《土木工程施工技術》全套電子教案講義（共24講142頁WORD版）《土木工程施工》全套電子教案講義(一)土方工程課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:土方工程2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生了解土木工程施工技術的研究方向;掌握學習方法;熟悉施工中土的工程分類及分類依據(jù);掌握土的可松性;熟悉原狀土壓實后的沉降量。3(教學內(nèi)容:,一、教學目標,土木工程施工是土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一;,主要講述土木工程施工的基本概念，基本原理，基本施工工藝及基本組織方法。施工技術是土木工程施工學科的一部分;,土木工程施工是實踐性很強的課程;,通過對該課程的學習和實踐，提高對土木工程施工技術、施工管理、施工質(zhì)量、施工安全的理解和認識，掌握土木工程施工的基本工藝、技術和方法，將來為國家建設和保護人民的生命財產(chǎn)作出貢獻。,2、教學內(nèi)容,樁基工程,砌筑工程,混凝土結(jié)構(gòu)工程,結(jié)構(gòu)安裝工程,腳手架工程,防水工程,裝飾裝修工程,3。學習方法掌握基本概念與方法生產(chǎn)管理實習案例分析理論學習提高分析實際問題的能力，提高動手能力。,4、教學要求,掌握基本概念、基本工藝和方法,案例與練習:熟練掌握練習的內(nèi)容,作業(yè):計入平時成績,考勤:計入平時成績第一章土方工程,1.1.1土方工程的特點,1、內(nèi)容,主要:場地平整;坑、槽開挖;土方填筑。,輔助:施工排、降水;土壁支撐。,2、施工特點,(1)量大面廣;,(2)勞動強度大，人力施工效率低、工期長;,(3)施工條件復雜，受地質(zhì)、水文、氣侯影響大，不確定因素多。,3、施工設計應注意,(1)摸清施工條件，選擇合理的施工方案與機械;,(2)合理調(diào)配土方，使總施工量最少;,(3)合理組織機械施工，以發(fā)揮最高效率;,(4)作好道路、排水、降水、土壁支撐等準備及輔助工作;,(5)合理安排施工計劃，避開冬、雨季施工;,(6)制定合理可行的措施，保證工程質(zhì)量和安全。,1.1.2土的工程分類,按開挖的難易程度分為八類,,一類土(松軟土),二類土(普通土),三類土(堅土),四類土(砂礫堅土),五類土(軟石),六類土(次堅石),七類土(堅石),八類土(特堅石),,1.1.3土的工程性質(zhì),1、土的可松性:自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復。,V1——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)回填壓實后的體積。,最初可松性系數(shù)KS=V2/V11.08~1.5,最后可松性系數(shù)KS’=V3/V11.01~1.3,用途:KS:可估算裝運車輛和挖土機械,KS’:可估算填方所需挖土的數(shù)量,案例1:某基坑208m3，現(xiàn)需回填，用2m3的裝載車從附近運土，問需要多少車次的土,(KS=1.20，KS’=1.04),答:填方用土:V1=V3/KS’=208/1.04=200m3(原狀土),V2=KSV1=1.02*200=240m3(松散土)3,2m的裝載車運土需要車次:,n=240/2=120車次,2、原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量,經(jīng)驗公式:S=P/C,S—原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量(cm),P—機械壓實的有效作用力(kg/cm2),C—原狀土的抗陷系數(shù)(kg/cm3),按表取值,3、土的滲透性,土體被水透過的性質(zhì)，用滲透系數(shù)K表示。,K的意義:水力坡度(I=Δh/L)為1時，單位時間內(nèi)水穿透土體的速度(V=KI),K的單位:m/d,粘土<0.1，,粗砂50~75，,卵石100~200,用途:降低水位;回填。,,4、土的質(zhì)量密度:,天然密度,:一般,=16~20KN/m3,干密度,d:是檢測填土密實程度的指標。(105?，烘干3~4h),5、土的含水量:,天然含水量:W=(G濕-G干)/G干——開挖、行車(25~30%陷車)、邊坡穩(wěn)定,最佳含水量——可使填土獲得最大密實度的含水量。(擊實試驗、手握經(jīng)驗確定)重點:施工中土的工程分類及分類依據(jù);土的可松性;原狀土壓實后的沉降量。難點:土的可松性;原狀土壓實后的沉降量關鍵:土的可松性;原狀土壓實后的沉降量4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?土木工程施工技術課程簡介用時20分鐘?土方工程的特點用時15分鐘?土的工程分類用時15分鐘?土的工程性質(zhì)用時40分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(二)場地平整課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:場地平整2(教學目的及要求,通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生熟悉場地豎向規(guī)劃設計中的有關概念;掌握場地設計標高確定的一般方法;了解最小二乘法原理求最佳設計平面的原理;熟悉工程中對設計平面的調(diào)整的方法。3(教學內(nèi)容:本次課共四部分內(nèi)容:,場地豎向規(guī)劃設計,場地平整土方量計算,土方調(diào)配,場地平整土方機械及其施工,1.2.1場地的豎向規(guī)劃設計,確定場地設計標高考慮的因素:,(1)滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊?,(2)盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量;,(3)爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運輸費;,(4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。,場地設計標高一般在設計文件上規(guī)定，如無規(guī)定:,(1)小型場地――挖填平衡法,(2)大型場地――最佳平面設計法,(用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小),1、初步計算場地設計標高H0,原則:場地內(nèi)挖填放平衡，平整前后土方量相等。,方法:將場地劃分為每格邊長10,40m的方格網(wǎng)，找出每個方格各個角點的地面標高(實測法、等高線插入法)。HH1112HH2122,初步計算場地設計標高H0,H0=,(H11+H12+H21+H22)/4M,H11、H12、H21、H22——一個方格各角點的自然地面標高,M——方格個數(shù)。,或:H0=(,H1+2,H2+3,H3+4,H4)/4M,H1,,一個方格所僅有角點的標高;,H2、H3、H4,,分別為兩個、三個、四個方格共用角點的標高。,【案例2】某建筑場地方格網(wǎng)、地面標高如圖,格邊長a=20m。泄水坡度ix=2?，iy=3?，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點的設計標高和施工高度。,答:(1)初步計算場地的設計標高H0,H0=(,H1+2,H2+3,H3+4,H4)/4M,=[70.09+71.43+69.10+70.70+2?(70.40+70.95+69.71+?)+4?(70.17+70.70+69.81+70.38)]/(4?9),=70.29(m),2、場地設計標高的調(diào)整(H0’),(1)土具有可松性，必要時應相應的提高H0,(2)受局部填挖的影響,(3)經(jīng)過經(jīng)濟比較后，認為就近借土或棄土一部分更合理,案例2答:(2)不考慮土的可松性H0’=H0=70.29m,3、根據(jù)要求的泄水坡度計算方格網(wǎng)各角點的設計標高Hn’,按要求的泄水坡度調(diào)整各角點設計標高Hn’:,雙向排水時，各方格角點設計標高Hn’為:,以場地中心點為H0’,案例2,(3)按泄水坡度調(diào)整設計標高Hn’:,Hn’=H0’,Lxix,Lyiy,H1’=70.29,30?2?