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1、2024/9/14第一章：土方工程施工2024/9/14主要内容主要内容学习单元学习单元1：认识土的工程性质认识土的工程性质学习单元学习单元2：计算土方工程量计算土方工程量学习单元学习单元3：土方开挖（施工排降水、基坑支护）土方开挖（施工排降水、基坑支护）学习单元学习单元4：填筑土方并压实填筑土方并压实2024/9/141.1.2 1.1.2 土的工程分类土的工程分类土的分类土的级别土的名称开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬二类土普通土II粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土、填土用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类
2、土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土砂砾坚土IV坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大锤2024/9/14五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土次坚石VIIIX泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩及正长岩用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉
3、岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、石英岩、辉长岩、粉岩、角闪岩用爆破方法开挖2024/9/14学习单元学习单元1：土的类别及土的工程性质：土的类别及土的工程性质工作任务工作任务1：判断土的类别：判断土的类别一、一、根据土的颗粒大小可分为：根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土粘性土。详细的分类，见。详细的分类，见岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB50021-2001二、二、根据土的开挖难易程度分为：根据土的开挖难易程度
4、分为：松软土、普通土、坚土松软土、普通土、坚土等八大类等八大类。2024/9/141.1.2 土的工程分类土的工程分类按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土） 二类土（普通土) 三类土（坚土） 四类土（砂砾坚土）机械或人工直接开挖机械或人工直接开挖 五类土（软石）五类土（软石） 六类土（次坚石）六类土（次坚石） 七类土（坚石）七类土（坚石） 八类土（特坚石）八类土（特坚石）爆破开挖爆破开挖2024/9/14学习单元学习单元1：土的类别及土的工程性质：土的类别及土的工程性质 工作任务工作任务2：认识土的工程性质：认识土的工程性质一、土的可松性一、土的可松性二、土的渗透性二、土的渗透性2024/
5、9/14一、土的可松性一、土的可松性土的最初可松性：土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。的可松性。KSKS、KSKS土的最初、最终可松性系数土的最初、最终可松性系数V1V1土在自然状态下的体积土在自然状态下的体积V2V2土经开挖成松土经开挖成松 散状态下的体积散状态下的体积V3V3土经压土经压( (夯夯) )实后的体积实后的体积土的最初可松性系数土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要是计算车辆装运土方体积及挖土机
6、械的主要参数；参数；土的最终可松性系数土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表各类土的可松性系数见表1.1所示。所示。土的可松性对土方土的可松性对土方施工有什么影响？施工有什么影响？2024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍然不能恢复成原来体积填压实，仍然不能恢复成原来体积2024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 土的可
7、松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍然不能恢复成原来体积填压实，仍然不能恢复成原来体积最初可松最初可松性系数性系数土挖出后松土挖出后松散状态下的散状态下的体积体积土在天然状土在天然状态下的体积态下的体积2024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍然不能恢复成原来体积填压实，仍然不能恢复成原来体积最后可松最后可松性系数性系数土经压实后土经压实后的体积的体积2024/9/
8、14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍然不能恢复成原来体积填压实，仍然不能恢复成原来体积2024/9/14 自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复成原来的体积.土的这种性质称为可松性. 土的可松性大小用可松性系数表示:式中 :Ks 最初可松性系数;Ks 最终可松性系数; V1土在自然状态下的体积(天然密实土)； V2土经开挖后松散状态下的体积(松土)； V3土经回填压实后的体积(压实土)。 V V1 1 V V
