建筑土方工程施工讲义ppt（含示意图） .ppt

建筑工程施工工艺,建筑工程施工工艺,建筑工程施工工艺是土木工程专业的主要专业课之一，是一门实践性很强的课程。,通过学习使学生掌握建筑工程施工工艺的基本知识、基本理论和决策方法，使学生具有解决建筑工程施工工艺技术的初步能力。,目的：,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,土的分类及土的工程性质、土方工程量计算、土方施工、土方边坡及其稳定、基坑土壁支护、基坑基槽的验收、降水方法、土方工程冬、雨期施工措施；,主要内容：,土的工程性质及其对施工的影响；土方工程量计算；土壁支护与边坡(安全);回填土的压实；降低地下水位的方法(排水施工方便)。,学习重点：,建筑工程施工工艺,了解土的分类和土的工程性质；掌握基坑(槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；熟悉基坑排水、降水方法；掌握回填土施工方法及保证工程质量；了解土方工程冬、雨期施工措施。,学习要求:,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1、土方工程施工的特点（1）面广量大、劳动繁重；（2）施工条件复杂；（3）受地形、水文地质和气候的影响大。,绪论,一、土方工程的特点与施工要求,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,土方工程是建筑工程中的主要分布工程之一，也是建筑工程施工过程中的第1道工序。通常包括场地平整，基坑（基槽）、人防工程和地下建筑的土方开挖、运输与堆弃，土方填筑与压实等施工，以及降低地下水位和基坑支护等辅助工作。,2、组织土方工程施工的要求（了解）（1）在条件允许的情况下应尽可能采用机械化施工；（2）要合理安排施工计划，尽量避开冬、雨期施工；（3）为了降低土石方工程施工费用，减少运输量和占用农田，要对土方进行合理调配、统筹安排。（4）在施工前要做好调查研究，拟定合理的施工方案和技术措施，以保证工程质量和安全，加快施工进度。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,一、土的分类,土的种类很多，分类方法也很多；在建筑施工中，按土开挖的难易程度将土分为八类：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石。松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.1 土的种类和性质,表1.1土的工程分类及其鉴别方法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,*1、土的质量密度：可分为天然密度和干密度。土的天然密度，是指土在天然状态下单位体积的质量，用表示；它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度，是指单位体积土中固体颗粒的质量，用d表示；它在一定程度上反映了土颗粒排列的紧密程度，常用做检验填土压实质量的控制指标。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,二、土的工程性质,*2、土的可松性,分别为自然状态、开挖后松散状态和压实后土的体积,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,*3、土的含水量 土的含水量是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示：式中 m土中水的质量，kg；ms固体颗粒的质量，kg。土的含水量反映土的干湿程度。它对挖土的难易、土方边坡的稳定性及填土压实等均有直接影响。因此，土方开挖时，应采取排水措施，回填土时，应使土的含水量处于最佳含水量变化范围之内。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,最佳含水量是指在一定的压实（或击实、或夯实）作用下，能使填土达到最大干密度（干容量）时相应的含水率。,*4、土的渗透性 土的渗透性是指土体被水透过的性质，它主要取决于土体的孔隙特征，如孔隙的大小、形状、数量和贯通情况。地下水在土中的渗流速度一般按达西定律：V=Ki V：水在土中的渗流速度，m/d或m/h；K：土的渗透系数，m/d或m/h；i：水力坡度。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,渗透系数K反映土透水性的强弱，它同土的颗粒级配、密实程度等有关。它直接影响降水方案的选择和涌水量的计算。可通过室内渗透实验和现场抽水试验确定。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.2 土方工程量的计算,对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.2.1 场地竖向规划设计,1、确定场地设计标高的原则：,满足规划要求满足生产工艺及运输要求满足排水及防洪要求力求使场地内挖填方平衡、土方量最小,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,2、确定场地设计标高的方法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,3、挖填方平衡法（一般方法）,将场地划分成若干方格标出各方格角点的标高初定设计标高调整设计标高,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,设计标高的调整土的可松性的影响,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,由于土具有可松性，如果按挖填方相等计算就会造成填土的多余，因此需提高设计标高。