1、一、能力要求一、能力要求1、能进行土方工程量计算、能进行土方工程量计算2、能合理选择土方施工机械、能合理选择土方施工机械3、能编制场地平整施工初步方案、能编制场地平整施工初步方案 二、知识要求二、知识要求1、了解土的工程性质及土方调配方法、了解土的工程性质及土方调配方法2、熟悉土方工程量计算方法（方格网法）、熟悉土方工程量计算方法（方格网法）3、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、适用条件、作业方法适用条件、作业方法4、掌握挖土机与自卸汽车配套计算、掌握挖土机与自卸汽车配套计算5、熟悉土方填筑的要求与压实方法、熟悉土方填筑的要求与压实方法 V土的总体积；
2、Va土中气体所占的体积 Vw土中水所占的体积；Vs土中颗粒所占的体积；VV土中孔隙所占的体积；VV=Vw+Va m 土的总质量 mW 土中水的质量；ms土中颗粒的质量。符号含义土的物性与分类土的物性与分类-100%100%wsmmmmm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。1.1.土的含水率土的含水率 土的含水率土的含水率：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对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。土方边坡的
3、稳定性及填方密实程度有直接的影响。A A、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。(黏土黏土=1.82.0，砂，砂=1.62.0）mV2.2.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 B、干密度、干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值。sdmV 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。2023-1-2912(1)(1)swsssdmmmmmVVVmV 1d土的天然密度和干密度的关系土的天然密度和干密度的关系土的可松性：土的可松性：天然土经开挖后，其体
4、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 21sVKV31sVKV式中 KS、KS土的最初、最终可松性系数；V1土在天然状态下的体积，m3；V2土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3土经压(夯)实后的体积，m3。3.3.土的可松性系数土的可松性系数注意事项：注意事项：1 1、土的最初可松性系数、土的最初可松性系数K KS S是计算车辆装运土方是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；体积及挖土机械的主要参数；2 2、土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工、土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数。程量的主
5、要参数。2023-1-2915 例题：已知基坑体积例题：已知基坑体积2000m2000m3 3，基础体积，基础体积1200 m1200 m3 3，土的，土的最初可松性系数最初可松性系数1.141.14，最后可松性系，最后可松性系1.051.05。问应外运。问应外运多少松土？多少松土？预留夯实土：预留夯实土：2000-1200=800 m3；预留原土：预留原土：800/1.05=762m3；外运原土：外运原土：2000-762=1238 m3；外运松土：外运松土：12381.14=1412 m3。例题例题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：
6、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。4.4.土的渗透性土的渗透性表表1-2 土的渗透系数参考表土的渗透系数参考表 一、常用土方施工机械一、常用土方施工机械 1、推土机、推土机 2、铲运机、铲运机3、挖土机、挖土机二、二、土方机械的选择土方机械的选择 1、土方机械选择的原则、土方机械选择的原则 2、土方开挖方式与机械选择、土方开挖方式与机械选择三、挖土机械配套计算三、挖土机械配套计算四、土方填筑与压实四、土方填筑与压实1.1.推土机推土机 按行走的方式，可分为按行走的方式，可分为履带式推土机履带式推土机和和轮
7、胎式推土机轮胎式推土机。履带式推土机履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；附着力强，爬坡性能好，适应性强；轮胎式推土机轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。行驶速度快，灵活性好。目前，我国生产的履带式推土机有东方目前，我国生产的履带式推土机有东方3210032100、T-120T-120、黄河黄河220220等；轮胎式推土机有等；轮胎式推土机有TL160TL160等。等。图图1.8 推土机推土机2.2.铲运机铲运机 A A、铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑、铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑整平的机械。整平的机械。B B、按行走方式分为、按行走方式分为牵引式铲运机牵引式
