土木工程施工第一章土方工程1土木工程施工第一章11.土方規(guī)劃

土的分類方法；土的含水量、滲透性、可松性概念；方格網(wǎng)法計算土方量的方法。2.土方工程施工要點(diǎn)

對土方調(diào)配方案進(jìn)行優(yōu)化的方法；土壁穩(wěn)定的原理和方法；排水原理和方式；填土壓實(shí)方法和要求。3.土方工程機(jī)械化施工土方機(jī)械化施工常用機(jī)械及合理配置。4.爆破工程石方爆破常識。本章主要內(nèi)容21.土方規(guī)劃本章主要內(nèi)容21、土方工程的內(nèi)容主要內(nèi)容：場地平整；坑、槽開挖；土方回填與壓實(shí)。輔助內(nèi)容：施工排、降水；土壁支撐。2、土方工程的施工特點(diǎn)

（1）面廣量大；（2）勞動強(qiáng)度大；（3）施工條件復(fù)雜(受地質(zhì)、水文、氣侯影響大，不確定因素多)。

因此，施工前應(yīng)進(jìn)行調(diào)查研究，編制施工組織設(shè)計，擬定施工方案，以提高勞動生產(chǎn)率，加快工程進(jìn)度，降低工程成本。第一節(jié)土方規(guī)劃31、土方工程的內(nèi)容第一節(jié)土方規(guī)劃33、土的工程分類土的種類繁多，分類方法各異，在建筑安裝工程定額中，按開挖的難易程度分為八類：機(jī)械或人工開挖爆破開挖第一節(jié)土方規(guī)劃43、土的工程分類機(jī)械或人工開挖爆破開挖第一節(jié)土方規(guī)劃4、土的工程性質(zhì)土的各種工程性質(zhì)中，影響土方工程施工的主要為土的質(zhì)量密度、含水量、滲透性和可松性等。

質(zhì)量密度：

天然密度

，土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，一般

=1.6~2.0g/cm3，影響土的承載力、土壓力及邊坡穩(wěn)定性。

干密度

d，單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，是檢測填土密實(shí)程度的指標(biāo)。第一節(jié)土方規(guī)劃54、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土方規(guī)劃54、土的工程性質(zhì)土的各種工程性質(zhì)中，影響土方工程施工的主要為土的質(zhì)量密度、含水量、滲透性和可松性等。

含水量：土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示：

W=（G濕-G干）/G干×100%

G濕—含水狀態(tài)時土的質(zhì)量，

G干—土烘干后的質(zhì)量。含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定性和回填土的質(zhì)量。如含水量超過25~30%，則機(jī)械化施工就困難；回填土則需要最佳含水量，方能夯實(shí)壓密，獲得最大干密度。第一節(jié)土方規(guī)劃64、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土方規(guī)劃64、土的工程性質(zhì)土的各種工程性質(zhì)中，影響土方工程施工的主要為土的質(zhì)量密度、含水量、滲透性和可松性等。

滲透性：

指土體被水透過的性質(zhì)，土的滲透性用滲透系數(shù)K表征。

滲透系數(shù)K：表示單位時間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。它同土的顆粒級配、密實(shí)程度等有關(guān)；是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。第一節(jié)土方規(guī)劃74、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土方規(guī)劃74、土的工程性質(zhì)土的各種工程性質(zhì)中，影響土方工程施工的主要為土的質(zhì)量密度、含水量、滲透性和可松性等。

可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，稱為土的最初可松性，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)到原來的體積，稱為土的最終可松性。

最初可松性系數(shù)KS=V2/V11.08~1.5

最后可松性系數(shù)KS’=V3/V11.01~1.3V1—土在自然狀態(tài)下的體積。V2—土經(jīng)開挖后松散狀態(tài)下的體積。V3—土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。第一節(jié)土方規(guī)劃84、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土方規(guī)劃85、土方量計算的基本方法（平均高度法、平均斷面法）（1）平均高度法（四方棱柱體法、三角棱柱體法）四方棱柱體法將施工區(qū)域劃分為若干個邊長等于a的方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)上的土方體積V等于底面積a2乘以四個角點(diǎn)高度的平均值，即若方格四個角點(diǎn)部分是挖方、部分是填方時，按下列公式計算：