,设计标高的调整泄水坡度的影响,场地双向泄水坡度示意图,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,设计标高的调整 就近取土或就近弃土的影响；其它情况的影响：如填方区局部挖土或挖方区局部填土等。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.2.2 场地平整土方量的计算,1、步骤：,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,2、计算各方格角点的施工高度,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,3、确定“零线”,零点：不挖不填的点；零线：所有零点的连线，即不挖不填的线或称挖填方的分界线。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,设h1为填方角点的填方高度，h2为挖方角点的挖方高度，O为零点位置，则可得：,4、计算场地挖填土方量四方棱柱体法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,（1）全挖全填格四方棱柱体法（平均高度）式中：V挖方或填方的土方量（m）；h1、h2、h3、h4方格四个角点的挖填高度，以绝对值代人（m）。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,（2）部分挖部分填格,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,(2）两挖两填,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,(3）三挖一填（或三填一挖）,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,填方部分的土方量：,表1.3 常用方格网点计算公式,【例】某建筑场地方格网如图1.7所示，方格边长为20m20m，试计算挖方和填方的总土方量。,自然标高 地面设计标高,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1.8中。由公式得：h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34 h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70=-0.20 h12=251.46-251.40=0.06,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,(2)计算零点位置。从图1.8中可知，15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高度符号不同，说明此方格边上有零点存在。由公式求得：15线 x1=4.55(m)26线 x1=13.10(m)67线 x1=7.69(m)711线 x1=8.89(m)1112线 x1=15.38(m),第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即得零线位置，如图1.8。(3)计算方格土方量。方格、土方量为：V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格土方量为：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3),第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,方格、土方量为：V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3),第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,基坑、基槽土方量计算 基坑土方量（V）H：基坑深度，m；A1，A2：基坑上下底面积，m2；A0：基坑中截面面积，m2,建筑工程施工工艺,基槽土方量（V1）,V1：第一段的土方量，m3；L1：第一段的长度将各段土方量相加即得总土方量。,1.2.3 土方平衡与调配,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,土方工程量计算完成后即可进行土方调配。所谓土方调配，就是对挖方的土需运至何处，填方的上应取自何方，进行统筹安排。其目的是在土方运输量最小或土方运输费用最低的条件下，确定挖填方区土方的调配方向、数量及平均运距，从而缩短工期，降低成本。土方调配工作主要包括划分调配区，计算土方调配区之间的平均运距，选择最优的调配方案及绘制土方调配图表。1.土方平衡与调配的原则（1）应力求达到挖、填平衡和运距最短，使土方调配费用最少。（2）应考虑近期施工与后期利用相结合及分区与全场相结合原则，以避免重复挖运和场地混乱。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,(3)土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。例如，大型地下建筑物位于填方区时，应将部分填土区予以保留，待基础施工完成后再进行回填。（4）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，以充分发挥挖方机械和运输车辆的性能。,3.调配区的划分，平均运距、施工单价的确定,调配区划分：为方便调配将整个场地划分为若干个挖、填区域。其大小与施工机械适应，与方格网协调。