1、土木工程施工,王繼果4220,1,2,第一章 土方工程,研究?jī)?nèi)容：土方施工基本知識(shí)和相關(guān)施工技術(shù),內(nèi)容：場(chǎng)地平整、基坑開(kāi)挖、路堤開(kāi)挖、地坪填土、基坑 回填、邊坡支護(hù)、排水、降水,基本概念： 定義：土方的開(kāi)挖、回填及相關(guān)準(zhǔn)備工作、輔助工作；,特點(diǎn)：工程量大、工期長(zhǎng)、施工條件復(fù)雜、受環(huán)境（氣 候、水文、地質(zhì)、場(chǎng)地、法規(guī)）影響大,3,工程施工中，土在中國(guó)區(qū)域性差別大，各地區(qū)的土方施工難度大不相同。江蘇、上海多為地下水豐富的淤泥質(zhì)土，土方開(kāi)挖施工一般要將基坑支護(hù)、基坑降、排水和止水綜合考慮。 土方施工的基本流程為：,編制土方施工方案,施工場(chǎng)地平整,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)樁施工,支護(hù)樁施工,降水井施工并預(yù)降水,土方開(kāi)

2、挖,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工,土方回填,4,1.1 土的工程分類(lèi)及性質(zhì),施工時(shí)的難易程度由土類(lèi)的堅(jiān)硬程度。 不同土類(lèi)可以采用不同的施工技術(shù)，有人工、機(jī)械、爆破等方 法，從而有不同的施工成本。,1.1.1土的工程分類(lèi) 土的種類(lèi)繁多，從不同的技術(shù)角度，分類(lèi)方法各異。 按施工時(shí)的難易程度，土可分為八類(lèi)，見(jiàn)下圖。,5,1.1.2土的性質(zhì) 1、土的可松性 1)定義 土的可松性是指在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開(kāi)挖后組織被破壞，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)也不能恢復(fù)其原來(lái)體積的特性。,6,土體體積變化是由于土顆粒間距變化的結(jié)果。,2）應(yīng)用： 土方計(jì)量采用V1，土方運(yùn)輸采用V2，土方回填采用V3,其中：V1-土在自然狀態(tài)下

3、的體積； V2-土經(jīng)開(kāi)挖后松散體積； V3-土經(jīng)填土壓實(shí)后的體積。,7,8,2、土的含水量 1)定義 土的含水量是土中所含水與土的固體顆粒間的重量比，以百分?jǐn)?shù)表示。,式中：G1-土樣總重 G2-烘干后土顆粒凈重 Gw-土樣中水重,2）影響 土體含水量對(duì)邊坡穩(wěn)定性及邊坡支護(hù)有很大影響。,9,3、土的滲透性 1)定義 土的滲透性表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層距離的能力，m/D。,式中：V-滲透水流的速度 K-滲透系數(shù) i -水力坡度 h-水位差 l -滲流路徑,2)影響因素 水滲流速度取決于三個(gè)因素：水位差、滲流路徑、滲透系數(shù),10,4、原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量,式中：S-原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量（

4、cm） P-機(jī)械壓實(shí)的有效作用力（MPa） C-原狀土的抗陷系數(shù)（MPa/cm）,原狀土經(jīng)機(jī)械往返壓實(shí)或經(jīng)其他壓實(shí)措施后，會(huì)產(chǎn)生一定的沉陷。,11,1.2 土方工程量計(jì)算,1.2.1場(chǎng)地標(biāo)高的確定 場(chǎng)地標(biāo)高大多根據(jù)城市規(guī)劃、小區(qū)規(guī)劃確定。如圖,12,1.2.2基坑、基槽土方量計(jì)算 1、基坑土方量計(jì)算,13,14,計(jì)算流程 分析基坑開(kāi)挖參數(shù)基坑范圍、深度 L1-地下室外墻中心線距離，設(shè)計(jì)確定 L2-地下室外墻與基坑坡腳間距離，由施工工藝確定 L3-基坑坡度水平投影，由場(chǎng)地情況、地質(zhì)條件設(shè)計(jì)確定 H -現(xiàn)狀地面（或設(shè)計(jì)室外地面）與基坑設(shè)計(jì)底面高差,計(jì)算土方量,15,2、基槽土方量計(jì)算,16,計(jì)算流

5、程 分析開(kāi)挖參數(shù)基槽范圍、深度 L1-箱涵尺寸，設(shè)計(jì)確定 L2-箱涵與基槽坡腳間距離，由施工工藝確定 L3-基槽邊坡水平投影，由場(chǎng)地情況、地質(zhì)條件設(shè)計(jì)確定 H -現(xiàn)狀地面（或設(shè)計(jì)地面）與箱涵設(shè)計(jì)底面高差,計(jì)算土方量 分段，計(jì)算各段土方量， 上圖中基槽分為AB、BC、BD三段，取AB段,17,1.3土方邊坡與支護(hù) 1.3.1土方工程施工前的準(zhǔn)備工作 1、場(chǎng)地清理； 2、排除地面水； 3、修筑好臨時(shí)道路及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施； 4、做好材料、機(jī)具及土方機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)工作； 5、做好土方工程測(cè)量、放線工作； 6、做好邊坡穩(wěn)定、基坑（槽）支護(hù)、降低地下水等工作。,1.3.2土方邊坡放坡 1、放坡 邊坡放坡