9、3 3 V V2 2 1 K 1 KS S K KS S( (三三) )土的可松性土的可松性: :312VVV2024/9/14说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积 V3 ，考虑 KS 土的类型土的类型KsKs一类土一类土1.08 1.171.171.011.03二类土二类土1.141.241.021.05三类土三类土1.241.301.041.07四类土四类土1.261.451.061.20五类土五类土1.301.501.101.30六类土六类土1.451.501.281.30土的可松性系数2024/
10、9/14案例案例 1208m3某基坑某基坑208m3 ，现需回填，用，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）答：填方用土：答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3（原状土）（原状土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土）（松散土） 2m3 的装载车运土需要车次：的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次车次2024/9/14一、土的可松性一、土的可松性例：例：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为建筑物外墙为条形毛石基础，
11、基础平均截面面积为3.0m2,基坑深基坑深2.0m，底宽为，底宽为1.5m，地基为亚粘土，计算，地基为亚粘土，计算100延米长的基槽土方挖方延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。（量、填土量和弃土量。（Ks=1.30，K/s=1.05）解：解：2024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 例题：已知基坑体积例题：已知基坑体积2000m3，基础体积，基础体积1200m3，土的最初可松性系数，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系，最后可松性系1.05。问应外运多少松土？。问应外运多少松土？2024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及
12、性质 （4）可松性可松性 例题：已知基坑体积例题：已知基坑体积2000m3，基础体积，基础体积1200m3，土的最初可松性系数，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系，最后可松性系1.05。问应外运多少松土？。问应外运多少松土？回填土V3：2000-1200=800 m3预留原土 ：800/1.05=762m3多余原土：2000-762=1238 m3外运松土：12381.14=1411 m32024/9/14（二）土的工程分类及性质（二）土的工程分类及性质 （4）可松性可松性 例题：已知基坑体积例题：已知基坑体积2000m3，基础体积，基础体积1200m3，土的最初可松性系数，土的最初可松
13、性系数1.14，最后可松性系，最后可松性系1.05。问应外运多少松土？。问应外运多少松土？全部松土：20001.14=2280 m3 其中用于回填 x ，外运2280- x x 对应原土： x /1.14, 对应回填土x /1.141.05已知x /1.141.05 =2000-1200，则x=869 m3可得外运松土=2280- 869=1411 m3 2024/9/14 土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.( (五五) )土的渗透性土的渗透性: :L Lh h2 2h h1 1v vA AB B达西达西(H.Darcy
14、)(H.Darcy)定律定律: :V=K V=K = = K KII h h1 1-h-h2 2 L L式中式中: : I I= = -= = -称为水力坡度称为水力坡度 ; ; K- K-渗透系数渗透系数(m/h,m/d) (m/h,m/d) 为一比例系数为一比例系数, , 当当 I =1.0I =1.0时时, , V=KV=Kh h1 1-h-h2 2 L L h h L L2024/9/14土的类型土的类型K(m/d)土的类型土的类型K(m/d)漂石漂石(无砂质充填无砂质充填)500 10001000 粉粉 砂砂0.51卵卵石石100500黄黄土土0.250.5砾砾石石50150粘砂土粘
15、砂土0.10.5粗粗砂砂2050轻砂粘土轻砂粘土0.050.1中中砂砂520重砂粘土重砂粘土0.0010.05细细砂砂15粘粘土土6m，或土质不良。，或土质不良。环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案2）高程布置）高程布置(图图)井管埋深：井管埋深：H埋埋H1hiL。H1埋设面至坑底距离；埋设面至坑底距离；h降水后水位线至坑底最小距离降水后水位线至坑底最小距离(一般可取一般可取0.5-1m)；i地下水降落坡度，环状地下水降落坡度，环状1/10，线状，线状1/5；L井管至基坑中心
16、井管至基坑中心(环状环状)或另侧或另侧(线状线状)距离。距离。当当H埋埋6m时：降低埋设面或采用二级井点或改用其它井点。时：降低埋设面或采用二级井点或改用其它井点。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案（3）轻型井点的计算）轻型井点的计算1）涌水量的计算）涌水量的计算判断井形按照滤管与判断井形按照滤管与不透水层的关系不透水层的关系完整井完整井到不透水到不透水层层非完整井非完整井未到不未到不透水层透水层.按照是否承压水层：按照是否承压水层：承压井或无压井承压井或无压井2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案无压完整井群井井点计算无
