1、模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 建筑施工技术 建筑施工技术教研室 马秀颖 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1、土方工程施工具有以下特点： (1) 工程量大、劳动强度高。 (2) 施工条件复杂。 (3) 受场地限制。 1 1.1.1 .1.1 土的分类及工程性质土的分类及工程性质 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、 砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土 机、挖土机施工； 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松 土，部分
2、用爆破的方法施工； 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。 土的工程分类与现场鉴别方法见表见表1.11.1所示所示。 2.2.土的分类与鉴别土的分类与鉴别 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 表1.1 土的工程分类与现场鉴别类与现场鉴别方法 土的分 类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KSKs 一类土 (松软土) 砂，亚砂土，冲积砂土层，种 植土，泥炭(淤泥) 1.0 81. 17 1.0 11. 03 能用锹、锄头挖掘 二类土 (普通土) 亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎 石、卵石的砂，种植土，填筑 土及亚砂土 1.1 41. 28 1.0 21. 05 用锹、锄
3、头挖掘， 少许用镐翻松 三类土 (坚土) 软及中等密实粘土，重亚粘土， 粗砾石，干黄土及含碎石、卵 石的黄土、亚粘土，压实的填 筑土 1.2 41. 30 1.0 41. 07 要用镐，少许用锹、 锄头挖掘，部分用 撬棍 四类土 (砂砾坚 土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土， 粗卵石，密实的黄土，天然级 配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.2 61. 32 1.0 61. 09 整个用镐、撬棍， 然后用锹挖掘，部 分用楔子及大锤 s K 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 土的分 类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KSKs 五类土 (软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页 岩
4、、泥灰岩、白垩土，胶结不 紧的砾岩，软的石炭岩 1.3 01. 45 1.1 01. 20 用镐或撬棍、大 锤挖掘，部分使 用爆破方法 六类土 (次坚石) 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 1.3 01. 45 1.1 01. 20 用爆破方法开挖, 部分用风镐 七类土 (坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、 中粒花岗岩，坚实的白云岩、 砂岩、砾 岩、片麻岩、石灰岩，风化痕 迹的安山岩、玄武岩 1.3 01. 45 1.1 01. 20 用爆破方法开挖 八类土 (特坚 硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩， 坚实的细粒花岗岩、闪长岩、 石英岩、辉长岩
5、、辉绿岩、玢 岩 1.4 51. 50 1.2 01. 30 用爆破方法开挖 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。 1.1.2 1.1.2 土的工程性质土的工程性质 一、一、 土的含水量土的含水量 - 100%100% w s mmm W mm 干湿 干 式中：m湿含水状态土的质量，kg； m干烘干后土的质量，kg； mW 土中水的质量，kg； mS固体颗粒的质量，kg。 土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化， 对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。 (1.1)(1.1) 模块模块1 1 地基与基础工程施工
6、地基与基础工程施工 土的天然密度土的天然密度: : 在天然状态下，单位体积土的质量。它与土 的密实程度和含水量有关。 土的天然密度按下式计算： 二、二、 土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 m V 式中土的天然密度，kg/m3； m 土的总质量，kg； V 土的体积，m3。 (1.2)(1.2) 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 干密度干密度: : 土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表 示： s d m V 式中d土的干密度，kg/m3； mS 固体颗粒质量，kg； V 土的体积，m3。 在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧 密程度。土的干密度愈大，表示土
