建筑施工技术.docx
《建筑施工技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑施工技术.docx（117页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
建筑施工技术
建筑施工技术.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。
人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。
本文由lsl329366088贡献
ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
建筑施工技术主讲：
赵珍玲
2011年3月22日8时56分1
绪
论
建筑施工技术：
如何最有效地建造房屋的理论、建筑施工技术：
如何最有效地建造房屋的理论、方法和有关的施工规律。
方法和有关的施工规律。
建筑施工方面的主要规范《施工及验收规范GBJ》《建筑工程质量检验评定标准GBJ》组成工种工程（按工艺流程）组成工种工程（按工艺流程）土方工程、桩基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程等
2011年3月22日8时56分2
第一章土方工程
?
?
?
?
?
1.概述2.场地设计标高的确定3.土方工程量的计算4.井点降水5.边坡稳定及土壁支护6.土方开挖与填筑
2011年3月22日8时56分
3
§1.1?
§1.1.1引言
概述
§1.1.2施工中土方分类方法?
§1.1.3土的工程性质
2011年3月22日8时56分
4
§1.1.1
引言
土方工程：
包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程包括一切土的挖掘、
以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。
以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。
最常见的土方工程（在土木工程中）：
在土木工程中）
场地平整、基坑（槽）开挖、地坪填土、路基填筑场地平整、基坑（开挖、地坪填土、及基坑回填土等。
及基坑回填土等。
2011年3月22日8时56分
5
§1.1.2施工中土方分类方法
按土的开挖难易程度将土分为八类（按土的开挖难易程度将土分为八类（表1-1），这也是确定土木工开挖难易程度将土分为八类）程劳动定额的依据。
程劳动定额的依据。
类别土的名称开挖方法可松性系数Ks第一类（松软土）第二类（普通土）
1.14~1.281.02~1.051.08~1.17
K‘s
1.01~1.04
第三类（坚土）第四类（砾砂坚土）
1.24~1.30
1.04~1.07
1.26~1.37
1.06~1.09
第五类（软石）
1.30~1.451.10~1.20
第六类（次坚石）
1.30~1.451.10~1.20
第七类（坚石）
1.30~1.451.10~1.20
第八类（特坚石）2011年3月22日8时56分
6
1.45~1.50
1.20~1.30
§1.1.3土的工程性质
土的主要工程性质有：
土的主要工程性质有：
土的天然含水量，土的密度，土的可松
性，土的渗透性等；?
土的可松性：
土具有可松性。
即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松土的可松性：
?
?
?
?
?
?
?
?
2011年3月22日8时56分
散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复。
土的可松性程度用可松性系数表示，即（1-1）式中——最初可松性系数；——最后可松性系数；——土在天然状态下的体积（m3）——土经开挖后的松散体积（m3）；——土经回填压实后的体积（m3）。
7
§1.2场地设计标高的确定场地设计标高的确定?
引言?
一般方法?
设计标高调整
2011年3月22日8时56分
8
§1.2.1引言
设计标高一般要求
大型工程项目通常都要确定场地设计平面，进行场地平整。
场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面。
场地设计标高应满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。
设计标高确定方法
一般方法：
如场地比较平缓，对场地设计标高无特殊要求，可按照挖填土方量相等的原则确定场地设计标高；
2011年3月22日8时56分9
§1.2.2一般方法
?
?
原理
将场地划分成边长为a的若干方格，并将方格网角点的原地形标高标在图上（图1-1）。
原地形标高可利用等高线用插入法求得或在实地测量得到。
按照挖填土方量相等的原则（图1-2），场地设计标高可按下式计算：
即:
?
?
式中:
z——所计算场地的设计标高（m）；n——方格数；zi1,zi2,zi3,zi4——第i个方格四个角点的原地形标高（m）。
2011年3月22日8时56分
10
?
?
?
?
?
?
由图1可见，11号角点为一个方格独有，而12，13，21，24号角点为两个方格共有，22，23，32，33号角点则为四个方格所共有，在用式（1-3）计算z0的过程中类似11角点的标高仅加一次，类似12号角点的标高加两次，类似22号角点的标高则加四次，这种在计算过程中被应用的次数Pi，反映了各角点标高对计算结果的影响程度，测量上的术语称为“权”。
考虑各角点标高的“权”，式（1-3）可改写成更便于计算的形式：
（1-4）
?
?
?
式中:
z1——一个方格独有的角点标高；
z2,z3,z4——分别为二、三、四个方格所共有的角点标高。
2011年3月22日8时56分
11
计算方法
?
?
?
?
?