17、压完整井群井井点计算Q1.366K(2HS)S/(lgRlgX0)(m3/d)K土层渗透系数土层渗透系数(m/d)；H含水层厚度含水层厚度(m)；S水位降低值水位降低值(m)；R抽水影响半径抽水影响半径(m)，R=1.95S(HK)1/2；X0环状井点系统的假想半径环状井点系统的假想半径(m)；当长宽比当长宽比A/B 5时，时，X0=(F/)1/2，否则分块计算涌水量再累加。，否则分块计算涌水量再累加。F井点系统所包围的面积。井点系统所包围的面积。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案无压非完整井群井系统涌水量计算无压非完整井群井系统涌水量计算以有效影响深度以
18、有效影响深度H0代替含水层厚度代替含水层厚度H用上式计算用上式计算Q。当。当H0值超过值超过H时，取时，取H0H；计算；计算R时，也应以时，也应以H0代入代入H0的确定方法：的确定方法：s/(s+l)2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案2）确定井管的数量与间距）确定井管的数量与间距单井出水量：单井出水量：q65d l K1/3(/d)d、l滤管直径、长度滤管直径、长度(m)；最少井点数：最少井点数：n1.1Q / q(根根)1.1备用系数。备用系数。3)最大井距：最大井距：DL总管总管/n(m)；4)确定井距：确定井距：15d井距井距DD，且符合总管的接头间
19、距且符合总管的接头间距。5)确定井点数：确定井点数：nL总管总管/ D2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案实际采用井点管间距时，还应注意以下几点：实际采用井点管间距时，还应注意以下几点：井距不能太小，否则彼此干扰大，出水量会显著减小，因此，井井距不能太小，否则彼此干扰大，出水量会显著减小，因此，井距必须大于距必须大于5d在渗透系数小的土中，井距不应完全按计算取值，还要考虑抽水在渗透系数小的土中，井距不应完全按计算取值，还要考虑抽水时间，否则，井距较大时，水位降落时间很长，因此在这类土中，时间，否则，井距较大时，水位降落时间很长，因此在这类土中，井距反而宜较小
20、些。井距反而宜较小些。靠近河流处，井点宜适当加密；靠近河流处，井点宜适当加密；井距应与总管上的接头间距相配合。井距应与总管上的接头间距相配合。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案6）抽水设备的选择）抽水设备的选择一套抽水设备，常设真空泵一台，离心泵两台一套抽水设备，常设真空泵一台，离心泵两台真空泵选择真空泵选择真空泵的类型有真空泵的类型有:干式（往复式）真空泵干式（往复式）真空泵湿式（旋转式）真空泵湿式（旋转式）真空泵干式真空泵的型号常用有干式真空泵的型号常用有W5、W6型。总管长度不大于型。总管长度不大于100M，可采用，可采用W5型，总管长度不大于型，总
21、管长度不大于120M，可采用，可采用W6型。型。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案离心泵选择离心泵选择一般选择单级离心泵，根据流量、吸水扬程及总扬程选择水泵型一般选择单级离心泵，根据流量、吸水扬程及总扬程选择水泵型号。号。流量：比基坑涌水量流量：比基坑涌水量Q大大1020%吸水扬程：要大于降水深度加上各项水头损失，即吸水扬程：要大于降水深度加上各项水头损失，即(hA+h)。总扬程：要满足吸水扬程和出水扬程之和。总扬程：要满足吸水扬程和出水扬程之和。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案3.井点管的埋设与使用井点管的埋设与使
22、用（1）埋设方法：）埋设方法：水冲法：水枪、井管自身水冲法：水枪、井管自身(高压水高压水)钻孔法：正循环钻钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻等。、反循环钻、冲击钻等。(2)使用要求：使用要求：开挖前开挖前2-5天开泵降水；天开泵降水；连续抽水不间断连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。，注意防止堵塞。(3)注意问题：注意问题：真空度真空度0.60.7大气压；大气压；死管：检查、变活；死管：检查、变活；设观测井检查水位下降情况。设观测井检查水位下降情况。(4)拔除井管：拔除井管：基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出2024/
23、9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案轻型井点的施工轻型井点的施工放线定位放线定位排放总管排放总管冲孔冲孔沉设井点管沉设井点管灌填砂滤料、上部填灌填砂滤料、上部填粘土密封粘土密封用弯连管将井点管与总管相连用弯连管将井点管与总管相连安装抽水设备安装抽水设备开动开动设备试抽水设备试抽水测量观测井中地下水位变化。测量观测井中地下水位变化。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案轻型井点系统设计计算示例：轻型井点系统设计计算示例：某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示，其地下室底板垫层，其地下室底板垫层的