,平均运距：挖方区重心至填方区重心的距离。cij施工单价：根据运距和相关定额确定,W1,W2,W3,T1,T2,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,土方平衡调配与施工运距,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,土方调配就是确定从挖方区到填方区的调配量xij；共有mn个。,按；只有m+n1个独立方程（约束条件）。,未知量的个数大于独立方程数，其解为无穷个。,求一组最优解满足：最小。,土方平衡调配,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,3、用“线性规划”方法进行土方调配,可用单纯形法或表上作业法求解。,给定一初始方案,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,假想价格系数法。,（1）编制初始方案,最小元素法，可保证方案较优（不一定最优）,就近调配最小的施工单价取最大的土方量,400,500,500,300,100,100,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,（2）,求解各个方格的假想价格系数：,有调配土方的方格：（假想价格系数等于平均运距）,无调配土方的方格：构成任一矩形的四个方格内对角线上的假想价格系数这之和相等,方案最优性判别假想价格系数法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,50,60,40,110,70,40,-10,100,80,30,0,60,（2）方案最优性判别假想价格系数法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,方案的调整闭回路法,100,400,400,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,（3）,（4）方案重新判别,（5）计算土方总运输量、绘制土方调配图,总运输量Z=40050 10070 50040 40060 10070 40040=94000,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,*几点说明,1、前提条件：挖、填方平衡。,2、初始调配方案及调配过程中必须保证m+n-1 个有调配土方的格子。如果多一个空格，应令其为a（a0），继续进行判别调整。,3、不平衡问题的求解,增加一个假想的取土点（或弃土点），将其转化为平衡问题，再求解。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.3 土方施工,1.3.1 施工准备工作,1.学习与审查图纸 施工单位在接到施工图纸后，应组织各专业主要人员对图纸进行学习及综合审查。主要是核对平面尺寸及标高，核对各专业图纸间有无矛盾和差错，熟悉地质水文勘察资料，了解基础形式、工程规模、结构特点、工程量和质量要求，弄清地下管线、构筑物与地基的有关情况等，对发现的问题逐条予以解决。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,2.清理场地 清理场地包括拆除施工区域内的房屋、古墓，拆除或改建通讯和电力设备、上下水道及其他建筑物，迁移树木，清除含有大量有机物的草皮、腐殖土、河塘淤泥等。3.修筑临时设施和道路 施工现场所需临时设施主要包括生产性临时设施和生活性临时设施。生产性临时设施主要包括混凝土搅拌站、各种作业棚、建筑材料堆场及仓库等；生活性临时设施主要包括宿舍、食堂、办公室、厕所等。开工前还应修筑好施工现场内的临时道路，同时做好现场供水、供电、供气等有关准备工作。,建筑工程施工工艺,1.3 土方施工,1.3.2 土方边坡及其稳定,1、土方边坡的形式及坡度的表示方法,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,2、确定土方边坡坡度应考虑的因素,土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、边坡附近的震动和有无荷载、排水情况、地下水水位、气候条件等。,稳定机理：土颗粒之间存在内聚力和摩擦力，使土体具有一定的抗剪强度；失稳原因：引起土体下滑力增加的或引起土体抗剪强度降低的因素都可能引起边坡失稳，如：坡顶荷载、雨水或地下水渗入土中、气候使土质松软、细砂等液化等。,3、土方边坡稳定的机理及失稳原因（了解）,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,4.当土质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但不宜超过下列规定：（1）密实、中密的砂土和碎石类土（充填物为砂土），深度不超过1.0m。（2）硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土，深度不超过1.25m。（3）硬塑、可塑的粘土和碎石类土（充填物为粘性土），深度不超过1.5m。（4）坚硬的粘土，深度不超过2.0m。挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或做直立壁加支撑。当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内不加支撑边坡的最陡坡度应符合下表。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.3.3 基坑土壁支护,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,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。