1）标高标高
场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的：
场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的：
1．划分场地方格网；2.．计算或实测各角点的原地形标高；3．按式（1-4）计算场地设计标高；4．设计标高调整。
设计标高的调整主要是泄水坡度的调整，由于按式（1-4）得到的设计平面为一水平的挖填方相等的场地，实际场地均应有一定的泄水坡度。
因此，应根据泄水要求计算出实际施工时所采用的设计标高。
以Z０作为场地中心的标高（图1-2），则场地任意点的设计标高为（1-5）
?
式中:
zi'——考虑泄水坡度的角点设计标高。
2011年3月22日8时56分
12
2）施工高度施工高度
?
?
?
土方的施工高度求得zi'后，即可按下式计算各角点的施工高度Hi，施工高度的含义是该角点的设计标高与原地形标高的差值：
（1-6）
?
?
?
式中:
zi'——i角点的原地形标高。
若Hi为正值，则该点为填方，Hi为负值则为挖方。
2011年3月22日8时56分
13
§1.2.3设计标高调整
?
?
?
设计标高的调整实际工程中，对计算所得的设计标高，还应考虑下述因素进行调整，此工作在完成土方量计算后进行。
（1）考虑土的最终可松性，需相应提高设计标高，以达到土方量的实际平衡
（2）考虑工程余土或工程用土，相应提高或降低设计标高。
（3）根据经济比较结果，如采用场外取土或弃土的施工方案，则应考虑因此引起的土方量的变化，需将设计标高进行调整。
场地设计平面的调整工作也是繁重的，如修改设计标高，场地设计平面的调整工作也是繁重的，如修改设计标高，则须重新计算土方工程量。
算土方工程量。
2011年3月22日8时56分
14
§1.3土方工程量的计算
1.引言引言?
2.基坑（槽）及路堤土方量基坑（基坑?
3.场地平整土方量计算步骤场地平整土方量计算步骤
2011年3月22日8时56分
15
§1.3.1引言
?
?
?
引言
在土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。
但土方工程的外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。
一般情况下，都将其假设或划分成为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。
2011年3月22日8时56分
16
§1.3.2基坑（槽）及路堤土方量基坑（
?
基坑（基坑（槽）及路基土方量
基坑（槽）和路堤的土方量可按拟柱体积的公式计算（图1-4），即（1-13）
?
式中V——土方工程量（m3）；H，F1，F2如图所示。
对基坑而言，H为基坑的深度，F1，F2分别为基坑的上下底面积（m2）；对基槽或路堤，H为基槽或路堤的长度（m），F1，F2为两端的面积（m2）；F0——F1与F2之间的中截面面积（m2）。
?
2011年3月22日8时56分
17
?
?
基槽与路堤通常根据其形状（曲线、折线、变截面等）划分成若干计算段，分段计算土方量，然后再累加求得总的土方工程量。
如果基槽、路堤是等截面的，则H，F1=F2=F0，由式
（1）计算V=HF1。
图1-4土方量计算?
?
a）基坑土方量计算；
18
b）基槽、路堤土方量计算
2011年3月22日8时56?
分
§1.3.3场地平整土方量计算步骤
场地平整土方量计算步骤1.场地设计标高确定后，求出平整的场地各角点的施工高度Hi。
2.确定“零线”的位置确定“零线”的位置有助于了解整个场地的挖、填区域分
布状态。
3.然后按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，
这样即得到整个场地的填、挖土方总量。
2011年3月22日8时56分
19
补充知识
图示
1.方格网法方格网法
计算步骤方法1．划方格网根据地形图划分方格网，尽量使其与测量或施工坐标网重合，方格一般采用20m×20m~40m×40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角，求出各点的施工高度（挖或填），填在方格网左上角，挖方为（+），填方为（-）。
2．计算零点位置计算确定方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上零点位置，标于方格网上，联接零点，即得填方与挖方区的分界线。
零点的位置按下式计算，见图（a）：
适用范围
式中
、、
——角点至零点的距离m；——相邻两角点的高程m，均用绝对值；a——方格网的边长m
适于地形较平缓或台阶宽度较大的地段采用计算方法较为复杂，但作为平整场地土方量计算，精度较高。
。
。
3．计算土方工程量按方格网底面图形和下表体积计算公式，计算每个方格内的挖方或填方量。
4．汇总分别将挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总，即2011年3月22日8时56分得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量20
方格网零线及零点的确定
零线即挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为0。
零线的确定方法是：
在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出零点（0）的位置（图1-5），将各相邻的零点连接起来即为零线。
?
?
?
?
?