24、底面标高为的底面标高为-5.90M，天然地面标高为，天然地面标高为-0.50M。根据地质勘察报告，。根据地质勘察报告，地面至地面至-1.8M为杂填土，为杂填土，-1.8M至至-9.6M为细砂层，为细砂层，-9.6M以下为粉质以下为粉质粘土，地下常水位标高为粘土，地下常水位标高为-1.4M，经实验测定，细砂层渗透系数，经实验测定，细砂层渗透系数K=6.8M/天。因场地紧张，基坑北侧直立开挖（有支护结构挡土，不天。因场地紧张，基坑北侧直立开挖（有支护结构挡土，不放坡），其余三面放坡开挖，边坡采用放坡），其余三面放坡开挖，边坡采用1：0.5，为施工方便，坑底开，为施工方便，坑底开挖平面尺寸比设计平面
25、尺寸每边放出挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0.5M。试进行轻型井点系统设。试进行轻型井点系统设计。计。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案解：解：1.轻型井点系统布置轻型井点系统布置根据本工程条件，轻型井点系统选用单层环形布置。总管直径选用127MM，布置于天然地面上，基坑上口尺寸为：长：49 +0.5 2 + (5.9 - 0.5) 0.5 2 = 55.4M宽 ： 15.4+0.52+(5.9-0.5)0.5 = 19.1M井点管距离基坑壁为1.0M，则总管长度为： 2 55.4
26、+ 2 1.0) + ( 19.1 + 21.0 ) = 157M2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案井点管长度选用井点管长度选用7M，直径，直径50MM的钢管，滤管长度的钢管，滤管长度1.0M，井点管露出地面，井点管露出地面0.2M，基坑中心要求的降水深度，基坑中心要求的降水深度S为：为：S=5.9-1.4+0.5=5.0M井点管所需埋置深度井点管所需埋置深度H=H1+h+IL=(5.9-0.5)+0.5+21.1/21/10=6.95M7.0-0.2=6.8M不满足要求。不满足要求。2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案
27、将总管埋设于地面下将总管埋设于地面下0.3M处。即先挖去处。即先挖去0.3M深的沟槽，深的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时井点所需长度：然后在槽底铺设总管，此时井点所需长度：基坑上口长：49+0.52+(5.9- 0.8) 0.52 = 55.1M宽：15.4+0.52+(5.9-0.8)0.5 = 18.95MH= (5.9-0.8)+0.5+20.95/2 1/10 = 6.65M7.0-0.2=6.8M 满足要求。抽水设备根据总管长度选用两套，其布置位置与总管的划分范围如图所示2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案2024/9/14工作任务工作任务3：编制
28、施工降水方案：编制施工降水方案2.基坑涌水量计算基坑涌水量计算滤管底部距不透水层距离滤管底部距不透水层距离9.6-0.8-6.8-1.0=1.0M按无压非完整井计算按无压非完整井计算S/原地下水位线到井点底部的距离原地下水位线到井点底部的距离S/=7.0-0.2-(1.4-0.8)=6.2M2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案取H0=H=8.2M2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案单根井点出水量单根井点出水量3.井点管数量井点管数量n=1.1Q/q=1.1925.63/19.3=53根根4.5.实际总根数实际总根数(20.
29、95+57.1)22.4=65根根2024/9/14工作任务工作任务3：编制施工降水方案：编制施工降水方案6.抽水设备选择抽水设备选择总管长度总管长度156M,选用选用W5型干式真空泵型干式真空泵2台台(每台真空泵所带总管长每台真空泵所带总管长度度120M),真空泵所需真空度真空泵所需真空度hK=(h+h)10KPa=(7.0+1.0)10KPa=80KPa7.0+1.0=8.0M2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽基坑开挖程序一般是：基坑开挖程序一般是：定位放线定位放线切线分层开挖切线分层开挖排降水排降水修坡修坡整平整平留足预留土留足预留土层层2024/9/1
30、4工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽一、房屋定位一、房屋定位在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将拟建房屋的平面在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。位置和零点标高在地面上固定下来。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽二、放线二、放线房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽计算确定基槽(坑坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑坑)开挖的上口边
31、线即放线开挖的上口边线即放线。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽1.不放坡，不加挡土板支撑不放坡，不加挡土板支撑2.不放坡，但要留工作面不放坡，但要留工作面d=a+2c3.留工作面并加支撑留工作面并加支撑d=a+2c+2100(mm)4.放坡：如果基槽深度超过放坡：如果基槽深度超过土方和爆破工程施工及验收规范土方和爆破工程施工及验收规范的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照情况，参照表表1-4放坡。放坡。如何确定基槽（坑）如何确定基槽（坑）上口宽度？上口宽度？2024/9/14
