第四章工程施工技术Word文档下载推荐.docx

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边坡坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。

施工中除应正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。

因此，在土方施工中，要预估各种可能出现的情况，采取必要的措施护坡防坍，特别要注意及时排除雨水、地面水，防止坡顶集中堆载及振动，必要时可采用钢丝网细石混凝土（或砂浆）护坡面层加固。

如果是永久性土方边坡，则应做好永久性加固措施。

2.基坑（槽）支护

开挖基坑（槽）时，如地质条件及周围环境许可，采用放坡开挖是较经济的。

基坑（槽）支护根据受力状态可分为横撑式支撑、重力式支护结构、板粧式支护结构等，其中，板桩式支护结构又分为悬臂式和支撑式。

（1）横撑式支撑。

开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。

横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板式以及垂直挡土板式两类。

横撑式土壁支撑挡土板的布置又分间断式和连续式两种。

湿度小的黏性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑；

对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。

对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。

（2）重力式支护结构。

基坑支护结构一般根据地质条件、基坑开挖深度以及对周边环境保护要求采取重力式支护结构、板式支护结构、土钉墙等形式。

水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。

这种支护由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，既具有挡土作用，又兼有隔水作用，适用于4〜6m深的基坑/最大可达7〜8m。

（3）板式支护结构。

板式支护结构由两大系统组成：

挡墙系统和支撑（或拉锚）系统。

悬臂式板桩支护结构则不设支撑（或拉锚）。

挡墙系统常用的材料有槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。

支撑系统一般采用大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。

拉锚系统材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆，根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点。

基坑较浅、挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支撑点。

支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体

一般钢板桩、混凝土板桩采用打入法，而灌注桩及地下连续墙则采用就地成孔（槽）现浇的方法。

3．降水与排水

降水方法可分为重力降水（如积水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井泵、电渗井点等）。

土石方工程中采用较多的是明排水法和轻型井点释水。

排除地面一般采取在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，使临时排水系统与永久排水设施相结合

（1）明排水法施工。

明排水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后用水泵抽走

明排水法宜用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。

但当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应采用井点降水法。

集水坑应设置在基础范围以外，地下水走向的上游。

根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力，集水坑每隔20〜40m设置一个。

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，要经常低于挖土面0.7〜1.0m，坑壁可用竹、木或钢筋笼等简易加固。

当基础挖至设计标高后，坑底应低于基础底面标高1〜2m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时间较长时将泥砂抽出，并防止坑底的土被搅动。

采用集水坑降水时，根据现场土质条件，应能保持开挖边坡的稳定。

边坡坡面上如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水引出坡面。

（2）井点降水施工。

井点降水法是在基坑开挖之前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水。

这样，可使所挖的土始终保持干燥状态，也可防止流砂发生，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。

井点降水法有轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等。

1）轻型井点。

①轻型井点构造。

在施工过程中要不断地抽水，直至基础施工完毕并回填土为止。

一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100〜120m。

②轻型井点布置。

轻型井点可采用单排布置、双排布置以及环形布置;

当土方施工机械需进出基坑时，也可采用U形布置。

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设在地下水的下游方向。

2）喷射井点。

当基坑较深而地下水位又较高时，需要采用多级轻型井点，会增加基坑的挖土量，延长工期并增加设备数量，是不经济的，因此当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8〜20m。

喷射井点的平面布置：

当基坑宽度小于等于l0m时，井点可作单排布置；

当大于10m时，可作双排布置；

当基坑面积较大时，宜采用环形布置。

井点间距一般采用2〜3m，每套喷射井点宜控制在20〜30根井管。

3）电渗井点。

在饱和黏土中，特别是淤泥和淤泥质黏土中，由于土的透水性较差，持水性较强，用一般喷射井点和轻型井点降水效果较差，此时宜增加电渗井点来配合轻型或喷射井点降水，以便对透水性较差的土起疏干作用，使水排出。

4）深井井点。

当降水深度超过15m时，在管井井点内采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水要求时，可加大管井深度，改用深井泵即深井井点来解决。