+30?3?=70.32,H2’=70.29,10?2?+30?3?=70.36,H3’=70.29+10?2?+30?3?=70.40,4、計算場地各角點施工高度hn,施工高度—指各角點挖方或填方的高度，它等于各角點的實際設計標高和原地形標高之差。Hn=Hn’—Hn,hn——施工高度，，填,挖,Hn’——實際設計標高,Hn——原地形標高,案例2(4)計算各方格角點的施工高度hn,hn=Hn’,Hn即:hn=該角點的設計標高—自然地面標高(m),h1=70.32,70.09=，0.23(m);正值為填方高度。,h2=70.36,70.40=,0.04(m);負值為挖方高度,5、確定零線(挖填分界線),零線——不填不挖點的連線，是挖方區(qū)和填方區(qū)的分界線。,方法:插入法、比例法找零點,案例2:(5)確定零線(挖填分界線),1.四角棱柱體法,(1)方格四個角點全挖或全填:+0.23-0.04-0.55-0.9970.3270.3670.4070.4470.09+0.55+0.13-0.36-0.8470.2670.3070.3470.38+0.83-0.63+0.43-0.1070.2070.2470.2870.32+1.04+0.02-0.44+0.5670.1470.1870.2270.26,重點:場地豎向規(guī)劃設計中的有關概念;場地設計標高確定的一般方法;工程中對設計平面的調(diào)整的方法。難點:場地設計標高確定的一般方法;工程中對設計平面的調(diào)整的方法。關鍵:場地設計標高確定的一般方法4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?場地豎向規(guī)劃設計中的有關概念用時15分鐘?場地設計標高確定的一般方法用時15分鐘?最小二乘法原理求最佳設計平面的原理用時20分鐘?工程中對設計平面的調(diào)整的方法用時40分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(三)場地平整課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:場地平整2(教學目的及要求,通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生掌握四方棱柱體計算方法;了解三角棱柱體計算方法;掌握土方調(diào)配的原理和方法;了解土方機械的特點和適用范圍。3(教學內(nèi)容:,1.2.2場地平整土方量的計算,分別按方格求出挖、填方量，再求場地總挖方量、總填方量。,1.四角棱柱體法,(1)方格四個角點全挖或全填:,V挖(填)=(h1+h2+h3+h4),h1~h4—方格角點施工高度的絕對值;,a—方格網(wǎng)一個方格的邊長;,V挖(填)—挖方或填方的體積(m3)。,2)方格四個角點有填有挖2a[h,挖(填)V,挖(填)4h,,h挖(填)——方格角點挖或填施工高度絕對值之和;,,h——方格四個角點施工高度絕對值總和。,2.三角棱柱體法(公式見教材),1.2.3土方調(diào)配,在施工區(qū)域內(nèi)，挖方、填方或借、棄土的綜合協(xié)調(diào)。共四項內(nèi)容:,(1)土方調(diào)配的目的,(2)土方調(diào)配的原則,(3)土方調(diào)配圖的編制步驟,(4)用線性規(guī)劃的表上作業(yè)法進行土方調(diào)配,1.土方調(diào)配的目的,合理確定調(diào)配方向和數(shù)量總運輸量最小(成本最低)，縮短工期和降低成本。,2.土方調(diào)配的原則,力求挖填平衡，運量最小,合理劃分調(diào)配區(qū),應考慮近期施工與后期施工利用,應考慮分區(qū)和全場相結(jié)合,盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合,3.土方調(diào)配圖的編制步驟,(1)劃分調(diào)配區(qū),注意:1)與建筑物、開工順序協(xié)調(diào);,2)大小滿足主導施工機械的技術要求;,3)與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量;,4)借、棄土區(qū)作為獨立調(diào)配區(qū)。,(2)求出各挖、填方區(qū)間的平均運距,即每對調(diào)配區(qū)土方重心間的距離,可近似以幾何形心代替土方體積重心，在圖上將重心連起來，用比例尺量出來。,(3)進行土方調(diào)配:線性規(guī)劃法,(4)畫出土方調(diào)配圖:在圖上標出各調(diào)配區(qū)的調(diào)配方向、數(shù)量及平均運距。,(5)列出土方調(diào)配平衡表,土方調(diào)配平衡表及運距表挖方量TTT填方區(qū)1233挖方區(qū)(m)W50701005001W7040905002W60110705003W801004040043填方量(m)8006005001900,4.用線性規(guī)劃的表上作業(yè)法進行土方調(diào)配,(1)列出土方平衡-運距表TTT挖方量123填方區(qū)挖方區(qū)3?(m)W50701005001W5007040902W50060110703W8010040400438006005001900填方量(m),(2)用最小元素法求初始調(diào)配方案最小元素法—即對運距(或單價)最小的一對挖填分區(qū)，優(yōu)先地最大限度地供應土方量，滿足該分區(qū)后，以此類推，直至所有的挖方分區(qū)土方量全部分完為止。挖方量TTT填方區(qū)123挖方區(qū)3?(m)W50050?70?1005001W?7050040?905002W30060100110100705003W?80?1004004040043填方量(m)8006005001900,(3)判斷調(diào)配方案是否最優(yōu)用矩陣法求假想運距:將有土方量的運距填入表中，利用矩形對角線角點之和相等的原則，求出未知的假想運距。填方區(qū)?挖方?TTT123??挖方區(qū)量5070100500??W?5001?50100603?(m)?704090?500W?5002?-104003006011070100100W?5003?60110708010040??400W?4004?3080403?填方量(m)?800?600?500?1900求檢驗數(shù),ij:,ij=運距cij–假想運距cij，全部,ij?0，方案最優(yōu);若有,ij,0，非優(yōu)，需調(diào)整。填方區(qū)?挖方?TTT123??挖方區(qū)量5070100500++W?5001?50100603?(m)+704090+500W?5002?-104003006011070100100W?5003?601107008010040++400W?4004?3080403?填方量(m)?800?600?500?1900,(4)對非優(yōu)方案進行調(diào)整(閉回路法)填方區(qū)?挖方?TTT123??挖方區(qū)量50050+70+100W?5001?50100603?(m)+7050040+90W?5002?-104003001001006011070100W?5003?6011070++4008010040W?4004?3080403?填方量(m)?800?600?500?1900,調(diào)整土方量:從奇數(shù)轉(zhuǎn)角點格子中，找一個土方量最小的格子，將此格子變?yōu)榱悖⒁源藶檎{(diào)整值，奇數(shù)角點的土方量減去該值，歐數(shù)角點的土方量加上該值，形成一個新的調(diào)配方案。填方區(qū)?挖方?TTT123??挖方區(qū)量4005010070+100W?5001?50100603?(m)+7050040+90W?5002?