土木工程施工技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2024/9/9,1,土木工程施工技术,Construction Technology of Civil Engineering,2024/9/9,2,土木工程施工,施工技术,施工组织,（,项目管理,）,绪 论,土木工程施工技术,是一门研究土木工程施工中各主要工种工程的工艺原理、技术方案和施工方法的学科。,2024/9/9,3,一、课程内容,(,房屋施工的全过程,),1,、土石方工程,2,、基础工程,3,、砌体工程,4,、混凝土结构工程,5,、预应力混凝土工程,6,、房屋结构安装工程,7,、防水工程,8,、装饰工程,二、课程研究对象,本课程研究的是土木工程，包括建筑工程、道路与桥梁工程、矿井建设等专业领域施工技术的一般规律。,三、课程教学目的,是使学生掌握土木工程施工的基础知识，基本理论和决策方法，使学生具有解决土木工程施工中施工技术问题的初步能力。,2024/9/9,4,四、课程基本要求,1,、了解建筑工程施工中各主要工种工程施工工艺，掌握施工方案拟定的基本方法。,2,、具有分析处理施工技术问题的初步能力。,3,、对现行施工验收规范、规程和质量标准有所了解。,五、课程特点,综合性、工艺性、实践性、操作性较强,六、学习方法,注意：理论联系实际和知识的综合运用。,掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算,2024/9/9,5,七、课程在建筑工程中的地位,建筑工程的四个阶段,八、建设部推广的十项新技术,1,、深基坑支护技术,2,、高强高性能混凝土技术,3,、高效钢筋和预应力混凝土技术,4,、粗钢筋连接技术,5,、新型模板和脚手架应用技术,6,、建筑节能和新型墙体应用技术,7,、新型建筑防水和塑料管技术,8,、钢结构技术,9,、大型构件和设备的整体安装技术,10,、企业的计算机应用和管理技术,勘测 设计 施工 验收,2024/9/9,6,九、几点说明,1,、自我介绍：,2,、课代表：,3,、答疑：,4,、教材：,5,、参考书：,施工验收规范,建筑施工手册,6,、作业,7,、考试,2024/9/9,7,所有建筑工程的施工,都是由土方工程开始的,我们的施工技术课程也就由此开始。,工作内容：,挖掘、支护、填筑、地下水控制。,1.1,概述,一、,土方工程的,分类及,施工特点：,(,一,),分类：,1,、场地平整,2,、基坑（槽）、管沟施工,3,、地下大型挖土工程（常采用“逆筑法”）,4,、回填工程,(,二,),特点,1,、工程量大,采用机械化施工,2,、施工条件复杂,制定施工方案。,1,土方工程,2024/9/9,8,二 土的工程分类,根据土方开挖的难易程度，将土分为八类及,16,个级别。,一,四类为土,;,五八类为石。,2024/9/9,9,土的类别,土的级别,土的名称,开挖方法及工具,一类土,（松软土）,砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）,用锹、锄头挖掘,二类土,（普通土）,亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚砂土,用锹、锄头挖掘；少许用镐翻松,三类土,（坚土）,软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土,主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锲子及大锤,四类土,（砂砾坚土）,重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石,先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤,五类土,（软石）,-,硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩,用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法,六类土,（次坚石）,-IX,泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩,用爆破方法开挖，部分用镐,七类土,（坚石）,X-XIII,大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；风化痕迹的安山岩、玄武岩,用爆破方法开挖,八类土,（特坚石）,XIV-XVI,安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩,用爆破方法开挖,土的工程分类,2024/9/9,10,三 土的工程性质,(,一,),土的密度,:,1,天然密度,:,土在天然状态下单位体积的质量,.,2,干密度,d,:,单位体积土中固体颗粒的质量,.,(,二,),土的含水量,:,土中所含水分质量与土颗粒质量的比值,。