1、第一章土方工程施工 建筑施工技术课件1第一节 土方工程施工知识2第二节土方边坡与土方工程量计算3第三节基坑（槽）的施工4第四节人工降低地下水位5第五节土壁支撑6第六节土方机械化施工目 录 第一节土方工程施工知识PART一、土方工程施工的特点n土方工程的工程量大，施工工期长，劳动强度大，施工条件复杂，天气变化对施工的影响大。土方开挖的难易程度取决于土质条件和地下水位的深浅等。n土方工程的工程量大，体现在很多方面，比如建筑工地的场地平整，土方工程量可达数百万立方米以上，施工面积达数十平方千米。大型基坑的开挖，有的深达30多米，应尽可能采用机械化施工。n土方工程多为露天作业，受气候、水文、地质等影响
2、较大，难以确定的因素较多。因此在土方工程施工前，应做好施工组织设计，对现场进行踏勘。二、土的工程分类n土的分类方法很多，如按照土的沉积年代、按照颗粒级配、按照密实度分类等。在建筑工程施工中，按照土的开挖难易程度将土分为8类，这也是确定建筑安装工程劳动定额的依据。三、土的组成n土由土颗粒、水和空气组成，我们一般把它们叫作土的固相、液相和气相。这三部分之间的比例关系是不断变化的。三者之间的比例不同，所反映的物理状态也不同，如干燥、湿润，密实、稍密或松散。这些物理指标对评价土的工程性质，进行土的工程分类具有重要意义。土的三相图nm土的总质量（kg），m=ma+mw+ms；nma土中空气的质量（kg）
3、；nms土中固体颗粒的质量（kg）；nmw土中水的质量（kg）；nV土的总体积（m3），V=Va+Vw+VsnVa土中空气体积（m3）；nVw土中水所占的体积（m3）；nVs土中固体颗粒体积（m3）；nVv土中孔隙体积（m3），Vv=Va+Vw。四、土的物理性质n1.土的天然含水量n土的天然含水量是用来表示土的干湿程度，即土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，用来表示，即：=（mw/ms）100%n土的含水量测定方法为：n把土样称量后放入烘箱内进行烘干，温度在100105，直至重量不再减少为止，进行称量。第1次称量为含水状态土的质量G1，第2次称量为烘干后土的质量G2，利用公式可计算出土的含
4、水量。n土的含水量表示土的干湿程度：n土的含水量在5%以内，称为干土；土的含水量在5%30%以内，称为潮湿土；土的含水量大于30%，称为湿土。2.土的天然密度和干密度n土在天然状态下单位体积的质量叫土的密度，用表示，即：=m/Vn干密度是土的固体颗粒重量与总体积的比值，用d表示，即：d=ms/Vn土的密度一般用环刀法测定，即用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，就得到土的天然密度。不同的土密度不同。密度越大，土越密实，强度越高，压缩变形越小。3.土的孔隙比和孔隙率n土的孔隙比是土的孔隙体积（Va）与固体体积（Vs）的比值，用e表示，即：e=
5、Vv/Vsn土的孔隙率是土的孔隙体积（Va）与总体积（V）的比值，符号为n，用百分率表示，即：n=（Vv/V）100%4.土的可松性和可松性系数n天然土经开挖后，体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原的性质，叫土的可松性。n土的可松性的大小用可松性系数表示，分为最初可松性系数和最终可松性系数。n（1）最初可松性系数Ks：Ks=V2/V1n（2）最终可松性系数Ks：Ks=V3/V1n式中，V1土在天然状态下的体积（m3）；nV2土挖出后在松散状态下的体（m3）；nV3土经压（夯）实后的体积（m3）。5.土的渗透系数n土的渗透系数K表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示。根据土的渗
6、透系数不同，可分为透水性土（如沙土）和不透水性土（如黏土）。第二节土方边坡与土方工程量计算PART一、土方边坡n1.土方边坡的概念n在土方工程施工中，为了防止塌方，保证施工安全，在基坑或基槽开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有一定斜度的边坡，或者加临时支撑以保证土壁的稳定。n土方边坡的大小，应根据土质条件，挖方深度、地下水位、排水情况、施工方法，边坡留置时间的长短、边坡上部的荷载情况、相邻建筑的情况等因素综合考虑确定。n土方边坡的稳定，主要是由于土体内土颗粒间存在摩阻力和黏结力，从而使土体具有一定的抗剪强度，当下滑力超过土体的抗剪强度时，就会产生滑坡。n基坑边坡的稳定，主要由土体的抗滑能力来保