8、铲运机和和自行式铲运机自行式铲运机；C C、按铲斗操纵系统分，有、按铲斗操纵系统分，有液压操纵液压操纵和和机械操纵机械操纵两种。两种。D D、施工方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取、施工方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取下下坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。使铲斗的土装得较满。图图1.9 铲运机铲运机图图1.9 铲运机铲运机3.3.挖土机挖土机 A A、挖土机按工作装置不同，可分为、挖土机按工作装置不同，可分为正铲正铲、反铲反铲、拉铲拉铲和和抓铲抓铲四种。四种。B B、按其操纵机构的不同，可分
9、为、按其操纵机构的不同，可分为机械式机械式和和液压式液压式两类。两类。C C、液压式单斗挖土机的优点、液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。现自动化。图图1.10 反铲挖土机反铲挖土机图图1.11 挖土机的类型挖土机的类型1.土方机械选择的原则土方机械选择的原则 A、施工机械的选择
10、应与施工内容相适应；、施工机械的选择应与施工内容相适应；B、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；C、主导施工机械确定后，要合理配备完成其他、主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；辅助施工过程的机械；D、选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅、选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。助土方机械化施工。二、二、土方机械的选择土方机械的选择 2.2.土方开挖方式与机械选择土方开挖方式与机械选择 (1)(1)平整场地常由土方开挖、运输、填筑和压实等工序完成。平整场地常由土方开挖、运输、填筑和压实等工序完成。地势较平坦、含
11、水量适中的大面积平整场地，选用铲运机地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。较适宜。地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在在1000m1000m以上时，可选择正铲挖以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。挖填方高度均不大，运距在挖填方高度均不大，运距在100m100m以内时，采用推土机施工，以内时，采用推土机施工，灵活、经济。灵活、经济。(2)(2)地面上的坑式开挖地面上的坑式开挖 单个基坑和中
12、小型基础基坑开挖，在地面上作业时，单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在深度在4m4m以内的以内的基坑。基坑。(3)(3)长槽式开挖长槽式开挖 指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓若
13、为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土。铲挖土机挖土。若若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m30m以上，可采用以上，可采用推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖 (4)(4)整片开挖整片开挖 对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反挖土机开挖。若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。铲挖土机，可在坑上作业。(5)(5)对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，则采用小型液
14、压轮胎式反铲挖土开挖，则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻机配以翻斗车来完成浅基坑斗车来完成浅基坑(槽槽)的挖掘和运土。的挖掘和运土。三、挖土机械配套计算三、挖土机械配套计算 1挖土机数量确定挖土机数量确定 式中式中 Q土方量土方量(m3)；P挖土机生产率挖土机生产率(m3台班台班)；T工期工期(工作日工作日)；C每天工作班数；每天工作班数；K时间利用系数时间利用系数(0.80.9)。Q1N()PT C K台2自卸汽车配套计算自卸汽车配套计算自卸汽车数量应保证挖土机能自卸汽车数量应保证挖土机能连续工作，可按下式工作：连续工作，可按下式工作：式中式中 T1自卸汽车每一工作自卸汽车每一工作循环的延
