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1、教学单元二：基坑工程施工教学单元二：基坑工程施工2.1 施工排水与降水施工排水与降水2.1.12.1.1集水井降水集水井降水 1 井点管；井点管；2滤管；滤管；3总管；总管；4弯联管；弯联管；5水泵房；水泵房；6原原有地下水位线；有地下水位线；7降低后地下降低后地下水位线；水位线；2.1.22.1.2井点降水井点降水图图1.24 轻型井点降低地下水位全貌图轻型井点降低地下水位全貌图021TlFFhFhwwwlhhT21wiTwDiTGwDG防治流砂最防治流砂最常用的常用的方法方法:水下挖土法水下挖土法;打板桩法打板桩法;抢挖法抢挖法;地下连续墙法地下连续墙法;枯水期施工法枯水期施工法;井点降水
2、法井点降水法 当当基坑或沟槽宽度小于基坑或沟槽宽度小于6m，且，且降降水深度不超过水深度不超过5m时，可用时，可用单排单排线状井线状井点点,布置在地下水流的布置在地下水流的上游上游一侧，两端一侧，两端延伸长度不小于延伸长度不小于坑槽坑槽宽度。宽度。如宽度大于如宽度大于6m或土质不良或土质不良，则，则用双排用双排线状井点线状井点,位于地下位于地下水流上游水流上游一排井点一排井点管的间距应小些管的间距应小些，下游，下游一排井点管的一排井点管的间距可大些。间距可大些。面积面积较大的基坑宜用环状井较大的基坑宜用环状井点有时点有时亦可布置成亦可布置成U形，以利形，以利挖土机挖土机和运土车和运土车辆出入基
3、坑。井点辆出入基坑。井点管距离管距离基坑壁一般基坑壁一般可取可取0.71.2m，以防，以防局部发生漏气。局部发生漏气。井点管井点管间距一般间距一般为为0.8m、1.2m、1.6m或或2.0m、2.4m,由计算或经验确定由计算或经验确定。井点井点管在总管四角部位适当管在总管四角部位适当加密加密。H1 井点管埋设面至基坑底 面的距离；h降低后的地下水位至基坑 中心底面的距离，一般取0.5 1.0m。i 水力坡度，实测 单排井点1/41/5，双排井点1/7，环状井点1/101/12；L 基坑短边方向井点管至基坑中心的水平距离。iLhHH1L图图1.34 环状井点系统涌水量计算简图环状井点系统涌水量计
4、算简图 (a)无压完整井；无压完整井；(b)无压非完整井无压非完整井 对于无压完整井对于无压完整井(图图1.34a)的环状井点系统，涌水量计算公式为：的环状井点系统，涌水量计算公式为：xRSSHKQlglg)2(366.1Fx2FxHKSR95.1365KdlqqQn1.1nLD 轻型井点系统设计实例轻型井点系统设计实例111-1-轻型井点系统设计实例：轻型井点系统设计实例：11剖面图剖面图 图图1.36 井点管的埋设井点管的埋设(a)冲孔冲孔 (b)埋管埋管 (a)回灌井点布置回灌井点布置 (b)回灌井点水位图回灌井点水位图1降水井点降水井点2回灌井点回灌井点3原水位线原水位线4基坑内降低后
5、的水位线基坑内降低后的水位线5回灌后水位线回灌后水位线图图1.37 回灌井点布置回灌井点布置2.2 土方工程的机械化施工土方工程的机械化施工(1)(1)推土机推土机图图1.41 液压式推土机外形图液压式推土机外形图 2.2.1常用土方施工机械常用土方施工机械图图1.42 下坡推土法下坡推土法 图图1.43 槽形推土槽形推土 图图1.44 并列推土并列推土 图图1.45 分批集中一次推送分批集中一次推送(2)铲运机铲运机 图图1.46 G6-2.5型型拖式铲运机外形图拖式铲运机外形图 图图1.47 CL7型自行式铲运机外形图型自行式铲运机外形图 图图1.49 跨铲法跨铲法 图图 1.48 推土机
6、助铲推土机助铲 图图1.50 双联铲运法双联铲运法(3)挖土机挖土机图图1.53 正铲挖土机开挖方式正铲挖土机开挖方式(a)侧向开挖；（侧向开挖；（b）正向开挖）正向开挖 1正铲挖土机；正铲挖土机；2自卸汽车自卸汽车图图1.52 正铲一层通道多次开挖基坑正铲一层通道多次开挖基坑、为通道断面及开挖顺序为通道断面及开挖顺序 图图1.54 履带式机械传动履带式机械传动反铲挖土机反铲挖土机 图图 1.55 液压反铲挖土机工作尺寸液压反铲挖土机工作尺寸图图1.56 反铲挖土机开挖方式反铲挖土机开挖方式（a）沟端开挖；）沟端开挖；(b)沟侧开挖沟侧开挖 1反铲挖土机；反铲挖土机；2自卸汽车自卸汽车；3弃土
