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1、 房地产E网 土木工程施工与管理 天津大学建筑工程学院 韩明 房地产E网 （一）土的组成 土一般由土颗粒、水和空气组成，三者之间的比例关系反映出 物理状态的不同，如干燥、稍湿、密实、稍密、松散等。 Va Vw Vs Vv V m mw ms 质量体积m土的总质量（mmsmw ） ms土中固体颗粒的质量 mW土中水的质量 V土的总体积 Va土的空气体积 Vs土的固体颗粒体积 Vw土中水所占的体积 Vv土的孔隙体积 土的三相示意图 土的基本性质 房地产E网 第一节 土方工程的准备与辅助工作（p.90 、422） 1、土的性质 （1）土的含水量 土的含水量是指土中所含的水与土的固体颗粒间的重量比 式
2、中：G1含水状态时土的质量 G2烘干后土的质量 房地产E网 土的含水量过大会给施工带来困难，一般土的含水 量超过20就会使运土汽车难以正常行驶。回填土 夯实时若含水量过大，土料呈饱和状态，这时会产 生橡皮土现象，无法夯实。土的含水量对土方边坡 稳定性也有直接影响。因此，土方开挖时对含水量 过大的土层，应采用排水措施，回填土时，应使土 的含水量处于最佳含水量范围之内。 房地产E网 （2）土的渗透性 土的渗透性是指土体被水透过的性能，与土的密实程度有关 V渗透水流的速度，m/d；K渗透系数， m/d；I水力坡度 （达西定律) 渗透水流在碎石土、砂土和粉土中多呈层流状态，其运动 速度服从达西定律。一
3、般用渗透系数K作为衡量土的渗透 性指标，渗透系数K就是水在I1的土中的渗透速度。土 的渗透性，取决于土的形成条件、颗粒级配、胶体颗粒含 量和土的结构等因素。 房地产E网 （3）动水压力(渗透力)和流沙 GD动水压力（渗透力），kN/m3； I水力坡度（ ） w水的容重 kN/m3 动水压力与水力坡度成正比，水位差 越大，GD大，渗流路线越长，GD小 房地产E网 动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差越大，亦越大 ，而渗流路线越长，则越小。动水压力GD的作用方向与水流 方向相同。当水流在水位差作用下对土颗粒产生向上的压力 时，动水压力GD使土颗粒受到向上的压力，当动水压力等于 或者大于土的
4、浸水重度时，即GD 当GD= （土的浸水重度）时，土颗粒失去自重，处于 漂浮状态，随渗流的水一起流动，称流砂 在一定动水压力作用下，松散而饱和的细砂和粉砂容易产生 流砂现象，降低地下水位，改变水流方向，消除动水压力，是 防治流砂现象的重要途径。 房地产E网 1、枯水期施工地下水位低，坑内外水位差小，动水压力减 小，不易产生流砂。 2、抛大石块法基坑开挖中，出现流砂现象，抢挖至标高后 ，立即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力 ，此法解决局部或轻微流砂现象是有效的。 3、打钢板桩法将钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水由 坑外流入坑内的渗流路线，减小水力坡度，从而减小动水压力 。浇注地
5、下连续墙可起到同样的效果。 4、井点降水法采用井点降水法可使地下水渗流方向朝下， 向下的动水压力增大了土粒间的压力，从而有效地制止了流砂 现象。 防止流砂的几种方法： 房地产E网 （4）土的可松性土的松散程度 式中：V1土在自然状态下的体积 V2土挖出后松散体积 V3土回填压实后体积 K1最初可松性系数，计算挖方工程量的主要参数 K2最终可松性系数，计算填方工程量的主要参数 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，称为土的最 初可松性，以后随经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，称 为最终可松性。 房地产E网 例题1、一基础工程土方开挖，开挖面积是1218m2，深5m， 土属于中等密实黏土（