6、是指滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的情況下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行土方 開(kāi)挖或填方時(shí)使土體形成一自然坡度以防止土體失穩(wěn)，無(wú)須對(duì)土 體進(jìn)行處理或加固的施工方法。 土方放坡往往由土方開(kāi)挖公司在施工方案中考慮即可，無(wú)須報(bào)建,18,19,基坑放坡大開(kāi)挖是一種最簡(jiǎn)單的基坑施工方法，優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，相對(duì)措施費(fèi)用不高；缺點(diǎn)是周邊場(chǎng)地要空曠，開(kāi)挖和回填土方量大。放坡坡度的大小與地區(qū)土質(zhì)有關(guān)。,大型基坑放坡開(kāi)挖，坡面噴混凝土保護(hù),管井井點(diǎn)降水,20,坡面掛網(wǎng)噴射混凝土,21,2、放坡形式 土方邊坡坡度以其高度H與其底寬B之比表示。,22,2、放坡形式 土方邊坡坡度以其高度H與其底寬B之比表示。 邊坡可做成直線形、折線形或踏步形。,

7、3、邊坡穩(wěn)定 1）破壞形式,23,2）破壞原因,（2）土體內(nèi)剪應(yīng)力增加 邊坡上面荷載增加，尤其是附近有動(dòng)荷載； 因下雨使土的含水量增加，因而使土體增重，并在土中滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力； 土體裂縫中的水產(chǎn)生靜水壓力。,（1）抗剪強(qiáng)度降低 氣候的變化使土質(zhì)松散； 粘土中的夾層因浸水而發(fā)生潤(rùn)滑作用； 飽和細(xì)砂、粉砂因受振動(dòng)而液化。,24,南京古南都飯店基礎(chǔ)施工中，由于山坡土質(zhì)為雜填土，基坑開(kāi)挖中出現(xiàn)了山坡邊坡塌方，危及了山坡上的房屋安全。,發(fā)生邊坡塌方的部位,25,1.3.3邊坡支護(hù) 當(dāng)場(chǎng)地條件不允許或根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求不能放坡的情況下，需 要進(jìn)行基坑支護(hù)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。,1、基坑支護(hù)形式 根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力

8、特點(diǎn)可以分為以下幾種基本類(lèi)型：,土釘墻結(jié)構(gòu)； 水泥土墻； 樁墻結(jié)構(gòu)； 拱墻結(jié)構(gòu),26,1.3.3邊坡支護(hù) 當(dāng)場(chǎng)地條件不允許或根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求不能放坡的情況下，需 要進(jìn)行基坑支護(hù)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。,1）基本概念 （1）定義 在土體中放置一定長(zhǎng)度和分布密度的土釘體，對(duì)土體進(jìn)行原位 加固，并與噴射砼面共同作用，形成一類(lèi)似重力擋墻的結(jié)構(gòu)體 系，以此抵抗墻后土壓力，從而保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定。,2、土釘墻結(jié)構(gòu),27,南京玄武湖隧道工程施工梁洲段的土壁支護(hù)采用了土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)。,鉆孔，插入鋼筋或螺旋管，灌漿，形成土釘,28,（2）組成部分 原位土；土釘群；砼面層；排水系統(tǒng),29,30,（3）機(jī)理 復(fù)合體 彌補(bǔ)土體抗拉、抗

9、剪強(qiáng)度的缺點(diǎn)； 提高邊坡整體穩(wěn)定性。,（4）優(yōu)點(diǎn) 施工效率高，工期短 施工設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作面小 對(duì)環(huán)境影響小,（5）適用范圍 土釘墻適合于地下水位以上或經(jīng)排水措施后的雜填土、N值在3 以上的黏土、粉土、黃土及N值在5以上弱膠結(jié)的砂性土。 土釘墻不宜使用于軟土和腐蝕性土。,31,2）施工工藝 （1）施工準(zhǔn)備 研究勘察報(bào)告，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)地查勘場(chǎng)地條件，編制技術(shù) 方案、施工組織設(shè)計(jì)，組織人員、材料、機(jī)械進(jìn)場(chǎng) （2）工藝流程 開(kāi)挖工作面成孔設(shè)置土釘鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)完成砼面層設(shè) 置排水系統(tǒng),32,基坑開(kāi)挖至一定深度，用小型鉆機(jī)在斜坡上鉆孔，插入粗鋼筋或鋼管作為土釘，孔內(nèi)灌漿。,小型鉆機(jī),33,34,35,36,（3）施工注意事項(xiàng) 分層、分段開(kāi)挖； 機(jī)械開(kāi)挖，人工平整，清理虛土； 控制成孔深度及灌漿質(zhì)量； 及時(shí)施工砼面層； 土釘與鋼筋網(wǎng)應(yīng)連接牢固； 排水系統(tǒng)通暢,37,關(guān)于噴射混凝土 噴射混凝土是借助噴射機(jī)械，利用壓縮空氣做動(dòng)力，將水泥、大砂、石子、水配合的拌合料，通過(guò)高壓管以高速?lài)娚涞绞車(chē)娒嫔嫌不伞?依靠高速?lài)娚鋾r(shí)集料的反復(fù)連續(xù)撞