第1章 土方工程
1、在土木施工过程中,首先遇到的就是场地平整和基坑开挖,因此,将一切土的开挖、填筑、运输等统称为土方工程。它包括开挖过程中的基坑降水、排水、坑壁支护等辅助工程。2、八类土:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。
3、土的可松性是指自然状态下的土,经过开挖以后,结构联结遭受破坏,其体积因松散而增大,以后虽经回填压实,仍不能恢复到原来的体积的性质。最初可松性系数 =土经开挖后的松散体积/土在天然状态下的体积;最终可松性系数 =土经回填压实后的体积/土在天然状态的体积。 4、土的含水率是指土中所含水的质量与固体颗粒质量之比。
5、场地设计标高确定的一般方法:小型场地平整时,若对场地标高无特殊要求时,一般可根据平整前后土方量相等的原则。
6、计算土方量的方法:方格网法和横断面法。方格网法 大面积场地平整的土方量,通常采用方格网法。即根据方格网角点的自然地面标高和实际采用的设计标高,算出相应的角点填挖高度(施工高度),然后计算每一方格的土方量,并计算出场地边坡的土方量。这样便可求得整个场地的填、挖土方总量。横断面法 适合于地形起伏变化较大的地区,或者地形狭长、挖填深度较大又不规则的地区采用。 7、土方边坡坡度=边坡高度h与边坡的宽度b的比值。而坡度系数m=b/h.
8、土壁塌方的原因:①边坡过陡,使土体的稳定性不够,而引起塌方现象;尤其是在土质差,开挖深度大的坑槽中,常会遇到这种情况。②雨水、地下水渗入基坑,使土体泡软、重量增大及抗剪能力降低,这是造成塌方的主要原因。③基坑上边边缘附近大量堆土或停放机具、材料,或由于动荷载的作用,使土体中的剪应力超过土体的抗剪强度。防治塌方的措施:①放足边坡②设置支撑,如土壁支撑。
地下水控制方法适用条件
方法名称 集水明排 降水 喷射井点 管井 粉土、沙土、碎石土、可溶岩、碎石带 截水 粘性土、粉土、砂土、碎石土、岩溶土 回灌 填土、粉土、沙土、0.1-200.0 碎石土 9.轻型井点:就是沿基坑四周将许多直径较小的井点管理入蓄水层内,井点管上部与总管连接,通过总管利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,使原有的地下水位降至坑底以下。此种方法适用于土壤的渗透系数K=0.1-50m/d的土层中;降水深度为:单级轻型点3-6m,多级轻型井点6-12m。(1)轻型井点设备主要包括:井点管(下端为过滤管)、积水总管、弯联管(透明的,南方多用塑料软管,北方多用橡胶软管)及抽水设备。(2)轻型井点的平面布置:当基坑或沟槽宽度小于6m,降水深度不超过5m时,可采用单排井点,将井点管布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长度不小于坑槽宽度。反之,则应采用双排井点,位于地下水流上游一排井点管的间距应小些,下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时,则应采用环形井点。井点管距离基坑壁不应小于1.0-1.5m,间距一般为0.8-1.6m。
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,称为无压
不限 不限 不限 真空井点 填土、粉土、粘性土、砂土 土类 渗透系数(m/d) 7-20.0 0.1-20.0 0.1-20.0 1.0-200.0 <20 >5 含水丰富的潜水、承压水、裂隙水 降水深度(m) <5 单级<6多级<20 上层滞水或水量不大的潜水 水文地质特征 井;布置在承压含水层中时,称为承压井。当水井底部达到不透水层时称完整井;反之,称为非完整井。水井类型不同,其涌水量计算的方法也不相同。
深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管,通过设置在井管内的潜水泵将地下水抽出,使地下水位低于坑底。该法具有排水量大,降水深(>15m);井距大,对平面布置的干扰小;不受土层限制;井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单,施工速度快;井点管可以整根拔出重复使用等优点;但一次性投资大,成孔质量要求严格。适于渗透系数较大(10-250m/d),土质为砂类土,地下水丰富,降水深,面积大,时间长的情况,降水深可达50m内。