7、愈密实。土的密实 程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。 (1.3)(1.3) 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 三、三、 土的可松性系数土的可松性系数 土的可松性：土的可松性：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 的这种性质称为土的可松性。 土的可松性用可松性系数可松性系数表示，即 2 1 s V K V 3 1 s V K V (1.4)(1.4) (1.5)(1.5) 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 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参数； 土的最终可松性系数是计算填方所需挖
8、土工 程量的主要参数，各类土的可松性系数见表见表1.1. 1 1所示所示。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 四、四、 土的渗透性土的渗透性 土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质。土的渗透性 用渗透系数表示。 渗透系数：渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m /d表示；它同土的颗粒级配、密实程度 等有关，是人工降低地下水位及选择各 类井点的主要参数。土的渗透系数见表见表1.1. 2 2所示所示。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 表1.2 土的渗透系数参考表 土的名称 渗透系数(m/d) 土的名称渗透系数(m/d) 粘土 0.005 中砂
9、5.0020.00 亚 粘 土 0.0050.10 均质中砂 3550 轻亚粘土 0.100.50 粗砂 2050 黄土 0.250.50 圆 砾 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 细砂 1.005.00 粗砂夹卵石50 100 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 掌握基坑与基槽土方量的计算。掌握基坑与基槽土方量的计算。 掌握场地设计标高的确定和调整。掌握场地设计标高的确定和调整。 掌握掌握“零线零线”位置的确定方法。位置的确定方法。 掌握场地平整土方量的计算。掌握场地平整土方量的计算。 模块模块1 1 地基与
10、基础工程施工地基与基础工程施工 任务任务1.2 1.2 基坑基坑( (槽槽) )开挖开挖 基坑土方量计算基坑土方量计算 图图1-1 1-1 基坑土方量计算基坑土方量计算 102 (4) 6 H VAAA 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 任务任务1.2 1.2 基坑基坑( (槽槽) )开挖开挖 基槽土方量计算基槽土方量计算 图图1-2 1-2 基槽土方量计算基槽土方量计算 1 1102 (4) 6 L VAAA 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 1 1 场地设计标高的确定场地设计标高的确定 模块模块1 1 地基与基
11、础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算土方量汇总计算土方量汇总 划分方格网划分方格网 计算零点位置计算零点位置 计算方格挖、填方量计算方格挖、填方量 边坡工程量计算边坡工程量计算 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 依据已有地形图依据已有地形图( (一般用一般用1/5001/500的地形图的地形图) )划分划分 成边长相等的若干个方格网，尽量与测量的纵、成边长相等的若干个方格网，尽量与测量的纵、 横坐标
12、网对应，方格网一般采用横坐标网对应，方格网一般采用20m20m20m20m4040 mm40m40m，将相应的设计地面标高和自然地面标，将相应的设计地面标高和自然地面标 高分别注在方格点的右上角和右下角。高分别注在方格点的右上角和右下角。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算零点位置计算零点位置 图图1-10 1-10 零点位置计算零点位置计算 零点的位置可按下列公式零点的位置可按下列公式 计算计算 1 1 12 h xa hh 2 2 12 h xa hh 模块模块1 1 地基与基
13、础工程施工地基与基础工程施工 一点填一点填 方或挖方或挖 方方( (三角三角 形形) ) 1 1 计算公式计算公式图示图示项目项目序号序号 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算方格挖、填方量计算方格挖、填方量 2 3 6 a h V 表表1-3 1-3 常用方格网点计算常用方格网点计算 当当bc=a时，时， 3 1 236 hbch Vbc 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 两点填方两点填方 或挖方或挖方 ( (梯形梯形) ) 2 2 计算公式计算公式图示图示项目项目序号序号 1.1.21.1.2 土方计算土方计算
14、2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算方格挖、填方量计算方格挖、填方量 表表1-3 1-3 常用方格网点计算常用方格网点计算 13 ()() 248 bcha Vabc hh 24 ()() 248 deha Vade hh 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算方格挖、填方量计算方格挖、填方量 表表1-3 1-3 常用方格网点计算常用方格网点计算 序序 号号 项目项目图示图示计算公式计算公式 3 3 三点填方三点填方 或挖方或挖方( (五五 角形角形) ) 2 2 1