第一節(jié)土方規(guī)劃95、土方量計算的基本方法（平均高度法、平均斷面法）第一節(jié)土h1h2h3h4a全填全挖h1h2h3h4bca兩填兩挖h1h2h3h4bca三填一挖或三挖一填全填或全挖兩填兩挖三填一挖或全挖一填一個角填或挖a方格邊長；bc為計算圖形相應(yīng)兩個邊長；hi方格角點(diǎn)施工高度；V挖方或填方體積第一節(jié)土方規(guī)劃10h1h2h3h4a全填全挖h1h2h3h4bca兩填兩挖三角棱柱體法將每一個方格順地形的等高線沿對角線劃分為兩個三角形，然后分別計算每一個三角棱柱體的土方量。當(dāng)三角形為全挖或全填時，按公式：a)全填或全挖式中V—挖方或填方體積（m3）；H1、H

2、H3—三角形各角點(diǎn)的施工高度，均取絕對值（m）。

a—方格邊長（m）。第一節(jié)土方規(guī)劃11三角棱柱體法a)全填或全挖式中V—挖方或當(dāng)三角形三個角點(diǎn)有填有挖時，零線將三角形分成兩部分，一個是底面為三角形的錐體，一個是底面為四邊形的楔體：式中H1、H2、H3—分別為三角形各角點(diǎn)的施工高度（m），取絕對值，其中H3指的是錐體頂點(diǎn)的施工高度。第一節(jié)土方規(guī)劃12當(dāng)三角形三個角點(diǎn)有填有挖時，零線將三角形分成兩部分，一5、土方量計算的基本方法（平均高度法、平均斷面法）（2）平均斷面法①近似計算V=(F上+F下)H/2②精確計算V=(F上+4F中+F下)H/6

基坑、基槽、路堤、管溝等土方量計算，均可用平均斷面法。

F下F上F中H第一節(jié)土方規(guī)劃135、土方量計算的基本方法（平均高度法、平均斷面法）F下F上F6、場地平整土方量計算主要按以下步驟進(jìn)行：（1）場地設(shè)計標(biāo)高H0確定

確定原則和步驟（2）場地土方量計算

計算步驟

第一節(jié)土方規(guī)劃146、場地平整土方量計算第一節(jié)土方規(guī)劃14（1）場地設(shè)計標(biāo)高H0確定

①

場地設(shè)計標(biāo)高H0確定的基本原則：a.符合規(guī)劃、生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸要求；b.充分利用地形，以減少挖方數(shù)量；c.場地內(nèi)的挖方和填方能達(dá)到相互平衡，且土方量最??；d.要有一定的泄水坡度(≥2‰),使能滿足排水要求；e.考慮最高洪水位的影響。第一節(jié)土方規(guī)劃15（1）場地設(shè)計標(biāo)高H0確定第一節(jié)土方規(guī)劃15（1）場地設(shè)計標(biāo)高H0確定