32、工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽三、基槽三、基槽(坑坑)土方开挖土方开挖基槽基槽(坑坑)开挖有开挖有人工开挖人工开挖和和小型液压挖土机开挖小型液压挖土机开挖两种形式。两种形式。开挖基槽开挖基槽(坑坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。且连续施工。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。的原则。大基坑留设大基坑留设1：2.5坡坡度的车道。度的车道。2024/9/14工作任务工
33、作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽基槽基槽(坑坑)开挖深度控制开挖深度控制当基槽当基槽(坑坑)挖到离坑底挖到离坑底0.5m左右时，根据龙门板上标高及时用水左右时，根据龙门板上标高及时用水准仪抄平，在土壁上打上水平桩，作为控制开挖深度的依据。准仪抄平，在土壁上打上水平桩，作为控制开挖深度的依据。为防止扰动老土，坑底预留为防止扰动老土，坑底预留300mm厚土层用人工开挖清理至坑底厚土层用人工开挖清理至坑底设计标高。设计标高。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽请思考：请思考：2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽四、验槽四、验槽基
34、槽基槽(坑坑)开挖完毕并清理好以后，在垫层施工以前，施工单位应开挖完毕并清理好以后，在垫层施工以前，施工单位应会同勘察、设计单位、监理单位、建设单位一起进行现场检查并会同勘察、设计单位、监理单位、建设单位一起进行现场检查并验收基槽，通常称为验槽验收基槽，通常称为验槽。验槽是确保工程质量的关键程序之一，验槽是确保工程质量的关键程序之一，合格签证后，再进行基础合格签证后，再进行基础工程施工。工程施工。验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽1.验槽验什么？验槽验什么？核对基槽核对
35、基槽(坑坑)的位置、平面尺寸、坑底标高。的位置、平面尺寸、坑底标高。核对基槽核对基槽(坑坑)土质和地下水情况。土质和地下水情况。空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度、形状。空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度、形状。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽2.如何验槽？如何验槽？（1）观察）观察眼眼2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽（2）钎探）钎探将一定长度的钢钎打入槽底以下将一定长度的钢钎打入槽底以下的土层内，根据每打入一定深度的土层内，根据每打入一定深度的锤击次数，间接的判断地基土的锤击次数，间接的判
36、断地基土质的情况。打钎分人工和机械两质的情况。打钎分人工和机械两种方法。种方法。钢钎用直径为钢钎用直径为2225毫米的钢筋毫米的钢筋制成，钎长为制成，钎长为1.82.0米，将钢钎米，将钢钎垂直打入土中，并记录每打入土垂直打入土中，并记录每打入土层层30厘米的锤击数。厘米的锤击数。2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002对土方开挖的有关规定：对土方开挖的有关规定：土方开挖工程质量检验标准土方开挖工程质量检验标准2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽钎孔
37、布置和钎探深度钎孔布置和钎探深度注：对于较软弱的新近沉积粘性土和人工杂填土的地基，钎孔间距应注：对于较软弱的新近沉积粘性土和人工杂填土的地基，钎孔间距应不大于不大于1.5米米2024/9/14工作任务工作任务4：基坑开挖及验槽：基坑开挖及验槽钎探记录和结果分析钎探记录和结果分析2024/9/14学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的类别类别认识了土的工程性质，了解了土的工程性质对土方施工的影响认识了土的工程性质，了解了土的工程性质对土方施工的影响返回返回2024/9/14思考与训练思考与训练1.2.2024/9/14建筑
38、工程技术专业建筑工程技术专业学习单元学习单元4 4：土方填筑并压实：土方填筑并压实学习模块一：土方工程施工2024/9/14原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。思考思考1：为什么建筑物沉降过大，为什么建筑物沉降过大，室内地坪和散水大面积开裂室内地坪和散水大面积开裂2024/9/14主要内容主要内容工作任务工作任务1：选择土方填筑料选择土方填筑料工作任务工作任务2：选择填土压实的方法和配套机械选择填土压实的方法和配套机械工作任务工作任务3：进行填土质量检查进行填土质量检查2024/9/14学习目标学习目标1.1.熟悉填土的要求、