15、24 () 25 () 25 bch Va bc hhh a 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 计算方格挖、填方量计算方格挖、填方量 表表1-4 1-4 常用方格网点计算常用方格网点计算 序序 号号 项目项目图示图示计算公式计算公式 4 4 四点填方四点填方 或挖方或挖方( (正正 方形方形) ) 22 1234 () 44 aa Vhhhhh 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算
16、 边坡工程量计算边坡工程量计算 图图1-10 1-10 边坡示意图边坡示意图 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 边坡工程量计算边坡工程量计算 三角三角 棱锥体棱锥体 三角三角 棱柱体棱柱体 11 1 1 3 VAl 12 14 2 AA Vl 4 4102 (4) 6 l VAAA 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 2 2 场地平整的土方量计算场地平整的土方量计算 分别将挖方区分别将挖方区( (或填方区或填方区) )所有方格计
17、算的土所有方格计算的土 方量和边坡土方量汇总，即得到该场地挖方和填方量和边坡土方量汇总，即得到该场地挖方和填 方的总土方量。方的总土方量。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.21.1.2 土方计算土方计算 3 3 土方平衡调配土方平衡调配 土方工程施工前应进行挖、填方的平衡计土方工程施工前应进行挖、填方的平衡计 算，综合考虑土方运距最短、运程合理和各个算，综合考虑土方运距最短、运程合理和各个 工程项目的合理施工程序等，做好土方平衡调工程项目的合理施工程序等，做好土方平衡调 配，减少重复挖运。配，减少重复挖运。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 土
18、方调配原则 1.1.2 1.1.2 土方计算土方计算 （1）挖、填平衡和运距最短。 （2）近期施工与后期利用相结合。 （3）分区与全场相结合考虑。 （4）尽可能与大型地下建筑的施工相结合。 （5）选择恰当地调配方向、运输路线，充分发 挥功效。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 u学习与审查图纸 u清理场地 u修筑临时设施与道路 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 土壁稳定，主要是土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一 旦失去平衡，土壁就会塌方。
19、造成造成土壁塌方的主要原因有：土壁塌方的主要原因有： (1) 边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开 挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 (2) 雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低， 是造成塌方的主要原因。 (3) 基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于 动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 （3）土方边坡 （a）直线形 （b）折线形 （c）阶梯形 土方边坡坡度= m=称为坡度系数； 当边坡高度为h时，边坡宽度为b=mh。 m h
20、bb h :1 1 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管 沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但深度不宜 超过下列规定： v 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)：1.0m； v 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土： 1.25m； v 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)：1.5m； v 坚硬的粘土： 2m。 挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅
21、助工作施工准备与辅助工作 防止边坡塌方的主要措施 1)严格按规范的要求正确留置边坡，放足边坡。 2）基坑（槽）边缘堆置土方，建筑材料，以及有运输工具和 机械通过时，应与基坑（槽）边缘保持一定距离。 3）做好基坑（槽）周围的地面排水河防水工作，严防雨水、 施工用水等地面水侵入边坡土体。 4)基坑（槽）开挖后，可采用塑料薄膜覆盖、水泥砂浆抹面、 挂网抹面、喷浆、砌石压坡等方法进行防护，防止失稳。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1.1.31.1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 横撑式横撑式 支护结构支护结构 板桩式板桩式 支护结构支护结构 重力式重力式 支护结构支护
22、结构 基坑基坑( (槽槽) )支护结构的形式支护结构的形式 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 在开挖基坑（槽）或管沟时，如果地质和场地 周围条件允许，采用放坡开挖，比较经济。 但在建筑物密集地区施工时，常因受场地的限 制而不能放坡，或放坡所增加的土方量很大， 或有防止地下水渗入基坑要求时，可采用设置 土壁支撑或支护，以保证施工的顺利和安全， 并减少对相邻已有建筑物等的不利影响。 n1.1.31.1.3 施工准施工准备与辅备与辅助工作助工作 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 工程特点、开挖深度工程特点、开挖深度 采用土壁支护应根据采用土壁支护应根据 地质条