15、续时间循环的延续时间(min)；11N/t(T台）1123Tt2/ttcL Vt1自卸汽车每次装车时间自卸汽车每次装车时间(min)，t1nt；t2 卸车时间，一般为卸车时间，一般为1min;1min;t t3 3 操纵时间（含停放待装、等车、操纵时间（含停放待装、等车、让车等），一般为让车等），一般为23min23minn自卸汽车每车装土次数：自卸汽车每车装土次数：Q1自卸汽车的载重量自卸汽车的载重量(m3)；r 实土重量实土重量,t/m,t/m3 3;一般取一般取1.7 1.7 t/mt/m3 3。q q 挖土机斗容量，挖土机斗容量，m3m3；Kc Kc 土斗的充盈系数，土斗的充盈系数，0
16、.80.90.80.9；Ks Ks 土的最初可松性系数。土的最初可松性系数。1qcSQnKrK第二节 土方量计算 在土方施工之前,必须计算土方的工程量.但各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则.一般情况下,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：1102(4)6LVAAA式中 V1第一段的土方量，m3；L1 第一段的长度，m。将各段土方量相加即得总土方量：12nVVVV（一）基坑与基槽土方量计算（一）基坑与基槽土方量计算 基坑土方量计算可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算：1102(4)
17、6HVAAA式中 A1、A2基坑上下底面积，m2；H第一段的长度，m。A0 基坑中截面面积，m2（二）（二）场地平整土方计算场地平整土方计算 对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.场地挖填土方量计算一般采用方格网法.方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程 1.读识方格网图读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1：50
18、0的地形图上)将场地划分为边长a=1040m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图图1-4所所示.图图1.4 方格网计算土方工程量方格网计算土方工程量2.确定场地设计标高确定场地设计标高(1)考虑的因素(2)初步标高(按挖填平衡)(3)场地设计标高的调整（1）考虑的因素：）考虑的因素：满足生产工艺和运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方数量；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；有一定泄水坡度，满足排水要求.场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：A.小型场地挖填平衡法；B.大型场地最佳平面设计法(用最小二乘法，使挖填平衡
19、且总土方量最小)。（2）初步设计标高）初步设计标高 场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。可按下式场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。可按下式计算：计算：式中：式中：H H。所计算的场地设计标高所计算的场地设计标高(m)(m)；a a 方格边长方格边长(m)(m)；N N 方格数；方格数；H Hilil，H Hi4i4任一方格的四个角点的标高任一方格的四个角点的标高(m)(m)。123410()H4NNiiiiiHHHH如令如令H H1 111个方格仅有的角点标高；个方格仅有的角点标高；H H2 222个方格共有的角点标高；个方格共有的角点标高；H H3 333个方格共有的角点标高；
20、个方格共有的角点标高；H H4 444个方格共有的角点标高。个方格共有的角点标高。则场地设计标高则场地设计标高H H0 0可改写成下列形式可改写成下列形式4NH4H3H2HH4321046 所计算的标高，纯系一理论值，实际上，还需考虑以 下因素进一步进行调整:（1）土具有可松性；（2）填(挖)影响；（3）边坡填挖量不等；（4）就近弃土于场外，或将部分填方就近取土于场外挖填土的变化。（3）计算设计标高的调整值）计算设计标高的调整值)(sWWsWTWWWKhFVKVVhFVV 挖方区有：挖方区有：hFVVTTT 填方区有：填方区有：)(sWTsWKFFKVh 1hHH 00(1)(1)土的可松性影
21、响土的可松性影响图图1.3 考虑土的可松性调整设计标考虑土的可松性调整设计标高计算示意图高计算示意图(2)(2)场内挖方和填土的影响场内挖方和填土的影响(3)(3)场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响 1 1）单向泄水时各方格角点的设计标高）单向泄水时各方格角点的设计标高 2 2）双向泄水时各方格角点的设计标高）双向泄水时各方格角点的设计标高0nHHli0nx xy yHHl il i 3.计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度 施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算：式中 hn-角点施工高度即填