39、熟悉填土压实的机械熟悉填土的要求、熟悉填土压实的机械2.2.了解土的压实方法了解土的压实方法3.3.熟悉填土压实的影响因素熟悉填土压实的影响因素4.4.掌握填土质量检查掌握填土质量检查会正确选择填土料和土方填筑压实机械，能指挥施工操作人员使用正确的压实会正确选择填土料和土方填筑压实机械，能指挥施工操作人员使用正确的压实方法进行填土压实，能使用恰当的工具对填土的质量进行检查。方法进行填土压实，能使用恰当的工具对填土的质量进行检查。2024/9/14学习重、难点学习重、难点学习重点：学习重点：1.1.如何进行填土料的选择如何进行填土料的选择2.2.如何选择填土压实机械如何选择填土压实机械3.3.如
40、何进行填土的质量检验如何进行填土的质量检验2024/9/14工作任务工作任务1：选择土方填筑料：选择土方填筑料一、选择填方土料应符合设计要求一、选择填方土料应符合设计要求碎石类土、砂土和爆破石碴碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于碎块草皮和有机质含量大于8的土，的土，仅用于无压实要求的填方仅用于无压实要求的填方工程；工程；淤泥和淤泥质土淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合
41、压实要求后，可用于填方中的次要部位；处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的含盐量符合规定的盐渍土盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。晶、盐块或含盐植物的根茎。2024/9/14工作任务工作任务1：选择土方填筑料：选择土方填筑料碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的层铺填厚度的23(当使用振动辗时，不得超过每层铺填当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的厚度的34)。铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方铺填时，大块料不
42、应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时，块与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时，块(漂漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。石填料的最大粒径不应超过设计要求。2024/9/14工作任务工作任务1：选择土方填筑料：选择土方填筑料二、填土要求二、填土要求填土应尽量采用同类土填筑。填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度，边坡不得用透水性较小的填方基土表面应作成适当的排水坡
43、度，边坡不得用透水性较小的填料封闭。填料封闭。2024/9/14工作任务工作任务2：选择压实的方法和机械：选择压实的方法和机械一、填土的压实方法一、填土的压实方法碾压碾压碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的。的。夯实夯实利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土。利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土。振动压实振动压实利用机械的振动来压实填土。利用机械的振动来压实填土。2024/9/14工作任务工作任务2：选择压实的方法和机械：选择压实的方法和机械二、如何选择压实的机械二、如何选择压实的机械碾压机械有平碾碾压机械有平碾(压路机压路机)、羊足碾、
44、振动碾和汽胎碾。碾压机械、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械适用于大面积填方碾压适用于大面积填方碾压，宜采用，宜采用“薄填、低速、多遍薄填、低速、多遍”的方法。的方法。每次碾压要有每次碾压要有150200的重叠。的重叠。2024/9/14工作任务工作任务2：选择压实的方法和机械：选择压实的方法和机械平碾平碾适用于碾压粘性和非粘性土。每次碾压要有适用于碾压粘性和非粘性土。每次碾压要有150200的重叠。的重叠。羊足碾羊足碾不宜用于无粘性土、砂及面层的压实。一般羊不宜用于无粘性土、砂及面层的压实。一般羊足碾适用于压实中等深度的粉质粘土、粉土、黄土等。足碾适用于压实中等深度的粉质粘土、粉土、黄土等。2
45、024/9/14工作任务工作任务2：选择压实的方法和机械：选择压实的方法和机械夯实机械：夯实机械：木夯、石夯、蛙式打夯机木夯、石夯、蛙式打夯机适用于小面积填土的压实。适用于小面积填土的压实。夯实厚度一夯实厚度一般在般在200以内。以内。2024/9/14工作任务工作任务2：选择压实的方法和机械：选择压实的方法和机械振动夯实机械振动夯实机械适用于非黏性土的压实。适用于非黏性土的压实。2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验一、填土压实的影响因素一、填土压实的影响因素压实功压实功土的含水量土的含水量每层铺土厚度每层铺土厚度2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量
46、检验：填土的质量检验1.压实功的影响压实功的影响图图土的密度与压实功的关系示意图土的密度与压实功的关系示意图2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验2.含水量的影响含水量的影响含水量的大小直接影响碾压含水量的大小直接影响碾压(或夯实或夯实)遍数和质量。遍数和质量。较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水