10、提高推土机生产效率的办法:1)下坡推土2)并列推土3)分批集中,一次推送4)槽形推土 11、提高铲运机生产效率的措施:1)下坡铲土2)挖近填远,挖远填近3)推土机助产4)双联铲运法5)挂大斗铲运6)跨铲法
12、正铲挖土机正铲的性能:正铲挖土机因一般只用于开挖停机面以上的土壤,所以只适宜在土质较好、无地下水的地区工作。
13、正铲挖土和卸土的方式:1)正向挖土、后方卸土2)正向挖土、侧向卸土
14、反铲挖土机的性能及适用范围:反铲挖土机是开挖停机面以下的土壤,不需设置进出口通道。适用于开挖小型基坑、基槽和管沟,尤其适用于开挖独立柱基,以及泥泞的或地下水位较高的土壤。反铲挖土机的开行方式:1)沟端开行2)沟侧开行
15、拉铲挖土机的工作装置简单,可直接由起重机改装,其特点为铲斗悬挂在钢丝绳下而无刚性的斗柄上。由于拉铲支杆较长,铲斗在自重作用下落至地面时,借助于自身的机械能可使斗齿切入土中,故开挖的深度和宽度均较大,常用以开挖沟槽、基坑和地下室等。也可开挖水下和沼泽地带的土壤。开行方式有沟端开行和够侧开型两种。
16、抓产挖土机一般由正反铲液压挖土机更换工作装置(去掉铲斗换上抓斗)而成,或由履带式起重机改装。可用以挖掘独立柱基的基坑和沉井,以及其他的挖方工程,最适宜于进行水中挖土。
17、填土及压实的一般要求:1)填土应尽量采用同类土填筑,并宜控制土的含水率在最优含水量范围内。当采用不同的土填注时,应按土类有规则地分层铺填,将透水性大的土层置于透水性较小的土层之下,不得混杂使用,边坡不得用透水性较小的土封闭,以利水分排除和基土稳定,并避免在填方内形成水囊和产生滑动现象。2)填土应从最低处开始,由下向上整个宽度分层铺填碾压和夯实。3)在地形起伏之处,应做好接搓,修筑1:2阶梯形边坡,每台阶高可取50cm、宽100cm。分段填筑时每层接缝处应作成大于1:15的斜坡,碾迹重叠0.5-1.0m,上下层错缝距离不应小于1m。接缝部位不得在基础、墙角、柱墩等重要部位。4)填土应预留一定的下沉高度,以备在行车、堆重或干湿交替等自然因素作用下,土体逐渐沉落密实。预留沉降量根据工程性质、填方高度、填料种类、压实系数和地基情况等因素确定。当土方用机械分层夯实时,其预留下沉高度(以填方高度的百分数计):对砂土为1.5%;对粉质粘土为3%-3.5%。 18、人工夯实方法:1)人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打。夯实基槽及地坪时,行夯路线应由四边开始,然后再夯向中间。2)用柴油打夯机等小型机具夯实时,一般填土厚度不宜大于25cm,打夯之前对填土应初步平整,打夯机依次夯打,均匀分布,不留间隙。3)基坑(槽)回填应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。4)回填管沟时,应用人工先在管子周围填土夯实,并应从管道两边同时进行,直至管顶0.5m以上。在不损坏管道的情况下,方可采用机械填土回填夯实。
19、机械压实方法:1)为保证填土压实的均匀性及密实性,避免碾轮下陷,提高碾压效率,在碾压机械碾压之前,宜先用轻型推土机、拖拉机推平,低速预压4-5遍,使表面平时;采用振动平碾压实爆破石渣或碎石类土,应先静压,而后振压。2)碾压机械压实填方时,应控制行驶速度,一般平碾、振动碾不超过2km/h;并要控制压实遍数。碾压机械与基础或管道应保持一定的距离,防止将基础或管道压坏或使位移。3)用压路机进行填方压实,应采用“薄填、慢驶、多次”的方法,填土厚度不应超过25cm-30cm;碾压方向应从两边逐渐压向中间,碾轮每次重叠宽度约15cm-25cm,避免漏压。运行中碾轮边距填方边缘应大于500mm,以防发生溜破倾倒。边角、边坡边缘压实不到之处,应辅以人力夯或小型夯实机实机具夯实。压实
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