22、挖高度(以“+”为填，“-”为 挖)，m；n-方格的角点编号(自然数列1，2，3，n).Hn-角点设计高程，H-角点原地面高程.nnhHH 4.计算计算“零点零点”位位置，确定零线置，确定零线 方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图如图1-4所示所示).图图1-4 零点位置零点位置 零点位置按下式计算：1112ahXhh2212ahXhh式中 x1、x2角点至零点的距离，m；h1、h2相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m a方格网的边长，m。图图1-5 零点位置图解法零点位置图解法 确定零点的办法也可以用图解法，如图图1-5所示.方法
23、是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。零线位置零线位置 5.计算方格土方工程量计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表表1-3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表表1-3 常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式 6.边坡土方量计算边坡土方量计算 场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算：一种为三角棱锥体(图图1-6中、)；另一种为三角棱柱体(图图1-6中).图图1-6 场地边坡平面图场地边
24、坡平面图 A三角棱锥体边坡体积 式中 l1 边坡的长度；A1边坡的端面积；h2 角点的挖土高度；m边坡的坡度系数，m=宽/高.11 113VAlB三角棱柱体边坡体积三角棱柱体边坡体积12442AAVl两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积 式中 l4 边坡的长度；A1、A2、A0 边坡两端及中部横断面面积.44102(4)6lVAAA7.计算土方总量计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.8.例题例题 【例1.1】某建筑场地方格网如图图1-7所示，方格边长为20m20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试
25、用公式法计算挖方和填方的总土方量.图1-7 某建筑场地方格网布置图 三、三、土方调配土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从 而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料
26、、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案.尽可能与大型地下建筑物的施工相结合；调配区的大小划分应满足主要土方施工机械工作面大小的要求，土方的调配：土方的调配：在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1 1、要求：、要求：总运输量最小；土方施工成本最低。2、步骤：、步骤：（1 1）找出零线，画出挖方区、填方区；找出零线，画出挖方区、填方区；（2）划分调配区）划分调配区 注意：注意：1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；2）大小满足主导施工机械的技术要求；3）与方格网协调，便于确定土方量；4）借、弃土区作为独立调配区。B1A1A2A3A4
27、B2B30000（3）找各挖、填方区间的平均）找各挖、填方区间的平均运距运距（即土方重心间的距离）可近似以几何形心代替土方体积重心 挖挖填填B1B2B3挖方量挖方量A150 70100500A2704090500A36011070500A48010040400填方量填方量8006005001900划分调配区示例：划分调配区示例：（4）列挖、填方平衡及运距表）列挖、填方平衡及运距表（5）调配）调配 方法方法：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。顺序顺序：先从运距小的开 始，使其土方量最大。n 列列填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A150 70100500A270 40 90
28、500A3 60 110 70500A480100 40400800600 5001900m 行行400500500300100100结果结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。：所得运输量较小，但不一定是最优方案。（总运输量（总运输量97000m3-m)（6）画出调配图）画出调配图（略）（略）（5）求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：40050100705004040060100704004094000m3.m。（4）绘出调配图）绘出调配图：（包括调运的流向、数量、运距）。（包括调运的流向、数量、运距）。A1A2A3A4B1B2B3m3m第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备
29、与辅助工作 一、施工准备一、施工准备(1)在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高.(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木.(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工.1.3.1施工准备问题：基坑施工前通常要做些什么准备工作？1.熟悉审查图纸熟悉审查图纸2.编制施工方案编制施工方案3.场地清理