-1040040001006011070W?5003?6011070+80+10040040W?4004?3080403?填方量(m)?800?600?500?1900,(5)判斷新方案是否最優(yōu),重復第三步步驟，若不是最優(yōu)，繼續(xù)調(diào)整，直至最優(yōu)。填方區(qū)?挖方?TTT123??挖方區(qū)量4005010070+100W?5001?5070603?(m)+7050040+90W?5002?20403040001006011070W?5003?608070+80+10040040W?4004?3050403?填方量(m)?800?600?500?1900,由于所有的檢驗數(shù),ij?0，故該方案已為最優(yōu)方案。,(6)繪出土方調(diào)配圖,最優(yōu)方案的總運輸量,=400?50，100?70，500?40，400?60，100?70，400?40,=94000m3-m。,初始方案的總運輸量,=500?50，500?40，300?60，100?110，100?70，400?40,=97000m3-m。,,1.2.4場地平整土方機械及其施工,1.推土機,鏟刀可回轉(zhuǎn)的液壓履帶式推土機并列推土法,下坡推土法,槽形推土法,斜角推送法作業(yè),分堆集中，一次推送法,跨鏟法作業(yè)示意圖,2、鏟運機:自行式、拖式,特點:能綜合完成挖、裝、運、卸、平土的機械。,適用于:運距60,800m、坡度20度以內(nèi)的一,二類土的大型場地平整或大型基坑開挖、堤壩填筑等,鏟運機開行路線示意圖,鏟運機鋸齒形開行路線鏟運機下坡鏟土法助鏟法示意圖,雙鏟聯(lián)運法示意圖,3、單斗挖土機,重點:四方棱柱體計算方法;土方調(diào)配的原理和方法;,難點:土方調(diào)配的原理和方法;,關鍵:土方調(diào)配的原理和方法;4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?四方棱柱體計算方法用時10分鐘?三角棱柱體計算方法用時10分鐘?土方調(diào)配的原理和方法用時50分鐘?土方機械的特點和適用范圍用時20分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(四)基坑工程課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:基坑工程2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生熟悉土方邊坡表示法及常見的幾種形式;掌握影響土方邊坡穩(wěn)定的因素;熟悉基坑支護的結(jié)構(gòu)形式、常見破壞形式和設計內(nèi)容;了解鋼板柱、水泥土攪拌樁、灌注樁、土釘墻、地下連續(xù)墻的施工工藝;熟悉不同基坑開挖方法的選擇;掌握基坑土方開挖的基本原則;掌握各種開挖方法的施工流程。3(教學內(nèi)容:,?1.3基坑工程,基坑工程的內(nèi)容:支護結(jié)構(gòu)的選型,地下水控制,基坑及其周圍地層的土體加固方案,土方開挖方案,工程監(jiān)測及信息化施工,對鄰近建筑物及地下設施的保護,1.3.1土方邊坡,土方邊坡的形式:直立壁、放坡、分級放坡,深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度:邊坡坡度(高:寬)土的類別坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75,邊坡護面措施:覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法,2.放坡開挖的適用條件(1)場地允許(2)鄰近無重要建筑物和管線(3)基坑邊土體位移限制不大(4)土質(zhì)為一般粘性土或粉土以及碎石土、風化巖石等良好土質(zhì)(5)開挖深度超過4—5米時，宜采用分級放坡(6)地下水位降至坑底,3.引起土方邊坡失穩(wěn)的主要因素下滑力增大土體抗剪強度降低,1.3.2基坑支護結(jié)構(gòu),1.2.3.0基槽、管溝的支護水平式支撐:斷續(xù)或連續(xù)的擋土板水平放置。斷續(xù)式水平擋土板支撐，適于能保持直立壁的干土或天然濕度的粘土，深度在3m以內(nèi)。連續(xù)式水平擋土板支撐，適于較潮濕的或散粒的土，深度在5m以內(nèi)。垂直式支撐:斷續(xù)或連續(xù)的擋土板垂直放置。適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土，地下水較少，深度不限。錨拉支撐:水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，錨樁必須設在土的破壞范圍以外，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適用于開挖面積較大、深度不大的基坑或使用機械控土。1.3.2.1擋土墻,1.水泥土攪拌樁用途:,擋土墻,止水帷幕,軟弱土層加固,工藝:攪拌下沉、邊噴漿、邊攪拌、邊提升,2.灌注樁擋墻,3.地下連續(xù)墻工藝過程:作導槽?鉆槽孔?放鋼筋籠?水下灌注混凝土?基坑開挖與支撐。,4.鋼板樁中山市東河水利樞紐工程是在河中20多米厚的流塑性淤泥地質(zhì)上采用大型鋼板樁圍堰施工,5.土釘墻和復合土釘墻,工藝過程:攪拌樁帷幕?挖土?噴射混凝土?打孔?插筋、注漿?鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)?噴射混凝土?挖下層土,1.3.2.2支撐,(1)內(nèi)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐:鋼管(ф609)、型鋼(H型鋼)內(nèi)支撐鋼筋混凝土支撐擋墻頂部拉錨,外拉錨土錨桿拉錨,3)斜撐式,重點:土方邊坡表示法及常見的幾種形式;影響土方邊坡穩(wěn)定的因素;基坑支護的結(jié)構(gòu)形式、常見破壞形式和設計內(nèi)容;不同基坑開挖方法的選擇;基坑土方開挖的基本原則;各種開挖方法的施工流程,難點:基坑支護的結(jié)構(gòu)形式、常見破壞形式和設計內(nèi)容;不同基坑開挖方法的選擇;掌握基坑土方開挖的基本原則;各種開挖方法的施工流程,關鍵:基坑支護的結(jié)構(gòu)形式、常見破壞形式和設計內(nèi)容;不同基坑開挖方法的選擇;基坑土方開挖的基本原則4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?土方邊坡表示法及常見的幾種形式用時10分鐘?影響土方邊坡穩(wěn)定的因素;用時10分鐘?基坑支護的結(jié)構(gòu)形式、常見破壞形式和設計內(nèi)容用時20分鐘?鋼板柱、水泥土攪拌樁、灌注樁、土釘墻、地下連續(xù)墻的施工工藝用時20分鐘?不同基坑開挖方法的選擇用時10分鐘?基坑土方開挖的基本原則用時10分鐘?各種開挖方法的施工流程用時10分鐘。8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(五)地下水控制課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:地下水控制2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生了解地下水流的基本性質(zhì)，熟悉流砂產(chǎn)生的原理和防止方法;熟悉地下水控制方法;掌握集水井降水施工方法;了解各類井點的特點與適用范圍;掌握輕型井點的平面布置與高程布置方法。熟悉輕型井點降水施工方法和施工程序;掌握無壓井涌水計算;了解抽水對周邊環(huán)境的影響及其防止措施。3(教學內(nèi)容:,1.3.3地下水控制,1.3.3.1地下水流的基本性質(zhì),1動水壓力GD地下水分潛水和層間水兩種。潛水即從地表算起第一層不透水層以上含水層中所含的水，這種水無壓力，屬于重力水。層間水即夾于兩不透水層之間含水層中所含的水。如果水末充滿此含水層，水沒有壓力，稱無壓層間水;如果水充滿此含水層，水則帶有壓力，稱承壓層間水(因l—1)。,,推論:,水的單位阻力T:,T=γw(H1–H2)/L,T=γwI,動水壓力GDGD=,T=,γwI,GD=-γwII=(H1–H2)/L,流砂現(xiàn)象:GD?