,式中,:,土的含水量,G,1,含水状态时土的质量；,G,2,烘干后土的质量。,G,1,- G,2,=,水份的质量,.,干土,:,30%,2024/9/9,11,自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复成原来的体积,.,土的这种性质称为可松性,.,土的可松性大小用可松性系数表示,:,式中,:Ks,最初可松性系数,;Ks,最终可松性系数,;,V,1,土在自然状态下的体积,(,天然密实土,),；,V,2,土经开挖后松散状态下的体积,(,松土,),；,V,3,土经回填压实后的体积,(,压实土,),。,V,1,V,3, V,2,1 K,S, K,S,(,三,),土的可松性,:,3,1,2,V,V,V,2024/9/9,12,说明：（,1,）计算土方量：用天然密实土的体积,V,1,（,2,）土方运输：用,松土的体积,V,2,，考虑,K,S,（,3,）土方回填：用,压实土的体积,V,3,，考虑,K,S,土的类型,Ks,Ks,一类土,1.08,1.17,1.01,1.03,二类土,1.14,1.24,1.02,1.05,三类土,1.24,1.30,1.04,1.07,四类土,1.26,1.45,1.06,1.20,五类土,1.30,1.50,1.10,1.30,六类土,1.45,1.50,1.28,1.30,土的可松性系数,2024/9/9,13,土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性,.,土的渗透性是土的水力学主要性质之一,.,(,四,),土的渗透性,:,L,h,2,h,1,v,A,B,达西,(H.Darcy),定律,:,V=K,= K,I,h,1,-h,2,L,式中,:,I,=,= -,称为水力坡度,;,K-,渗透系数,(m/h,m/d),为一比例系数,当,I,=1.0,时,V=K,h,1,-h,2,L,h,L,2024/9/9,14,土的类型,K (m/d),土的类型,K (m/d),漂石,(,无砂质充填,),500,1000,粉 砂,0.5,1,卵 石,100,500,黄 土,0.25,0.5,砾 石,50,150,粘砂土,0.1,0.5,粗 砂,20,50,轻砂粘土,0.05,0.1,中 砂,5,20,重砂粘土,0.001,0.05,细 砂,1,5,粘 土, 1.0,表示边坡稳定,当,K = 1.0,表示边坡处于极限平衡状态,当,K 1.0,表示边坡不稳定,边坡稳定分析简图,滑动力矩,L=R*,2024/9/9,22,4.,影响土方边坡稳定的因素,内在因素：（,1,）抗剪强度：摩阻力和内聚力 （,2,）剪 力： 自重和外荷载 外在因素： （,1,）地下水、雨水、施工用水或生活污水渗入边坡 （,2,）边坡上部荷载过大（大量堆土、堆料、停放机具） （,3,）土质条件、边坡留置时间,5.,思考题,:,(1),为什么粘土的土方边坡稳定性好,?(2),为什么雨后边坡容易塌方,?,2024/9/9,23,1.2,场地平整施工,场地平整,:,就是将天然地面改造成我们所需要的设计平面,.,它包括,:,确定场地设计标高、计算土方量、土方调配、选择土方施工机械、拟定施工方案,.,一、 场地设计标高的确定,考虑因素：,（,1,）生产工艺与运输；,（,2,）地形；,（,3,）挖填方平衡；,（,4,）泄水坡度。,(,如设计无要求，一般应向排水沟方向作成,不小于,2,的坡度,),方法,:,方格网法,(,在地形图上划分方格网,边长,a,为,10m 20m 40m),(,一,),初步确定场地设计标高,原则：场地内挖填方平衡,并尽量减少土方工程量,.,2024/9/9,24,方法采用 “方格网法”,1.,将场地划分为边长为,a,的方格,(,一般取,a=20m).,2.,测定各角点的地面标高,3.,计算设计标高,H,0,H,0,计算示意图,2024/9/9,25,假设设计平面为水平面。