30、场地清理4.4.地面水排除；地面水排除；5.5.修筑临时设施；修筑临时设施；6.6.建筑物定位、放线建筑物定位、放线1.熟悉审查图纸熟悉审查图纸 熟悉水文、地质勘查资料；了解基础形式、工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求；弄清地下管线、构筑物与地基的关系；进行图纸会审。图纸会审图纸会审是指工程各参建单位（建设单位、监理单位、施工单是指工程各参建单位（建设单位、监理单位、施工单位）在收到设计院施工图设计文件后，对图纸进行全面细致的位）在收到设计院施工图设计文件后，对图纸进行全面细致的熟悉，审查出施工图中存在的问题及不合理情况并提交设计院熟悉，审查出施工图中存在的问题及不合理情况并提交设计院
31、进行处理的一项重要活动。进行处理的一项重要活动。通过图纸会审可以使各参建单位特别是施工单位熟悉设计通过图纸会审可以使各参建单位特别是施工单位熟悉设计图纸、领会设计意图、掌握工程特点及难点，找出需要解决的图纸、领会设计意图、掌握工程特点及难点，找出需要解决的技术难题并拟定解决方案，从而将因设计缺陷而存在的问题消技术难题并拟定解决方案，从而将因设计缺陷而存在的问题消灭在施工之前。灭在施工之前。3场地清理场地清理 拆除房屋，古墓、拆迁或改建通讯，电力线路，上下水拆除房屋，古墓、拆迁或改建通讯，电力线路，上下水道以及其他建筑物，迁移树木，支除耕植土及河糖淤泥等。道以及其他建筑物，迁移树木，支除耕植土及
32、河糖淤泥等。4排除地面水排除地面水 地面水的排除一般采用排水沟，截水沟、挡水坝等。地面水的排除一般采用排水沟，截水沟、挡水坝等。注：排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁；注：排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁；山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡开挖截水沟；山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡开挖截水沟；在低洼地区施工时，必要时修筑挡水土坝，以阻挡雨水流入在低洼地区施工时，必要时修筑挡水土坝，以阻挡雨水流入5修筑临时设施修筑临时设施道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋，加工棚等。道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋，加工棚等。1）建筑物定位 在基础施工之前根据建筑总平面图
33、设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。定位一般用经纬仪、水准仪和钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙轴线的四个交点用木桩测设在地面上(图图1)。房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及桩顶面小钉标识出来。6 6、建筑物定位、放线、建筑物定位、放线 图图1 建筑物的定位建筑物的定位放线：放线：房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线(图图2)。2 2）放线）放线 图图2 放线示意图放线示意图 三、基槽开挖宽度的计算：三、基槽开挖
34、宽度的计算：(1)不放坡，不加挡土板支撑 可不留工作面，即基槽(坑)和基础同宽。(2)不放坡，但要留工作面 一般，当基槽(坑)底在地下水位以上时，每边留出工作面宽度为300mm(见图见图1-22所示所示)，基槽放灰线尺寸为：d=a+2c 式中 d 基础放灰线宽，mm；a 基础底宽，mm；c 工作面宽(一般取300mm)图图1-22 直壁基槽开挖留工作面示意图直壁基槽开挖留工作面示意图 (3)留工作面并加支撑 d=a+2c+2100(mm)当基础埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍塌，必须设置支撑。此时，放灰线尺寸除考虑基础底宽、工作面宽外，还需加上支撑所需尺寸(一般为100mm)。(4
35、)放坡 如果基槽深度超过土方和爆破工程施工及验收规范的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照表表1-4放坡。放灰线尺寸为(见图见图1-23所示所示)：图图1-23 放坡基槽开挖留工作面示意图放坡基槽开挖留工作面示意图 d=a+2c+2b式中b放坡宽度，b=mh；m坡度系数；h基槽开挖深度。四、基槽四、基槽(坑坑)土方开挖土方开挖 基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。1.3.2 1.3.2