7、持。2.边坡坡度n土方边坡坡度以其挖方深度h与边坡底宽b之比来表示，即：土方边坡坡度=1/m=h/bn其中，m=b/h，称为边坡系数。3.边坡形式n土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。边坡可做成直线形、折线形或阶梯形。4.不放坡的最小深度n规范规定，当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑或管沟底面高程时，挖方边坡可挖成直壁而不加支撑，但深度不宜超过下列规定：n密实、中密的沙土和碎石类土（填充物为沙土）：1.0 mn硬塑、可塑的轻亚黏土及亚黏土：1.25 mn硬塑、可塑的黏土及碎石类土（填充物为黏性土）：1.5 mn坚硬的黏土：2.0
8、 m5.边坡坡度值n当土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基底时，深度5 m以内不加支撑的基坑基槽或管沟，其边坡的最陡坡度见表。二、基坑（槽）土方量计算n1.基坑土方量计算n基坑土方工程量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算，即：V=（F1+4F0+F2）n式中，H基坑深度；nF1，F2基坑上、下的底面积；nF0基坑中截面的面积。2.基槽土方量计算n基槽和路堤的土方量计算，可以沿长度方向分段后，按相同的方法计算各段的土方量，再将各段土方量相加即得总土方量，即：V1=（F1+4F0+F2）nV=V1+V2+Vnn式中，V1第1段的土方量；nL1第1段的长度；nV1，V2，Vn各分段的土方
9、量。n【例1.1】已知某基坑底长80 m，底宽60 m。场地地面高程为176.50，基坑底面的高程为168.50，四面放坡，坡度系数为0.5，试计算挖方工程量。n【解】基坑的高度为：H=176.50-168.50=8 mn基坑的上口长度为：80+80.52=88 mn基坑的上口宽度为：60+80.52=68 mnF1=6888=5 984 m2nF2=6080=4 800 m2nF0=6484=5 376 m2n则V=H/6（F1+F0+F2）=8/6（5 984+45 376+4 800）=43 050.67 m3三、场地平整的计算n1.定义n建筑场地通常按总平面图竖向设计要求，设置在一个高
10、程或几个不同高程的平面上。所以土方工程施工时，必须对建筑场地进行平整。场地平整就是将高低不平的天然地面改造成我们所要求的设计的平坦地面。当场地对高程无特殊要求时，一般可以根据在平整前和平整后的土方量相等的原则来确定场地的设计高程，使挖土土方量和填土土方量基本一致，从而减少场地土方施工的工程量，使开挖出的土方得到合理的利用。2.方格网法计算场地平整土方量n（1）划分方格网。n根据已有地形图，将场地划分为若干个方格。方格边长一般为20 m、30 m、40 m，将设计高程和自然地面高程分别标注在方格网点上。n（2）计算零点，标出零线。n 计算各方格角点的施工高度。n 计算零点，标出零线。n零点的位置
11、，是根据方格角点的施工高度用几何法求出。n通过相似三角形的比例关系，可得零点位置公式为：n式中，X零点距角点A的距离（m）na方格边长（m）；nh1，h2相邻两角点填、挖方施工高度（m），以绝对值带入。n（3）计算土方工程量。n计算场地土方量时，先求出各方格的挖、填方土方量和场地周围边坡的挖、填方土方量，把挖、填方土方量分别加起来，就得到场地挖、填方的总土方量。n方格内土方量计算。n场地各方格土方量计算，一般有下列3种类型。na.方格四个角点全部为挖或填方时（见图1.6），其挖方或填方体积为：V=（h1+h2+h3+h4）n式中，a方格边长（m）；nh1，h2，h3，h4方格四个角点挖或填的施
12、工高度（m），以绝对值带入。nb.方格四个角点中，相邻两角点为挖方，另外两角点为填方时见图1.7。nc.方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时见图1.8。n对于后两种情况，即方格的四个角点部分是挖方，部分是填方，挖方或填方的体积分别为：n式中，方格角点中填方施工高度的总和（m），取绝对值；n方格角中挖方施工高度的总和（m），取绝对值；n方格的四个角点施工高度的总和（m），取绝对值。n 边坡土方量计算。na.三角棱锥体边坡体积：n式中，l1边坡的长度（m）；nF1边坡的端面（m2），按下式计算：n其中，m边坡的坡度系数；nh2角点的施工高度。nb.三角棱柱体边坡体积：n式中，F3，F5边坡两端横