23、件、地下水位地质条件、地下水位 临近建筑物的情况临近建筑物的情况 施工方法施工方法 要求：牢固可靠；经济合理；确保安全要求：牢固可靠；经济合理；确保安全 钢（木）支撑钢（木）支撑 板桩板桩 常用方法：常用方法： 灌注桩灌注桩 深层搅拌桩深层搅拌桩 地下连续墙地下连续墙 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 u基坑支护失效实例基坑支护失效实例 19941994年年9 9月月 上海黄浦区上海黄浦区 某大厦基坑某大厦基坑 支护靠马路支护靠马路 40m40m长支撑破长支撑破 坏，坏，600600厚地厚地 下连续墙倒下连续墙倒 塌。塌。 基坑挖深基坑挖深 23.5m23.5m。 原因为设
24、原因为设 计、施工和计、施工和 监测多方面监测多方面 。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 u基坑支护屈曲实例基坑支护屈曲实例 角撑受压平面角撑受压平面 外失稳外失稳 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。横撑式支撑根 据挡土板的设置方向不同，分为水平式支撑和垂直式支 撑。 (a) 间断式水平挡土板支撑 (b) 垂直挡土板支撑 1水平挡土板；2立柱；3、6工具式横撑； 4垂直 挡土板；5横楞木 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 水平式支撑： 挡土板间断或连续的水平放置。 间断式水平挡土板支撑适于能保持直
25、立壁的干土 或天然湿度的黏土，深度在3m以内。 连续式水平挡土板支撑适于较潮湿的或散粒的土， 深度在5m以内。 垂直式支撑： 间断或连续的挡土板垂直放置。 适于土质较松散或湿度很高的土，地下水较少， 深度不限。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 2 2）基坑支护结构）基坑支护结构 一般根据地质条件、基坑开挖深度、对周围环 境保护要求及降排水情况等选用。 设计时：首先要考虑安全可靠性，其次要满足 本工程地下结构施工的要求，并应尽可能降低 造价和便于施工。 包括挡墙与支撑（拉锚）两部分 按受力不同分：重力式支护结构、非重力式支 护结构、边坡稳定式支护。 模块模块1 1 地基与基
26、础工程施工地基与基础工程施工 非重力式支护结构按支护结构支撑系统的不同分 为：悬臂式支护结构、内撑式支护结构和坑外锚 拉式支护结构。 按挡墙所选用的材料不同分：钢板桩、钢筋混凝 土桩、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩、旋喷桩 等排桩挡墙。 土钉墙挡土墙属于边坡稳定式支护法，深层搅拌 水泥土桩和旋喷桩幕墙属于重力式支护结构，其 他均属于非重力式支护结构。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 某住宅楼，地下室一层，挖深某住宅楼，地下室一层，挖深6m6m，采用，采用水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩支护技术。支护技术。 深层搅拌水泥土桩挡墙深层搅拌水泥土桩挡墙 模块模块1 1 地基与基础工程施工
27、地基与基础工程施工 原理：利用深层搅拌机在边坡土体需要加固的范 围内，将软土与固化剂强制拌和，使软土硬结成 具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土， 称为水泥土搅拌桩。 水泥土桩相互搭接硬化后即形成具有一定强度的 壁状挡墙，具有挡土、截水双重功能。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 可分为深层搅拌桩、粉喷水泥搅拌桩和高压旋喷 桩等，既可挡土又可止水，其中深层搅拌水泥土 挡墙广泛用于软土地区（淤泥质土，地基承载力 120kPa粘性土）的深基坑工程，挖深8m。 一般靠自重和刚度进行挡土， 适用于深度为4-6m的基坑，最大可达7-8m。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与
28、基础工程施工 （1 1） 构造要求构造要求 水泥土桩挡墙的截面多采用连续式和格栅形。当 采用格栅形时，水泥土桩的置换率（水泥土桩面 积与格栅总面积之比）为0.6-0.8。 在软土地区当基坑开挖深度h5m，可按经验取 墙体宽度B=（0.6-0.8）h，嵌入基底下的深度hd= （0.8-1.2）h。 水泥土桩之间的搭接宽度，考虑截水作用时不宜 小于150mm，不考虑截水作用时不宜小于100mm。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 图2.16 水泥土桩挡墙的一般构造 a）水泥土桩挡墙剖面；b）连续式劲性水泥土桩挡墙平面；c）格栅式平面布置 1-搅拌桩；2-插筋；3-面板；4-H型
29、钢 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 水泥土桩加固强度随水泥掺入比而异，一般掺入 比取12%-14%，采用32.5级普通硅酸盐水泥。 可掺加木钙、三乙醇胺、氯化钙、硫酸钠等外加 剂，改善水泥土桩的性能和提高早期强度。 水泥土桩的28天强度不应低于0.8MPa。 为了提高水泥土桩挡墙的刚度和抗弯能力，可在 顶部插入钢筋，也可插入H型钢，并将水泥掺入比 提高至20%，构成劲性水泥土搅拌桩（或称SMW工 法），该法可用于8-10m深的基坑。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 （2）水泥土墙的计算 a.抗倾覆稳定验算 b.抗滑动稳定验算 c.深层搅拌水泥土桩墙的
