资源简介

(共75张PPT)
情境一 土方工程施工
学 习 目 标
1．了解土方工程的施工特点，熟悉土的工程性质，并了解其对施工的影响，掌握土的分类和鉴别方法；
2、掌握基坑、基槽土方量的计算方法，能够用方格网法正确计算平整场地土方量；掌握土方挖运填施工的特点
情境一 土方工程施工
学 习 目 标
3、了解土方施工机械及施工方法，正确选择地基回填土的填方土料及填筑压实方法，能分析填土压实的影响因素。
4、熟悉集水井降水法的施工工艺，掌握轻型井点降水法中的井点布置、施工等内容；了解基坑支护的目的、方法和要求
情境一 土方工程施工
情境一 内容
任务1-1 认识土的种类和性质
任务1-2 场地平整和计算土方量
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底文件
任务1-4 编制基坑排水及降水方案
【工作任务】
学习编制土石方施工方案与技术交底
先熟悉任务, 3 人一个小组, 再阅读学院建工大楼的基础施工图纸和地质勘察资料,查阅施工手册等参考资料, 讨论并编写该土石方工程的施工方案要点, 然后进行必要的资
料查阅和分析, 编写本土方工程施工方案的技术交底部分。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
踏勘现场 编制方案 场地清表 场地测量
【知识准备】
常见的土石方工程有：基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等。土石方工程施工的特点：1.面广量大、劳动繁重。2.施工条件复杂。
组织土石方工程施工，尽可能采用机械化施工，在条件不够或机械设备不足时，则应创造条件，采取半机械化和施工工具相结合的方法，以代替或减轻繁重的体力劳动。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
1.土方边坡及其稳定
土方边坡用边坡坡度和边坡系数表示。
边坡坡度=H/B=1∶m
边坡系数m=B/H边坡坡度与边坡系数互为倒数关系，用1∶m表示。土方开挖或填筑的边坡可以做成直线形、折线形及阶梯形。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
基槽开挖
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
基坑开挖
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但不宜超过下列规定：
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或做直立壁加支撑。
2 基坑土壁支护
基坑开挖采用放坡无法保证施工安全或场地无放坡条件时，一般采用支护结构临时支挡，以保证基坑的土壁稳定。基坑土壁支护主要包括横撑式支撑、锚碇式支撑及板桩支护等。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
连续式水平挡土板支撑
共60页 第10页
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
3、基坑边坡保护
当基坑放坡高度较大，施工期和暴露时间较长，或岩土质较差，易于风化、疏松或滑坍。为防止基坑边坡因气温变化，或失水过多而风化或松散；或防止坡面受雨水冲刷而产生溜坡现象。应根据土质情况和实际条件采取边坡保护措施，以保护基坑边坡的稳定，常用基坑坡面保护方法有：
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
基坑塌方 抢险救人
边坡有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时要先做妥善处理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，开挖后应对坡脚、坡面采取喷浆、抹面、嵌补、砌石等保护措施，并作好坡顶、坡脚排水。
高达530m的边坡锚固
共60页 第14页
边坡支护
支撑垛防治
边坡崩塌
大石加固
崩塌防治
边坡简易护理
边坡主动防护网
石笼网护坡
石笼网护岸
漓江石笼护岸
共60张 第16张
宜万铁路岩崩滑坡事故
2007年11月20日，高阳寨隧道发生岩崩事故，滑坡体总方量约3000m3。施工人员1死1伤2失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石下，31人无人生还。
岩崩滑坡事故现场全景
岩石崩塌处 崩塌的巨石
客车被埋,车上
有乘客31人
3、基坑边坡保护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
基坑边坡护面方法
（a）薄膜或砂浆覆盖；
（b）挂网或挂网抹面；
（c）喷射混凝土或混凝土护面；
（d）土袋或砌石压坡
3、基坑边坡保护
1)薄膜覆盖或砂浆覆盖法
对基础施工期较短的临时性基坑边坡, 可在边坡上铺塑料薄膜, 在坡顶及坡脚用草袋或编织袋装土压住或用砖压住; 或在边坡上抹 2 ~ 2. 5cm 厚的水泥砂浆。 为防止薄膜脱落, 在上部及底部均应搭盖不少于 80cm, 同时在土中插适当锚筋连接, 在坡脚设排水沟[图 1 - 9(a)]。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
3、基坑边坡保护
（2）挂网或挂网抹面法
对基础施工期短，土质较差的临时性基坑边坡，可在垂直坡面楔入直径10~12mm，长40~60cm插筋，纵横间距1m，上铺20号铁丝网，上下用草袋或聚丙烯扁丝编织袋装土或砂压住，或再在铁丝网上抹2.5~3.5cm厚的M5水泥砂浆（配合比为水泥：白灰膏：砂子＝1：1：1.5）。在坡顶坡脚设排水沟（图1-9b）。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
3、基坑边坡保护
（3）喷射混凝土或混凝土护面法
对邻近有建筑物的深基坑边坡，可在坡面垂直楔入直径10~12mm，长40~50cm插筋，纵横间距1m，上铺20号铁丝网，在表面喷射40~60mm厚的C15细石混凝土直到坡顶和坡脚；亦可不铺铁丝网，而坡面铺φ4~6mm@250~300mm钢筋网片，浇筑50~60mm厚的细石混凝土，表面抹光（图1-9c）。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
3、基坑边坡保护
（4）土袋或砌石压坡法