②

場地設(shè)計標(biāo)高H0確定的步驟如果場地比較平緩，對場地設(shè)計標(biāo)高無特殊要求，可按照“挖填土方量相等”的原則確定場地設(shè)計標(biāo)高，即場地內(nèi)土方的絕對體積在平整前和平整后相等。其步驟如下：1）根據(jù)場地地形圖劃分方格網(wǎng)（a=10m~40m）2）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計算或?qū)崪y各方格角點(diǎn)地面標(biāo)高；3）根據(jù)挖填平衡原則計算場地設(shè)計標(biāo)高；4）對場地設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整；第一節(jié)土方規(guī)劃16（1）場地設(shè)計標(biāo)高H0確定第一節(jié)土方規(guī)劃161）根據(jù)場地地形圖劃分方格網(wǎng)（a=10m~40m）第一節(jié)土方規(guī)劃171）根據(jù)場地地形圖劃分方格網(wǎng)（a=10m~40m）第一節(jié)土2）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計算或?qū)崪y各方格角點(diǎn)地面標(biāo)高；第一節(jié)土方規(guī)劃182）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計算或?qū)崪y各方格角點(diǎn)地面標(biāo)高；第3）根據(jù)挖填平衡原則計算場地設(shè)計標(biāo)高；一般說來，理想的設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)該使場地內(nèi)的土方在平整前和平整后相等而達(dá)到挖方和填方的平衡，如圖所示，即第一節(jié)土方規(guī)劃193）根據(jù)挖填平衡原則計算場地設(shè)計標(biāo)高；一般說來，理想的設(shè)計標(biāo)從圖中看出，H11系一個方格的角點(diǎn)標(biāo)高，H12和H21均系2個方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高，H22則系4個方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高。如果將所有方格的4個角點(diǎn)標(biāo)高相加，那么，類似H11這樣的角點(diǎn)標(biāo)高加了1次，類似H12和H21的標(biāo)高加了2次，而類似H22的標(biāo)高則加了4次。因此，式中：H1、H2、H3、H4分別為一個方格、二個方格、三個方格、四個方格所共有的角點(diǎn)標(biāo)高(m)。第一節(jié)土方規(guī)劃20從圖中看出，H11系一個方格的角點(diǎn)標(biāo)高，H12和4）場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整；依據(jù)前面公式所計算的標(biāo)高，純系理論計算值，實(shí)際上還需考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整：(1)由于土具有可松性，必要時應(yīng)相應(yīng)地提高設(shè)計標(biāo)高。(2)由于設(shè)計標(biāo)高以上的各種填方工程用土量影響設(shè)計標(biāo)高的降低，或者設(shè)計標(biāo)高以下的各種挖方工程而影響設(shè)計標(biāo)高的提高。(3)由于邊坡填挖土方量不等(特別是坡度變化大時)而影響設(shè)計標(biāo)高的增減。(4)根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，將部分挖方就近棄土于場外，或?qū)⒉糠痔罘骄徒⊥劣趫鐾舛鹜谔钔恋淖兓?，需增減設(shè)計標(biāo)高。(5)根據(jù)泄水坡度調(diào)整設(shè)計標(biāo)高。第一節(jié)土方規(guī)劃214）場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整；依據(jù)前面公式所計算的標(biāo)高，純實(shí)際場地均應(yīng)有一定的泄水坡度。因此，應(yīng)根據(jù)泄水要求計算出實(shí)際施工時所采用的設(shè)計標(biāo)高。2)雙向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計標(biāo)高為：1)單向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計標(biāo)高為:

Hn

=H0

l?i

Hn

=H0

lxix

lyiylylxixiyH0lH11H0H0iH12H21Hn第一節(jié)土方規(guī)劃22實(shí)際場地均應(yīng)有一定的泄水坡度。因此，應(yīng)根據(jù)泄水要求計算出實(shí)際（2）場地土方量計算場地平整土方工程量計算步驟：①場地設(shè)計標(biāo)高確定后，求出平整場地各角點(diǎn)施工高度hn。②確定“零線”的位置，了解整個場地挖、填區(qū)域分布狀態(tài)。③計算整個場地的填、挖土方總量。第一節(jié)土方規(guī)劃23（2）場地土方量計算第一節(jié)土方規(guī)劃23①根據(jù)場地設(shè)計標(biāo)高確定施工高度。施工高度的含義是該角點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高與原地形標(biāo)高的差值。第一節(jié)土方規(guī)劃24①根據(jù)場地設(shè)計標(biāo)高確定施工高度。施工高度的含義是該角點(diǎn)的設(shè)②確定“零線”的位置。1.零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上施工高度為零。2.零線的確定方法是：在相鄰角點(diǎn)施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點(diǎn)（0）的位置，將各相鄰的零點(diǎn)連接起來即為零線。式中：x—零點(diǎn)至計算基點(diǎn)的距離；a—方格邊長。第一節(jié)土方規(guī)劃25②確定“零線”的位置。1.零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該③計算整個場地的填、挖土方總量。零線求出后，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，便可按平均高度法分別計算出挖、填區(qū)各方格的挖、填土方量。需要指出的是，通常在場地挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿，都需要做成邊坡，以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定，因此涉及到邊坡的土方量計算。下面就該問題做一介紹。第一節(jié)土方規(guī)劃26③計算整個場地的填、挖土方總量。第一節(jié)土方規(guī)劃26邊坡的土方量計算邊坡的土方工程量可以劃分成兩種近似的幾何形體，即三角棱錐體(如圖中體積①～③，⑤～11)和三角棱柱體(如場地邊坡平面圖中體積④)。第一節(jié)土方規(guī)劃27邊坡的土方量計算邊坡的土方工程量可以劃分成兩種近似的幾何形體第一節(jié)土方規(guī)劃28第一節(jié)土方規(guī)劃28按每個方格角點(diǎn)的施工高度算出填、挖土方量，并計算場地邊坡的土方量，這樣即得到整個場地的填、挖土方總量。第一節(jié)土方規(guī)劃29按每個方格角點(diǎn)的施工高度算出填、挖土方量，并計算場地邊坡的土7、土方調(diào)配（1）調(diào)配原則①應(yīng)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短的原則。②土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。③土方調(diào)配應(yīng)采取分區(qū)與全場相結(jié)合來考慮的原則。④土方調(diào)配還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。⑤合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的性能得到充分發(fā)揮。第一節(jié)土方規(guī)劃307、土方調(diào)配第一節(jié)土方規(guī)劃30（2）調(diào)配步驟①劃分調(diào)配區(qū)。在平面圖上劃出挖、填區(qū)的分界線，并在挖方區(qū)和填方區(qū)劃出若干調(diào)配區(qū)，確定調(diào)配區(qū)的大小和位置。②計算各調(diào)配區(qū)的土方量，并標(biāo)于圖上。③計算每對調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距，即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)重心的距離，并將每一距離標(biāo)于土方平衡與運(yùn)距表中。④確定最優(yōu)調(diào)配方案。先用“最小元素性”確定初始方案，再用“位勢法”進(jìn)行檢查，是否總的運(yùn)輸量為最小值，否則用“閉回路法”進(jìn)行調(diào)整。⑤繪制土方調(diào)配圖，根據(jù)以上結(jié)果，標(biāo)出調(diào)配方向、土方數(shù)量及運(yùn)距。第一節(jié)土方規(guī)劃31（2）調(diào)配步驟第一節(jié)土方規(guī)劃31（2）調(diào)配步驟①畫出挖方區(qū)、填方區(qū)；②劃分調(diào)配區(qū)注意：1）位置與建、構(gòu)筑物協(xié)調(diào)，且考慮施工順序；2）大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械的技術(shù)要求；3）與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量；4）借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。B1A1A2A3A4B2B30000第一節(jié)土方規(guī)劃32（2）調(diào)配步驟B1A1A2A3A4B2B30000第一節(jié)土③找各挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)距（即土方重心間的距離）可近似以幾何形心代替土方體積重心。④列挖、填方平衡及運(yùn)距表。挖填B1B2B3挖方量2704090500A36011070500A48010040400填方量8006005001900第一節(jié)土方規(guī)劃33③找各挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)距（即土方重心間的距離）可近似以⑤調(diào)配—初始調(diào)配方案。方法：最小元素法－－就近調(diào)配。順序：先從運(yùn)距小的開始，使其土方量最大。n列填方量填挖B1B2B3挖方量A1

