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第二章 土方工程
土方工程的工作内容:
1.主要工作：挖、运、填、压、（平）
2.准备工作：排、降水
3.辅助工作：护壁
第一节 概述
一、土方工程施工的特点
工程量大，施工工期长，劳动强度大；施工条件复杂且多位露天作业
二、土的可松性及土的工程分类
自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来体积的性质。
（一）土的可松性
（二）土的工程分类
例：要将500m3的普通土开挖后运走，问实际需要运走的土多少？如果需要回填500m3的亚粘土，问需挖方体积是多少？（Ks=1.2, Ks =1.04）
解:V2=V1·Ks=500×1.2=600m3
V1=V3÷Ks =500÷1.04=480.8m3
第二节 土方工程量计算与土方调配
一、基坑、基槽土方量计算
（一） 基坑土方工程量计算
（二） 基槽土方工程量计算
二、场地设计标高的确定
（一）确定场地设计标高的方法
（二）初步确定场地设计标高（理论设计标高）
三、场地平整的土方量计算
确定场地设计标高时应考虑以下因素：
①满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；
②尽量利用地形，减少挖填方数量；
③场地内的挖、填土方量力求平衡，使土方运输费用最少；
④有一定的排水坡度，满足排水要求。
在确定场地设计标高时，必须结合现场的具体条件，反复进行技术经济比较，选择一个最优方案（挖填方量最少）。
若设计文件对场地设计标高明确规定和特殊要求，可参与下述步骤和方法确定。
1.划分方格网，方格的边长一般采用10-40mm。
2.计算或测量各种方格角点的自然标高（实测法、图解法）。
3.初步计算场地设计标高。
场地平整施工准备——包含3项工作内容
1）场地清理；2）排除地面水 ；3）测量放线；
四、土方调配
在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。
1.要求：总运输量最小；土方施工成本最低。
2.步骤：
（1） 找出零线，画出挖方区、填方区；
（2）划分调配区
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。
五、土方工程机械化施工
常用的土方挖运机械有：
推土机、铲运机、装载机、挖土机
（一）推土机施工:
1.推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式 拖拉机上安装推土铲刀等工作装置而成的机械。
2.推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、能爬30°左右的缓坡，因此应用范围较广。
3.推土机作业以切土和推运土为主，切土时应根据土质情况尽量采用最大切土深度在最短距离（6～10m）内完成，以便缩短低速行进的时间，然后直接推运到预定地点。上下坡度不得超过35°，横坡不得超过10°。几台推土机同时作业时，前后距离应大于8m。
提高效率的作业方法：
下坡推土法
并列推土法
沟槽推土法
多铲集运法
（二）铲运机：自行式、拖式
自行式铲运机
拖式铲运机
特点：铲、运、卸、填、平。（全能）
灵活、速度快、效率高。
适用于：Ⅰ～Ⅲ二类土的大面积场地平整、大型基坑开挖、填筑等
运距：经济运距600～1500m
200～350m效率最高。
作业过程：铲——运——卸——返
开行路线:
环形：用于地段短、起伏不大的挖、填工程；
8字形：用于地段长、起伏大、挖填交替的工程
（三）装载机
特点：全能。
适用条件同铲运机
可完全代替铲运机
（四）单斗挖土机
1.正铲——“前进向上，强制切土”
正铲用于停机面以上。含水量30％以下、一～四类土的大型基坑开挖
作业方式：a）正向挖土侧向卸土；
b）正向挖土后方卸土。
2.反铲——“后退向下，强制切土”
反铲用于停机面以下、一～三类土的基坑、基槽、管沟开挖。
作业方式：a）沟端开挖；b）沟侧开挖
3.拉铲——“后退向下，自重切土”
开挖深度、宽度大，甩土方便。
用于停机面以下、一～二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。
作业方式同反铲
4.抓铲——“ 直上直下，自重切土”
效率较低；用于停机面以下、一～二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。
第二章 土方工程
土方工程的工作内容:
1.主要工作：挖、运、填、压、（平）
2.准备工作：排、降水
3.辅助工作：护壁
第三节 土方边坡与土壁支护
一、土方边坡
（一） 边坡稳定条件及其影响因素
（二） 边坡坡度的确定
土方边坡坡度＝1/m=H/B
m称为坡度系数，m=B/H。
二、土壁支护
（一）基槽支护