γ’w(土的浸水重度),發(fā)生在顆粒級配均勻而細的粉、細砂等砂性土中。,防治措施:1)降水;2)防水帷幕,臨界坡度IcrGD=γ’w,γwIcr=γ’wIcr=γ’w/γw=(γsat–γw)/γw,防止管涌:Icr?kI,2滲透系數(shù)k,水的流動軌跡包括層流和紊流，水在土中運動的速度不大，屬于層流。,水在土中滲流的基本規(guī)律:,達西定律:滲流速度v=kI,滲透系數(shù)k的物理意義:水力坡度等于1時的滲流速度,影響土的滲透系數(shù)的主要因素有:土的粒度、密實度、飽和度、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等。,1.3.3.2地下水控制方法,1集水明排,排水溝和集水井可按下列規(guī)定布置:,排水溝和集水井宜布置在擬建建筑基礎邊凈距0.4m以外，排水溝邊緣離開邊坡坡腳不應小于0.3m;在基坑四角或每隔30~40m應設一個集水井;排水溝底面應比挖土面低0.3~0.4m，集水井底面應比溝底面低0.5m以上。,溝、井截面根據(jù)排水量確定，排水量V應滿足下式要求:V?1.5Q式中Q??基坑總涌水量，可按《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99附錄F計算。抽水設備可根據(jù)排水量大小及基坑深度確定。,當基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時，可按不同高程設置導水管、導水溝等構(gòu)成明排系統(tǒng);當基坑側(cè)壁滲水量較大或不能分層明排時，宜采用導水降水方法?；用髋派袘匾暛h(huán)境排水，當?shù)乇硭畷觽?cè)壁產(chǎn)生沖刷時，宜在基坑外采取截水、封堵、導流等措施。,井點降水的作用,井點類型及適用范圍,滲透系,井點類型,降水深度,最大井距,主要原理數(shù),單級輕型井點,3,6m,0.1~20,地上真空泵或噴射嘴,1.6~2mm/d真空吸水,多級輕型井點,6,20,噴射井點,0.1~20,8,20,2,3m,地下噴射嘴真空吸水,電滲井點,<0.1,5,6,極距1m,鋼筋陽極加速滲流,管井井點,20~200,3,5,20~50,單井真空泵、離心泵,深井井點,10~250,25,30,30~50,單井潛水泵排水,水平輻射井點,大面積降水,平管引水至大口井排出,引滲井點,不透水層下有滲存水層,打穿不透水層，引至下一存水層,3.輕型井點,輕型井點降低地下水位，是沿基坑周圍以一定的間距埋入井管(下端為濾管)，在地面上用水平鋪設的集水總管將各井管連接起來，再于一定位置設置真空泵和離心泵，開動真空泵和離心泵后，地下水在真空吸力作用下，經(jīng)濾管進入井管，然后經(jīng)集水總管排出，這樣就降低了地下水位(圖l—3)。,輕型井點設備主要包括:井管(下端為濾管)、集水總管、水泵和動力裝置等。,輕型井點設備工作原理,濾管構(gòu)造,(2)輕型井點計算,基坑工程中降水方案的選擇與設計應滿足下列要求:,(1)基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工期間，地下水位保持在基底以下0.5-1.0m;,(2)深部承壓水不引起坑底隆起:,(3)保證降水期間臨近建筑物及地下管線的正常使用;,(4)保證基坑邊坡的穩(wěn)定。,輕型井點系統(tǒng)的計算步驟,確定井點系統(tǒng)的布置方式;,計算涌水量;,計算井點數(shù)量和井距;,校核水位降低數(shù)值;,選擇水泵規(guī)格等。,1)確定井點系統(tǒng)的布置方式,高程布置,確定基坑的計算圖形面積:井點系統(tǒng)布置方案確定以后，在計算之前尚需確定計算圖形的面積。因為目前用來計算輕型并點所用之計算公式，都有一定的適用條件。如矩形基坑的長寬比大于5，或基坑寬度大于2倍的抽水影響半徑時，就不能直接利用現(xiàn)有公式進行計算。遏此情況，就需要將基坑分成幾小塊，使其符合計算公式的適用條件，然后分別計算各小塊的涌水量，再進行相加即得總涌水量。,2)計算涌水量,A.無壓完整并涌水量的計算(2H,S)S3Q,1.366K(m/d)lg(R，X),lgX00K―土層滲透系數(shù)(m/d);H―含水層厚度(m);S―基坑水位降深(m);R―抽水影響半徑(m)，R=1.95S(HK)1/2;X0―環(huán)狀井點系統(tǒng)的假想半徑(m);當長寬比A/B?5時，X0=(F/π)1/2，否則分塊計算涌水量再累加。F―井點系統(tǒng)所包圍的面積。,應用上述基本計算公式時，x0、R、K、H，需首先加以確定:,a)基坑的假想半徑x0:對于矩形基坑，當其長寬比不大于5時，可將其化成一個假想半徑為x0的圓形井進行計算:F——基坑井點管所包圍的面積,b)抽水影響半徑R,井點系統(tǒng)抽水后，地下水受到影響形成降落曲線，從開始形成降落曲線到最后穩(wěn)定，要經(jīng)過一定的時間，時間的長短取決于土顆粒的組成。降落曲線穩(wěn)定的影響半徑，即為計算用的抽水影響半徑R。一般在水泵的出水穩(wěn)定后，再經(jīng)過1—5天降落曲線就達到穩(wěn)定。計算抽水影響半徑R的公式很多，常用的計算公式為:R=1.95S(HK)1/2,B.無壓非完整并涌水量的計算(2H,S)S30Q,1.366K(m/d)lg(R，X),lgX00Ho—抽水影響深度(m)該值可根據(jù)下表確定:s’/(s’+l)0.20.30.50.8H01.3(s’+l)1.5(s’+l)1.7(s’+l)1.85(s’+l)注意:1、當H0值超過H時，取H0,H;2、計算R時，也應以H0代入。,3)根據(jù)井點系統(tǒng)的涌水量和單根井管的抽水能力，確定井管的數(shù)量和井距。,A.單根井管的抽水能力q按下式計算:q,65πdlK1/3(m3/d)d、l――濾管直徑、長度(m),B.井點管數(shù)量n，:n’,1.1Q/q(根)1.1——備用系數(shù),C.井點間距D’:,D’,L總管/n’(m),E.實際采用的井點管數(shù)量n:n?n‘,(3)井點管的埋設與使用,1)埋設方法:水沖法:沖孔、埋管鉆孔法:正循環(huán)鉆、反循環(huán)鉆、沖擊鉆振動水沖法:,2)井點系統(tǒng)的安裝順序是:挖井點溝槽、鋪設集水總管;—沖孔，沉設井點管，灌填砂濾料;—彎聯(lián)管將井點管與集水總管連接;安裝抽水設備;試抽。輕型井點系統(tǒng)安裝完畢后，應立即進行抽水試驗，如發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水現(xiàn)象，應及時處理。若發(fā)現(xiàn)濾管被泥砂堵塞，則屬于“死井”，應逐根用高壓水反向沖洗或拔出重新沉設。經(jīng)抽水試驗合格后，井點孔到地面以下0.5,1.0m的深度范圍內(nèi)，應用粘土填塞孔，以防止漏氣和地表水下滲。,3)使用要求:開挖前2,5天開泵降水;軟土中提前2周降水。連續(xù)抽水不間斷(水量先大后小，先混后清)，防止堵塞。,4.噴射井點,5.電滲井點井滲井點是在降水井點管的內(nèi)側(cè)打入金屬棒(鋼筋、鋼管等)，連以導線。以井點管為陰極，金屬棒為陽極，通入直流電后，土顆料自陰極向陽極移動，稱電泳現(xiàn)象，使土體固結(jié);地下水自陽極向陰極移動，稱電滲現(xiàn)象，使軟土地基易于排水，如圖1—11所示。它用于滲透系數(shù)小于o(1m,d的土層。,6.深井降水真空深井降水帶真空的深井泵是近年來在上海等地區(qū)應用較多的一種深層降水設備。每一個深井泵由井管和濾管組成，單獨配備一臺電動機和一臺真空泵，開動后達到一定的真空度，則可達到深層降水的目的，在滲透系數(shù)較小的淤泥質(zhì)粘土中亦能降水。上海新鎳江賓館主樓基礎工程噴射電滲井點降水工程概況上海新錦江賓館主樓高153m，主樓基礎深9(1m，局部深11(5m，基礎長度及寬度都近50m，埋在淤泥質(zhì)粘土層上，地下水位處在地表下o(65—1(05m，基礎南距長樂中學教學摟6m，西南6m左右為三層民房。支護方案:鋼板樁支護墻體采用FSP—VIL拉森板樁，長22m，在基坑四周打設，同時考慮到由于施工基地面積較小，基本無施工用地，因此基坑施工分為四個區(qū)域分別進行，因此在區(qū)域分界處亦設置了鋼板樁。