基坑支护结构既要确保坑壁稳定、临近建筑物与构筑物和管线的安全，又要考虑支护结构施工方便、经济合理，有利于土方开挖和地下工程的建造。基坑土壁支护形式主要包括横撑式支撑、锚碇式支撑及板桩支护等。以下仅简单介绍横撑式支撑，横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板和垂直挡土板，前者又分为断续式水平支撑、连续式水平支撑。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,一般基坑的支护方法,一般基坑的支护方法（了解）,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,深基坑的支护方法（了解）,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.3.4土方开挖施工,1.定位与放线 土方开挖以前，要做好建筑的定位放线工作。（1）建筑物的定位 建筑物定位是将建筑物外轮廓的轴线交点测定到地面上，用木桩标定出来，桩顶钉上小钉指示点位，这些桩称为角桩，如下图所示。然后根据角桩进行细部测设。为了方便地恢复各轴线位置，要把主要轴线延长到安全地点并做好标记，称为控制桩。为便于开槽后施工各阶段中确定轴线位置，应把轴线位置引测到龙门板上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高一般定为0.00m，主要是便于施工时控制标高。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,（2）放线 放线是根据定位确定的轴线位置，用石灰划出开挖的边线。开挖上口尺寸应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土壤类别及地下水情况，是否留工作面和放坡等确定。（3）开挖中的深度控制 基槽（坑）开挖时，严禁扰动基底土层，破坏土层结构，降低承载力。要加强测量，以防超挖。控制方法为：在据设计基底标高300500mm时，及时用水准仪抄平，打上水平控制桩，以作为挖槽（坑）时控制深度的依据。当开挖不深的基槽(坑)时，可在龙门板顶面拉上线，用尺子直接量开挖深度；当开挖较深的基坑时，用水准仪引测槽（坑)壁水平桩，一般距槽底300mm，沿基槽每3-4m钉设1个。使用机械挖土时，为防止超挖，可在设计标高以上保留200300mm土层，用人工挖土。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,2.土方开挖 基础土方的开挖方法，有人工挖方和机械挖方2种。应根据基础特点、规模、形式、深度、土质情况和地下水位，结合施工场地条件确定。一般大中型工程基坑土方量大，宜于使用土方机械施工，配合少量人工清槽；小型工程基槽窄，土方量小，宜采用人工或人工配合小型挖土机施工。1)人工开挖（1）在基础土方开挖之前，应检查龙门板、轴线桩有无位移现象。并根据设计图纸校核基础灰线的位置、尺寸、龙门板标高等是否符合要求。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,(2)基础土方开挖应自上而下分步分层开挖，每步开挖深度约30cm，每层深度以60cm为宜，按踏步形逐层进行剥土。每层应留足够的工作面，避免相互碰撞出现安全事故。开挖应连续进行，尽快完成。(3)挖土过程中，应经常按事先给定的坑槽尺寸进行检查，不够时应对侧壁土及时进行修挖，修挖槽帮应自上而下进行，严禁从坑壁下部掏挖“神仙土”。（一种挖土的方法，在没有挖土机的时候，用人工挖土，为了省力，只挖底下部分，使上面的土在下面挖空了后塌方，这样就可以达到省力的目的，但是是一种非常危险的挖土方法。如：冬期开挖路堑必须从上向下开挖，严禁从下向上掏空挖“神仙土”。）(4)所挖土方应两侧出土，抛于槽边的土方距离槽边1m，堆高1m为宜，以保证边坡稳定，防止因压载过大产生塌方。除留足所需的回填土外，多余的土应一次运至用土处或弃土场，避免2次搬运。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,(5)挖至距槽底约50cm时，应配合测量放线人员抄出距槽底50cm水平线，沿槽边每隔3-4m钉水平标高小木桩，如右图所示。应随时依此检查槽底标高，不得低于标高。如个别处超挖，应用与地基土相同的土料填补，并夯实到要求的密实度，或用碎石类土填补，并仔细夯实。如在重要部位超挖时，可用低强度等级的混凝土填补。（6）如挖方后不能立即进行下一工序或在冬、雨期挖方。应在槽底标高以上保留15-30cm不挖，待下道工序开始前再挖。冬期挖方每天下班前应挖一步虚土并盖草帘等保温，尤其是挖到槽底标高时，地基土不准受冻。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,2.机械挖方 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，一般多采用抓铲挖土机（如图1.18(a)所示）和反铲挖土机（如图1.18(b)所示）抓铲挖土机能挖一、二类土和较深的基坑；反铲挖土机适于挖掘四类一下土和深度在4m以内的基坑。,建筑工程施工工艺,正铲挖土机 反铲挖土机,正铲挖土机：前进向上、强制切土，适用于开挖停机面以上的类土，一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整。反铲挖土机：后退向下、强制切土，适用于开挖停机面以下的类土，一般用于深度46米的基坑，有地下水亦可。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,抓铲挖土机 拉铲挖土机,抓铲挖土机：直上直下、自重切土，适用于开挖较松软的土、水中挖土。