法國鐵路局(SNCF)的審查驗證。學習(xux)情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁 3、振動(zhndng)法四、影響(yngxing)填土壓實質量的 因素 (一)壓實功的影響學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁(二)含水量的影響(yngxing)土的最優含水量和最大干密度(md)參考表(表114 )學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁(三)鋪土厚度(hud)的影響表1-5 填方(tin fn)每層的鋪土厚度和壓實遍數學習情境3 土方填筑與壓實共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n
50、 chn)機械化施工一、 推土機 1、組成: 拖拉機 推土鏟刀 2、行走方式 履帶式 輪胎式 3、鏟刀操縱方式 鋼絲繩操縱 液壓操縱 4、特點:操縱靈活,運轉方便(fngbin),所需 工作面較小,功率大,行駛快,易 于轉移,能爬300左右的緩坡。共二百九十頁5、適用范圍:多用于清理場地,平整土地,開挖深度不大的基坑,填平溝槽以及配合鏟運機、挖土機等工作(gngzu)。此外,在推土機后面,可安裝松土裝置,破松硬土或凍土,也可以拖掛羊足碾,進行土方壓實工作(gngzu)。推土機可以推挖一三類土,推送距離宜在100米以內,以運距在50米以內經濟效果最好。學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二
51、百九十頁TY220履帶式推土機移山-TY220履帶式推土機參照(cnzho)日本小松制作所D85A-18先進技術生產的大馬力推土機。學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁6、施工(sh gng)方法 下坡推土法分批集中一次推土法并列推土法槽形推土法鏟刀(chn do)上附加側板學習情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁7、推土機的生產率 水平(shupng)推土每小時生產率q 每次推土量(m3) KS土的最初可松性系數; TV從推土開始到將土送至填土地點(ddin)循環延續時間(秒)學習情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工推土機的臺
52、班生產率 Qd = 8 Qh KB (m3/臺班)KB 時間利用系數(取0.720.75)上坡推土推土機功率(gngl)乘以相應坡度系數 = 1015% 坡度系數 0.92 = 1525% 坡度系數 0.88 = 25%以上 坡度系數 0.80共二百九十頁二、鏟運機鏟運機是一種利用裝在前后輪軸(lnzhu)或左右履帶之間的帶有鏟刃的鏟斗,在行進中順序完成鏟削、裝載、運輸和卸鋪的鏟土運輸機械。學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁1、種類: 拖式鏟運機 自行式鏟運機 2、鏟斗操縱方式 鋼絲繩操縱 液壓操縱3、特點(tdin) 因為能綜合完成挖土、運土、卸土和 平土工作,因而管
53、理簡單,效率高, 運轉費用低,對行使道路要求較低。學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁4、適用范圍適用于地形起伏不大,坡度在150以內的大面積場地平整;開挖大型(dxng)基坑;填筑堤壩和路基,可挖運含水量不超過27%的一三類土。不適用于礫石土、凍土和沼澤地區施工。對于硬土需用松土機預松后才能開挖。自行式鏟運機適用于運距
54、8003500m的大型土方工程施工,以運距在800-1500m的范圍內生產效率最高。拖式鏟運機適用于運距在80800m的土方工程施工,而運距在200350 m時效率最高。學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁5、開行路線(lxin) 環形路線 8字形路線學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁提高鏟運機生產率的措施(cush)下坡鏟土法跨鏟法助鏟法學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁7、鏟運機的生產率 小時生產率 q 鏟斗容量(rngling)(m3) Tc 從挖土開始至卸土完畢的循環 延續時間(秒); K c 鏟斗裝
55、土的充盈系數, (一般砂土 075,其它土08510); KS 土的最初可松性系數。臺班產量 Q d= 8 Qh KB(m3/臺班) KB 時間利用系數,取0.650.75;學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁三、 單斗挖土機學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁1、 正鏟挖土機 適用于開挖(ki w)高度大于2米的無地下 水的干燥基坑及土丘等。其挖土特點是:“前進向上、強制切土”。其挖掘能力大,生產率高,能開挖停機面以上的一 四類土。但需汽車配合運土。 正鏟挖土機的作業方式正向挖土,側向卸土(圖173(a))正向挖土,后方卸土(圖173(b))學習情境(qngj
56、ng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁2、反鏟挖土機學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工反鏟挖土機的挖土特點是:“后退(hutu)向下,強制切土”。其挖掘能力比正鏟小,能開挖停機面以下的一三類土,亦可用于地下水位較高的土方開挖,適用于開挖停機面以下6.5米深以內的土方。挖土時可用汽車配合運土,也可棄土于坑槽附近共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁反鏟挖土
57、機的作業方式(fngsh)有:溝端開挖:工作面寬度可達1.3R(單面裝土)或1.7R(雙面裝土),溝側開挖(圖1-77)學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁3、拉鏟挖土機其特點是:“后退向下,自重切土”。能開挖停機面以下的一二類土適用于開挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑(xizh)堤壩等。學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁4、抓鏟挖土機其挖土特點是:“直上直下(zh shng zh xi),自重切土”。學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工共二百九十頁其挖掘力較小,只能開挖停
58、機面以下(yxi)一二類土,如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等,或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。在軟土地基的地區,常用于開挖基坑、沉井等。學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁5、單斗挖土機的生產率學習情境4 土方工程(t fn n chn)機械化施工小時生產率 : P1 = 60 q n Kc/K s (m 3/ h )q 土斗容量(立方米);n 每分鐘挖土次數 ; n =60/tt 挖土機每次循環延續時間(秒),即每挖一斗的時間,對W-100正鏟挖土機為2540秒,對W-100拉鏟挖土機為4560秒;KC 土斗的充盈系數,一般(ybn)取0.81.1;KS 土的
59、最初可松性系數;KB 工作 時間利用系數,一般為0.60.8。共二百九十頁學習(xux)情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁6、挖土機與汽車(qch)的配套計算(1)挖土機數量 N 挖土機數量主要根據(gnj)土方量、 工期確定學習情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁P挖土機臺班生產率Q 土方量(立方米);T 工期(工作日);C 每天工作班;K時間利用系數(l yn x sh),一般取 0.80.9。(2)自卸汽車(qch)數量N 1 自卸汽車數量應保證挖土機連續工作。 N 1= Ta/ t1 (輛) 學習情境4 土方工程機械化施工共二百九十頁Ta 自卸汽車每一運土循環的延續時間(shji
60、n)(分鐘);Ta = t 1 + 2L/Vc +t 2 +t 3 t 1自卸汽車每次裝車時間(分鐘); t1 = n tn 自卸汽車每車裝土次數 n = Q1 Ks/qKc. r Q1 自卸汽車的載重量(10KN);r 土的重度,一般取17KN/立方米;L 運土距離(米);學習情境(qngjng)4 土方工程機械化施工共二百九十頁VC重車與空車的平均速度(米/分鐘);t 2自卸汽車卸土時間(分), 一般為1分;t3自卸汽車操縱(cozng)時間(分), 包括停放等待、待裝、等車、 讓車等,一般取23分種。Ks土的可松行系數;Kc土斗充盈系數,取0.81.1;學習(xux)情境4 土方工程機械
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