,根据挖、填方平衡，则,式中：,H,1,1,个方格仅有的角点标高；,H,2,2,个方格共有的角点标高；,H,3,3,个方格共有的角点标高；,H,4,4,个方格共有的角点标高；,2024/9/9,26,(,二,),设计标高,H,0,的调整,1.,考虑土的可松性而提高设计标高,调整前：,V,W,=V,T,调整后：,V,T,=K,S,V,W,由于,: V,W,= V,W,-F,W,*h,V,T,= V,T,+ F,T,*h,得,:,2024/9/9,27,式中,: V,W,按理论标高计算出的总挖方体积,;,F,W,F,T,按理论标高计算出的挖方区,填方区的总面积,.,调整后设计标高,:,H,0,= H,0,+ h,2024/9/9,28,2.,考虑泄水坡度的调整,泄水坡度,i= 2,h,L,(1),单向泄水,:,H,n,=H,0,i,L,如,:H,10,=H,0,-i,0.5a,(2),双向泄水,:,H,n,=H,0,i,x,L,x,i,y,L,y,如,:H,10,=H,0,-i,x,0.5a-i,y,0.5a,a,a,a,a,a,a,H,0,H,0,H,0,H,10,H,10,1,1,i,i,(a),a,a,a,a,a,a,y,y,H,0,H,10,H,10,1,1,i,x,i,(b),i,y,2,2,H,0,i,y,H,10,x,x,场地泄水坡度示意图,(a),单向泄水,;(b),双向泄水,2024/9/9,29,二、场地土方量计算,:,(,一,),角点施工高度,h,n,:,h,n,=H,n,-H,n,=,设计标高,-,地面标高,h,n,为角点的挖、填方高度,“+”,为填方高度,“-”,为挖方高度,角点编号,地面标高,施工高度,设计标高,(,二,),确定零线,:,零线,即挖、填方区的分界线,零点位置,:,X =,ah,1,h,1,+h,2,h,1,A,C,O,D,B,h,2,x,a,零点位置计算,2024/9/9,30,(,三,),土方量计量,:,1.,全挖或全填,:,V= (h,1,+h,2,+h,3,+h,4,),(,二,),两挖、两填,挖方,V,1,2,= ( + ),填方,V,3,4,= ( + ),a,4,a,4,h,1,h,1,+h,4,h,2,h,2,+h,3,a,4,h,4,h,1,+h,4,h,3,h,2,+h,3,h,1,h,2,h,3,h,4,a,a,a,a,h,2,h,1,h,4,h,3,全挖,(,全填,),方格,两挖两填方格,2024/9/9,31,3.,三挖一填,(,或三填一挖,):,填方,:,V,4,=,挖方,:,V,1,2,3,= (2h,1,+h,2,+2h,3,-h,4,)+V,4,4.,一挖一填,挖方,:,V,1,=,ah,1,1,6,a,6,h,4,(h,4,+h,1,)(h,4,+h,3,),a,6,h,3,a,a,h,2,h,1,h,4,h,1,h,2,a,三挖一填,(,或三填一挖,),方格,一挖一填方格,a,2024/9/9,32,三、几点说明,:,(,一,),设计标高的确定,(,二,),设计标高的调整,(,三,),场地土方量计算,(,四,),土方调配,2024/9/9,33,1.3,建筑基坑支护,建筑基坑,(building foundation pit),为进行建筑物,(,包括构筑物,),基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间,.,基坑支护,(retaining and protecting for,foundation excavation),为保证地下结构施工 及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采,用的支挡、加固与保护措施,.,2024/9/9,34,一、 基坑支护的作用,:,挡土和截水,保证基坑侧壁的稳定,.,二、基坑支护的设计原则,:,(,一,),分类,:,1.,承载能力极限状态,2.,正常使用极限状态,2024/9/9,35,(,二,),基坑侧壁安全等级,基坑侧壁安全等级及重要性系数,安全等级,破 坏 后 