50

70

100500A2

70

40

90

500A360

110

70500A4

8010040400800600500

1900m行400500500300100100結(jié)果：所得運(yùn)輸量較小，但不一定是最優(yōu)方案。（總運(yùn)輸量97000m3·m)第一節(jié)土方規(guī)劃34⑤調(diào)配—初始調(diào)配方案。n列填方量B1B2B3挖方量A1（3）調(diào)配方案的優(yōu)化（表上作業(yè)法）①判別是否最優(yōu)方案：位勢法1）求位勢Ui和Vj：有調(diào)配數(shù)的方格開始Cij=Ui+Vj

（Cij—平均運(yùn)距）挖填位勢數(shù)B1B2B3位勢數(shù)Ui

VjA150050

70

100A2

70

500

40

90

A330060

100

110100

70A4

80

100

40040U1=0V1=50U3=10V2=100U2=－60V3=60U4=－20設(shè)U1=0，U3=C31－V1=60－50=10；則V1=C11－U1=50－0=50；V2=110－10=100；……第一節(jié)土方規(guī)劃35（3）調(diào)配方案的優(yōu)化（表上作業(yè)法）挖填位勢數(shù)B2）求檢驗數(shù)

ij，

ij=Cij–Ui–Vj，若所有

ij

0，則方案為最優(yōu)解。

ij=Cij–Ui–Vj;

11=50－0－50＝0（有土）;

13=100－0－60＝40;

21=70－(－60)－50＝80;……-30+40+80+90+50+20挖填

B1B2B3

Ui

VjV1=50V2=100V3=60A1U1=0070100A2U2=-6070090A3U3=10000A4U4=-20801000位勢數(shù)位勢數(shù)5060110404070結(jié)論：表中

12為負(fù)值，非最優(yōu)方案。應(yīng)對初始方案進(jìn)行調(diào)整。第一節(jié)土方規(guī)劃362）求檢驗數(shù)ij，ij=Cij–Ui–Vj

②方案調(diào)整（閉回路法）

1）找閉回路調(diào)整順序：從負(fù)值最大的格開始。沿水平或垂直方向前進(jìn)，遇適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的格轉(zhuǎn)彎，直至回到出發(fā)點(diǎn)。2）調(diào)整調(diào)配值從空格出發(fā)，在奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中，挑最小的土方數(shù)調(diào)到空格中。然后在表中左右上下各方格進(jìn)行調(diào)整，以保持挖填平衡。

填方量填挖B1B2B3挖方量A1

500A2

500A3

500A4

400800600500

1900400500500300100100X12(100)

(0)(400)(400)第一節(jié)土方規(guī)劃37②方案調(diào)整（閉回路法）填方量B1B2B3挖方量A13）再求位勢及空格的檢驗數(shù)從空格出發(fā)，在奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中，挑最小的土方數(shù)調(diào)到空格中。然后在表中左右上下各方格進(jìn)行調(diào)整，以保持挖填平衡。

+40+50+60+50+50U1=0V1=50V2=70U2=－30U3=10V3=60U4=－20位勢數(shù)位勢數(shù)挖填

B1B2B3Ui

VjA1A2

A3A4

506011040407080100707010090+300

00000由于所有的檢驗數(shù)

ij≥0，故該方案已為最優(yōu)方案。若檢驗數(shù)仍有負(fù)值，則重復(fù)以上步驟，直到全部

ij≥0而得到最優(yōu)解。第一節(jié)土方規(guī)劃383）再求位勢及空格的檢驗數(shù)+40+50+60+501、土壁穩(wěn)定土壁的穩(wěn)定主要由土體內(nèi)的摩阻力和粘結(jié)力來保持平衡的，一旦土體失去平衡，就會造成塌方，不僅會造成人身安全事故，而且會影響工期，甚至?xí)＜案浇慕ㄖ?，因而土方施工中?yīng)保持土壁穩(wěn)定防止塌方。（1）土壁塌方的原因