13、截面的面积（m2）；nl4边坡的长度（m）。n（4）计算土方总量。n将挖方区和填方区所有方格计算的土方量和边坡土方量分别汇总，即得该场地平整挖方和填方的总土方量。第三节基坑（槽）的施工PART一、基坑（基槽）的开挖技术要求n放灰线时，在地上撒出灰线，标出基础挖土的界限。根据房屋主轴线控制点，确定开挖边线，同时在房屋四周设置龙门板。n基坑（槽）土方开挖时，主要注意以下几方面的问题：n（1）选择合理的施工机械、开挖顺序和开挖路线。n（2）土方开挖施工宜在干燥环境下作业。n（3）不宜在坑边堆置弃土或使用其他重型机械。n（4）应避免超挖。n（5）基坑开挖后，应及时做好坡面的防护工作。n（6）与原有基础
14、保持一定距离。二、基坑（槽）验收n1.检验内容n（1）核对基坑的位置、平面尺寸、坑底高程。n（2）核对基坑土质和地下水情况。n（3）核对地下物体及空洞的位置、深度、形状。n2.检验方法n直接观察法、轻型动力触探法。n3.验槽的目的n验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。4.验槽的方法n（1）观察验槽。n（2）钎探。n钎探方法为：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锤击次数，间接地判断地基土质的情况。打钎分人工和机械两种方法。n 钢钎的规格和数量。n 钎探记录和结果分析。n（3）夯探。n夯探较之钎探方法更为简便，不用复杂的设备而是用铁夯或蛙式打夯机对基槽进行夯击，凭
15、夯击时的声响来判断下卧后的强弱或有无土洞或暗墓。三、土方回填与压实n（一）回填土的选择n（1）为了保证填方工程在强度和稳定性方面的要求，必须正确选择土的种类和填筑方法。n（2）含有大量有机物的土，石膏或水溶性硫酸盐含量大于5%的土，冻结或液化状态的黏土或粉状沙质黏土等，一般不能作填土之用。n（3）填土应分层进行，并尽量采用同类土填筑。n（4）填土必须具有一定的密实度，以避免建筑物的不均匀沉陷。n（5）如采用不同土填筑时，应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下。n（6）在填土施工时，土的实际干密度若大于或等于控制干密度，则符合质量要求。（二）填土压实方法n1.碾压法n碾压法是由沿着表面滚动
16、的鼓筒或轮子的压力压实土壤。n（1）平碾。n适用于碾压黏性和非黏性土。平碾又叫压路机，它是一种以内燃机为动力的自行式压路机，按碾轮的数目分，有两轮两轴式和三轮两轴式。平碾的运行速度决定其生产率，在压实填方时，碾压速度不宜过快，一般碾压速度不超过2 km/h。n（2）羊足碾。n碾轮表面上装有许多羊蹄形的碾压凸脚，一般用拖拉机牵引作业。n2.夯实法n夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土。n夯实法的优点是可以夯实较厚的土层。采用重型夯土机（如1 t以上的重锤）时，其夯实厚度可达11.5 m。但对木夯、蛙式打夯机等夯土工具，其夯实厚度则较小，一般均在200 mm以内。n人
17、力打夯前应将填土初步整平，打夯要按一定方向进行，一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，两遍纵横交叉，分层夯打。夯实基槽及地坪时，行夯路线应由四边开始，然后再夯向中间。n3.振动法n该法是将重锤放在土层的表面或内部，借助振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非黏性土效果较好。四、影响填土压实质量的因素n1.压实功的影响n2.含水量的影响n3.铺土厚度的影响 第四节人工降低地下水位PART一、集水井降水法n集水井降水法是在基坑开挖过程中，沿坑底周围开挖排水沟，排水沟纵坡宜控制在120，在坑底每隔一定距离设一个集水井，地下水通过排水沟流入集水井中，然后用水泵抽走。n水井降水法