7、堆弃土堆图图1.57 履带式拉铲挖土机履带式拉铲挖土机 图图1.58 履带式抓铲挖土机履带式抓铲挖土机 图图1.60 1坡道；坡道；2枕木垛枕木垛 图图1.59 接力式挖土示意接力式挖土示意 2.2.2 土方挖运机械选择和机械挖土的注意事项土方挖运机械选择和机械挖土的注意事项接力式挖土是利用两台或三台挖土接力式挖土是利用两台或三台挖土机分别在基坑的不同标高处同时挖机分别在基坑的不同标高处同时挖土。适合某些面积不大、深度较大土。适合某些面积不大、深度较大的基坑，即基坑内本身开坡道有困的基坑，即基坑内本身开坡道有困难，此法可避免将载重汽车开进基难，此法可避免将载重汽车开进基坑装土、运土作业。坑装土
8、、运土作业。接力式挖土后挖土机搭枕木垛开出接力式挖土后挖土机搭枕木垛开出基坑或牵引拉出，如坡度过陡也可基坑或牵引拉出，如坡度过陡也可用吊车吊运出坑。用吊车吊运出坑。图图 1.61 基坑挖土方式基坑挖土方式（a）放坡开挖（）放坡开挖（b）直立壁无支撑开挖（）直立壁无支撑开挖（c）直立壁内支撑开挖（）直立壁内支撑开挖（d）直立壁土锚开挖）直立壁土锚开挖 2.2.3基坑土方开挖方式基坑土方开挖方式盆式开挖顺序盆式开挖顺序图图1.66 岛式开挖及支撑的施工顺序示意图岛式开挖及支撑的施工顺序示意图工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真工程案例写真
9、工程案例写真支护结构与挖土应紧密配合，遵循先撑后挖、分层分支护结构与挖土应紧密配合，遵循先撑后挖、分层分段、对称、限时的原则。土方开挖宜选用合适施工机械、段、对称、限时的原则。土方开挖宜选用合适施工机械、开挖程序及开挖路线。开挖程序及开挖路线。要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜。要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜。注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间过长。过长。当挖土至坑槽底当挖土至坑槽底50cm左右时，应及时抄平。左右时，应及时抄平。在基坑开挖和回填过程中应保持井点降水工作的正常在基坑开挖和回填过程中应保持井点降水工作的正常进行。进行。开挖
10、前要编制包含周详安全技术措施的基坑开挖施工开挖前要编制包含周详安全技术措施的基坑开挖施工方案，以确保施工安全。方案，以确保施工安全。基坑土方开挖中应注意的事项基坑土方开挖中应注意的事项 表表1.14 基坑监控项目表基坑监控项目表基坑侧壁安全等级基坑侧壁安全等级一级一级二级二级三级三级监测项目监测项目支护结构水平位移支护结构水平位移应测应测应测应测应测应测周围建筑物、地下管线变形周围建筑物、地下管线变形应测应测应测应测宜测宜测地下水位地下水位应测应测应测应测宜测宜测桩、墙内力桩、墙内力应测应测宜测宜测可测可测锚杆拉力锚杆拉力应测应测宜测宜测可测可测支撑轴力支撑轴力应测应测宜测宜测可测可测立柱变形
11、立柱变形应测应测宜测宜测可测可测土体分层竖向位移土体分层竖向位移应测应测宜测宜测可测可测支护结构界面上侧向压力支护结构界面上侧向压力宜测宜测可测可测可测可测2.2.4 基坑支护工程的现场监测基坑支护工程的现场监测基坑类别围护结构墙顶位移监控值围护结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010表表1.15 基坑变形的监控值（单位：基坑变形的监控值（单位：cm)2.3 土方土方填筑与压实填筑与压实 对填方土料应按设计要求验收后方可填入。对填方土料应按设计要求验收后方可填入。如设计无要求，按如设计无要求，按施工手册施工手册要求如下：要求如下：碎石类土、砂土（使