支撐采用φ609鋼管，在基坑剖面上共布置三道，平面上采用井格形對撐布置形式。降水施工(1)降水方案根據(jù)本工程特點，對于輕型井點，其降水深度只有6m左右，施工如此深的基礎必須采用多級井點，但現(xiàn)場無設置多級井點的場地;采用噴射井點深層降水，其效果相對較好，但對周圍的影響范圍將很大，影響半徑預計達70m;若采用噴射井點淺層降水，利用基地下為滲透系數(shù)極小的淤泥質(zhì)核土層，其可視作不適水層，埋設較淺的井管，并輔以電滲方法，盡可能抽出此土層以上各土層的滯留水，達到疏干基坑的作用，此方案的優(yōu)點是效果較好，影響范圍較小，故實際中采用了此方案。(2)降水施工在實際施工過程中，選用了4臺噴射泵，分別帶動四周共90根井管，但由于種種原因有部分并管沉不到設計深度，實際只設置了67根井管。另外為了加快土壤內(nèi)水分的排出，同時埋設了電極進行電滲，電滲系統(tǒng)的陰極用φ20鋼筋打入地下，間距與長度和井管一致，導線用φ14鋼筋，用四臺A?8—500型直流焊機整流供電。本工程采用的是噴射井點淺層降水，即認為基底為不透水層，只需疏干其上土層即可，因此取降水并管長12(5m，濾頭長1.5m，間距2—3m，布置在坑內(nèi)側(cè)拉森板樁槽口內(nèi)，給水回水管設在板樁外側(cè)。考慮到井點管的砂井會隨基坑土方的開挖而外露，將會明顯影響真空度，影響降水效果，故在挖土時砂井隨挖土隨用粘土封塞密實。(3)降水效果1.3.3.3截水,1)截水帷幕的厚度應滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0?10-bcm/s。,2)落底式豎向截水帷幕應插入下臥不透水層，其插入深度可按下式計算:l=0.2h-0.5b(8.4.2)式中:l??帷幕插入不透水層的深度;h??作用水頭;b??帷幕厚度。,3)當?shù)叵潞畬訚B透性較強，厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內(nèi)井點降水相結(jié)合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結(jié)合的方案。4)截水帷幕施工方法、工藝和機具的選擇應根據(jù)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及施工條件等綜合確定。施工質(zhì)量應滿足現(xiàn)行《建筑地基處理規(guī)范》JGJ79的有關規(guī)定。,1.3.3.4回灌(1)避免兩井相通，回灌與降水井點距離不宜小于6米(2)回灌井點間距應根據(jù)降水井點和被保護物的平面位置確定。(3)回灌井點宜進入穩(wěn)定降水曲線下1米，且位于滲透性較好的土層中，過濾管的長度應大于降水井點過濾段的長度。(4)設置水位觀測井施工要點(1)回灌井點埋設方法:回灌砂井的灌砂量應取井孔體積的95%，填料宜采用含泥量不大于3%，不均勻系數(shù)在3,5之間的純凈中粗砂。(2)回灌水量保持平衡:回灌水量可通過水位觀測孔中水位變化進行控制和調(diào)節(jié)，不宜超過原水位標高。(3)設置高位水箱:回灌水箱高度可根據(jù)灌入水量配置。(4)采用清水回灌;(5)降水與回灌協(xié)調(diào)工作。,上海啟華大廈工程該工程位于兩面是城市干道、一面為住宅的三角形地區(qū)，三面都需要保護。施工時兩套輕型井點布置在支護結(jié)構(gòu)鋼板樁的里側(cè)，沿鋼板樁外側(cè)布置兩套回灌井點，并用砂溝配合砂井進行回灌。施工期間降水和回灌3個月，周圍建筑物及地下管線末受損害，始終保持正常使用。,濟南某工程降水方案重點:流砂產(chǎn)生的原理和防止方法;地下水控制方法;集水井降水施工方法;輕型井點的平面布置與高程布置方法。輕型井點降水施工方法和施工程序;無壓井涌水計算;難點:流砂產(chǎn)生的原理和防止方法;地下水控制方法;輕型井點的平面布置與高程布置方法。無壓井涌水計算;關鍵:流砂產(chǎn)生的原理和防止方法;;輕型井點的平面布置與高程布置方法。無壓井涌水計算;,4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?地下水流的基本性質(zhì)用時5分鐘?流砂產(chǎn)生的原理和防止方法用時10分鐘?地下水控制方法用時10分鐘?集水井降水施工方法用時15分鐘?各類井點的特點與適用范圍用時10分鐘?輕型井點的平面布置與高程布置方法、輕型井點降水施工方法和施工程序用時15分鐘?無壓井涌水計算用時15分鐘。?抽水對周邊環(huán)境的影響及其防止措施用時10分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(六)土方填筑與壓實課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:土方填筑與壓實2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生了解多種土方壓實機械的性能及作業(yè)特點;土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理;掌握土方填筑與壓實方法;掌握影響填土壓實的主要因素;3(教學內(nèi)容:,1.3.4基坑土方施工,1.3.4.1基坑土方機械及其施工,帶推鏟的反鏟挖土機,(1)正鏟挖土機,工作特點:“前進向上，強制切土”;挖土、裝車效率高，易與汽車配合;,適用于:停機面以上。含水量30,以下、一,四類土的大型基坑開挖,作業(yè)方法:正向挖土后方卸土，正向挖土側(cè)向卸土。,(2)反鏟挖土機,工作特點:后退向下，強制切土”，可與汽車配合;,適用于:停機面以下、一,三類土的基坑、基槽、管溝開挖。,作業(yè)方法:溝端開挖一一挖寬0.7,1.7R，效率高、穩(wěn)定性好;,溝側(cè)開挖一一挖寬0.5~0.8R。,溝端開挖，就是挖土機停在溝端，向后倒退挖土，汽車停在兩旁裝土(圖a)。該方法因挖土方便，挖土深度和寬度較大，而較多采用。當開挖大面積的基坑時，可分段開挖;當開挖深基坑時，可分層開挖。,溝側(cè)開挖，就是挖土機沿溝一側(cè)直線移動挖土(圖b)。此法能將土棄于距溝邊較遠處，但挖土寬度受限制(一般為0.8R)，且不能很好地控制邊坡，機身停在溝邊而穩(wěn)定性較差;因此只在無法采用溝端開挖或所挖的土不需運走時采用。,(3)拉鏟挖土機,工作特點:‘后退向下，自重切土”;開挖深度、寬度大，甩土方便,適用于:,停機面以下、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,工作特點:“直上直下，自重切土”，效率較低;,適用于:停機面以下、一,二類土的、面積小而深度較大的坑、井開挖。,1.3.4.2自卸汽車與挖土機的配套,原則:保證挖土機連續(xù)工作。汽車載重量:以裝3,5斗土為宜;1(挖土機數(shù)量確定挖土機的數(shù)量N，應根據(jù)土方量大小和工期長短，并考慮合理的經(jīng)濟效果，按下式計算:式中:Q—土方量();P—挖土機生產(chǎn)率(/臺班);T—工期(工作日);K—時間利用系數(shù)(0.8,0.9)。挖土機生產(chǎn)率P，可查定額手冊或按下式計算:,式中,t—挖土機每次作業(yè)循環(huán)延續(xù)時間(S)，W1—100正鏟挖土機為25,40秒，W1—100拉鏟挖土機為45,60秒,q—挖土機斗容量(),KS—土的最初可松性系數(shù);,Kc—土斗的充盈系數(shù)，可取0.8,1.1;,KB—工作時間利用系數(shù)，一般為0.7,0.9。,2(自卸汽車配套計算,用挖土機挖土時，土方的運輸一般用自卸汽車與之配合。自卸汽車的載重量Q1，應與挖土機的斗容量保持一定的關系，一般宜為每斗土重的3,5倍。為保證連續(xù)工作，自卸汽車的數(shù)量應為:,,式中TS—自卸汽車每一工作循環(huán)延續(xù)時間(min);t1—自卸汽車每次裝車時間(min);t1=ntn—自卸汽車每車裝土次數(shù);,Q1—自卸汽車的載重量(m3);,γc—實土容重，一般取1.7t/m3;,l—運土距離(m);,vc—重車與空車的平均速度(m/min)，一般取20,30(km/h);,t2—卸車時間，一般為1min;,t3—操縱時間(包括停放待裝、等車、讓車等)，取2,3min。