拉铲挖土机：后退向下、自重切土，适用于开挖停机面以下的类土，可水中挖土。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,（2）线式开挖 大型厂房的柱列基础和管沟基槽时，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(如图118(b)所示)。如基槽较浅，又有一定的宽度，土质干燥时也可采用推土机直接下到槽中作业，但基槽需设上下坡道。（3）面式开挖 有地下室的房屋基坑、箱型和筏式基坑、设备与柱基坑密集，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(如图1.18c所示）、反铲挖土机或拉铲挖土机开挖(如图1.18d所示)。用正铲挖土机工效高，但需有上下坡道，以便运输工具驶入坑内，还要求土质干燥；反铲和拉铲挖土机可在坑上开挖，运输工具可不驶入坑内，坑内土潮湿也可以作业，但工效比正铲低。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,2）正铲挖土机挖土。正铲挖土机的工作特点是：铲斗自下向上切土，生产效率高，挖掘力大，可直接开挖停机面以上的一至四类土和经爆破的岩石、冻土。其工作面的高度不应小于1.5 m。否则一次起挖不能装满铲斗，会降低工作效率。根据控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2种：,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,（1）正间挖土、反向卸土 即挖土机沿前进方向挖土，运输工具在挖土机后面装土，如图a，通称正向开挖法。这种开挖方式的挖土高度较大，工作面左右对称，但卸土时动臂回转角度大，且运土车辆要倒车开入，生产效率较低，故宜用于工作面狭小且基坑较深的开挖作业。（2）正向挖土、侧向卸土 即挖土机沿前进方向挖土，运输工具在挖土机一侧开行、装土，如图b，也称侧向开挖法。这种作业方式，挖土机卸土时动臂回转角度小，生产率高且汽车行驶方便，使用较广。由于正铲挖土机在坑下作业，无论采用哪种卸土方式，都应先开进出口坡道，坡道的坡度为1/7-1/10。,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,3）反铲挖土机挖土。反铲挖土机的工作特点是：铲斗自上向下切土，再强力向后掏土，随挖随行，其挖掘力比正铲挖土机小，主要用于停机面以下的一至三类土开挖。由于机身和装土均在地面上，所以适用于开挖深度不大的基坑、基槽、沟渠及含水量或地下水位高的土壤。对于较大较深的基坑可采用多层接力法开挖。反铲挖土机的基本作业方式有沟端开挖法和沟侧开挖法2种，如下图所示：,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,其他机械（了解）：1、推土机,特点：操作灵活、运转方便、所需工作面小、行使速度快、易于转移，能爬30度左右的缓坡；适用范围：推挖类土，用于场地平整，移挖作填，回填土方，堆筑堤坝以及与挖土机配合施工。经济运距100m 以内，60m最佳。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,提高生产率的措施：,并列推土,下坡推土,槽形推土,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,2、铲运机,特点：操纵简单、不受地形限制，能独立完成铲土、运土、卸土工作，行使速度快，生产效率高；适用范围：大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，填筑路基等，不适用于砾石层、冻土地带和沼泽地区。适用距离6001500m，200350m时效率最高；提高生产率的措施：下坡铲土、跨铲法、推土机助铲等。,自行式铲运机,拖式铲运机,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,1.3.5 基坑（槽）验收 基坑（槽）开挖完毕后，应由施工单位、勘察单位、设计单位、监理单位、建设单位及质检监督部门等有关人员共同进行质量检验。1.表面检查验槽 即根据槽壁土层分布，判断基底是否已挖至设计要求的土层，观察槽底土的颜色是否均匀一致，是否有软硬不同，是否有杂质、瓦砾及古井、枯井等。2.钎探检查验槽 即用锤将钢钎打入槽底土层内，根据每打入一定深度的锤击次数来判断地基土质情况。此法主要适用于砂土及一般粘性土。,建筑工程施工工艺,1.土料的选用 当填方土料为粘土时，填土前应检查其含水量是否在控制之内，含水量大的粘土（27%）不宜作为填土用。有机物含量大于8%的土吸水后容易变形，承载力低；含水溶性硫酸盐大于5%的土，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐溶解流失，形成孔洞，影响土的密实性。故这两种土以及淤泥、冻土、膨胀土（此种土失水收缩的特性，会造成基础位移、地面开裂，甚至使建筑物破坏）等均不应作为回填土。,1.3.6 土方填筑施工,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,2.填筑要求 填土应分层进行，并尽量采用同类土填筑。如采用不同土壤填筑时，应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下，不能将各种土混杂在一起使用，以免填方形成水囊。当填方位于倾斜的山坡上时，应将斜坡改成阶梯状，以防填土横向栘动。回填施工前，应清除填方区的积水和杂物，如遇软土、淤泥，必须进行换土回填。回填时应防止地面水流入，并预留一定的下沉高度。回填基坑和管沟时，应从四周或两侧均匀地分层进行，以防止基础和管道在土压力作用下产生偏移或变形。