果,0,一级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重,1.10,二级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般,1.00,三级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重,0.90,注,:,有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根椐具体情况另行确定,.,2024/9/9,36,基坑变形的监控值,(mm),基坑等级,围护结构墙顶位移监控值,围护结构墙体最大位移监控值,地面最大沉降监控值,一级基坑,30,50,30,二级基坑,60,80,60,三级基坑,80,100,100,.,2024/9/9,37,(,三,),设计内容,1.,基坑支护结构均应进行承截能力极限状态的计算 ；,2.,对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的,二级建筑基坑侧壁,尚应对基坑周边环境及支护结构,变形进行验算,.,3.,地下水控制计算和验算,.,2024/9/9,38,三,、,基坑支护结构的选型,:,支护结构,水泥土挡墙式,排桩与板墙式,边坡稳定式,深层搅拌水泥土桩墙,高压旋喷桩墙,板桩式,排桩式,板墙式,组合式,逆作拱墙式,土钉墙,喷灌支护,钢板桩,混合土板桩,型钢横挡板,钢管桩、预制混凝土桩,钻孔灌筑桩,挖孔灌筑桩,现浇地下连续墙,预制装配式地下地下连续墙,加筋水泥土桩 （,SWM,工法,),高应力区加筋水泥土墙,2024/9/9,39,支护结构选型表,结 构 型 式,适 用 条 件,排桩或地下连墙,1.,适于基坑侧壁安全等级一、二、三级,2.,悬壁式结构在软土场地中不宜大于,5m,3.,当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙,水泥土墙,1.,基坑侧壁安全等级宜为二、三级,2.,水泥地桩施工范围内地基土承截力不宜大于,150kpa,3.,基坑深度夹不宜大于,6m,土钉墙,1.,基坑侧壁安全等级宜为二、三级,r,的非软土地,2.,基坑深度不宜大于,12m,3.,当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施,逆作拱墙,1.,基坑侧壁安全等级宜为二、三级,2.,淤泥和淤泥质土场地不宜采用,3.,拱墙轴线的矢跨比不宜小用,1/8,4.,基坑深度不宜大于,12m,5.,当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施,放 坡,1.,基坑侧壁安全等级宜为三级,2.,施工场地应满足放坡条件,3.,可独立或与上述其他结构结合使用,4.,当地下水位高于坡脚时时,应采用降水措施,2024/9/9,40,四、,水平荷载标准值,的计算,:,(,一,).,对于碎石土及砂土：,1.,当计算点位于地下水位以上时：,2.,当计算点位于地下水位以下时：,式中,第,i,层的主动土压力系数，,；,作用于深度 处的竖向应力标准值，,三轴试验,确定的第,i,层土固体不排水（快）剪粘聚力标准值；,三轴试验确定的第,i,层土固体不排水（快）剪内摩擦角标准值；,计算点深度；,计算参数，当 ,h,时，取 ，当,h,时，取,h,；,基坑外侧水位深度；,计算系数，当,h,时，取,1,，当 ,h,时，取零；,水的重度。,2,-,=,ai,ik,ai,ajk,ajk,K,c,K,e,s,-,=,2,(45 ),tg,k,2,a,i,i,K,j,k,i,j,i,K,a,k,a,j,s,k,i,c,j,z,j,m,j,z,j,z,j,z,wa,h,wa,h,wa,h,wa,h,w,g,0,wp,h,z,(,),(,),w,a,wa,wa,wa,a,k,a,k,a,k,a,2,g,h,s,i,j,j,i,i,i,j,j,K,h,m,h,z,K,c,K,e,-,-,-,+,-,=,h,d,h,wa,h,Z,j,ajk,e,j,z,2024/9/9,41,(,二,),、对于粉土及粘性土：,(,三,),、当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载,标准值小于零时，应取零。,2,-,=,ai,ik,ai,ajk,ajk,K,c,K,e,s,(,四,),、竖向应力标准值的计算,:,1k,0k,rk,k,a,s,s,s,s,+,+,=,j,2024/9/9,42,1.,自重竖向应力,:,(1),计算点位于基坑开挖面以上时,:,式中,:,深度,Zj,以上土的加权平均天然重度。,j,j,z,m,rk,g,s,=,rk,s,j,m,g,(2),计算点位于基坑开挖面以下时,:,h,rk,g,s,=,h,m,式中,:,开挖面以上土的加权平均天然重度。