对深度在5m以内的临时基坑边坡，在边坡下部用草袋或聚丙烯扁丝编织袋装土堆砌或砌石压住坡脚。边坡高3m以内可采用单排顶砌法，5m以内，水位较高，用二排顶砌或一排一顶构筑法，保持坡脚稳定。在坡顶设挡水土堤或排水沟，防止冲刷坡面，在底部作排水沟，防止冲坏坡脚（图1-9d）。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
3、基坑边坡保护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
除了上述边坡保护法，对于一般浅基坑，也可以采用下表中支撑方法进行边坡保护。
支撑方式 简图 支撑方法及适用条件
斜柱支撑 水平挡土板钉在柱桩内侧，柱桩外侧用斜撑支顶，斜撑底端支在木桩上，在挡土板内侧回填土适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时
锚拉支撑 水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧回填土适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用
3、基坑边坡保护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
型钢桩横挡板支撑 沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩，间距1.0~1.5m，然后边挖方，边将3~6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土，并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子．使横板与土体紧密接触适于地下水位较低、深度不很大的一般粘性或砂土层中使用
短桩横隔板支撑 打入小短木桩，部分打入土中，部分露出地面，钉上水平挡土板，在背面填土、夯实适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用
3、基坑边坡保护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
临时挡土墙支撑 沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝编织袋、草袋装土、砂堆砌，使坡脚保持稳定适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用
挡土灌注桩支护 在开挖基坑的周围，用钻机或洛阳铲成孔，桩径φ400~500mm，现场灌筑钢筋混凝土桩，桩间距为1.0~1.5m，在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用适用于开挖较大、较浅（＜5m）基坑，邻近有建筑物，不允许背面地基有下沉、位移时采用
3、基坑边坡保护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
叠袋式挡墙支护 采用编织袋或草袋装碎石（砂砾石或土）堆砌成重力式挡墙作为基坑的支护，在墙下部砌500mm厚块石基础，墙底宽由1500~2000mm，顶宽由500~1200mm，顶部适当放坡卸土1.0~1.5m，表面抹砂浆保护适用于一般粘性土、面积大、开挖深度应在5m以内的浅基坑支护
4、土方开挖施工
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
（1）开挖方式与机具选择
①点式开挖。厂房的柱基或中小型设备基础坑，因挖土量不大，基坑坡度小，机械只能在地面上作业，一般多采用反铲挖土机(图1-9b)和抓铲挖土机(图1-10d)。
图1-9单斗挖土机的类型
(1)正铲； (2)反铲； (3)拉铲； (4)抓铲
4、土方开挖施工
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
单斗挖土机——反铲挖土机
单斗挖土机——正铲挖土机
4、土方开挖施工
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
单斗挖土机——抓铲挖土机
单斗挖土机——拉铲挖土机
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
②线式开挖。大型厂房的柱列基础和管沟基槽截面宽度较小，有一定长度，适于机械在地面上作业。一般多采用反铲挖土机(图1-10b) 。
③面式开挖。有地下室的房屋基础、箱形和筏式基础、设备与柱基础密集，采取整片开挖方式时。除可用推土机、铲运机进行场地平整和开挖表层外，多采用正铲挖土机(图1-10a)、反铲挖土机或拉铲挖土机开挖。
（2）正铲挖土机挖土
正铲挖土机的工作特点是：土斗自下向上切土、生产效率高、挖掘力大。可直接开挖停机面以上的一～四类土和经爆破的岩石、冻土。根据挖土与配套的运输工具相对位置不同，正铲挖土机的挖土和卸土方式有以下两种：
①正向挖土、后方卸土。即挖土机沿前进方向挖土，运输工具在挖土机后面装土(图1-11a)，俗称正向开挖法。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
②正向挖土、侧向卸土。即挖土机沿前进方向挖土，运输工具在挖土机沿前进方和同挖土，运输工具在挖土机一侧开行、装土(图1-10b)，也称侧向开挖法。
图 1 -10 正铲挖土机开挖方式
(a)正向开挖； (b)侧向开挖
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
（3）反铲挖土机挖土
反铲挖土机的工作特点是：土斗自上向下切土，再强力向后掏土，随挖随行或后退，其挖掘力比正铲挖土机小，主要用于停机面以下的一~三类土。反铲挖土机的基本作业方式有沟端开挖法和沟侧开挖法两种，如图1-11。
图 1 -11 反铲挖土机开挖方式
(a)沟端开挖；(b)沟侧开挖
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
（4）抓铲挖掘机
抓铲挖掘机的挖土特点是：“直上直下，自重切土”。对小型基坑，抓铲立于一侧抓土；对较宽的基坑，则在两侧或四侧抓土。抓铲应离基坑边一定距离，土方可直接装入自卸汽车运走（图1-12）
图1-12 抓铲挖土机挖土
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
正铲挖土机外形是（ ）。 A.