36、 基坑施工基坑施工-降水降水防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工；防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工；防止滑坡、塌方、坑底隆起；防止滑坡、塌方、坑底隆起；减少坑壁支护结构的水平荷载。减少坑壁支护结构的水平荷载。降水目的 特点效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；可能引起周围地面和建筑物沉降。可能引起周围地面和建筑物沉降。降水方法：降水方法：集水坑降水法、井点降水法。集水坑降水法、井点降水法。1集水坑降水法：集水坑降水法：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是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡
37、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。水沟流入集水坑中，然后用水泵抽走。适用范围：面积较小、土质较好、适用范围：面积较小、土质较好、粗颗粒土层或粘性土层粗颗粒土层或粘性土层、降水深度不大的基坑、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。（槽）开挖工程。集水坑的设置：集水坑的设置：抽水设备：抽水设备：离心泵、潜水泵、软轴水泵。离心泵、潜水泵、软轴水泵。图图1-18集水井降水法集水井降水法 1排水沟；排水沟；2集水井；集水井；3离心式水泵；离心式水泵；4基础边线；基础边线；5原地下水位线；原地下水位线；
38、6降低后地下水位线降低后地下水位线(二二)、集水井法、集水井法(明排水法明排水法)1.用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 2.挖至地下水位时，挖排水沟挖至地下水位时，挖排水沟设集水井设集水井抽水抽水再挖土、再挖土、沟、井沟、井 3.要求：要求：(1)排水沟：沿基坑底四周设置，排水沟应设置在基础排水沟：沿基坑底四周设置，排水沟应设置在基础0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚以外，沟边缘离开边坡坡脚0.3m以上，在地下水流的上游，以上，在地下水流的上游，底宽底宽 300mm，沟底低于坑底，沟底低于坑底500mm，坡度，坡度1。(2)集水井：沿基坑底边角设置，间距集
39、水井：沿基坑底边角设置，间距2040m，直径，直径0.60.8m，井底低于坑底，井底低于坑底12m。长期用，有护壁和碎石压。长期用，有护壁和碎石压底。底。(3)水泵：离心泵、潜水泵、污水泵水泵：离心泵、潜水泵、污水泵 流砂现象流砂现象 当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂 A.动水压力地下水在渗流过程中受到土颗粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。其大小与水力坡度成正比，方向同渗流方向。2井点降水法：井点降水法：图图1-19 1-19 轻型井点降低地下水位全貌图轻型井点降
40、低地下水位全貌图l-l-地面；地面；2-2-水泵房；水泵房；3-3-总管；总管；4-4-弯联管；弯联管；5-5-并点管；并点管；6-6-滤管；滤管；7-7-原有地下水位线；原有地下水位线；8-8-降低后地下水位线；降低后地下水位线；9-9-基坑基坑轻型井点是沿基轻型井点是沿基坑四周每隔一定坑四周每隔一定距离将若干直径距离将若干直径较小的井点管埋较小的井点管埋入蓄水层内，井入蓄水层内，井点管上端伸出地点管上端伸出地面，通过弯联管面，通过弯联管与总管相连并引与总管相连并引向水泵房，利用向水泵房，利用抽水设备将地下抽水设备将地下水从井点管内不水从井点管内不断抽出，使地下断抽出，使地下水位降至坑底以水
41、位降至坑底以下，下，l轻型井点轻型井点：1）轻型井点设备）轻型井点设备井管：井管：38、51，长，长57m(常用常用6m)，无缝钢管，丝扣连滤，无缝钢管，丝扣连滤管；管；滤管：滤管：38、51，长，长11.7m，开孔，开孔12,开孔率开孔率2025，包滤网；包滤网；总管：内总管：内75100无缝钢管，每节无缝钢管，每节4m，每隔，每隔0.8、1或或1.2m有有一短接口；一短接口；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；抽水设备：抽水设备：真空泵真空泵(教材教材)真空度高，体形大、耗能多、构造复杂真空度高，体形大、耗能多、构造复杂 射流泵射流泵
42、(常用常用)简单、轻小、节能简单、轻小、节能 隔膜泵隔膜泵(少用少用)2）轻型井点布置）轻型井点布置(1)平面布置平面布置 单排单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽 B。用于沟槽宽度B6m，降水深度5m。(图示)双排：双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽 B。用于沟槽宽度B6m，或土质不良。(图示)环状：环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。(图示)单排井点布置简图单排井点布置简图（a）平面布置平面布置 (b)高程布置高程布置双排线状井点布置图双排线状井点布置图（a）平面布置平面布置 (b)高程布置高程布置图图3-6 环形井点布置简图环形井点布置简图（a）平面布置平面布置 (b)高程布置高