,g,h,m,2024/9/9,43,2.,地面附加荷载引起的竖向应力,:,ok,s,0,0k,q,=,s,ok,s,0,q,2024/9/9,44,3.,地面局部荷载引起的竖向应力,:,Ik,s,1,0,0,1,1k,2,b,b,b,q,+,=,s,Ik,s,1,q,1,b,0,b,45,45,45,2024/9/9,45,五、水平抗力标准值的计算,:,(,一,),对于砂土及碎石土,:,式中,作用于基坑底面以下深度,Zj,处的竖向应力标准值,;,第,i,层的被动土压力系数,；,(,二,),对于粉土及粘性土：,(,三,),基坑底面竖向应力标准值,:,(,),(,),w,p,wp,p,k,p,k,p,k,p,1,2,g,s,i,j,i,i,i,j,j,K,h,z,K,c,K,e,-,-,+,+,=,k,p,j,s,+,=,2,(45 ),tg,k,2,p,i,i,K,j,i,K,p,i,i,i,j,j,K,c,K,e,p,k,p,k,p,k,p,2,+,=,s,j,j,z,m,pjk,g,s,=,式中,深度,Zj,以上土的加权平均天然重度。,g,j,m,o,j,z,wp,h,z,k,p,j,e,2024/9/9,46,一字相间排列,一字搭接排列,一字相接排列,交错相接排列,交错相间排列,钢筋水泥混凝土灌注桩排布置形式,六、钻孔灌注混凝土排桩支护,.,(,一,),平面布置,:,2024/9/9,47,(,二,),竖向布置,:,排桩,(piles in row),以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构,.,冠梁,(top beam),设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁,.,腰梁,(middle beam),设置在支护结构顶部 以下传递,支护结构与锚杆或内支撑点,力的钢筋混凝土梁或钢梁,.,d,h,h,冠梁,腰梁,排桩,2024/9/9,48,(,三,),构造要求,:,悬壁式排桩结构桩径不宜小于,600mm ,桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定,.,(,四,),施工要求,:,平面位置, 50 mm,垂直度, 0.5%,2024/9/9,49,(,五,),悬臂式排桩嵌固深度计算,:,M,0,= 0,h,p,E,pj,-,1.2,g,o,h,a,E,a,i,0,式中,E,pi,桩、墙底以上的基坑内侧,各土层水平 抗力标准值的,e,pjk,合力之和,;,h,p,合力,Epj,作用点至桩、墙底的距离,;,E,ai,桩、墙底以上的基坑外侧,各土层水平 荷载准值的,e,aik,合力之和,;,h,a,合力,E,pj,作用点至桩、墙底的距离,;,1.2,分项系数,.,要求,:,h,d,0.3,h,o,h,d,p,h,Ep2,Epj,Ep,1,Eai,Ea2,Ea1,Ea3,Ea4,h,a,h,悬壁式支护结构嵌固深度计算简图,2024/9/9,50,(,六,),抗渗要求,:,h,d,1.2,g,0,(,h-h,wa,),o,h,d,h,wa,h,渗透稳定计算简图,2024/9/9,51,七、土钉墙支护,土钉墙,(soil nailing wall),采用土钉加固的基坑,侧壁土体与护面等组成的支护结构,.,(,一,),组成和构造,:,1.,土钉,:,钢筋或钢管,长度,=(0.5,1.2)h,间距宜为,1,2m,与水平面夹角宜为,5,20,2.,钢筋网,:,钢筋直径宜为,6,10mm,间距宜为,150,300mm.,3.,喷射混凝土,:,强度等级不宜低于,C20,面层厚度不宜小于,80mm.,2024/9/9,52,(,二,),特点,:,1.,安全可靠,2.,可缩短基坑施工工期,3.,施工机具简单,易于推广,4.,经济效益较好,(,三,),土钉抗拉承载力计算,:,单根土钉抗拉承载力计算,:,1.25,g,0,T,jk,T,uj,式中,:T,jk,第,j,根土钉受拉荷载标准值,.,2024/9/9,53,T,jk,=,e,ajk,s,xj,s,zj,/,cos,a,j,式中,:,荷载折减系数,.,e,ajk,第,j,个土钉位置处的基坑水平荷载标准值,;,s,xj,s,zj,第,j,根土钉与相邻土钉的平均水平 