,1.3.4.2開挖方式與注意問題,1(基坑開挖方式,(1)島式開挖,,用于無修坡道的場地，搭設棧橋時,(2)盆式開挖,,用于逆作法施工,2(開挖注意問題(1)挖前先驗線;(2)連續(xù)開挖盡快完，防止水流入;(3)坑邊堆土防坍塌:及時清運;堆土0.8m以外，高?1.5m;(4)嚴禁擾動基底土，加強測量防超挖:預留層，保護層，抄平清底打木樁;(5)發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報、待處理;(6)注意安全，雨后復工先檢查。,?1.4土方填筑與壓實,1.4.1土料選擇和填筑方法,1.4.1.1土料選擇(1)不能用的土:凍土、淤泥、膨脹性土、含有機物>8,的土、含可溶性硫酸鹽>5,的土(2)不宜用的土:含水量過大的粘性土,1.4.1.2填筑方法(1)水平分層填土。填一層，壓實一層，檢查一層。(2)無限制的斜坡填土先切出臺階，臺階高?寬,0.2~0.3m?1m(3)透水性不同的土不得混雜亂填，應將透水性好的填在下部(防止水囊),1.4.2壓實方法,1.4.2.1碾壓法,,大面積填筑工程。滾輪壓力。壓路機、平碾、羊足碾??,1.4.2.2夯實法,,小面積填筑工程。沖擊力。蛙式夯、柴油夯、人工夯??,1.4.2.1振動法,,非粘性土填筑。顆粒失重、排列填充。振動夯、平板振搗器,1.4.3影響填土壓實的因素,填土壓實質(zhì)量與許多因素有關，其中主要影響因素為:,壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實功的影響填土壓實后的干密度與壓實機械在其上施加的功有一定的關系。在開始壓實時，土的干密度急劇增加，待到接近土的最大干密度時，壓實功雖然增加許多，而土的干密度幾乎沒有變化。因此，在實際施工中，不要盲目過多地增加壓實遍數(shù)。,2.含水量的影響,在同一壓實功條件下，填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大，因而不易壓實。當土具有適當含水量時，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實。各種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的壓實功進行壓實，可得到最大干密度。各種土的最佳含水量和所能獲得的最大干密度，可由擊實試驗取得。,3.鋪土厚度的影響,土在壓實功的作用下，壓應力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質(zhì)和含水量等有關。鋪土厚度應小于壓實機械壓土時的作用深度，但其中還有最優(yōu)土層厚度問題，鋪得過厚，要壓很多遍才能達到規(guī)定的密實度。鋪得過薄，則也要增加機械的總壓實遍數(shù)。恰當?shù)匿佂梁穸?參考表)能使土方壓實而機械的功耗費最少。,要求,(1)每層鋪士厚度與壓實遍數(shù),壓實機具每層虛鋪厚度(mm)壓實遍數(shù),壓路機、平碾200~3006~8,羊足碾200~3508~16,振動壓實機250~3503~4,蛙式夯200~2503~4,人工夯<2003~4,(2)含水量調(diào)整與橡皮土處理過大,,翻松、晾曬、摻入干土或石灰;過小,,灑水濕潤、增加壓實功;橡皮土,,徹底清除，輕壓薄鋪。,1.4.4壓實質(zhì)量檢查,1(內(nèi)容――密實度;指標――干密度γd;方法――環(huán)刀取樣，測干密度;,2(要求:γd,Dy?γdmax式中:Dy――壓實系數(shù)。(一般場地平整0.9，填土作地基0.95)γdmax――該種土質(zhì)的最大干密度(擊實試驗確定),3(取樣方法與數(shù)量:分層進行，每層不少于1點(平場100,400m2，回填30,100m2，灰土墊層20,50m2)位置:該層下半部。,建筑地基基礎施工質(zhì)量驗收規(guī)范——?4.相關規(guī)范的強制性條文《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79—20024.4.2墊層的施工質(zhì)量檢驗必須分層進行。應在每層的壓實系數(shù)符合設計要求后，鋪填上層土。重點:土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理;土方填筑與壓實方法;影響填土壓實的主要因素;難點:土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理;土方填筑與壓實方法;影響填土壓實的主要因素;關鍵:土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理;土方填筑與壓實方法;4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?多種土方壓實機械的性能及作業(yè)特點用時20分鐘?土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理用時40分鐘?土方填筑與壓實方法用時20分鐘?影響填土壓實的主要因素用時10分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(七)預制樁施工課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:預制樁施工2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生掌握樁基礎的構(gòu)造;掌握樁的分類。了解鋼筋混凝土預制樁施工準備、制作、起吊、運輸和堆放;了解各種樁機的構(gòu)造與特性;熟悉鋼筋混凝土預制樁沉樁的方法及工藝要求;掌握鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求;熟悉打樁公害及其防止方法;掌握鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求。3(教學內(nèi)容:,?2.1預制樁施工預制樁包括混凝土預制樁、鋼樁兩種?；炷令A制樁常用的有鋼筋混凝土實心方樁、預應力混凝土空心管樁。鋼樁有鋼管樁、H型鋼樁、其他異性鋼樁。沉樁方法有錘擊沉樁、振動沉樁和靜力沉樁等。本節(jié)以鋼筋混凝土方樁為例介紹沉樁的施工工藝，其它樁形施工方法類似，不再重復。,2.1.1預制樁的制作場地應平整、堅實，不得產(chǎn)生不均勻沉降;疊澆層數(shù)?4層，上下層及鄰樁之間應做好隔離層，混凝土的澆筑應待下層或鄰樁設計強度達到30,以上方可進行;樁所用混凝土強度等級不宜低于C30;預應力樁不宜低于C40;樁的縱向鋼筋配筋率:錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.6%;樁頂范圍內(nèi)的箍筋應加密，并設置鋼筋網(wǎng)片;主筋位置必須正確，保護層不得過厚;鋼筋接長用對焊，接頭錯開;混凝土由樁頂至樁尖連續(xù)澆筑，嚴禁中斷;樁頂應制作平整。,2.1.2預制樁的起吊、運輸、堆放預制樁的起吊混凝土強度:起吊移位——?70,設計強度;運輸、打樁——?100,設計強度。運輸:合理設置吊點:正負彎矩值基本相等。,2.預制樁運輸?shù)?、運平穩(wěn)，避免損壞。當運距不大時，可采用滾筒、卷揚機等拖動樁身運輸;當運距較大時可采用小平臺車運輸。運輸過程中支點應與吊點位置一致。,3.預制樁堆放堆放地點應平整堅實，排水通暢;墊木間距應與吊點位置相同，各層墊木應位于同一垂直線上;堆放層數(shù)不宜過多，一般不宜超過4層;避免二次搬運。,2.1.3預制樁沉樁,1.錘擊沉樁的施工方法,(1)打樁機械打樁機具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三個部分。樁錘是對樁施加沖擊力，將樁打入土中的機具;樁架的作用是將樁吊到打樁位置，并在打樁過程中引導樁的方向，保證樁錘能沿要求的方向沖擊;動力裝置包括驅(qū)動樁錘及卷揚機用的動力設備。