①內(nèi)因：主要是由于在外界因素的影響下，使土體內(nèi)的抗剪強(qiáng)度降低或剪應(yīng)力增加，使土體中的剪應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度所造成。

②

外因：體現(xiàn)在以下幾個方面：a.邊坡太陡，土的穩(wěn)定性不夠；b.雨水施工，雨水滲入邊坡中，使土體重量增加，剪應(yīng)力增加，同時抗剪能力下降；c.邊坡頂有動載或靜載。

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)391、土壁穩(wěn)定第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)39（2）防止塌方的措施

①放足邊坡1）邊坡的含義：土方施工中為了保持土壁穩(wěn)定防止塌方，對挖方和填方的邊緣均應(yīng)作成一定的坡度，這個傾斜的坡度即為邊坡。2）通常用邊坡系數(shù)m表示。3）確定邊坡系數(shù)的大小應(yīng)考慮的因素：土的種類；水文條件；施工方法；開挖深度；工期的長短。

hbm第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)40（2）防止塌方的措施hb（2）防止塌方的措施

②設(shè)置支護(hù)1）橫撐式支撐

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)41（2）防止塌方的措施第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)412）錨樁支撐

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)422）錨樁支撐第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)423）板樁支撐

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)433）板樁支撐第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)434）土釘墻

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)444）土釘墻第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)445）土層錨桿第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)455）土層錨桿第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)452、施工排（降）水

(1)施工排（降）水的目的a.基坑開挖過程中，當(dāng)基底低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內(nèi)。b.雨期施工時，地面水也會不斷流入坑內(nèi)。c.如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時排走或把地下水位降低，不僅會使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降。d.另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時，若不把地下水位降低，則基底可能被沖潰破壞。e.因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控制地下水位，使基坑施工時坑底保持干燥。

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)462、施工排（降）水第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)46(2)施工排（降）水的方法①集水井降水法（明排水法）：定義：在基坑或溝槽開挖時，在坑底設(shè)置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水在重力作用下流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。適用條件：集水井降水法一般適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。它不適用于粉砂土和細(xì)砂土，在這類土中易形成流砂。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)47(2)施工排（降）水的方法第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)47

(2)施工排（降）水的方法②井點(diǎn)降水法（人工降低地下水位法）：井點(diǎn)降水就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井）。在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。

人工降低地下水位方法有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井泵以及電滲井點(diǎn)等，可根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點(diǎn)及設(shè)備條件等，可參照下表進(jìn)行選擇。

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)48(2)施工排（降）水的方法第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)48其中以輕型井點(diǎn)采用較廣，下面重點(diǎn)闡述輕型井點(diǎn)降水方法。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)49其中以輕型井點(diǎn)采用較廣，下面重點(diǎn)闡述輕型井點(diǎn)降水方法。第二

(3)輕型井點(diǎn)降水方法輕型井點(diǎn)法就是沿基坑的四周將許多直徑較細(xì)的井點(diǎn)管埋入地下蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，這樣便可將原有地下水位降至坑底以下，其全貌如下圖所示。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)50(3)輕型井點(diǎn)降水方法第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)50

①輕型井點(diǎn)設(shè)備及工作原理輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)51①輕型井點(diǎn)設(shè)備及工作原理第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)51

②輕型井點(diǎn)布置單排井點(diǎn)寬度小于6m，降水深度不超過5m采用雙排井點(diǎn)寬度大于6m，土質(zhì)不良采用環(huán)行井點(diǎn)基坑面積較大呈方形采用第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)52②輕型井點(diǎn)布置第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)52