（二）基坑支护
1.基坑支护结构的形式
（1） 重力式水泥土挡墙式
（2） 排桩与板墙式
（3） 边坡稳定式
2.基坑支护的施工
（1）水泥土挡墙
由搅拌桩机将水泥和土强行搅拌，形成柱状的水泥土搅拌桩。（俗称泥巴桩）柱状加固体连续、搭结形成重力挡墙。
工艺：预搅沉钻-喷浆提钻-复搅复喷提钻。
（2） 型钢桩横挡板支撑
与
a）侧面；b）平面。
1—H型钢桩；2一楔子；3一横挡板
（3） 钢板桩或钢筋混凝土板桩支撑
采用振动压入方法施工，长度超过坑深；
（4） 钢板桩钢构架结合支撑
（5） 钻孔灌注桩排桩挡墙
a）桩间高压注浆；b）桩背设置旋喷桩；c）设置深层搅拌桩；d）设置挡水帷幕；e）桩间咬合搭接。1—灌注桩；2—高压注浆；3—旋喷桩；4—水泥搅拌桩；5—注浆帷幕；6—桩间搭接部分。
加筋水泥土桩
排桩+内支撑支护
用于面积不大、土质差、不能放坡的深基坑。
结构构造
（6） 土层锚杆支护
支架
台座
垫板
锚具
拉杆
横梁
套管
拉杆
锚固体
挡墙
锚杆的压水钻进成孔
锚杆挖孔灌注桩挡墙护壁的形式
（7） 灌注桩与土层锚杆结合支撑
适用于各种地质条件，墙体刚度大、整体性好，对环境
影响小，可进行逆筑法施工，但成本较高。
软土土层中基坑深度超过10m，周围相邻建筑物或地下
管线对沉降与位移要求较高时，或用作主体结构，或用作逆
筑法施工时，可采用地下连续墙。
（8）地下连续墙支护
地下连续墙
导墙放线
导墙开挖
钢筋绑扎
模板支设
浇筑混凝土
导墙浇筑完毕
成槽开挖
成槽开挖
泥浆配置
导管吊放
钢筋笼平台及钢筋对焊
钢筋笼起吊
钢筋笼起吊
钢筋龙入槽
导管起拔
混凝土浇筑
混凝土浇筑
混凝土浇筑
（9） 土钉墙支护
作用：土钉与土体形成复合体，提高边坡稳定性和超载能力，增强土体破坏延性；
特点：土体稳定性好，位移小，施工简便，费用低，对邻近建筑物影响小。
适用于：地下水位以上的杂填土、粘性土、非松散砂土。边坡坡度70～90 °。
工艺过程：挖土→喷射混凝土→打孔→插筋、注浆→铺放、压固钢筋网→喷射混凝土→挖下层土
土钉支护结构适用于非软土地基，基坑深度不大于12m
与排桩墙相比，工期短，成体低。
土钉墙
第二章 土方工程
土方工程的工作内容:
1.主要工作：挖、运、填、压、（平）
2.准备工作：排、降水
3.辅助工作：护壁
第四节 施工排水和人工降低地下水位
一、集水井降水法
集水坑降水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并在坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。
1.明排水法
明排水法由于设备简单和排水方便，采用较为普通，但用该法降水，基坑底易出现流砂现象。
1.明排水法
明排水法由于设备简单和排水方便，采用较为普通，但用该法降水，基坑底易出现流砂现象。
防治流砂的措施：
⑴抢挖法
⑵打板桩法
⑶水下挖土法
⑷人工降低地下水位
⑸地下连续墙法
2.人工降低地下水位
人工降低地下水位的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵等。而轻型井点采用较广，故作重点介绍。
轻型井点设备由管 路系统和抽水设备组成。
管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等；抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成。
管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等；抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成。
2.轻型井点的布置
1）平面布置：
2.轻型井点的布置
1）平面布置：
2）高程布置： H≥H1+h+IL
2）高程布置： H≥H1+h+IL
式中H1——井管埋设面至基坑底的距离（m）；
h——基坑中心处基坑
底面（单排井点时，取远离井点一侧坑底边缘）至降低后地下水位的距离，一般0.5～1.0m;I——地下水水力坡度，环状井点取1/10，双排线状井点取1/7，单排线状井点取1/4；L——井点管至基坑中心的水平距离（在单排井点中，为井点管至基坑另一侧的水平距离）。
第五节 填方施工
一、填方用料选择与填筑、压实方法
1.土料的选用和要求
2.填筑与压实方法
（1）碾压法
平滚碾（静碾）
羊足碾
气胎碾
（2）夯实法
蛙式打夯机
（3）振压法
振动式压路机
二、影响填土压实的因素
1.压实功的影响
2.含水量的影响
最佳含水量—在使用同样的压实功进行压实，所得到的土的密度最大时的含水量叫做最佳含水量。
3.铺土厚度的影响
最优的铺土厚度应能使土方压实而耗费能量最少。

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