30、施工 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 3 3）土钉支护）土钉支护 土钉支护：在土体内嵌入一定长度和分布密度的土钉 体，与土共同作用，用以弥补土体自身强度的不足。 土钉墙由被加固土体、土钉群和喷射混凝土面板组成， 形成一个以土挡土的类似重力式的挡土墙。 机理：不仅提高了土体整体刚度，增加边坡的稳定性， 使基坑开挖的坡面保持稳定，而且弥补了土体抗拉和 抗剪强度低的弱点，通过相互作用，土体自身结构强 度的潜力得到充分发挥，显著提高了整体稳定性。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 分为：不注浆和钻孔注浆两种
31、。分为：不注浆和钻孔注浆两种。 l不注浆土钉不注浆土钉: :分为打入型和射入型。分为打入型和射入型。 前者是用气动土钉机将长度不超过前者是用气动土钉机将长度不超过6m6m的小的小 型角钢打入土内。型角钢打入土内。 后者是用气动射钉机将后者是用气动射钉机将252538mm38mm的粗钢筋的粗钢筋 或钢管射入土内或钢管射入土内( (长度长度6m6m以内以内) )。 钻孔注浆土钉钻孔注浆土钉 适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维 护。全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维护。全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维 护。护。 土钉墙类型土钉墙类型 模块模块1 1 地基与基础
32、工程施工地基与基础工程施工 （1）土钉支护的构造 采用16-32mm的HRB335级以上螺纹钢筋，长度为开挖 深度的0.5-1.2倍，间距为12m，与水平夹角一般为10 -20； 钢筋网采用直径为610mm的HPB235级钢筋，间距150 300mm； 混凝土面板采用喷射混凝土，强度等级不低于C20， 厚度80200mm，通常为100mm； 注浆采用强度不低于20MPa的水泥净浆； 承压板采用螺栓将土钉和混凝土面层有效连接成整 体。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 (a) 土钉剖面 (b) 土钉面层喷锚 图2.25 土钉墙示意图 1长度为坑深0.81.2倍的土钉锚固体；2
33、喷射混凝土面层厚100；3加强钢筋；4钢筋网 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 开挖工作面。分段分层进行，分层开挖深度主 要取决于与暴露坡面的“直立”能力。基坑开挖和 土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。 考虑到土钉施工设备，分层开挖至少要6m宽。开 挖长度取决于交叉施工期间能保持坡面稳定的坡 面面积。当要求变形小时，开挖可按两段长度分 先后施工，纵向长度一般为l0m。在机械开挖后， 应辅以人工修整坡面，坡面平整度允许偏差为2 0mm，喷射混凝土支护之前，坡面虚土应予以清除。 n（2）土钉支护的施工 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 喷射混凝土。
34、尽快做第一层喷射混凝土，防止 土体松弛和崩解，厚度不宜小于4050mm。混凝 土水泥最少含量为400kg/m3。 设置土钉。包括定位、成孔、设置钢筋、注浆 等工序。钻孔工艺和方法与土层条件、施工单位 的设备和经验有关。 铺设钢筋网。钢筋网应在喷射第一层混凝土后 铺设，钢筋与第一层喷射混凝土的间隙不小于20m m。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层 钢筋网被覆盖后铺设，另外钢筋网与土钉应连接 牢固。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 设置排水系统。施工时应提前沿坡顶挖设排水 沟排除地表水，并在第一段开挖喷射混凝土期间 可用混凝土做排水沟覆面。 模块模块1 1 地基与基础
35、工程施工地基与基础工程施工 4 降低地下水位降低地下水位 基坑（或沟槽）底面标高低于地下水位时,需做好 排水和降水工作，保持开挖土体的干燥。 排除地面水（包括雨水、施工用水、生活污水等） 一般采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土 堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，使用临 时性排水设施与永久性排水设施相结合的办法。 基坑降水的办法有集水井降水法和井点降水法。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 集水井降水法一般宜用于降水深度较小且地层中 无流砂时；如降水深度较大，或地层中有流砂， 或地处软土地区，应尽量采用井点降水法。 不论采用哪种方法，降水工作都要持续到基础施 工完毕并回
36、填土后才停止。 1）集水井降水法 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1） 集水井降水法集水井降水法 集水井降水法是在基坑开挖 过程中，沿坑底周围或中央 开挖有一定坡度的排水沟， 在坑底每隔一定距离设一个 集水坑，地下水通过排水沟 流入集水坑中，然后用水泵 抽走。 集水坑降水集水坑降水 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 图2.26 集水井降水 1排水沟；2集水井；3水泵 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 集水井应设置在基础范围以外的边角处。 间距应根据基坑渗水量大小、基坑平面形状和尺 寸、水泵的抽水能力，确定集水井的数量和间距。 一