③輕型井點(diǎn)計算輕型井點(diǎn)的計算內(nèi)容包括：涌水量計算，井點(diǎn)管數(shù)量與井距的確定，以及抽水設(shè)備選用等。水井的分類：1.承壓完整井；2.承壓非完整井；3.無壓完整井；4.無壓非完整井第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)53③輕型井點(diǎn)計算第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)53無壓完整井涌水量計算（群井）：式中：S—井點(diǎn)管處水位降落高度（m）；x0—井點(diǎn)管圍成的水井的半徑（m）F—環(huán)形井點(diǎn)所包圍的面積（m2）R—抽水影響半徑；

K—土的滲透系數(shù)（m/d）；

H—含水層厚度（m）；

S—水井處水位降落高度（m）；

r—水井（單井）的半徑（m）。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)54無壓完整井涌水量計算（群井）：第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)54井點(diǎn)管數(shù)量計算井點(diǎn)管最少數(shù)量由下式確定：式中q為單根井管的最大出水量，由下式確定：井點(diǎn)管最大間距：

n′

—井點(diǎn)管最少根數(shù)；d—濾管直徑（m）；l—濾管長度（m）；

L—總管長度（m）;

K—土的滲透系數(shù)（m/d）。 實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距D應(yīng)當(dāng)與總管上接頭尺寸相適應(yīng)。即盡可能采用0.8，1.2，1.6或2.0m且D<D′，這樣實(shí)際采用的井點(diǎn)數(shù)n>n′，一般n應(yīng)當(dāng)超過1.1n′，以防井點(diǎn)管堵塞等影響抽水效果。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)55井點(diǎn)管數(shù)量計算實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距D應(yīng)當(dāng)與總管上接頭尺寸相3、流砂防治

(1)定義粒徑很小，無塑性的土壤，在動水壓力推動下，極易失去穩(wěn)定而隨地下水一起涌入坑內(nèi)，形成流砂現(xiàn)象。

（2）產(chǎn)生條件

內(nèi)因—土的性質(zhì)，如孔隙度大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。

外因—a.水流方向從下向上；b.動水壓力等于或大于土的浮重度。滿足以上條件時，土粒處于懸浮狀態(tài)，能隨著滲流的水一起流動，帶入基坑，便發(fā)生流砂現(xiàn)象。

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)563、流砂防治第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)56

(3)流砂危害出現(xiàn)流砂現(xiàn)象時，土完全喪失承載力，土體邊挖邊冒流砂，至使施工條件惡化，基坑難以挖到設(shè)計深度；嚴(yán)重時會引起基坑邊坡塌方；臨近建筑因流砂而出現(xiàn)地基被掏空的現(xiàn)象，往往會造成建筑開裂、下沉、傾斜甚至倒塌。（2003年7月1日凌晨，建設(shè)中的上海軌道交通4號線突發(fā)險情，造成若干地面建筑物遭到破壞。）

（4）流砂防治①枯水期施工枯水期地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。②凍結(jié)法將出現(xiàn)流砂區(qū)域的土進(jìn)行凍結(jié)，阻止地下水流滲流，防止流砂產(chǎn)生。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)57(3)流砂危害第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)57（4）流砂防治③強(qiáng)挖并拋大石塊法分段搶挖土方，使挖土速度超過冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。④設(shè)止水帷幕法將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)（如連續(xù)板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等）打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，使土的滲流路徑延長、減小水力坡度，從而減小動水壓力，防止流砂產(chǎn)生。⑤人工降低地下水位法即采用井點(diǎn)降水法（如輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)等），使動水壓力的方向向下，從而能有效地防止和根治流砂。此法應(yīng)用廣泛且較為可靠。第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)58（4）流砂防治第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)584、填土壓實(shí)(1)填土的基本要求保證一定的密實(shí)性和穩(wěn)定性，符合設(shè)計和規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。（2）填筑方法填土應(yīng)分層進(jìn)行，并盡量采用同類土填筑。若填方中采用不同透水性的土料填筑時必須將透水性較大的土層置于透水星較小的土層之下。（3）填土質(zhì)量控制選好土料，控制適宜的含水量，確定合適的鋪土厚度與壓實(shí)遍數(shù)（4）壓實(shí)方法碾壓法：平碾，羊足碾夯實(shí)法：蛙式夯，重錘夯，木夯，石夯振動法。