深井井点一般可降低水位30〜40m，有的甚至可达百米以上。

常用的深井泵有两种类型：

电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。

5）管井井点。

在土的渗透系数大、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。

管井直径为150〜250mm。

管井的间距，一般为20〜50m。

管井的深度为8〜15m，井内水位降低，可达6〜10m，两井中间则为3〜5m。

（三）土石方工程机械化施工

土石方工程的施工过程包括土石方开挖、运输、填筑与压实等。

1.推土机施工

推土机的经济运距在100m以内，以30〜60m为最佳运距，使用推土机推土的几种施工方法：

（1）下坡推土法。

在推土丘、回填管沟时，均可采用。

（2）分批集中，一次推送法。

在较硬的土中，推土机的切土深度较小，一次铲土不多，可分批集中，再整批地推送到卸土区。

应用此法，可使铲刀的推送数量增大，缩短运输时间，提高生产效率12%〜18%。

（3）并列推土法。

在较大面积的平整场地施工中，采用2台或3台推土机并列推土，能减少土的散失，因为2台或3台单独推土时。

并列台数不宜超过4台，否则互相影响。

（4）沟槽推土法。

就是沿第一次推过的原槽推土，前次推土所形成的土埂能阻止土的散失，从而增加推运量。

（5）斜角推土法。

一般在管沟回填且无倒车余地时可采用这种方法。

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2.铲运机施工

铲运机常用于坡度在20°

以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基等土方工程。

铲运机可在I〜Ⅲ类土中直接挖土、运土，适宜运距为600〜1500m，当运距为200〜350m时效率最高。

（1）铲运机的开行路线。

1）环形路线。

施工地段较短、地形起伏不大的挖、填工程，适宜采用环形路线。

2）8字形路线。

对于挖、填相邻、地形起伏较大，且工作地段较长的情况，可采用8字路线，一个循环能完成两次作业，机械磨损较均匀。

（2）铲运机铲土的施工方法。

1）下坡铲土。

一般地面坡度以5°

〜7°

为宜。

2）跨炉法。

预留土埂，间隔铲土的方法。

土埂高度应不大于300mm，宽度以不大于拖拉机两履带间净距为宜。

3）助铲法。

在地势平坦、土质较坚硬时，可采用推土机助铲以缩短铲土时间。

一般每3〜4台铲运机配1台推土机助铲。

3．单斗挖掘机施工

单斗挖掘机按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式两类；

按其工作装置的不同，可以分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种；

按其传动装置又可分为机械传动和液压传动两种。

当场地起伏高差较大、土方运输距离超过1000m，且工程量大而集中时，可采用挖掘机挖土，配合自卸汽车运土，并在卸土区配备推土机平整土堆。

（1）正铲挖掘机。

前进向上，强制切土。

能开挖停机面以内的I〜Ⅳ级土，正铲挖土和卸土的方式有以下两种：

正向挖土、侧向卸土；

正向挖土、后方卸土。

⑵反铲挖掘机。

后退向下，强制切土。

能开挖停机面以下的I〜Ⅲ级的砂土或黏土，适宜开挖深度4m以内的基坑，对地下水位较高处也适用。

反铲挖掘机的开挖方式，可分为沟端开挖与沟侧开挖。

（3）拉铲挖掘机。

后退向下，自重切土。

其挖掘半径和挖土深度较大，能开挖停机面以下的I〜II级土，适宜开挖大型基坑及水下挖土。

分为沟端开挖和沟侧开挖。

（4）抓铲挖掘机。

直上直下，自重切土。

其挖掘力较小，只能开挖I〜II级土，可以挖掘独立基坑、沉井，特别适于水下挖土。

（四）土石方的填筑与压实

1.填筑压实的施工要求

（2）填方宜采用同类土填筑，如采用不同透水性的土分层填筑时，下层宜填筑透水性较大、上层宜填筑透水性较小的填料，或将透水性较小的土层表面做成适当坡度，以免形成水囊。

（3）基坑（槽）回填前，应清除沟槽内积水和有机物，检查基础的结构混凝土达到一定的强度后方可回填。

2.土料选择与填筑方法

为了保证填土工程的质量，必须正确选择土料和填筑方法。

碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土可作为填方土料。

淤泥、冻土、膨胀性土及有机物含量大于8%的土，以及硫酸盐含量大于5%的土均不能做填土。

填方土料为黏性土时，填土前应检验其含水量是否在控制范围以内，含水量大的黏土不宜做填土用。

填方施工应接近水平地分层填土、分层压实，每层的厚度根据土的种类及选用的压实机械而定。

应分层检查填土压实质量，符合设计要求后，才能填筑上层。

当填方位于倾斜的地面时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层填筑，以防填土横向移动。

3.填土压实方法

填土压实方法有：

碾压法、夯实法及振动压实法。

平整场地等大面积填土多采用碾压法，小面积的填土工程多用夯实法，而振动压实法主要用于压实非黏性土。

（1）碾压法。

适用于大面积填土工程。

碾压机械有平碾（压路机）、羊足碾和汽胎碾。

羊足碾一般用于碾压黏性土，不适于砂性土。

此外，松土不宜用重型碾压机械直接滚压，否则土层有强烈起伏现象，效率不高。

如果先用轻碾压实，再用重碾压实就会取得较好效果。

（2）夯实法。

主要用于小面积回填土。

夯实主要用于小面积填土，可以夯实黏性土或非黏性土。

夯实法分人工夯实和机械夯实两种，人工夯实所用的工具有木夯、石夯等；

常用的夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。

（3）振动压实法。

这种方法对于振实填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土和粉土等非黏性土效果较好。

二、地基与基础工程施