6、三类土），查表可知，最初可松性系数 是1.241.30，最终可松性系数是1.041.07，如果可松性系数 均取最大值，则松散土的体积是（ ）。 A、1339.2 m3 B、1404m3 C、1123.2 m3 D、1155.6 m3 例题2、一施工工地，汽车运土过程中，为保证汽车正常行驶 ，场地运输路线上土的含水量应不超过（ ）为宜。 A、20 B、15 C、10 D、25 例题3、水在土中流动的速度与水力坡度（ ）。 A、成正比 B、成反比 C、没有关系 D、关系不大 A、20 B、1404m3 A、成正比 房地产E网 2、场地平整施工：( p.91、423） 施工准备：场地清理；修筑临时道
7、路、水电线路； 机具进场，临时停机棚与修理间搭设。 场地平整方法： （1）推土机施工。适用于运距在100m以内的平土或移挖作 填工程，以3060m为佳。（下坡推土法、分批集中，一次 推送法、并列推土法、沟槽推土法、斜角推土法） （2）铲运机施工。（拖式和自行式两种）（下坡铲土、跨 铲法、助铲法）（环形线路和8字形线路） （3）挖土机施工。场地为类土的丘陵地带，挖土高度 在3m以上、运距超过1km，工程量大集中时采用。 房地产E网 房地产E网 3、土方开挖 一、降低地下水位（集水坑降水法和井点降水法） A、集水坑每隔2040m设一个，深度0.60.8m，一般低于挖 土面0.71m.（水泵：离心泵
8、、潜水泵和软轴水泵） B、井点降水（各种井点适用范围见表p.92、423） 井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周设一定数量的 滤水管（井），利用抽水设备从中抽水。这样，可使开挖的土 始终保持干燥状态，从根本上防止流砂发生，避免了地基隆起 ，改善了工作条件；同时，土内水份排除后，边坡可以陡一些 ，以减少挖土量。此外，还可以加速地基土的固结，保证地基 的承载力，以利于提高工程质量。 房地产E网 R 基坑 S H y 轻型井点的计算（p.92、 423 ） 井点降水法有： 轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点、电渗井点等 房地产E网 轻型井点设备包括：滤管、井点管、弯联管、总管等。 井点管埋
9、置深度计算： 式中：H1总管平台面至坑底面的距离， m ； h基坑底面至降低后的地下水位线的距离； 一般取0.51.0m； 为水力坡度。环形井点1/10，单排线状井点1/4 L井点管至基坑中心的水平距离， m 因为轻型井点降水深度适用与6m，如果HA大于6m时，应降低 总管，另外要考虑井点管升出地面2030cm，滤管必须埋在含 水层里。（p.93、425） 当一级井点达不到降水深度时，可先用其他方法降水，然后将 总管安装在原有地下水位线以下，可增加降水深度；或用二级 井点。 房地产E网 当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，一般可 采用单排井点，布置在地下水流的上游一侧，其两端的延
10、伸 长度小于基坑（槽）宽度为宜。如基坑宽度小于6m或土质不 良，则宜采用双排井点。当基坑面积较大时，宜采用环形井 点，有时为了施工的需要，也可以留出一段（地下水流下游 方向）不封闭。井点管距离基坑壁一般不宜小于0.71.0m， 以防局部发生漏气。井点管间距应根据土质、降水深度、工 程性质等按计算或经验确定，一般采用0.8m或1.6m。靠近河 流处与总管四角部位，井点应适当加密。 井点系统涌水量计算是按水井理论进行的，当滤管底达到不 透水层顶面时，称为完整井，否则，称为不完整井。根据地 下水有无压力，又分为无压井和承压井。 房地产E网 无压完整井群涌水量计算： m3/d m3/d 式中：Q群井涌