第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)594、填土壓實(shí)第二節(jié)土方工程施工要點(diǎn)591、土方工程機(jī)械（1）挖掘機(jī)械：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟（2）挖運(yùn)機(jī)械：推土機(jī)、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)（3）運(yùn)輸機(jī)械：自卸汽車、翻斗車……（4）密實(shí)機(jī)械：壓路機(jī)、蛙式夯、振動夯……第三節(jié)土方機(jī)械化施工601、土方工程機(jī)械第三節(jié)土方機(jī)械化施工602、常見土方機(jī)械的特點(diǎn)，適用范圍及作業(yè)方法

（1）推土機(jī)：按鏟刀的操縱機(jī)構(gòu)不同分液壓式和索式；

特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，操作靈活，所需工作面小，功率大，用途多，費(fèi)用低；

適用于：a.平整場地－運(yùn)距在100m內(nèi)，一～三類土的挖運(yùn)，壓實(shí)；運(yùn)距40~60m時效率最高。b.坑槽開挖－深度在1.5m內(nèi)、一～三類土。

提高效率的作業(yè)方法：下坡推土，多次切土、一次推運(yùn)，跨鏟法，并列法，加擋板。第三節(jié)土方機(jī)械化施工612、常見土方機(jī)械的特點(diǎn)，適用范圍及作業(yè)方法第三節(jié)土方機(jī)械化

（2）鏟運(yùn)機(jī)：分自行式和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。

特點(diǎn)：運(yùn)土效率高；容量：2.5~8m3。

適用于：距100～800m、一～二類土的大型場地平整或大型基坑開挖；堤壩、填筑等。

提高效率的作業(yè)方法：環(huán)形線路，“8”字線路；助推法。第三節(jié)土方機(jī)械化施工62（2）鏟運(yùn)機(jī)：分自行式和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。第三節(jié)土方機(jī)

（3）單斗挖土機(jī)正鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)抓鏟挖掘機(jī)第三節(jié)土方機(jī)械化施工63（3）單斗挖土機(jī)正鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)拉鏟

①正鏟挖土機(jī)

工作特點(diǎn)：“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”；挖土、裝車效率高，易與汽車配合；

適用于：停機(jī)面以上。含水量30％以下、一～四類土的大型基坑開挖

作業(yè)方式：正向挖土后方卸土，正向挖土側(cè)向卸土。②反鏟挖土機(jī)

工作特點(diǎn)：后退向下，強(qiáng)制切土，可與汽車配合；

適用于：停機(jī)面以下、一～三類土的基坑、基槽、管溝開挖。

作業(yè)方式：溝端開行一挖寬0.7～1.7R，效率高、穩(wěn)定性好；溝側(cè)開行一挖寬0.5~0.8R。

第三節(jié)土方機(jī)械化施工64①正鏟挖土機(jī)第三節(jié)土方機(jī)械化施工64

③拉鏟挖土機(jī)

工作特點(diǎn)：后退向下，自重切土；開挖深度、寬度大，甩土方便。適用于：停機(jī)面以下、一～二類土的較大基坑開挖，填筑堤壩，河道清淤。④抓鏟挖土機(jī)

工作特點(diǎn)：直上直下，自重切土，效率較低；

適用于：停機(jī)面以下、一～二類土的、面積小而深度較大的坑、井開挖，最適于進(jìn)行水中挖土。第三節(jié)土方機(jī)械化施工65③拉鏟挖土機(jī)第三節(jié)土方機(jī)械化施工653、機(jī)械化施工根據(jù)地形、地貌、工程地質(zhì)、水文、設(shè)備情況靈活掌握，以