18、是一种常用的简易的降水方法集，适用于面积较小、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。n1.集水井设置n为防止基底土结构遭到破坏，在基坑开挖到接近地下水位时，沿坑底周围开挖有一定坡度的排水沟和设置一定数量的集水井。排水沟和集水井应设置在建筑物基础底面范围以外，且在地下水走向的上游。根据基坑涌水量的大小、基坑平面形状和尺寸、水泵的抽水能力等，确定集水井的数量和间距。一般每2040 m设置1个。n集水井的直径或宽度为0.70.8 m，坑的深度要始终保持低于挖土工作面0.81.0 mm。集水井井壁用挡土板支护，井底铺碎石滤水层，以免抽水时泥沙堵塞水泵，并保证基底土结构不受扰动。n2.水泵性能及选用n集水井
19、降水法常用的水泵有离心泵和潜水泵。二、井点降水法n1.井点降水法的原理与作用n井点降水是在基坑开挖前，预先在基坑四周以一定的距离埋入井点管至地下蓄水层内，在土方开挖过程中，利用抽水设备不断从井点管里抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从而保证土方在干燥状态下施工。n井点降水在工程上有以下几方面的作用：n（1）防止挖方边坡受地下水流冲刷而引起塌方。n（2）使地下水位降低到坑底以下，使得挖土工作面在施工中始终保持干燥状态。n（3）当采用板桩作为支护结构时，可减少由水压力产生的横向荷载。n（4）有效地防止了在细沙、粉沙土层中开挖土方时容易发生的“流沙现象”。n（5）降低地下水位可使土体面结，能使土
20、层变得密实，增加地基土的承载能力。n上述几点中，防治“流沙现象”是井点降水的主要目的。n采用集水井降水法开挖基坑时，当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水流入基坑，这种现象称为“流沙现象”。n“流沙现象”的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力。2.井点降水的方法n降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。可根据降水深度、土层渗透系数、技术设备条件等合理选用。n当渗透系数K20 m/d，一般宜选用管井井点装置；n渗透系数K0.1 m/d的土壤，可在轻型井点的内侧增设一些电板，通入直流
21、电，以加速地下水向井点管渗透，此法称为“电渗井点排水法”。n管井井点就是沿基坑每隔一定距离（2050 m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水以降低地下水位。井内水位可降低610 m，适用于渗透系数较大、地下水量大的土层。n当降水深度较大，在管井内用一般水泵满足不了要求时，可改用深井泵，即“深井泵降水法”。它适用于土的渗透系数为1080 m/d、降水深度大于15 m的情况。n（1）轻型井点的设备。n轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。n管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管等组成。n轻型井点设备工作原理见图1.18。（2）轻型井点的布置。n轻型井点的布置应根据基坑的平面形状及尺寸，基
22、坑的深度，土质，地下水位的高低及流向，降水深度要求等确定。n轻型井点的布置分为平面布置和高程布置两个方面。n 平面布置。n当基坑宽度小于6 m，降水深度不超过5 m时，可采用单排线状井点并布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度（见图1.19）。n当基坑面积较大时，采用环状井点布置（见图1.20）。n 高程布置。n高程布置的相关公式为：nHH1+h+iLn式中，H1井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；nh基坑底面至降低后的地下水位线的距离（m），一般为0.51.0 m；ni水力坡度，单排井点取1/51/4，双排井点取1/7，环状井点取1/10；nL井点管至基坑中心的水平距离（m）。（
23、3）轻型井点的计算。n根据井底是否达到不透水层，水井可分为完整井与不完整井。凡滤管底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井，否则称为不完整井。根据地下水有无压力，又分为无压井与承压井，凡是抽取不透水层以上水的井称为无压井，凡是抽取不透水层之间的水的井点，称为承压井。n对于无压完整井的环状井点系统，群井涌水量计算公式为：n式中，Q井点系统的涌水量（m3/d）；nK土的渗透系数（m/d）；nH含水层厚度（m）；ns水位降低值（m）；nR抽水影响半径（m），n常用下式计算：nx0环状井点系统的假想半径（m），对于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于5 时，可按下式计算：n其中，F环状井点系统包围的面