,建筑工程施工工艺,3.填土的压实方法,碾压：大面积土方；（机械碾压）夯实：小面积土方；(人工打、夯硅式打夯机等)振动压实：非粘性土。振动碾压：石渣、碎石类填土,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,4.影响填土压实的主要因素,1、压实功：开始压实时，土的重度急剧增加，接近土的最大重度时，压实功虽然增加很多，但土的重度变化不大。,2、含水量：存在最佳含水量。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.4.4 影响填土压实的因素,3铺土厚度：应小于压实机械的作用深度，影响压实遍数。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,5.填土压实的质量检查,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,填土压实后必须具有一定的密实度，以避免建筑物的不均匀沉陷。填土密实度以设计规定的控制干密度(d)或规定的压实系数(c)作为检查标准；,式中 c：土的压实系数 d：土的实际干密度 dmax：土的最大干密度 土的最大干密度dmax由试验室击实试验或计算求得，再根据规范规定的压实系数c即可算出填土控制干密度d值。填土压实后的实际干密度，应有90以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不得大于0.08g/cm3且应分散，不得集中。检查压实后的实际干密度，通常采用环刀法取样。,1.4 基坑排水、降水方法,*一般浅基础的基坑（槽）开挖，主要是地表水，其次是高水位地区的地下水问题。,目的：*保证土体相对干燥 改善施工条件、保护地基土；*防止基底冲溃破坏：基坑下有承压水时，应降水减压。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1、明排水法（集水井（坑）降水）,明排水法(集水井降水法)是采用截、疏、抽的方法来进行排水。即在开挖基坑时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，再在沟底设置集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井内。然后用水泵抽出坑外，如图所示。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,如果基坑较深，可采用分层明沟排水法，如图所示，一层一层地设置排水沟和集水井，逐步达到设计要求的基坑断面和坑底标高。,建筑工程施工工艺,流砂现象,概念/现象,防治途径、措施,动水压力外因,土质内因,减小/消除动水压力：,改变动水压力方向：,改善土质：,产生的原因,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,*流砂现象,概念/现象：土颗粒(细颗粒、均匀颗粒、松散的饱和土)在动水压力作用下，(可能失去自重，处于悬浮状态，土失去承载能力)随着水一起流动的现象。形成流砂后，将使地面沉陷，边坡坍塌，恶化施工条件，并可能产生严重的安全事故。原因：外因-动水压力（地下水流动）；内因-土质（土颗粒组成中粘土少30%，粉砂土多70%；含水量大30%）,动水压力：水在土中渗流时对土体的作用力。其大小与水头差成正比，与渗流路径成反比；方向与水流方向一致。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,流砂防治途径及措施,枯水期施工：地下水位降低，则动水压力变小；抛大石块法：坑底抛大石块，以增大土的压重，平 衡动水压力；打板桩法：增大水渗流路径，减小动水压力；水下挖土：坑内外水压平衡，不产生水头差；人工降水：改变水流方向，加大土颗粒之间的压力；土壤冻结法：化学物质改善土质；,“治砂必治水”是防止流砂的总原则，其途径在于减少或平衡动水压力、或改变水流方向。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,2、井点降水,概念：基坑开挖前，在基坑四周打入井点管，利用抽水设备抽水，使地下水位降低到基坑底部以下，至基础施工、回填土施工完毕，才停止抽水。,特点：降水效果好，从根本上避免了流砂现象的发生，但技术复杂，成本较高，对周围环境影响大。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,（1）井点类别,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,轻型井点的组成,轻型井点由管路系统和抽水设备组成。,管路系统包括：滤管、井点管弯联管和总管等。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,A、一般轻型井点,可分为一级、二级、多级轻型井点。,一级轻型井点适用：渗透系数：k=0.150(m/d)降水深度：36m,多级轻型井点适用：渗透系数：k=0.150(m/d)降水深度：视井点级数而定,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1）降水设备：管路系统和抽水设备,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,第一章 土方工程,如图所示，轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成，管路系统由滤管、井点管、弯联管及总管等组成。滤管是长1.0-1.2m，外径为38或51mm的无缝钢管，管壁上钻有直径为12-19 mm的星棋状排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面的2025%。