37、般每20-40m设置一个，集水井的直径或宽度为0. 6-0.8m，其深度随挖土而不断加深，要保持井底 低于挖土工作面0.7-1.0m。 但基坑挖至设计标高后，井底应低于基坑底12m， 并铺设碎石滤水层，以免长时间抽水将泥砂抽出， 使基底土结构遭受破坏。 集水井设置 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 集水井降水法由于设备简单、排水方便，费用 较低，采用较为普遍，宜用于粗粒土层（因为 土粒不致被水流带走）和渗水量小的黏性土。 当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细砂， 发生流砂现象，导致边坡坍塌，坑底隆起，施 工条件恶化，无法继续土方施工。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地
38、基与基础工程施工 2 2）井点降水法）井点降水法 在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的 滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水 位降落到坑底以下，同时在基坑开挖过程中仍不 断抽水。这样，可使所挖的土始终保持干燥状态， 从根本上防止流砂发生，改善了工作条件，同时 土内水分排除后，边坡可改陡，以减小挖土量。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 表1-10 降水类型及适用条件 井点类型渗透系数（m/d）降水深度（m） 单级轻型井点 0.150 36 m 多级轻型井点 0.150 612 喷射井点0.12820 电渗井点 0.1根据选用的井点确定 管井井点2020035
39、深井井点102501530 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 轻型井点法 沿基坑的四周将许多直径较细的井点管埋入地下 蓄水层内，井点管的上端通过弯联管与总管相连 接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出， 这样便可将原有地下水位降至坑底以下 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 井点管井点管 总管总管 弯连管 轻型井点降水系统轻型井点降水系统 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 轻型井点降水现场轻型井点降水现场 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 真空泵真空泵 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1）轻
40、型井点设备 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。 （1）管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总 管等。 滤管：直径宜为38mm 55mm，长度为1.01.5m， 管壁上钻有直径为1218mm 的小圆孔，外包以两 层滤网。内层细滤网宜采用35孔 /m2的铜丝布 或尼龙丝布，外层粗滤网宜采用0.81孔/m2的塑 料纱布。为使水流畅通，避免滤孔淤塞时影响水 流进入滤管，在管壁与滤网间用小塑料管(或铁丝) 绕成螺旋形隔开。滤网的外面用带孔的薄铁管， 或粗铁丝网保护。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 井点管：直径为38mm 或51mm的钢管，其长度为 57m，可整根或分节组成。
41、弯联管：宜装有阀门，以便检修井点。近年来， 也有采用透明塑料管的，能随时看到井点管的工 作情况。 总管：宜采用直径为100127mm 的钢管，总管每 节长度为4m，其上每隔0.8m 或1.2m设有一个与井 点管连接的短接头。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 2）轻型井点布置 轻型井点布置，根据基坑大小与深度、土质、地 下水位高低与流向、降水深度要求等而定。井点 布置得是否恰当，对井点施工进度、使用效果影 响较大。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 (1) 平面布置 单排井点：当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深 度不超过5m 时，布置在地下水流的上游一侧
42、，其 两端的延伸长度一般以不小于坑(槽)宽为宜。 双排井点：如基坑宽度大于6m 或土质不良。 环形井点：当基坑面积较大时，有时为了施工需要， 也可留出一段(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、 工程性质等确定，可采用0.8m1.6m，不超过2m， 在总管拐弯处或靠近河流处，井点管应适当加密， 以保证降水效果。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1）单排井点布置）单排井点布置 中部中部 地下水上游地下水上游 大于基坑宽大于基坑宽 透水层透水层 HHhi L 1 6m 降水降水6m 降水
43、降水5m 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100120m。 采用多套抽水设备时，井点系统要分段，各段长度应大致 相等，其分段地点宜选择在基坑拐弯处，以减少总管弯头 数量，提高水泵抽吸能力。 泵宜设置在各段总管的中部，使泵两边水流平衡。 采用环形井点时，应在泵对面(即环圈一半处)的总管上装 设阀门。 多套抽水设备的环形井点，宜分段装设阀门，以免管内水 流紊乱，影响抽水效果。 如环形井点分段位于拐弯处，也可将总管断开。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 3）轻型井点施工 包括施工准备、井点系统安装与使用及井点拆除。 准备