在選擇打樁機具時，應根據(jù)地基土壤的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應條件和現(xiàn)場情況確定。施工中常見的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油汽錘和振動樁錘。,落錘是指樁錘用人力或機械拉升，然后自由落下，利用自重夯擊樁頂。優(yōu)缺點:構(gòu)造簡單、使用方便、沖擊力大，能隨意調(diào)整落距，但錘打速度慢，效率較低。適用范圍適宜打各種樁;粘土、含礫石的土和一般土層均可使用。B.單動汽錘利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后由錘的自重向下沖擊沉樁。優(yōu)缺點:構(gòu)造簡單、落距短，對設備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。適用范圍適于打各種樁。C.雙動汽錘利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量。優(yōu)缺點:沖擊次數(shù)多、沖擊力大、工作效率高，可不用樁架打樁，但需鍋爐或空壓機，設備笨重，移動較困難。適用范圍適宜打各種樁，便于打斜樁;使用壓縮空氣時可在水下打樁;可用于拔樁。D.柴油錘利用燃油爆炸，推動活塞，引起錘頭跳動優(yōu)缺點:附有樁架、動力等設備，機架輕、移動便利、打樁快、燃料消耗少，有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點。適用范圍最宜用于打木樁、鋼板樁;不適于在過硬或過軟的土中打樁。E.振動樁錘優(yōu)缺點:沉樁速度快，適應性大，施工操作簡易安全，能打各種樁并幫助卷揚機拔樁。適用范圍適宜于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土和土樁;宜用于砂土，塑性粘土及松軟砂粘土;在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差。,樁架,作用:支撐錘樁吊樁就位打樁導向,類型(常用):多功能樁架:機動適應性好;大、裝拆運麻煩。履帶式樁架:移動方便，適用范圍廣。步履式樁架:移動方便，穩(wěn)定性好,適應性強。,(2)打樁施工,A.準備工作(1)場地準備:清除地上、地下障礙物，平整、壓實場地，設置排水溝;(2)放軸線、定樁位、設置水準點(?2個);(3)確定打樁順序:擠土直接影響打樁進度、施工質(zhì)量以及周圍環(huán)境。(4)接通現(xiàn)場的水、電管線，準備好施工機具;做好對樁的質(zhì)量檢驗。(5)進行打樁試驗:?2根，檢驗工藝、設備是否符合要求。,B.打樁順序防止土向一個方向擠壓，這樣有可能最后打入的樁難打或者樁的入土深度減少，直接影響打樁進度和施工質(zhì)量。打樁順序是否合理，還應考慮擠土對周圍環(huán)境(如建筑物)的影響。(1)當樁中心距<4倍樁徑時，可:?自中間向四周打設;?由中心向兩側(cè)對稱打;?分段對稱打。(2)當樁中心距,4倍樁徑時，可按施工方便打;(3)當樁的規(guī)格不同時，先大后小，先長后短;(4)當樁尖設計標高不同時，先深后淺。,C.打樁工藝,工藝順序:設置標尺?樁架就位?吊樁就位?扣樁帽、落錘、脫吊鉤?低錘輕打?正式打(接樁，截樁，靜、動載試驗，承臺施工)。,要點:采用重錘低擊，開始要輕打;連續(xù)施打，減少回彈固結(jié);注意貫入度變化，做好打樁記錄(編號、每米錘擊數(shù)、樁頂標高、最后貫入度?);如遇異常情況(貫入度劇變;樁身突然傾斜、位移、回彈;樁身嚴重裂縫或樁頂破碎)，暫停施打，與有關單位研究處理。,(3)打樁的質(zhì)量控制1)滿足承載力要求:端承樁,控制最后貫入度為主(參考標高)摩擦樁,控制沉樁標高為主(參考最后貫入度),2)偏差:樁位偏差:排樁―偏軸?100，順軸?150mm;群樁,?1/3樁徑或邊長;垂直偏差?1%;,3)樁不受損:樁頂、樁身不打壞，樁頂下1/3樁長內(nèi)無水平裂縫。,(4)打樁對周邊環(huán)境的影響及其防治1)打樁對周邊環(huán)境的影響振動、噪音、擠土、孔隙水壓力增大2)防治預鉆孔沉樁袋裝砂井或塑料排水板挖防震溝重錘低擊控制打樁速度和打樁順序靜力壓樁水沖法輔助打樁,2.靜力壓樁靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架(型鋼制作)的自重和配重，通過卷揚機的牽引傳到樁頂，將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。壓樁過程中，當樁尖碰到夾砂層時，壓樁阻力可能突然增大，甚至超過壓樁能力而使樁機上抬。這時可以最大的壓樁力作用在樁頂，采取停車再開、忽停忽開的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過砂層。如果工程中有少量樁確實不能壓至設計標高而相差不多時，可以采取截去樁頂?shù)霓k法。,壓樁與打樁相比:(1)由于避免了錘擊應力，樁的混凝土強度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以，因而樁的斷面和配筋可以減小;(2)壓樁引起的擠土也小的多，因此壓樁是軟土地區(qū)一種較好的沉樁方法。重點:樁基礎的構(gòu)造;樁的分類。鋼筋混凝土預制樁沉樁的方法及工藝要求;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求;打樁公害及其防止方法;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求。土方填筑施工中土料的選用及回填土的處理;土方填筑與壓實方法;影響填土壓實的主要因素;難點:鋼筋混凝土預制樁沉樁的方法及工藝要求;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求;;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求。關鍵:鋼筋混凝土預制樁沉樁的方法及工藝要求;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求;;鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求。4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?樁基礎的構(gòu)造樁的分類用時10分鐘?鋼筋混凝土預制樁施工準備、制作、起吊、運輸和堆放用時20分鐘?各種樁機的構(gòu)造與特性用時15分鐘?鋼筋混凝土預制樁沉樁的方法及工藝要求用時20分鐘?鋼筋混凝土預制樁打樁順序及其質(zhì)量控制要求用時20分鐘?打樁公害及其防止方法用時5分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(八)灌注樁施工課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:灌注樁施工2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生了解灌注樁的分類，各類灌注樁成孔的機械構(gòu)造和原理;熟悉干作業(yè)成孔方法，灌注樁施工的一般方法;掌握泥漿護壁成孔灌注樁成孔工藝及特點;掌握護壁泥漿作用及泥漿循環(huán)原理;了解套管成孔灌注樁施工;熟悉灌注樁成孔、鋼筋籠施工和混凝土澆注的質(zhì)量控制方法和要求。3(教學內(nèi)容:,?2.1灌注樁施工,砼灌注樁的過程控制,成孔清渣放置鋼筋籠灌注砼,灌注樁:是指直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安裝鋼筋籠、灌注混凝土而成。,2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁,1.適用范圍:,地下水位以上的土。,,.成孔方法:,螺旋鉆機成孔,人工挖孔,螺旋鉆長:鉆桿長10m以上,φ400,600短:鉆桿長3,5m，φ300,4003.