图1-5零点计算示意图如不需计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即可。
零线确定后，便可进行土方量的计算。
方格中土方量的计算有两种方法：
“四方棱柱体法”和“三角棱柱体法”。
21
2011年3月22日8时56分
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
四方棱柱体的体积计算方法
四方棱柱体的体积计算方法粉两种情况：
1．方格四个角点全部为填或全部为挖（图1-6a）时：
（1-14）式中V——挖方或填方体积（m3）；H1，H2，H3，H4——方格四个角点的填挖高度，均取绝对值（m）。
2．方格四个角点，部分是挖方，部分是填方（图1-6b和c）时：
（1-15）（1-16）
式中∑H填（挖）——方格角点中填（挖）方施工高度的总和，取绝对值（m）；∑H——方格四角点施工高度之总和，取绝对值（m）；a——方格边长（m）。
2011年3月22日8时56分
22
图1-6四方棱柱体的体积计算a）角点全填或全挖b）角点二填二挖c）角点一填（挖）三挖（填）
2011年3月22日8时56分
23
补充知识
项目
一点填方或挖方（三角形）
2.常用方格网计算公式
图示
计算公式
当二点填方或挖方（梯形）
时，
三点填方或挖方（五角形）
四点填方或挖方（正方形）2011年3月22日8时56分24
?
?
?
?
?
?
?
上表注：
上表注：
1）a——方格网的边长,m；b、c——零点到一角的边长,m；h1,h2,h3,h4——方格网四角点的施工高程,m，用绝对值代入；Σh——填方或挖方施工高程的总和,m，用绝对值代入；——挖方或填方体积,m。
2）本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。
2011年3月22日8时56分
25
例题
某建筑场地地形图和方格网（边长a=20.0m）布置如图所示。
土壤为二类土，场地地面泄水坡度，。
试确定场地设计标高（不考虑土的可松性影响，余土加宽边坡），计算各方格挖、填土方工程量。
2011年3月22日8时56分
26
解：
（1）计算场地设计标高
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
（2）根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高以场地中心点（几何中心o）为，由式得各角点设计标高为：
其余各角点设计标高均可求出，详见图2.12。
2011年3月22日8时56分
27
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
（3）计算各角点的施工高度
得各角点的施工高度（以“+”为填方，“-”为挖方）：
各角点施工高度见图2.12。
（4）确定“零线”，即挖、填方的分界线确定零点的位置，将相邻边线上的零点相连，即为“零线”。
如1-5线上：
，即零点距角点1的距离为0.67m。
（5）计算各方格土方工程量（以“+”为填方，“-”为挖方）①全填或全挖方格：
（+）（+）（+）（-）
28
2011年3月22日8时56分
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
②三填一挖或三挖一填方格，由式（2.13）：
（+）
（-）（-）（+）（+）（-）将计算出的各方格土方工程量按挖、填方分别相加，得场地土方工程量总计：
挖方：
503.92m3填方：
504.26m3挖方、填方基本平衡。
2011年3月22日8时56分29
§1.4井点降水井
引言?
降水方法
?
集水井降水
※流砂
井点降水
2011年3月22日8时56分
30
§1.4.1引言
?
?
?
?
?
?
?
引言——井点降水引言
在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断地渗入坑内。
雨期施工时，地面水也会不断流入坑内。
如果不采取降水措施，把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低，不仅会使施工条件恶化，而且地基土被水泡软后，容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。
另外，当基坑下遇有承压含水层时，若不降水减压，则基底可能被冲溃破坏。
因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位，使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。
2011年3月22日8时56分
31
§1.4.2降水方法
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
（一）集水井降水施工
施工过程构造设置1）施工过程）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）构造）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，可在基坑范围内设置盲沟排水。
根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20~40m设置一个。
2011年3月22日8时56分32
?
?
?
?
?
3）设置）集水坑的直径或宽度一般为0.6~0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.7~1.0m。
坑壁可用竹、木材料等简易加固。
当基坑挖至设计标高后，集水坑底应低于基坑底面1.0~2.0m，并铺设碎石滤水层（0.3m厚）或下部砾石（0.1m厚）上部粗砂（0.1m）的双层滤水层，以免由于抽水时间过长而将泥砂抽出，并防止坑底土被扰动。
2011年3月22日8时56分
33
?
?
?
?
（二）流砂
流砂现象产生流砂现象的原因流砂的防治1）流砂现象）
基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象。
出现流砂现象时，土完全丧失承载力，土体边挖边冒流砂，至使施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。
严重时会引起基坑边坡塌方；临近建筑因地基被掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。
?
?
?
?
2）产生流砂现象的原因）流砂现象产生的原因，是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
引起流砂的因素大致有：
引起流砂的因素大致有1）．主要外因取决于水力坡度的大小，即该地区地下水位越高，基坑挖深越大，水力压力差越大，越容易产生流砂现象；2）．土的颗粒组成中粘土含量小于10%，而粉砂含量大于75%；3）．土的不均匀系数D60/D10<5（式中D60为限定颗粒，即小于某粒径的土粒重量计百分数为60%时；D10为有效粒径，即小于某粒径的土粒重量计百分数为10%时）。
易发生流砂地区取得不均匀系数的值在1.6～3.2之间；4）．土的含水量大于30%；5）．土的空隙率大于43%；6）．在粘性土中有砂夹层的地质构造中，砂质粉土或砂层的厚度大于250mm34
?