24、积（m2）。n单根井点管的最大出水量，取决于滤管的构造、尺寸和土的渗透系数，可按照下式计算：n式中，q单根井点管的最大出水量（m3/d）；nd滤管的直径（m）；nl滤管的长度（m）；nK土的渗透系数（m/d）。n渗透系数K值的确定是否准确，对计算结果影响较大。渗透系数的测定方法有现场抽水试验和实验室测定两种。对大型工程，一般宜采用现场抽水试验，以获取较为准确的数据，具体方法是在现场设置抽水孔，并在同一直线上设置观察井，根据抽水稳定后观察的水深及抽水孔相应的抽水量计算K值。n为了简化计算，仍可按无压完整井的环状井点系统的涌水量公式计算，但是此时应将式中H换成有效深度H0，H0可查表1.5。当算得
25、H0大于实际含水层厚度H时，则取H值。n承压完整井环状井点涌水量的计算公式为：n式中，M承压含水层厚度（m）；nK，R，x0，s意义同前。n井点管的最少数量由下式确定：n井点管平均间距为：n式中，L总管长度（m）。（4）轻型井点的施工。n井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌沙滤层，以防孔壁塌土。沙滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗沙，填灌均匀，并填至滤管顶上11.5 m，以保证水流畅通。井点填沙后，在地面以下0.51.0 m范围内应用黏土封口，以防漏气。n轻型井点的施工程序为敷设总管，冲孔埋设井点管，安装抽水设备，抽水试运转。n井点管埋设
26、有多种方法。一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300 mm，以保证井管四周有一定厚度的沙滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5 m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无堵塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。n井点管使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源，正常出水规律是“先大后小，先混后清”。n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55.366.7 kPa，并检查观测井中水位下降情
27、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。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用沙砾或黏土填实。第五节土壁支撑PART一、横撑式支撑n开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。n支撑所受的荷载为土压力。土压力的分布不仅与土的性质、土坡高度有关，而且与支撑的变形有关。由于支撑多为随挖、随铺、随撑，支撑构件的钢度不同，撑紧的程度又难以一致，故作用在支撑上的土压力不能按库仑或朗肯土压力理论计算。二、钢板桩n1.槽形钢板桩n这是一种简易的钢板桩支护挡墙，由槽钢正反扣搭接组成。槽钢长68 m，型号由计算确定。由于其抗弯能力较弱，用于深度不超过4 m的基坑，顶部设一道支撑或拉
28、锚。n2.热轧锁口钢板桩（见图1.23）n形式有：U形、Z形（又叫“波浪形”或“拉森形”）、一字形（又叫“平板桩”）、组合型。n工程上比较常用的为U形和Z形两种，基坑深度很大时才用组合型。一字形在建筑施工中基本上不用，在水工等结构施工中有时用来围成圆形墩隔墙。U形钢板桩可用于开挖深度510 m的基坑。由于一次性投资较大，多以租赁方式租用，用后拔出归还。在软土地基地区钢板桩打设方便，有一定挡水能力，施工迅速，且打设后可立即开挖，当基坑深度不太大时往往是考虑的方案之一。（二）钢板桩的施工n1.钢板桩打设前的准备工作n（1）钢板桩的检验与矫正。n 表面缺陷矫正。n先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后