12、用细、粉砂时应取得设计单位同意）和爆破石碴可碎石类土、砂土（使用细、粉砂时应取得设计单位同意）和爆破石碴可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方。含有大量有机物的土，仅用于无压实要求的填方。含有大量有机物的土，容易降解变形而降低承载能力；含水溶性硫酸盐大于的土，容易降解变形而降低承载能力；含水溶性硫酸盐大于5%的土，在地下的土，在地下水的作用下，硫酸盐会逐渐溶解消失，形成孔洞影响密实性；因此前述两种土水的作用下，硫酸盐会逐渐溶
13、解消失，形成孔洞影响密实性；因此前述两种土以及淤泥和淤泥质土、冻土、膨胀土等均不应作为填土。以及淤泥和淤泥质土、冻土、膨胀土等均不应作为填土。2.3.1土料选择与填筑要求土料选择与填筑要求(1)碾压法 图图1.68 1.68 羊足碾羊足碾 图图1.67 1.67 光轮压路机光轮压路机（a a）两轴两轮；（）两轴两轮；（b b）两轴三轮）两轴三轮2.3.2填土压实方法填土压实方法 图图1.69 轮胎压路机轮胎压路机 图图1.70 1.70 蛙式蛙式打夯打夯1 1夯头；夯头；2 2夯架夯架；3 3三角胶带；三角胶带；4 4底盘底盘(1)压实功的影响压实功的影响 (2)含水量的影响含水量的影响图图1
14、.72 土的干密度与含水量关系土的干密度与含水量关系 图图1.71 土的密度与压实功的关系土的密度与压实功的关系 2.3.3填土压实质量的影响因素填土压实质量的影响因素 图图1.73 1.73 压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化 压实机具压实机具分层厚度分层厚度(mm)(mm)每层压实遍每层压实遍数数平平 碾碾2502503003006 68 8振动压实机振动压实机2502503503503 34 4柴油打夯机柴油打夯机2002002502503 34 4人工打夯人工打夯2002003 34 42.4土方工程质量标准与安全技术要求土方工程质量标准与安全技术要求项项序序项目项目允许偏差或允
15、许值允许偏差或允许值检验方法检验方法柱基柱基基坑基坑基槽基槽挖方场地平整挖方场地平整管沟管沟地地(路路)面基层面基层人工人工机械机械主主控控项项目目1 1标高标高-50-5030305050-50-50-50-50水准仪水准仪2 2长度、宽度长度、宽度(由设计中心由设计中心线向两边量线向两边量)+200+200-50-50+300+300-100-100+500+500-150-150+100+100-经纬仪经纬仪,用用钢尺量钢尺量3 3边坡边坡设计要求设计要求观察或用观察或用坡度尺检查坡度尺检查一一般般项项目目1 1表面平整度表面平整度20202020505020202020用用2m2m靠尺
16、和靠尺和楔形塞尺检查楔形塞尺检查2 2基底土性基底土性设计要求设计要求观察或土样观察或土样分析分析注注:地地(路路)面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地(路路)面的基层面的基层 2.4.1土方开挖、回填质量标准土方开挖、回填质量标准项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值检查方法检查方法桩基桩基基坑基坑基槽基槽场地平整场地平整管沟管沟地地(路路)面基础层面基础层人工人工机械机械主主控控项项目目1标高标高-503050-50-50水准仪水准仪2分层压实系分层压实系数数设计要求设计要求按规定方法按规定方法一一般般项项目目1回填土料回填土料设计要求设计要求取样检查取样检查或直观鉴别或直观鉴别2分层厚度及分层厚度及含水量含水量设计要求设计要求水准仪及水准仪及抽样检查抽样检查3表面平整度表面平整度2020302020用靠尺或水用靠尺或水准仪准仪2.4.2 工程实践案例工程实践案例【案例案例1.7.1】杭州天工艺苑工程地下室围护综合施工实录杭州天工艺苑工程地下室围护综合施工实录 A-A 图图1.75 搅拌桩连接方法搅拌桩连接方法 图图1.