47、量称做最佳含水量。量称做最佳含水量。思考：思考：较干燥的土压实会出现什么情况？较干燥的土压实会出现什么情况？较湿润的土压实会出现什么情况？较湿润的土压实会出现什么情况？2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验各种土的最佳含水量和最大干密度各种土的最佳含水量和最大干密度土的种类土的种类 变动范围变动范围 最最佳佳含含水水量量(%) (质量比质量比) 最大干密度最大干密度 (g/cm3) 砂土砂土 812 1.801.88 粘土粘土 19231.581.70 粉质粘土粉质粘土1215 1.851.95 粉土粉土 1622 1.611.80 2024/9/14工作任务工作
48、任务3：填土的质量检验：填土的质量检验3.铺土厚度的影响铺土厚度的影响在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合验依据
49、应符合表表1.6的规定。的规定。2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验图图压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化填土施工时的分层厚度及压实遍数填土施工时的分层厚度及压实遍数压实机具压实机具 分层厚度分层厚度(mm) 每层压实遍数每层压实遍数 平碾平碾 250300 68 振动压实机振动压实机 250350 34 柴油打夯机柴油打夯机 200250 34 人工打夯人工打夯 200 342024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验二、填土质量控制与检验二、填土质量控制与检验填土质量以设计规定的填土质量以设计规定的控制干密度控制干密度d(或规定
50、的压实系数或规定的压实系数)作为检作为检查标准。查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。压实填土的最大干密度和最优含水量，宜采用击实试验法确定。压实填土的最大干密度和最优含水量，宜采用击实试验法确定。土的实际干密度可用土的实际干密度可用“环刀法环刀法”测定。测定。2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验填土压实的质量是以压实系数填土压实的质量是以压实系数c控制。控制。结构类型结构类型填土部位填土部位压实系（压实系（c)控制含水量控制含水量(%)砌体承重结构和框架结构砌体承重结构和框架结构在地基主要持力层范围内在
51、地基主要持力层范围内0.97Wop2在地基主要持力层范围以下在地基主要持力层范围以下0.95排架结构排架结构在地基主要持力层范围内在地基主要持力层范围内0.96在地基主要持力层范围以下在地基主要持力层范围以下0.94地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压实系数不应小于实系数不应小于0.94。2024/9/14工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验检验方法检验方法土的实际干密度大于等于控制干密度土的实际干密度大于等于控制干密度d，符合要求。，符合要求。填土压实后的干密度（干重度）应有填土压实后的干密度（干重度）应有90%以上符合设计要
52、求，其余以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差，不得大于的最低值与设计值的差，不得大于0.088g/cm3,且应分散且应分散,不得集中于某不得集中于某一区域。一区域。采用环刀法测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每采用环刀法测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每2050m3取一组（每个基坑不小于一组）；基槽或管沟回填每层按长度取一组（每个基坑不小于一组）；基槽或管沟回填每层按长度2050m取一组；室内填土每层按取一组；室内填土每层按100500m2取一组；场地平整填土每取一组；场地平整填土每层按层按400900m2取一组。取一组。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实
53、程度等，检验标准应符填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合合表1.9的规定。的规定。2024/9/14填土工程质量检验标准填土工程质量检验标准 项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm) 检查方法检查方法 桩基桩基基坑基坑基槽基槽 场地平整场地平整 管沟管沟 地地(路路)面基面基础层础层 人工人工 机械机械 主控主控项目项目 1标高标高 -50 30 50 -50 -50 水准仪水准仪 2分层压实系数分层压实系数 设计要求设计要求 按规定方法按规定方法 一般一般项目项目 1回填土料回填土料 设计要求设计要求 取样检查或直观鉴别取样检查或直观鉴别
54、2分层厚度及含水量分层厚度及含水量 设计要求设计要求 水准仪及抽样检查水准仪及抽样检查 3表面平整度表面平整度2020302020用靠尺或水准仪用靠尺或水准仪工作任务工作任务3：填土的质量检验：填土的质量检验2024/9/14学习了学习了如何进行填土料的选择如何进行填土料的选择学会了如何选择填土压实机械学会了如何选择填土压实机械学会了如何进行填土的质量检验学会了如何进行填土的质量检验2024/9/14思考与训练思考与训练1 1、影响填土压实质量的因素有？、影响填土压实质量的因素有？2 2、填土的压实方法有哪些？、填土的压实方法有哪些？3 3、填土的质量检验方法有哪些？、填土的质量检验方法有哪些？