施工,(1)工藝順序,平整場地，挖排水溝?定樁位?鉆機對位、校垂直?開鉆出土?清孔?檢查垂直度及虛土情況?放鋼筋骨架?澆混凝土。,(2)施工要點,?土質(zhì)差、有振動、間距小時:間隔鉆孔制作;,?軟塑土層、含水量大:用疏紋葉片鉆桿;,可塑、硬塑粘土，含水量較小的砂土:用密紋葉片鉆桿;,?及時灌注混凝土，防止孔壁坍塌;,?澆混凝土時放護筒，混凝土坍落度5,9cm，每層澆筑高度?1.5m。,,(3)質(zhì)量要求,?偏差要求:位置偏差?70,150mm;,垂直度偏差?1,,?孔底虛土厚度:端承樁?50mm;,摩擦樁?150mm。,?避免出現(xiàn)縮徑和斷樁,2.2.2泥漿護壁鉆孔灌注樁,1.泥漿護壁,(1)泥漿的作用,護壁作用,攜渣作用,冷卻和潤滑作用,(2)泥漿的成分,護壁泥漿通常有:制備泥漿、自成泥漿、半自成泥漿。,膨潤土泥漿的主要成分有:,膨潤土,水,外加劑:分散劑、增粘劑、加重劑、防漏劑,(3)泥漿循環(huán),2.成孔機械,回轉(zhuǎn)鉆機,潛水鉆機,沖擊鉆機,3.施工,(1)工藝順序:平整場地、挖排水溝?定樁位?埋護筒?配泥漿?鉆孔、灌泥漿?清孔?放鋼筋骨架?水下灌注混凝土。,(2)要點:,1)護筒直徑比鉆頭大100，開設1,2個溢漿口，埋入土中?1m;,2)泥漿比重1.1左右(粘土時可自造)，隨鉆隨灌，保持高于水位面。,3)防止坍孔成孔孔壁坍塌泥漿的質(zhì)量泥漿泥漿液面的高低地下水位地質(zhì)條件土質(zhì)條件鉆進參數(shù)、擱置時間、地面荷載、吊放鋼施工作業(yè)筋籠,4)清孔,為什么要清孔,,清孔的方法:,泥漿正循環(huán)清孔,泵吸反循環(huán)清孔,壓縮空氣清孔,后注漿技術,沉渣檢查,沉渣測試儀器不成熟,1)重錘測試,2)沉渣測試儀,注意:,重錘徐徐放入,人員宜固定,成熟的經(jīng)驗可以使用,2.2.3沉管灌注樁,1.特點:能在土質(zhì)很差，地下水位很高時施工。,2.施工方法:錘擊沉入鋼管法,振動沉入鋼管法,3.工藝順序:,樁靴、鋼管就位?沉管?檢查管內(nèi)有無砂、水?放入鋼筋骨架?澆灌混凝土、提管。,4.要點:防止鋼管內(nèi)進入泥漿、水;灌滿混凝土后再隨拔管、隨灌、并輕打或振動;防止縮徑、斷樁及吊腳樁。,錘擊沉管灌注樁施工工藝,2.2.3人工挖孔樁,1.特點:在護圈保護等措施下，人工挖孔。,2.護圈:,砼護圈,沉井護圈,鋼套管護圈,沉井護圈重點:干作業(yè)成孔方法，灌注樁施工的一般方法;泥漿護壁成孔灌注樁成孔工藝及特點;護壁泥漿作用及泥漿循環(huán)原理;灌注樁成孔、鋼筋籠施工和混凝土澆注的質(zhì)量控制方法和要求。難點:泥漿護壁成孔灌注樁成孔工藝及特點;護壁泥漿作用及泥漿循環(huán)原理;灌注樁成孔、鋼筋籠施工和混凝土澆注的質(zhì)量控制方法和要求。關鍵:干作業(yè)成孔方法，灌注樁施工的一般方法;泥漿護壁成孔灌注樁成孔工藝及特點;護壁泥漿作用及泥漿循環(huán)原理;4(授課類型:理論課、討論課。5(教學方法及課堂設計:講授、討論、指導。6(教學手段及輔助教具:黑板、多媒體。以電子課件為主，輔以少量板書的課堂講授。7(教學過程設計:本次課程全部用時90分鐘，分配如下:?灌注樁的分類、各類灌注樁成孔的機械構(gòu)造和原理用時10分鐘?干作業(yè)成孔方法，灌注樁施工的一般方法用時20分鐘?泥漿護壁成孔灌注樁成孔工藝及特點用時20分鐘?護壁泥漿作用及泥漿循環(huán)原理用時15分鐘?套管成孔灌注樁施工用時15分鐘?灌注樁成孔、鋼筋籠施工和混凝土澆注的質(zhì)量控制方法和要求用時10分鐘8(討論、思考與作業(yè):課堂案例分析與思考9(參考資料(含參考書、文獻等)。課本:合編《土木工程施工》，中國建筑工業(yè)出版社主要參考書:1、趙志縉應惠清主編，《建筑施工》同濟大學出版社2、《建筑施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社10(教學后記(九)砌筑工程課程名稱:土木工程施工技術授課對象:建專0601-02授課時間:90分鐘1(授課題目:砌筑工程2(教學目的及要求通過本節(jié)90分鐘的教學，使學生了解磚、砌塊砌體施工的一般要求;熟悉磚砌筑的砌筑工藝;了解房屋、砌體質(zhì)量檢查要求;掌握磚、砌體的砌筑要求3(教學內(nèi)容:,?3.1施工準備,3.1.1材料準備,(一)砂漿:,1、種類:水泥砂漿、混合砂漿,2、要求:,(1)原材料合格:水泥:不過期，不混用;石灰:生石灰塊熟化?7天，磨細生石灰粉熟化?2天，嚴禁用脫水硬化的石灰膏，不得干燥、凍結(jié)和污染。砂:中砂、潔凈、過篩，?M5砂漿時——含泥量?5%，,M5砂漿時——含泥量?10%。水:潔凈，不含有害物;外加劑:檢驗、試配,2)種類及強度等級符合設計要求。,配比嚴格(試配、公布配比、調(diào)整、稱量)，,按規(guī)定做試塊(每層、每250m3、每機、每班、每種?1組);,(3)稠度適中(燒結(jié)普通磚:7,9cm，空心磚、多孔磚6,8cm;空斗墻、拱，普通混凝土、加氣混凝土砌體:5,7cm;石砌體:3,5cm);,(4)保水性好(可適當摻入塑化劑),(5)配比準確，攪拌均勻(水泥、塑化劑、氯鹽?2%，其它5%;2,3分鐘、3,5分鐘);,(6)使用時間限制:隨拌隨用，水泥砂漿、水泥混合砂漿在拌后3、4小時，氣溫高于30?時2、3小時。,(二)骨架材料,1.磚:等級、外觀驗收?普通粘土磚、灰砂磚、粉煤灰磚240?115?53MU7.5，10，15，20使用前1,2d澆水(含水率10,15%，8,12%)?燒結(jié)多孔磚(承重)P型:240?115?90;M型:190?190?90;MU7.5，10，15，20使用前1,2d澆水(含水率10,15%)?燒結(jié)空心磚(非承重)240?240?115，300?240?115;MU2，3，5,2.石材:(MU15、20、30,100九級)?料石——經(jīng)加工，外觀規(guī)矩，尺寸均?200mm;?毛石——未經(jīng)加工，厚?150mm，體積?0.01m3。,3.小型砌塊:(高180,350)規(guī)格:主390?190?190，輔助,,長290、190、90;等級:MU15，10，7.5，5，3.5種類:普通混凝土空心砌塊(炎熱干燥時，提前噴水濕潤)輕骨料混凝土空心砌塊(提前2d澆水，含水量5,8%)加氣混凝土砌塊(砌時向砌筑面適量澆水),4、中型砌塊:(高360,900)混凝土空心砌塊，粉煤灰硅酸鹽砌塊(MU100、150),3.1.2搭設砌筑用腳手架,三)、砌體工程的材料運輸(垂直),1.人力運輸:單層——附腳手架的倒料平臺;多層——上料斜道(馬道)。,2.井架、門架升降機:高度一般?30m,(1)井架:構(gòu)造(鋼管扣件式)起吊能力，井孔尺寸:四柱:0.5t，1.9?1.9m六柱:1.0t，3.6?1.3m八柱:1.0t，3.8?1.7m纜風繩:15m以下一道，以上每10m增設一道每道4根，30,45?7,9mm鋼絲繩或φ8筋。,(2)門架構(gòu)造:格構(gòu)式立柱、纜風繩、天輪梁、導軌、吊盤、卷揚機、繩索;性能:單籠、雙籠;0.6,1.2t;20~30m纜風繩:15m以下一道，以上每5,6m增設一道;卷揚機:常用0.5,1t，手制動、電磁制動，快速,?3.2砌筑施工工藝,3.2.1磚砌體施工,1.磚墻砌筑工藝(1)抄平放線在防潮層或樓面上用水泥砂漿或C10細石混凝土按標高墊平。按龍門板、外引樁或墻上標志，在基礎或砌體表面彈墻軸線、邊線、門窗洞口線。,(2)排磚撂底:(1)目的:搭接錯縫合理;灰縫均勻;減少打磚。(2)要求:清水墻面不許有<丁頭的磚塊;門窗口兩側(cè)排磚一致;不隨意變活,,窗口上下、各樓層排法不變不游丁走縫——上下灰縫一致對準。,(3)立皮數(shù)桿皮數(shù)桿——畫有洞口標高、磚行、灰縫厚、插鐵埋件、過梁、樓板位置的木桿繪制要求:灰縫厚8,12mm，冬季8,10mm;每層樓為整數(shù)行，各道墻一致;樓板下、梁墊下用丁磚。豎立:先抄平再豎立;立于外墻轉(zhuǎn)角處及內(nèi)外墻交界處;間隔10,12m;牢固(4)鋪灰砌筑(先砌墻角，以便掛線，砌墻身)a.立角:高度?5皮，留踏步槎，依據(jù)皮數(shù)桿，勤吊勤靠。b.掛線:(控制墻面平整垂直)12、24墻單面掛線