B.
C.
D.
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
正铲挖土机外形是（ D ）。 A.
B.
C.
D.
5、 土方填筑施工
（1）土料选择
当填方土料为粘土时，填土前应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作为填土用。有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土以及淤泥、冻土、膨胀土等均不应作为回填土。
（2）填筑要求
①填土应尽量采用同类土填筑，并宜控制土的含水率在最优含水量范围内。
②填土应从最低处开始。
③在地形起伏之处，应做好接搓。
④填土应预留一定的下沉高度。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
5、 土方填筑施工
（3）填土的压实方法
填土的压实方法一般有碾压(包括振动碾压)、夯实、振动压实等几种。
大面积填土工程多采用碾压法和振动碾压法；小面积的填土多采用夯实法或振动压实法。
（4）影响填土压实的主要因素
填土压实量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。
①压实功的影响。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
图1-13 土的密实度与压实功的关系
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
下列哪种机械是蛙式打夯机（ ）。
A.
B.
C.
D.
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
下列哪种机械是蛙式打夯机（ C ）。
A.
B.
C.
D.
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
②含水量的影响。在同一压实功的作用下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。土在最佳含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的密度最大(图1-14)。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
图1-14 土的密实度与含水量的关系
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
项次 土的种类 变动范围
最优含水量（%）（重量比） 最大干密度（t/m3）
1 砂土 8~12 1.80~1.88
2 粘土 19~23 1.58~1.70
3 粉质粘土 12~15 1.85~1.95
4 粉土 16~22 1.61~1.80
表1-11 土的最优含水量和最大干密度参考表
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
表1-12 填土施工时的分层厚度及压实遍数
③铺土厚度的影响。土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小，超过一定深度后，则土的压实密度与未压实前相差极小。填土压实时每层铺土厚度的确定应根据所选压实机械和土的性质，在保证压实质量的前提下，使土方压实机械的功耗费最小。可按照表1-12选用。
压实机具 分层厚度（mm） 每层压实遍数
平碾 250~300 6~8
振动压实机 250~350 3~4
柴油打夯机 200~250 3~4
人工打夯 不大于200 3~4
任务实施1：土方施工方案编制
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
（1）绘制土方开挖图
（2）土方回填施工方法选择
（3）填土压实施工方法选择
任务实施2：编制土方施工技术交底文件
（1）编制工程概况
（2）编制工程地质情况
（3）编制施工准备交底文件
（4）编制工艺流程交底
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
注意事项：
1.编制开挖文件时要注意以下事项：
① 开挖过程中，严格控制开挖尺寸。
② 尽量减少对基土的扰动。
③ 开挖基坑时，有场地条件的，一次留足回填需要的好土，多余土方运到弃土处，避免二次搬运。
④ 土方开挖时，要注意保护标准定位桩、轴线桩、标准高程桩。要防止邻近建筑物的下沉。
任务实施2：编制土方施工技术交底文件
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
2.编制回填文件时要注意以下事项：
① 施工时，基础墙体达到一定强度后，才能进行回填土的施工，以免对结构基础造成损坏。
② 基坑基槽回填土，必须清理到基础底面标高，才能逐层回填。严禁用水浇使土下沉的“水夯法”。
③ 土虚铺过厚、夯实不够或冬施时冻土块较多会造成回填土下沉，而导致地面散水、裂缝甚至下沉。
④ 室内坑槽 ( 沟 ) 不得用含有冻土块的土回填。
上海“莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌
6月27日6时左右，上海闵行区“莲花河畔小区”一栋在建13层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。
两侧压力差产生的水平力超过了桩基的抗侧能力
骇人听闻的上海倒楼事件令土木人蒙羞，开发商、承包商、监理工程师和负有监管职责的政府官员将被钉在土木建设史的耻辱柱上！
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
当基础设计埋深较深或地下室的施工需要开挖深度较大，相应地要用人工的方法对新形成的土壁进行支撑、防护。除了本节介绍的土壁支护方法，还有一些不同的方法也广泛应用于工程实际中。
1、钢板桩支护：由于在基础施工中钢板桩支护的施工速度快，可重复使用，因此在一定条件下使用可取得较好的效益。打入方式有单独打入法：从板桩墙的一角开始，逐块（或两块为一组）打设，直至工程结束。只适用于板桩墙要求不高、且板桩长度较小（如小于10m）的情况。屏风式打入法：是将10~20根钢板桩成排插入导架内，呈屏风状，然后再分批施打。（图1-16）。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
图1-15 导架及屏风式打入法
