土方工程课件.ppt

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1、第一章土方工程授课老师：胡星第一章土方工程本章内容主要包括三个部分：1、排水和地下水处理2、基坑边坡与支护3、土方开挖与填筑概述一、土方施工特点土方工程的施工特点是工程量大，劳动强度高，工期长，施工条件复杂。因此，施工前应根据工程水文地质资料、气候环境特点制定合理的施工方案，采用机械化施工，做好排水、降水及土壁支护等工作，确保工程质量及安全。二、土的工程分类按照开挖的难易程度,土的工程分类见表1-1，各类土的工程性质直接影响土方工程施工方法的选择、劳动量消耗及工程费用。三、土的工程性质1、土的可松性土的可松性是土经开挖后组织破坏、体积增加、虽

2、经回填压实仍不能恢复成原来体积的性质。它可用最初可松性系数Kp和最终可松性系数Kp′表示，即（1-4）式中V1——土在自然状态下的体积；V2——土经开挖后松散状态下的体积；V3——土经回填压实状态下的体积。其值见表1-1。2、土的渗透性土的渗透性是指当水力坡度等于1时的渗透速度，用渗透系数k表示，按下式计算（1-6）式中Q——单位时间内渗透通过的水量；A——通过水量的总横截面积；V——渗透水流的速度；I——水力坡度（高低水位之差与渗透距离的比值）第一节排水和地下水处理在开挖基坑（槽）及其它土方时，土的含水层被切断，地下水会渗入坑内；雨期施工时

3、，地面水也会流入坑内。为防止边坡失稳、基坑流砂、坑底隆起或管涌、地基承载力下降、恶化施工条件等，必须做好排水、降水。一、排除地面水地面及场地排水一般采取设置排水沟、防洪沟、截水沟、挡水堤等方法并尽量利用原有的排水系统，使临时性与永久性排水设施相结合。二、地下水处理基坑（槽）降水有集水坑降水法和井点降水法。集水坑降水法一般用于面积及降水深度较小且土层中无细砂、粉砂情况；若降水深度较大、土层为细砂、粉砂、软土地区明沟排水易引起流砂、塌方等，应尽量采用井点降水法。无论采用哪种方法，降水工作应持续到基础施工完毕并回填土后结束。（一）集水坑降水法集水坑

4、降水法是在坑（槽）底周围或中央开挖有坡度的排水沟，每隔一定距离设一个集水坑，地下水通过排水沟流入集水坑，用水泵抽走。它的设备简单，施工方便。施工中应注意流砂防治。1、集水坑设置。为防止基底土遭受破坏，集水坑应设在坑（槽）范围以外、地下水走向的上游。根据坑（槽）涌水量的大小及平面形状尺寸、水泵抽水能力，确定集水坑的数量和间距。一般每20～40m设一个。集水坑直径或宽度0.6～0.8m。集水坑深随挖土不断加深并低于挖土工作面0.7～1.0m，坑槽达到标高后，集水坑底应低于基底1～2m，并铺设碎石滤水层。2、流砂及其防治⑴流砂现象：当基坑挖土到达地

5、下水位以下，而土质是细砂或粉砂，且采用集水坑降水时，在一定动水压力作用下，坑底下的土就会形成流动状态，随地下水一起流动涌进坑内，这种现象称为流砂现象。⑵流砂的防治①在枯水期施工②抛大石块③打板桩④水下挖土⑤井点降低地下水位此外还可采用地下连续墙法、压密注浆法、土壤冻结法等截止地下水流入坑内，以防治流沙现象。（二）井点降水法井点降水法是在基坑（槽）开挖前于其周边埋设一定数量的井点管，利用抽水设备在开挖过程中不断抽水，使地下水位降至基底以下。它防止了水中作业和流砂发生，因边坡可陡些而减少挖土量，设备简单、使用灵活、装卸方便。井点降水法的井点类型有

6、：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点。（1）轻型井点。轻型井点是沿基坑（槽）四周或一侧以一定距离埋入直径较小的井点管至含水层内，井点管上端通过弯联管与集水总管相连，利用抽水设备经井点管降水至基底以下。1）轻型井点设备。轻型井点设备由管路系统和抽水设备等组成。管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管组成。抽水设备常用真空泵和射流泵系统。干式真空泵系统由真空泵、离心泵和水气分离器组成。射流泵系统由射流器、离心泵和循环水箱组成。干式真空泵井点设备由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成。其优点是：对不同渗透系数的土有较大适应性，抽

7、水和排气的能力大，带动井点数为70~100根、总管长达80~120m；缺点是设备数量较多，施工费用较大。射流井点系统的降水深度可达6m，所带井点管一般只25～40根、总管长度30～50m。若采用两台离心泵和两个射流器联合工作，能带动井点管70根、总管长度100m。射流泵井点排气量较小，真空度波动较敏感，易于下降，排水能力较低。但结构简单、制造容易、成本低、耗电小、使用检修方便。适于在粉砂、粉土等渗透系数较小的土层降水。2）轻型井点布置。①平面布置：井点布置及井点管间距应根据基坑（槽）平面形状与大小、深度、水文和地质情况、降水深度、工程性质等按

8、计算或经验确定。当坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于坑（槽）宽度（图）；当坑（槽）宽度大于6m或土