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1、土石方工程基础知识培训,陈乾坤2012年2月22日,1 土石方工程的内容和施工要求 2 土的工程分类及性质 3 土方边坡 4 土方量计算的基本方法 5 场地平整土方量的计算 6 土方调配 与平衡 7 施工要点,要点归纳,土石方工程的内容和施工要求,1 、内容场地平整开挖沟槽 施工排水 降水 边坡和支护土方回填和压实,2、施工要求: 土方工程施工,要求标高、断面准确,土体有足够的强度和稳定性,土方量少,工期短,费用省。但由于土方工程施工具有面广量大,劳动繁重,施工条件复杂等特点,因此,在施工前,首先要进行调查研究,了解土壤的种类和工程性质,土方工程的施工工期、质量要求及施工条件,施工地区的地形、
2、地质、水文、气象等资料,以便编制切实可行的施工组织设计,拟定合理地施工方案。,3、土方工程的特点: 1)工程量大,劳动力或机械设备用量大且施工工期较长; 2)施工难度较大,受地质、水文、气候、地下障碍物等因素影响; 3)事故多,基坑深度、面积大的易出现较大事故。,土方边坡,1、边坡的表示方法: m=b/h=土方边坡坡度 m:坡度系数2、影响坡度的因素:土质、开挖深度、开挖 方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载的大小、及气候条件、挖填高度、土的性质和工程的特点3、m的确定原则: 保证土体稳定、施工安全,又要节省土方,4、边坡形式,土方量计算的基本方法,1 平均高度法 分为: 四方棱柱体法 三角棱柱
3、体法平均断面法场地平整土方量计算 方格网法,土方调配,目的:力求达到填、挖方平衡和总运输量最小的原则。,图1-17 各调配区的土方量和运距,图1-19 土方调配图,土方工程施工要点,土壁稳定施工降水和排水流砂防治填土压实,土壁稳定,土壁塌方的原因 (1)边坡过陡,使土体的稳定性不够,而引起塌方现象;尤其是在土质差,开挖深度大的坑槽中; (2)雨水、地下水渗入基坑,重量增大,抗剪强度降低,土坡失稳; (3)基坑上边边缘附近大量堆土或停放机具、材料,或由于动荷载的作用,使土体的剪应力超过土体的抗剪强度。,防治塌方的措施 (1)放足边坡,除按第一节所讲述的内容外,边坡系数除按土体稳定分析确定,还有各
4、地区的经验有关。 (2)设置支撑 ,根据土质及工程特点,设置合理的支护结构,以保证安全。,施工排水,施工中开挖基坑时,流入坑内的水有:地面水和地下水 降水方法:集水井降水和井点降水1、集水井降水(明沟排水):1)定义:在基坑或沟槽开挖时,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围或中央开挖排水沟,使水在重力作用下流入集水井内,然后用水泵抽出坑外。 2)设置:四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外,地下水流的上游,基坑面积较大时,可在基础范围内设置盲沟。 根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力,集水井每隔2040m设置一个;基坑四个角应各设一个。 集水井大小:直径或宽度一般为0.60.8m,深度低于挖
5、土面0.51.0m。集水井井壁用竹、木等加固,并在井底铺设碎石滤水层,以免在抽水时将泥砂抽出。排水沟大小:宽为0.40.6m,深为0.4-0.6m,并有一定的坡度(2左右)。 盲沟:置于基础底板下,基础施工完毕后无法看见叫盲沟。盲沟相当于看不见的排水沟。盲沟的尺寸同排水沟。,图1-20 集水井降水1排水沟;2集水井;3水泵,井点降水 1、定义:在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空原理,使地下水位降低到坑底以下。井点降水法也称为人工降低地下水位法,是地下水位较高的地区工程施工中的重要措施之一。井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点
6、和深井井点。 2、作用: 1)防止地下水涌入坑内; 2)防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方; 3)使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力,因此防止了管涌; 4)降水后,降低了深基坑围护结构的水平荷载; 5)消除了地下水的的渗流,也防止了流砂现象; 6)降低地下水位后,还使土体固结,增加地基土的承载力。,图1-21 轻型井点降低地下水位示意1地面;2水泵房;3集水总管;4弯联管; 5井点管;6滤管;7原有地下水位线;8降水后地下水位线;9基坑,图1-27 高程布置 图1-28 二级轻型井点,流砂的防治,流砂现象及其危害 1、流砂现象:粒径很小、无塑性的土壤,在动水压力推动下,极易失去稳定,而随
7、地下水一起流动涌入坑内,这种现象称为流砂现象。 2、流砂现象的危害:土失去承载力,引起塌方,土边挖边冒,难以施工。,防治流砂的方法 1、原则:一是减小或平衡动水压力;二是截住地下水流;三是改变动水压力的方向。 2、方法: 1)枯水期施工 2)打板桩 3)水中挖土 4)人工降低地下水位 5)地下连续墙法 6)抛大石块,抢速度施工。,填土压实,填土的要求应分层铺土压实,最好采用同类土填筑。如采用不同类别的土填筑时,应将透水性较大的土置于透水性较小的土层之下,严禁不均匀地混杂在一起使用。分层铺土厚度,则应根据压实机具的性能确定:羊角碾每层铺土厚度200350,每层压实遍数815遍;平碾为200300,压68遍;蛙式打夯机为200250,压34遍;人工打夯不大于200,压34遍。回填土含水量过大或过小都难以压实,应控制最优含水量,才能达到最大干密度。对于软弱土地基,常采取将基础下面一定厚度的软弱土层挖除,然后用人工砂垫层、灰土垫层等进行换土处理。垫层施工也应分层还土,分层夯实。,填土的压实方法 (1)碾压法,适用于大面积填土,如场地平整、路基、堤坝等工程每次碾压要有150200的重叠。 (2)夯实法,适用于小面积填土,夯实厚度一般在200以内。 (3)振动法,谢谢,