29、用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平。n 端部矩形比矫正。n一般用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整。当修整量不大时，也可直接采用砂轮进行修理。n 桩体挠曲矫正。n腹向弯曲矫正是将钢板桩弯曲段的两端固定在支承点上，用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正。侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行，将钢板桩弯曲段的两端固定在矫正平台的支座上，设置在钢板桩弯曲段侧面的矫正平台上面，间隔一定距离设置千斤顶，用千斤顶顶压钢板桩弯凸处进行冷弯矫正。n 桩体扭曲矫正。n这种矫正较复杂，可视扭曲情况，采用桩体挠曲矫正中的方法矫正。n 桩体截面局部变形矫正。n对局
30、部变形处用千斤顶顶压，大锤敲击与氧乙炔焰热烘相结合的方法进行矫正。n 锁口变形矫正。n用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔焰热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。n（2）导架安装。n导架通常由导梁和围檩桩等组成，它的形式，在平面上有单面和双面之分，在高度上有单层和双层之分。一般常用的是单层双面导架。围檩桩的间距一般为2.53.5 m，双面围檩之间的间距一般比板桩墙厚度大815 mm。n导架的位置不能与钢板桩相碰。围檩桩不能随着钢板桩的打设而下沉或变形。导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效，要用经纬仪和水准仪控制导梁的位置和高程。导架及屏
31、风式打入法见图1.24。n（3）沉桩机械的选择。根据土质情况及钢板桩的类型选择沉桩的机械。2.钢板桩的打设施工n（1）钢板桩打设方式选择。n单独打入法。n屏风式打入法。n（2）钢板桩的打设。n先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。3.铜板桩的拔除n常见的拔桩方法有两种：n一是用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的黏聚力，以克服其拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔出。n二是用重型起重机与振动锤共同拔桩，对于用振动锤拔不出的钢板桩，可采用此法。其方
32、法是在钢板桩上方装一个吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔钢板桩。4.钢板桩土孔处理n对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法有：振浮法、挤密法和填入法。所用材料一般为沙子。（三）钢板桩常见的工程事故及其原因n1.铜板桩的入土深度不够n当钢板桩长度不足或由于挖土超深或基底土过于软弱，在土压力作用下，可能使钢板桩入土部分向外移动，使钢板桩绕拉锚点转动失效，坑壁滑坡。n2.钢板桩本身钢度不足n由于钢板桩截面太小，钢度不足，在土压力作用下失稳而弯曲破坏。n3.拉锚的承载力不够或长度不足n拉锚承载力过低被拉断，或锚碇位于土体滑动面内而失去作用，使钢板桩在土压力作用下向前倾倒。第六节土方机械化
33、施工PART一、土方施工机械n（一）推土机n1.推土机的组成n推土机由推土刀、推架、操纵系统等组成。n2.推土机的类型n（1）按照推土刀的安装形式分为固定推土刀和回转推土刀。n（2）按照行走装置形式分为履带式和轮胎式。n（3）按照工作装置操纵系统分为液压操纵和机械操纵等。n3.推土机的作业内容与方法n作业内容主要有：n（1）挖土深度不大的场地平整，开挖深度不大于1.5 m的基坑，回填基坑和沟槽，堆筑高度在1.5 m以内的路基、堤坝。n（2）平整其他机械卸置的土堆，推送松散的硬土、岩石和冻土。n（3）配合铲运机进行助铲，配合挖掘机施工，为挖土机清理余土和创造工作面。n（4）牵引其他无动力的土方施