滤管外面包括2层孔径不同的滤网，内层为细滤网，采用30-40眼/cm2的铜丝布或尼龙丝布，外层为粗滤网，采用5-10眼/cm2的塑料纱布。为使流水畅通，管壁与滤网之间用塑料管或铁丝绕成螺旋形隔开，滤管外面再绕一层粗铁丝保护。滤管下端为一铸铁头。井点管用直径38 mm(或55 mm）、长5-7m的无缝钢管或焊接钢管制成。下接滤管，上端通过弯联管与总管相连。弯联管一股采用橡胶软管或透明塑料管。后者可以随时观察井点管出水情况。集水总管为直径为100-127mm的无缝钢管，每节长4 m，各节间用橡皮套管连接，并用钢箍拉紧，防止漏水。总管上装有与井点管连接的短接头，间距为0.8m或1.2m。抽水设备由真空泵离心泵和水气分离器(又称为集水箱）等组成。,建筑工程施工工艺,喷射井点,B、喷射井点,喷射井点适用：渗透系数：k=0.150(m/d)降水深度：820m,喷射井点管分内管和外管两部分、内管装有喷射装置与滤管相接。通过高压水或气从而将地下水抽出。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,C、电渗井点,原理：井点管作负极，以打入的钢筋作正极，通直流电，土颗粒自负极向正极移动，水则在正极向负极移动而被集中排出。,电渗井点适用：渗透系数：K0.1(m/d)降水深度：视选用的井点而定,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,管井点,沿基坑每隔2050米设置一个管井，每个管井单独用一台水泵抽水。,A、管井井点,如降水深度较大，可用特制的深井泵。,管井井点适用：渗透系数：K=20200(m/d)降水深度：35m,B、深井泵,深井泵适用：渗透系数：K=10250(m/d)降水深度：15m,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,井点适用范围及选用,工程问题：判断是否需要降水 优先选用集水坑降水 采用井点降水,不行,是,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,井点类型,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,3.施工及注意事项,*准备工作敷设总管埋设井点管用弯联管连接总管和井点管安装抽水设备试抽正式抽水*注意事项：抽水应连续进行；注意对周围环境的影响：周围 地面沉降、文明施工。,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.5 土方工程冬、雨期施工措施,1.5.1 土方工程冬期施工的措施,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,在冬期施工中，土由于冻结而变得坚硬，挖掘困难，施工费用高。一般来说，土方工程尽可能安排在入冬之前施工较为合理。必须在冬期施工时，应对其施工方法进行技术和经济2方面的分析比较，以采用合理的冬期施工措施。土方工程冬期施工措施主要有防冻法、冻土融解法及冻土破碎法。1.防冻法 土的防冻措施应尽可能利用自然条件，以就地取材为原则。主要方法有地面耕松耙平防冻法、覆雪防冻法、保温材料防冻法等。,第一章 土方工程,2.冻土融解法 冻土的融解是依靠外加的热能完成，费用较高，通常只用于面积不大的工程。其主要方法有循环针法、电热法、烘烤法等。3.冻土破碎法 在没有保温防冻的条件，或土已冻结时，采用先破碎冻土然后再挖掘的施工方法比较经济。破碎冻土的方法一般有爆破法、机械法和人工法3种。其次，由于土冻结后形成坚硬的土块，回填施工时不易压实，且土解冻后会造成大量的下沉，因此应严格按照规范要求施工。,建筑工程施工工艺,1.5.2 土方工程雨期施工的措施,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,在雨期进行土方工程施工难度大，对土的性质、工程质量及安全问题等方面也有较大影响，因此土方工程雨期施工应有保证工程质量和安全的技术措施。对于重要或特殊的土方工程应尽量在雨期前完成。土方工程雨期施工的措施主要有：（1）编制施工组织计划时，将不宜在雨期施工的分项工程提前或延后安排，对必须在雨期施工的工程制定有效的措施。（2）合理组织施工。晴天抓紧室外工作，雨天安排室内工作，尽量缩短雨天外作业时间。,第一章 土方工程,（3）雨期开挖基坑(槽)或管沟时，应注意边坡稳定。必要时可放缓边坡坡度或设置支撑。施工时应加强对边坡和支撑的检查。为防止边坡被雨水冲塌，可在边坡上加钉钢丝网片，并喷抹50 mm厚的细雨石混凝土。（4）雨期施工的工作面不宜过大，应逐段、逐层分期完成。基础挖到标高后，应及时验收并浇筑混凝土垫层。如基坑(槽)开挖后，不能及时进行下道工序时，应留保护层。对膨胀土地基及回填土要有防雨措施。（5）为防止基坑浸泡，开挖时要在坑内做好排水沟、集水井。位于地下的池子和地下室，施工时应考虑周到。如预先考虑不周，浇筑混凝土后，遇有大雨时，容易造成池子和地下室上浮。,建筑工程施工工艺,本章小结,第一章 土方工程,建筑工程施工工艺,1.土的工程分类、土方工程量的计算；2.土方的开挖、运输、填筑压实等施工过程应尽可能地采用机械施工，以减轻繁重的体力劳动，提高生产效率，加快施工进度。熟悉各种机械的特点和适用范围。3.基坑(槽)的土方开挖涉及到边坡稳定、基坑支护、降低地下水位、防止流砂、土方开挖方案等一系列问题。在施工实践中，要针对工程中的具体情况，拿出多个方案择优选取。4.为保证填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求，既要正确选择填土的土料，又要合理选择填筑和压实方法。填土密实度以设计规定的控制干密度或规定的压实系数为检查标准。5.基坑排水降水的方法，主要是明排水法，其适用范围。防治流砂的措施。6.土方工程冬、雨期施工的措施。,