钢板桩支撑当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。
钢板桩＋水平支撑
U型钢板桩 插打 入土 U型板桩相互连接
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
2、深层搅拌水泥土桩墙，一般的施工工艺流程如图1-16所示。
图1-16 深层搅拌桩施工流程（a）定位；
（b）预搅下沉；（c）提升喷浆搅拌；
（d）重复下沉搅拌；（e）重复提升搅拌；（f）成桩结束
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
3、加筋水泥土桩法（SMW工法）
加筋水泥土桩法是在水泥土桩中插入大型H型钢，由H型钢承受土侧压力，而水泥土则具有良好的抗渗性能，因此SMW墙具有挡土与止水双重作用。
4、地下连续墙施工
地下连续墙即在工程开挖土方之前，用开挖沟槽，将在地面上加工好钢筋笼用吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土，待混凝土浇筑至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕，各个单元槽段之间由特制的接头连接，而形成连续的地下钢筋混凝土墙。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
图1-17 地下连续墙工艺流程图
1-导板抓斗；2-机架；3-出土滑槽；4-翻斗车；5-潜水电站；6、7-吸泥泵；
8-泥浆池；9-泥浆沉淀池；10-泥浆搅拌机；11-螺旋输送机；12-膨润土；
13-接头管顶升架；14-油泵车；15-混凝土浇灌机；16-混凝土吊斗；17-混凝土导管
地下连续墙---1修筑导墙（放线、开挖）
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙--1修筑导墙（绑扎钢筋、混凝土浇筑）
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙--1修筑导墙（导墙支撑、导墙回填土）
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙—1导墙施工完毕
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
槽段开挖是地下连续墙施工中的关键工序，槽壁形状基本上决定了墙体外形，所以挖槽的精度是保证地下连续墙质量的关键之一。
单元槽段划分：地下连续墙的挖槽是一个个单元槽段进行挖掘。单元槽段的长度多取5～7m，但也有取10m甚至更长的情况。
地下连续墙—2槽段开挖
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙—3安放锁口管
相邻槽段的接头应满足受力和防渗要求。国内多用锁口管连接，在挖除单元槽段土体后，在一端先吊放锁口管，再吊入钢筋笼，浇筑砼后逐渐拔出锁口管，形成半圆形接头。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
SH350连续墙抓斗—成槽机
三一重工
地下连续墙—3安放锁口管
锁口管一般用起重机吊放，吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心，保持锁口管垂直并缓慢地插入槽内，下端放至槽底，上端固定在导墙或顶升架上。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙—4吊放钢筋笼
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙—4吊放钢筋笼
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
地下连续墙—5浇筑混凝土
◎ 浇筑方法：导管法。
◎ 混凝土面上存在一层与泥浆接触的浮浆层，需要凿去，为此混凝土需超灌300~500mm，将设计标高以上的部分混凝土用风镐凿去。
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
提拔锁口管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不失时机地提动和拔出，不能过早、过快和过迟、过缓。
地下连续墙—6拔出锁口管
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
5、土钉墙施工
采用专门设备将土钉钢筋击入土体，通常的做法是先在土体中成孔，然后置入土钉钢筋并沿全长注浆（图1-18）。
图1-18 土钉墙基本结构图
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
土钉墙支护
土钉
钢筋网
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
土钉墙支护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
喷射混凝土面层
土钉墙支护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
土钉墙支护
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
6、土层锚杆施工
土层锚杆是一种受拉杆，它的一段嵌固在坡面（挡土桩）上，另一端嵌固在地基土的深层或岩石中，使原来是悬臂的护坡桩变成类似多支点多跨的连续梁，与挡土桩一起承担土、水的侧压力（图1-19）。
图1-19 锚杆基本结构图
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
【知识拓展】
6、土层锚杆施工
在锚杆的端部通过横梁借螺母连接或再张拉施加预应力将挡土结构受到的侧压力，通过拉杆传给稳定土层，以达到控制基坑支护的变形，保持基坑土体和坑外建筑物稳定的目的。土层锚杆与土钉的区别见（图1-20）
图1-20 锚杆与土钉的区别
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底
右图基坑支护采用的是哪种方法（ ）。A. 土钉墙支护B. 锚杆支护C. 锚索支护D. 水泥土搅拌桩支护

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