34、工机械，如拖式铲运机、松土机、羊足碾等，进行土方其他施工过程的施工。n铲土方法见下。n（1）平整场地：一般平整场地可分两步进行，即先平整高差较大的地方，待整个区域基本平整到高差不大时，再配合测量按高程先整平一小块，然后从已经整平的小块开始，逐刀顺序推平，同时每次重叠3040 cm直到整个区域平整。n（2）泥泞地的推土：在含水量较大的地面或雨后泥泞地上推土时，要注意防止陷车。推土量不宜过大，每刀土要一气推出，在行驶途中尽量避免停歇、换挡、转向、制动等，防止中途熄火后启动困难。n（3）清除硬土（路面或冻土）：排除较硬的土壤时，先应用推土机将硬土破松。如需用推土机推除，可将铲刀改成侧推刀，使一个刀角
35、向下，先将土层破开，然后沿破口逐步将土层排除。n（4）推除块石：推土中如遇大块孤石，可以先将周围的土推掉，使孤石露出土外，再用铲刀试推，如已松动，可将铲刀插到孤石底部并往上提刀，即可将孤石清除。如遇到群石，应从边上顺序一块一块排除，当第1块排除后，可顺着石窝推第2块，直到推完为止。（二）铲运机n1.铲运机的组成n由铲斗（工作装置）、行走装置、操纵机构和牵引机等组成。n2.铲运机的特点n行驶速度快、操纵灵活、运转方便、生产率高。能独立完成铲土、运土、填筑、压实等多项作业。n3.铲运机的运行路线n（1）环形路线。（2）大环形路线。（3）“8”字形路线。（三）单斗挖土机n单斗挖土机是用单铲斗开挖和装
36、载土方的挖掘机械。广泛应用于开挖建筑基坑、沟槽和清除土丘等土方作业。n1.正铲挖土机（见图1.28）2.反铲挖土机（见图1.29）n3.拉铲挖土机（见图1.30）4.抓铲挖土机（见图1.31）5.作业中的注意事项n（1）启动后，结合动力输出，应先使液压系统从低速到高速空载循环1020 min，无吸空等不正常噪声，工作有效，并检查各仪表指示值，待运转正常再接合主离合器，进行空载运转。顺序操纵各工作机构并测试各制动器，确认正常后，方可作业。n（2）作业时，挖土机应保持水平位置。将行走机构制动住，并将履带或轮胎楔紧。n（3）遇较大的坚硬石块或障碍物时，应待清除后方可开挖，不得用铲斗破碎石块、冻土，或
37、用单边斗齿硬啃。n（4）作业时，应待机身停稳后再挖土。当铲斗未离开工作面时，不得做回转、行走等复合动作。回转制动时，应使用回转制动器，不得用反向回转作制动。n（5）作业时，各操作过程应平稳，不宜紧急制动。铲斗升降不得过猛，下降时，要避免碰撞车架或履带。n（6）斗臂在抬高及回转时，不得碰到洞壁、沟槽侧面或其他物体。n（7）向运土车辆装土时，宜降低铲斗，减小卸落高度，不得偏装或砸坏车厢。在汽车未停稳或铲斗需越过驾驶室而驾驶员未离开之前，不得装车。n（8）作业中，当液压缸伸缩将达到极限位置时，应动作平稳，防止冲撞极限块。n（9）机械运转后，禁止任何人站在铲斗中或铲臂上，在回转半径范围内，不得有行人或
38、障碍物。保养或检修挖掘机时，除检查发动机运行状态外，必须将发动机熄火，并将液压系统卸荷，铲斗落地。n（10）作业中，当需制动时，应将变速阀置于低速位置；当发现挖掘力突然变化，应停机检查，不允许在未查明原因前擅自调整分配阀压力。二、土方工程机械的选择n在实际施工中，土方工程机械主要依据以下几方面因素选择：n（1）基坑情况，包括几何尺寸大小、深浅、土质、有无地下水及开挖方式等。n（2）作业环境，包括占地范围，工程量大小，地上与地下障碍物等。n（3）季节，包括冬、雨期时间长短，冬期温度与雨期降水量等情况。n（4）机械配套与供应情况。n（5）施工工期长短和经济效益目标。课 后 习 题n1.试述土方工程
39、的施工特点。n2.什么是土的可松性?土的可松性对土方施工有何影响?n3.土按开挖难易程度可分为几类?开挖方法有何不同?n4.边坡塌方的原因有哪些?n5.试述钢板桩的施工工艺。n6.填土压实的方法有哪些?影响填土压实的主要因素有哪些?怎样检查填土压实的质量?课 后 习 题n7.何谓流沙现象?试述流沙现象产生的原因及防治流沙的方法。n8.什么是集水井降水法?集水井应如何布置?n9.井点降水的作用是什么?试述井点降水的原理。n10.井点降水的方法有哪些?n11.试述轻型井点降水的设备组成和布置方案。n12.土方施工常用机械有哪些?n13.用推土机平整场地时，应注意哪些问题?n14.单斗挖土机有几种不同的铲斗类型?它们的工作特点各是什么?课 后 习 题n15.练习题n（1）某场地平整有6 000 m3的填方量需从附近取土填筑，其土质为亚黏土，试计算：n 填土的挖方量；n 如用斗容量为3 m3的汽车运输，需运多少车次?n（2）矩形基坑底面积为3 m4 m，深3.5 m，边坡坡度为10.5，试计算其土方量。n（3）建筑场地方格网如图所示，方格网长40 m40 m，试用公式法计算场地总挖方量和总填方量。Thank youThank you！