?
2011年3月22日8时56分
3）流砂的防治
防治流砂的主要途径有：
减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。
其具体措施有：
其具体措施有
（1）枯水期施工法。
（2）抢挖并抛大石块法。
（3）设止水帷幕法。
（4）人工降低地下水位法。
此外，采用地下连续墙、压密注浆法、土壤冻结法等，阻止地下水流入基坑，以防止流砂发生。
?
?
?
?
2011年3月22日8时56分
35
?
?
（三）井点降水
井点降水原理井点降水的作用井点降水的类型
?
1）井点降水原理）井点降水就是在基坑开挖前，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，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。
2011年3月22日8时56分
36
?
?
?
?
?
?
2）井点降水的作用）1）防止地下水涌入坑内（图a）；2）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方（图b）；3）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了坑底的管涌（图c）；4）降水后，使板桩减少了横向荷载（图d）；5）消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象（图e）；6）降低地下水位后，还能使土壤固结，增加地基土的承载能力。
?
a）防止涌水b）稳定边坡c）防止管涌井点降水的作用
37
d）减少横向荷载e）防止流砂
2011年3月22日8时56分
3）井点降水的类型）
井点有两大类：
轻型井点和管井。
一般根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等因素确定，可参照下表选择。
?
2011年3月22日8时56分
38
轻型井点
设备设计施工轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成（图）
设备
1）管路系统包括：
滤管、井点管、弯联管及总管。
）
39
2011年3月22日8时56分
滤管（图）为进水设备，通常采用长1.0~1.5m、滤管直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为12~19mm的滤孔。
骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。
为使流水畅通，在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝隔开，塑料管沿骨架绕成螺旋形。
滤网外面在绕一层粗铁丝保护网、滤管下端为一铸铁塞头。
滤管上端与井点管连接井点管为直径38mm和51mm、长5~7m的井点管钢管。
井点管的上端用弯联管与总管相连。
集水总管为直径100~127mm的无缝钢管，集水总管每段长4m，其上端有井点管联结的短接头，间距0.8m或1.2m。
2011年3月22日8时56分
40
?
?
?
?
2）抽水设备）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，一套抽水设备的负荷长度（即集水总管长度）为100~120m。
常用的W5，W6型干式真空泵，其最大负荷长度分别为100m和120m。
2011年3月22日8时56分
41
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
轻型井点的设计平面布置高程布置涌水量计算
1）设计的基础资料）轻型井点布置和计算井点系统布置应根据水文地质资料、工程要求和设备条件等确定。
一般要求掌握的水文地质资料有：
地下水含水层厚度、承压或非承压水及地下水变化情况、土质、土的渗透系数、不透水层的位置等。
要求了解的工程性质主要有：
基坑（槽）形状、大小及深度，此外尚应了解设备条件，如井管长度、泵的抽吸能力等。
2011年3月22日8时56分
42
?
2）平面布置）根据基坑（槽）形状，轻型井点可采用单排布置（图a）、双排布置（图b）、环形布置（图c），当土方施工机械需进出基坑时，也可采用U形布置（图d）。
?
单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况，井点管应布置在地下水的上游一侧，两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度。
双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。
环形布置适用于大面积基坑，如采用U形布置，则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。
43
2011年3月22日8时56分
?
?
3）高程布置）高程布置系确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离，可按下式计算（图）：
式中：
h——井点管埋深（m）；h1——总管埋设面至基底的距离（m）；?
h——基底至降低后的地下水位线的距离（m）；?
i——水力坡度；?
L——井点管至水井中心的水平距离，?
当井点管为单排布置时，L为井点管至对边坡角的水平距离（m）。
2011年3月22日8时56分44
?
4）涌水量计算）
（1）水井分类）确定井点管数量时，需要知道井点管系统的涌水量。
井点管系统的涌水量根据水井理论进行计算。
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。
当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时（即地下水面为自由面），称为无压井；当水井布置在承压含水层中时（含水层中的水充满在两层不透水层间，含水层中的地下水水面具有一定水压），称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井，各类井的涌水量计算方法都不同。
（2）无压完整井涌水量计算）群井涌水量的计算，可把由各井点管组成的群井系统，视为一口大的单井，设该井为圆形的，系统涌水量的计算公式：
?
?
?
式中R——为单井的降水影响半径（m）；r——为单井的半径（m）。
45
20
升级会员 