、垂直间距,;,a,j,第,j,根土钉与水平面的夹角,.,2024/9/9,54,式中,:,土钉抗拉力分项系数,取,1.3;,d,nj,第,j,根土钉锚固体直径,;,q,sik,土钉穿过第,i,层土土体与锚固体极限摩阻力标准值,;,l,i,第,j,根土钉在直线破裂面外穿越第,i,稳定土体内的长,度,破裂面与水平面的夹角为,.,T,uj,=,d,nj,q,sik,l,i,g,s,1,g,s,2,+,q,n,2,1,l,i,T,uj,h,（,+,j,k,）,/2,土钉抗拉承载力计算简图,1,喷射混凝土面层,; 2,土钉,k,j,T,uj,第,j,根土钉抗拉承载力设计值,:,2024/9/9,55,(,四,),施工,1.,分类,: (1),钻孔注浆型土钉,(2),打入型土钉,(,3),射入型土钉,2.,施工工艺,:,基坑开挖,喷射底层混凝土,钻孔安设土钉,注浆,绑扎钢筋网,喷射面层混凝土,坡面设置,2024/9/9,56,八、钢板桩支护,(,一,),分类,:,单锚,(h = 4,10m),有锚板桩,无锚板桩,-,悬臂板桩,(h 10m),浅埋板桩,深埋板桩,等弯矩布置,等反力布置,2024/9/9,57,(,二,),截面,:,1.,平板式,; 2.,波浪式,; 3.Z,型断面,2024/9/9,58,(,三,),钢板桩的破坏方式,:,1.,板桩底端向外移动,2.,板桩弯曲破坏,3.,锚碇系统破坏,3,2,1,4,5,（,a,）,（,b,）,（,c,）,板 桩 破 坏 情 况,（,a,）板桩底端向外移动,;(b),板桩弯曲破坏,;(c),锚碇系统破坏,1,板桩,; 2,拉杆,; 3,锚碇,; 4,堆土,; 5,破坏面,2024/9/9,59,(,四,),钢板桩设计的“三要素”,:,1.,板桩入土深度,h,d,2.,板桩截面弯矩,M,3.,锚杆拉力,Rt,(,五,),适用范围,:,软弱土层及地下水位较高的基坑,.,2024/9/9,60,九、土层锚杆支撑,:,土层锚杆,(soil anchor),由设置钻孔内 、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,. .,(,一,),锚杆构造,:,组成,:,锚头,、杆体和浆体,.,锚杆长度,=,自由段,L,1,+,锚固段,L,2,2024/9/9,61,(,二,),锚杆分类,:,1.,按使用要求,:,2.,按承力方式,:,临时性锚杆,永久性锚杆,摩擦型,支承型,(,扩孔型,),2.,按施工方式,:,普通型,(,非预应力 型,),预应力型,2024/9/9,62,(,三,),锚杆布置,:,1.,锚杆层数,:,锚杆上下排垂直间距不宜小于,2 m,锚杆,锚固体上覆土层厚度不宜小于,4 m.,2.,水平间距,:,水平间距不宜小于,1.5 m.,3.,倾角,:,宜为,15,25,且不宜大于,45.,2024/9/9,63,(,四,),锚杆计算,:,锚杆承载力计算应符合下式规定,:,式中,:,T,d,锚杆水平拉力设计值：,T,d,=1.25,g,0,T,c,Tc,锚杆水平拉力计算值；,锚杆与水平面的倾角,;,N,u,锚杆轴向受拉承截力设计值,:,q,cos,u,d,N,T,2024/9/9,64,(,五,),锚杆施工,:,1.,施工工艺,:,定位,钻孔,安放杆体,灌浆,养护,(,张拉,),锚固,1.,钻孔,干作业钻进法,水作业钻进法,2.,要求,:,锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于,100mm,偏斜度不应大于,3%,3.,灌浆,一次灌浆法,二次灌浆法,2024/9/9,65,1.4,地下水控制,地下水控制,(groundwater controlling),为保证支护结构施工、基坑挖土 、地下室施工及基坑周边环境安全而采取的排水、降水 、截水或回灌措施,.,方法名称,土 类,渗透系数,(m/d),降水深度,(m),水文地质特征,集水明排,填土、粉土、粘性土、砂土,7 20.0, 5,上层滞水或水量不大的潜水,降,水,真空井点,0.1,20.0,单级,6,多级,20,喷射井点,0.1,20.0, 5,含水丰富的潜水、承压水、裂隙水,截 水,粘性土、粉土、砂土、碎石、岩溶岩,不 限,不 限,回 灌,填土、粉土、砂土、碎石土,0.1,200,不 限,地下水控制方法适用条件,2024/9/9,66,方法,1.,集水明排,4.,回灌,2.,降水,真空井点,喷射井点,管井井点,3.,截水,2024/9/9,67,一、集水明排,:,(,一,),构造要求,:,2024/9/9,68,（二）、水泵的选择,:,1.,离心泵,2.,潜水泵,潜水泵工作简图,1-,叶轮,;2-,轴,;3-,电动机,;4-,进水口,;5-,出水胶管,;6-,电缆,2024/9/9,69,（三）、涌水量计算,:,V 