11、水量 H含水层厚度（m） K渗透系数（m/d） S水位降低值（m） R抽水影响半径（m） x0环形井点的假想半径（m） F环形井点所包围的面积（m2 ） p.93、425 近似 房地产E网 单根井点管最大出水量q ： (m3/d) （根 ） 式中：d滤管直径（m） l滤管长度（m） K渗透系数（m/d） n井点管的最少根数 L总管长度 D井点间距 其他井点降水（p.94、426）功能、降水深度等 房地产E网 （p.94） 喷射井点降水深度可达20m。 管井井点每隔2050m设置一个管井，每个管井单独用一台水 泵不断抽水来降低地下水位。井内水位降低可达610m，两 井中间水位则为35m。 深井井
12、点当降水超过15m时，可在管井井点中采用深井泵。深 井井点一般可降低水位2040m。 电渗井点适用于土的含水量大，压缩性高，稳定性差，渗透 系数小于106 cm/s的土层。 房地产E网 二、基坑开挖： （p.95、427） （一）挖土机的类型和特点： 1、正铲挖土机：前进向上，强制切土。挖停机面以上的 级土，深度大于2m。 2、反铲挖土机：后退向下，强制切土。挖停机面以下的 级土，深度不大于4m。 3、拉铲挖土机：后退向下，自重切土。挖停机面以下的 级土， 较深 4、抓铲挖土机：直上直下，自重切土。只能开挖 级土，宜窄而深。 房地产E网 Q土方量；P挖土机生产率；T工期；C挖土机每天 工作班数
13、；K工作时间利用系数 （m3/台班） 台 （二）机械配套计算： 1、挖土机配套计算： t挖土机每次作业循环延续时间，如W1100正铲挖土机为 2540s， W1100拉铲挖土机为4560s。 q挖土机斗容量，m3 Kc土的充盈系数可取0.81.1 Ks土的最初可松性系数； kB工作时间利用系数，一般为0.70.9 房地产E网 2、自卸车配套计算 ： Ts自卸车每一个循 环延续的时间； t1装车时间 t2卸车时间 t3操纵时间 （三）基坑边坡稳定 基坑边坡稳定主要靠土体内摩擦阻力和粘结力来保持平衡。 1、防止边坡塌方措施 （1）放足边坡；（2）设置支撑； 房地产E网 1、放足边坡。 当无地下水时
14、，在天然湿度的土中开挖基坑，可作直立壁而不 放坡，但开挖深度不得超过下列数值： 密实、中密的砂土和碎石类土（填充物为砂土） 1m 硬塑、可塑的轻亚黏土及亚黏土 1.25m 硬塑、可塑的黏土和碎石类土（填充物为黏性土）1.5m 坚硬的黏土 2m 当基坑深度大于以上数值，则应放坡。（见P.96、428表） 放坡开挖深度，对于软土不应超过4m，对于硬土不应超过8m 。 房地产E网 支撑分类： （p.97、429） 1、横撑式支撑： （分为水平式支撑和垂直式支撑） 水平式支撑；断续挡板适用于干土或天然湿土 ，深度3m以 内、连续挡板适用于较潮湿或散粒土，深度5m以内。 垂直式支撑；适用于土质松散或湿度
15、很高的土，地下水较 少，深度不限。 2、锚拉式支撑：适用于开挖面积较大、深度不大的基坑。 3、短柱横隔式支撑：适用于开挖宽度大的基坑。 4、钢板桩支撑：适用于一般地下水位较高的黏性土或砂土。 5、大型钢构架支撑：适用于饱和软土层开挖较大、基坑较深 ，钢板桩的刚度不够用时。 6、土层锚杆支护：适用于土层较硬或破碎岩石中开挖较大、 基坑较深，邻近有建筑物必须保证边坡稳定时。 房地产E网 （四）土方填筑与压实(p.98、430) 1、土料的选择： 可用于填方土：碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实 要求的黏性土。 不可用于填方土：淤泥、冻土、膨胀土、有机物含量大于8 的土、硫酸盐含量大于5的土。 不宜用于填方土：含水量大的黏性土。 2、土的压实方法：碾压法、夯实法、振动法 3、影响填土压实的因素：压实功、土的含水量、每层松铺厚 度 4、填土压实的质量检验： （p.99、431） 尽量采用同类土填筑，渗透性较大的土层置于渗透性较小 的土层之下。填方遇到倾斜地面时，应先将斜坡挖成阶梯 形状，分层填实。 房地产E网 土在压实功的作用下，压应力随深度增加逐渐减少，其影 响深度与压实机械、土的性质、含水量有关；铺土厚度应小于 压实机械压土时的作用深度。 填土