44、工作：井点设备、动力、水源及必要材料的 准备，开挖排水沟，观测附近建筑物标高以及实 施防止附近建筑物沉降的措施等。 埋设井点程序：排放总管埋设井点管接通井 点与总管安装抽水设备试运行正式抽水。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 （4）井点管使用 保证连续不断地抽水，并准备双电源，按照正常出 水规律操作。 抽水时需要经常观测真空度以判断井点系统工作是 否正常。真空度一般应不低于55.366.7kPa，并 检查观测井中水位下降情况。如果有较多井点管发 生堵塞，影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲 洗或拔出重埋。 轻型井点使用时，一般应连续抽水，特别是开始阶 段。时抽时停，滤网易
45、堵塞，也容易抽出土粒，使 出水混浊，并会引起附近建筑物由于土粒流失而沉 降开裂；同时由于中途停抽，地下水回升，也会引 起土方边坡坍塌等事故。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1.1.4 .1.4 土方机械化施工土方机械化施工 1 1土方工程施工中常用的土方机械土方工程施工中常用的土方机械 土方的开挖、运输、填筑和压实等施工过程应尽量土方的开挖、运输、填筑和压实等施工过程应尽量 采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进 度。度。 土方工程施工机械的种类繁多，有推土机、铲运机、土方工程施工机械的种类繁多，有推土机、铲
46、运机、 平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机和各种辗压、平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机和各种辗压、 夯实机械等。而在房屋建筑工程施工中，尤以夯实机械等。而在房屋建筑工程施工中，尤以推土机推土机、 铲运机铲运机和和单斗挖土机及装载机单斗挖土机及装载机应用最广应用最广。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1土方工程施工中常用的土方机械土方工程施工中常用的土方机械 推土机施工推土机施工 图图1-27 1-27 推土机外形推土机外形 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 轮胎式推土机轮胎式推土机 履带带式推土机 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与
47、基础工程施工 1 1土方工程施工中常用的土方机械土方工程施工中常用的土方机械 推土机施工推土机施工 推土方法推土方法 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 施工方法： 下坡铲土。重力作用以增加推土能力和缩短推土时间； 最大坡度在15以内为宜。 分批集中，一次推送。较硬的土中。 并列推土。两台或三台推土机并列推土，以减少土的 散失，提高生产效率。 槽形推土。原槽推土、减少土散失；土埂跨铲法推土 （当土槽推至一定深度(一般为0.40.5m)后，则转而推 土埂(其宽度约为铲刀宽度的一半)的土，可以很方便地将 土埂的土推走） 铲刀上附加侧板。铲刀两边装上侧板，以增加铲刀前 的土方体积。
48、 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 图2.39 下坡推土法 图2.40 槽形推土法和并列推土法 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 多用于场地清理和平整，开挖深度在1.5m以内的基 坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。 后加装松土装置，破、松硬土和冻土，能牵引无动 力的土方机械如拖式铲运机、羊足碾等。 推土机可推挖一至三类土，经济运距在100m以内，3 060m时经济效率最好。 推土机的生产效率主要取决于推土板推移土的体积 及切土、推土、回程等工作的循环时间。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1土方工程施工中常用的土方机械
49、土方工程施工中常用的土方机械 铲运机施工铲运机施工 图图1-28 1-28 自行式铲运机自行式铲运机 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 1 1土方工程施工中常用的土方机械土方工程施工中常用的土方机械 铲运机施工铲运机施工 图图1-29 1-29 拖式铲运机拖式铲运机 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 拖式铲运机拖式铲运机 自行式铲运机自行式铲运机 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 铲运机对行驶道路的要求较低，操纵灵活，行驶 速度快，生产率高，费用低。 适用于地形起伏不大，坡度在15以内的大面积 场地平整，担心基坑、沟槽开挖，填筑路基等
50、工 作。宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土， 硬土需松土机预松后才能开挖，但不适于在砾石 层、冻土地带和沼泽区施工。 拖式铲运机的运距以800m以内为宜，300m左右效 率最高。自行式铲运机的经济运距为8001500m， 在规划运行路线时，应力求符合经济运距的要求。 模块模块1 1 地基与基础工程施工地基与基础工程施工 铲运机开行线路和施工方法: (1) (1) 铲运铲运机的开开行路线线 环形路线。常用路线。优点是一个循环能完成 多次铲土和卸土，减少铲运机的转弯次数，提高 工作效率;为防止机件单侧磨损，应避免仅向一侧 转弯。 8字形路线。铲土与卸土，轮流在两个工作面 上进行;每一循环能完