1.5 Q,式中,:,V,基坑的排水量,Q,基坑的总涌水量,2024/9/9,70,二、流砂及其防治,:,流砂现象,:,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,随地下水涌入基坑,.,(,一,),动水压力,:,G,D,G,D,2,1,动力压力原理图,(a),水在土中渗流的力学现象,;(b),动力压力对地基土的影响,1,、,2-,土颗粒,b,w,h,2,F,h,1,h,2,w,h,1,F,b,a,a,TLF,L,2024/9/9,71,X = 0,w,w,I,L,h,h,T,r,r,=,-,=,2,1,w,r,h,1,F,-,w,r,h,2,F,-,TLF,= 0,得,:,动水压力,G,D,:,流动中的地下水对土颗粒产生的压力,.,G,D,=,-,T,=,-,I,w,r,2024/9/9,72,（二）流砂发生的条 件,:,式中,: -,土的浸水密度,(,浮密度,);,-,土的重力密度,;,-,水的密度,.,G,D,=,-,w,r,r,r,r,r,r,w,2024/9/9,73,(,三,),、流砂的防治,:,1.,途径,:,(1),减小或平衡动水压力,.,(2),改变动水压力的方向,.,(3),截断地下水流,.,2.,方法,:,（,1,）抢挖法； （,2,）打钢板桩法；,（,3,）水下挖土法； （,4,）在枯水季节开挖基坑；,（,5,）地下连续墙法； （,6,）用井点法降低地下水位；,2024/9/9,74,(,四,),、冒砂现象,:,H,w,h,式中,:H,压力水头,(m);,h,坑底不透水层厚度,(m),基坑,H,h,2,1,3,4,管 涌 冒 砂,1-,不透水层,; 2-,透水层,3-,压力水位线,; 4-,承压水的顶托力,2024/9/9,75,三、降 水,:,作用,:,消除流砂现象 、稳定土方边坡 、加速,土的固结,.,(,一,),、真空井点,:(,轻型井点,),2024/9/9,76,1,、井点设备,:,(1),管路系统,:,井点管,：直径,50mm,，长,5 m,、,6m,或,7m,的钢管,滤 管,：直径同井点管，长,1m,、,1.2m,、,1.5m,总 管,：直径,100,127mm,，每段,4m,，,接头间距,0.8m,弯联管,：硬塑料透明管,(2),排水设备,:,真空泵设备,：真空泵、离心泵、水气分离箱,射流泵设备,：射流器、离心泵、循环水箱,7,6,5,4,3,2,1,8,1000,1500,滤管构造,1-,钢管,;2-,管壁上小孔,;3-,缠绕的铁丝,;4-,细滤网,;5-,粗滤网,;6-,粗铁丝保护网,;7-,井点管,;8-,铸铁头,2024/9/9,77,2,、井点布置,:,(1),平面布置,:,单排井点,：基坑上口宽度,BH(,实际含水层厚度,),，取,H,0,=H,S,S+l,0.2,0.3,0.5,0.8,H,0,1.3(S+l),1.5 (S+l),1.7 (S+l),1.85 (S+l),（,2,）无压非完整井,:,R,H,0,s,Y,0,基坑,H,h,0,l,S,2024/9/9,89,（,3,）承压完整井,:,0,lg,lg,2.73,X,R,M,S,K,Q,-,=,（,4,）承压非完整井,:,0,lg,lg,2.73,X,R,M,S,K,Q,-,=,l,+,0.5,r,M,2,M,-,l,M,4.,井点管数量计算与间距确定,单根井点管的最大出水量,:,(m/d),式中,: d,滤管直径,(m),l,滤管长度,(m),2024/9/9,90,井点管根数,井点管间距,式中,: L,总管长度，,m,。,在确定井点管间距时，还应注意以下几点：,a.,井距不能过小，否则彼此干扰大，影响出水量，因此,井距必须大于,5,d,。,b.,在总管拐弯处及靠近河流处，井点管宜适当加密。,c.,在渗透系数小的土中，考虑到抽水使水位降落的时间,比较长，宜使井距缩小。,d.,间距应与总管上的接头间距相配合。