43、程布置（2）高程布置：）高程布置：式中：式中：HA井点管的埋设深度（井点管的埋设深度（m）；）；H1井点管埋设面至基坑底面的距离；井点管埋设面至基坑底面的距离；h1基坑底面至降低后的地下水位的距离；基坑底面至降低后的地下水位的距离；取取0.51m。I水力坡度；单排：水力坡度；单排：1/4；双排：；双排：1/10。L井点管至基坑中心的水平距离。（当井点井点管至基坑中心的水平距离。（当井点管为单排布置时，为井点管至对边坡脚的水平距管为单排布置时，为井点管至对边坡脚的水平距离）离）11AHHhI L 最小降水深度最小降水深度S：基坑中心（不利点）的降水深度：基坑中心（不利点）的降水深度轻型井点管的降
44、水深度在考虑设备水头损失后，不轻型井点管的降水深度在考虑设备水头损失后，不超过超过6m。2023-1-2995 当一级井点系当一级井点系统达不到降水深统达不到降水深度时，可采用二度时，可采用二级井点，即先挖级井点，即先挖去第一级井点所去第一级井点所疏干的土，然后疏干的土，然后在基坑底部装设在基坑底部装设第二级井点，使第二级井点，使降水深度增加。降水深度增加。二级轻型井点降水二级轻型井点降水示例：示例：基坑底宽基坑底宽1.8m，深，深3m，地下水位距地面，地下水位距地面1.2m，土方边坡土方边坡1：0.5，采用轻型井点降水。试确定：采用轻型井点降水。试确定：平面布置类型；平面布置类型；井点管最小
45、埋深及要求的降水深度；井点管最小埋深及要求的降水深度；当采用当采用6m长井点管时，其实际埋深及降水深度。长井点管时，其实际埋深及降水深度。计算基槽上口宽度：计算基槽上口宽度：采用单排线状布置。采用单排线状布置。最小埋深最小埋深HA及降水深度及降水深度S：若采用若采用6m井点管，确定实际井点管，确定实际HA和和S：【解解】mmmHB684350281281.mhHSmILhHHA3221503215840135081415031111.).(.mSmHA5235848532852006.).(.图图1-19 井形示意图井形示意图 根据地下水有无压力，水井分为根据地下水有无压力，水井分为无压井无压
46、井和和承压井承压井。当水井布置有具有潜水。当水井布置有具有潜水自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。当水井底部达到不透水层时称当水井底部达到不透水层时称完整井完整井；否则，称为；否则，称为非完整井非完整井。水井类型水井类型式中：式中：Q涌水量（涌水量（m3/d）；）；K渗透系数（渗透系数（m/d）；）；H含水层厚度（含水层厚度（m）；）；S水位降低值（水位降低值（m）；）；R抽水影响半径（抽水影响半径（m）；）；x0假想半径（假想半径（m）；）；F井点管包围的面积（井点管包围的面积（m2）。）。适用条
47、件：矩形基坑的长宽比适用条件：矩形基坑的长宽比5；基坑宽度基坑宽度2R。（1）涌水量计算：涌水量计算：0lglg)2(366.1xRSSHKQFx0HKSR951.3）轻型井点的计算）轻型井点的计算：l无压完整井（环状）涌水量计算：无压完整井（环状）涌水量计算：l无压非完整井涌水量计算：无压非完整井涌水量计算：H0抽水影响深度（抽水影响深度（m）。）。H0的取值：的取值：0023661XRSSHKQlglg)(.H00.80.50.30.2/ssL（）)(.ls 31)(.ls 51)(.ls 71)(.ls 851l承压完整井涌水量：承压完整井涌水量：0732XRMSKQlglg.M承压含水
48、层厚度。承压含水层厚度。承压水位承压水位不透水层不透水层含水层含水层不透水层不透水层hsHMR间距：间距：设备基础施工，基坑底宽设备基础施工，基坑底宽8米，长米，长12米，深米，深4米，土方边坡米，土方边坡1：0.5，不透水层距地面不透水层距地面9米，地下水位距地面米，地下水位距地面1.5米，米，K=5，井点管长，井点管长6米，米，直径直径50毫米，滤管长毫米，滤管长1米。试进行轻型井点设计。米。试进行轻型井点设计。示例：示例：井点管的数量及间距：井点管的数量及间距：数量：数量：式中：式中：q单根井点管的最大出水量（单根井点管的最大出水量（m3/d）；）；d滤管直径（滤管直径（m）；）；l滤管
49、长度（滤管长度（m）；）；365Kdlq 11.qQnnLD L集水管总管长度（集水管总管长度（m）；）；【解解】井点管布置：井点管布置：根据基坑尺寸，采用根据基坑尺寸，采用环状井点环状井点。ILhHHA 11mHA25014504101504.).(.mS0351504.mSmH63258503852006.).(.实际实际而而 满足要求。满足要求。判断井点管类型：判断井点管类型：m22018509.).(.属属无压非完整井无压非完整井。5812满足条件。满足条件。计算涌水量：计算涌水量：0023661XRSSHKQlglg)(.81001518551850.).(.lssHmlsH8901
50、51858518510.).(.)(.而含水层深度：而含水层深度：mH575109.mHHHH5700.取又：又：4355763951 .R96818140.FX 4）井点管的埋设与使用）井点管的埋设与使用(1)埋设方法：水冲法：水枪、井管自身(高压水)钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻等。(2)使用要求：开挖前25天开泵降水；连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。(3)注意问题：1)真空度0.60.7大气压；2)死管：检查、变活；3)设观测井检查水位下降情况。(4)拔除井管：基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出。轻型井点的施工 埋设井点的程序是：放线定位打井孔埋设井点管安装总