,(,根,),2024/9/9,91,5.,抽水设备的选择：,真空泵和离心泵,真空泵：总管长度、井点管根数、真空度,最低真空度,(,h,k),：,离心泵：流量（,1.5Q,）、吸水扬程（,h,A,+h,）,6.,施工,:,安装顺序,:,排放总管,埋设井点管,用弯联管连接,安装抽水设备,球阀开放,球阀关闭,直接用井点管水冲下沉法,(a),水冲下射时,(b),抽水时,(a),(b),冲水管冲孔法,1-,冲管,;2-,冲嘴,;3-,胶皮管,;4-,高压水泵,;5-,压力表,;,6-,起重吊钩,;7-,井点管,;8-,滤管,;9-,填砂,;10-,粘土封口,2024/9/9,92,(1).,井点管的埋设方法：,水冲法,（,a,）用冲水管冲孔后，沉设井点管；,（,b,）射水法：直接利用井点管水冲下沉。,要求：孔径,300mm,，深度,滤管底,+0.5m,套管法 、钻孔法,B.,砂滤层：干净粗砂填至滤管顶以上,1,1.5m,C.,封口：埋设面下,0.5,1.0m,粘土封口,D.,试抽：漏气、死井,(2),使用：,连续抽水（先大后小，先混后清）,(3),拔除：,砂土填实（抗渗时按要求处理）,A,2024/9/9,93,(,二,),喷射井点,:,1.,分类,喷水井点,喷气井点,2.,组成,:,喷射井点、高压水泵、管路系统,. .,3.,工作原理,:,高压水,经内外管,环形通道,喷嘴,截面变小,流速增加,形成局部真空,抽吸地下水,混合室,2024/9/9,94,喷射井点设备布置,1-,喷射井管,;2-,滤管,;3-,井水总管,;4-,排水总管,;5-,高压水泵,;6-,集水池,;7-,水泵,;8-,内管,;9-,外管,;10-,喷嘴,;11-,混合室,;12-,扩散管,;13-,压力表,2024/9/9,95,4.,井点计算,:,(1),高压泵工作水流量,:,Q,1,=,n,q,式中,:Q,1,高压水泵的工作水流量,(m/h);,n,喷射井点管根数,;,排水流量与工作水流量之比值,，查表,;,q,喷射井点出水量,(m/h).,2024/9/9,96,型号,外管直径,(mm),喷射管,工作水压力,(MPa),工作水流量,(m/d),设计单井出水流量,(m/d),适用含水层渗透系数,(m/d),喷嘴直径,(mm),混合室直径,(mm),1.5,型并列式,38,7,14,0.6,0.8,112.8,163.2,100.8,138.2,0.1,5.0,2.5,型圆心式,68,7,14,0.6,0.8,110.4,148.8,103.2,138.2,0.1,5.0,4.0,型圆心式,100,10,20,0.6,0.8,230.4,259.2,388.8,5.0,10.0,6.0,型圆心式,162,19,40,0.6,0.8,720,600,720,10.0,20.0,喷射井点设计出水量,2024/9/9,97,(1),高压泵工作水压力,:,P,1,=,H,式中,:P,1,高压水泵的工作水压力,(m);,H,喷射井点所需的扬程,(m);,扬程与工作水压力之比值, ,查表,.,排水量与工作水流量比值,系 数,土的渗透系数,/(m,d,),K50,1.2,0.30,2024/9/9,98,1.5,土方工程的施工,一、土方的填筑与压实,:,(,一,),土料的选择,:,首先应采用原回填,.,(,二,),填筑方法,:,分层填土、分层压实,.,(,三,),压实方法,:,碾压法,平碾,(,压路机,),羊足碾,夯实法,振动打夯机,蛙式打夯机,振动压实法,2024/9/9,99,2024/9/9,100,蛙式打夯机,1-,夯头,;2-,夯架,;3-,三角带,;4-,底盘,2024/9/9,101,2024/9/9,102,(,四,),影响压实质量的因素,:,1.,含水量,:,最优含水量,使填土压实获得最大,密实度时土的含水量,.,2024/9/9,103,项,次,土的种类,变动范围,项,次,土的种类,变动范围,最优含水量,/%(W,T,),最大密度,/(gcm,),最优含水量,/%(W,T,),最大密度,/(gcm,),1,砂土,8,12,1.80,1.88,3,砂土,12,15,1.85,1.95,2,粘土,19,23,1.58,1.70,4,粘土,16,22,1.61,1.80,土的最优含水量和最大干密度参考表,2024/9/9,104,2.,压实功,(,压实遍数,),2024/9/9,105,3.,铺土厚度,填土施工时的分层厚度和压实遍数,压实机械,每层铺土厚度,(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,200,3,4,2024/9/9,106,（五）填土压实的质量标准,:,1.,压实系数,土的施工控制干密度与土的最大干密度的比值,.,0.9,基础四周或两侧一般回填土,一般工程,0.94,0.97,在地基主要持力层范围内,简支结构和排