土方工程培训课件PPT

(3) 板墙式挡墙
图1－21 板式支护结构
1－板桩墙；2－围檩；3－钢支撑；4－斜撑；5－拉锚；6－土锚杆； 7－先施工的基础；8－竖撑
图1－22 土钉墙
1－土钉；2－喷射混凝土面层；3－垫板
土钉墙的施工顺序为：按设计要求自上而下分段、分层开挖 工作面，修整坡面→埋设喷射混凝土厚度控制标志，喷射第一层 混凝土→钻孔，安设土钉钢筋→注浆，安设连接件→绑扎钢筋网， 喷射第二层混凝土→设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。若土质 较好亦可采取如下顺序：开挖工作面、修坡→绑扎钢筋网→成孔 →安设土钉→注浆、安设连接件→喷射混凝土面层。
塌方是基坑开挖中必须注意的问题。

当基坑周围场地较大，且周边环境简单，基坑开挖宜采用放坡 形式，即可不必做成直壁式。常见的边坡可做成直线形、折线形 或踏步形。
图1－1 边坡坡度示意
土方边坡坡度＝
边坡高度h 1 1 ＝ 边坡宽度b b/h m
式中，m称为坡度系数，m＝b/h
边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的性质及工程的特点 而定，要保证土体的稳定和施工安全，又要节省土方。
拉铲作业示意
4、抓铲挖土机
抓铲
抓铲挖土机的挖土特点是：“直上直下，自重切土”。能开 挖一～二类土，适于施工面狭窄而深的基坑、深槽、沉井等开挖， 清理河泥等工程，最适于水下挖土，或装卸碎石、矿渣等松散材 料。
抓铲作业示意

图1-24 轻型井点法降低地下水位全貌图 1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房； 6－原有地下水位线； 7－降低后地下水位线
三、填土压实* 1、填土的要求 土的特性是分散性，颗粒之间没有紧密的连接，水容易 侵入。为使填土满足强度及水稳性两方面要求，正确选择土 料和填筑方法。 填方工程应分层铺土压实，最好采用同类土壤填筑。填 方土料为粘性土时，应检验其含水量是否在控制范围内，含 水量大的粘土不宜做填土用。过湿时应晒干或掺入干土及其 他吸水材料；过干时，则应洒水进行湿润。当采用土料的透 水性不同时，不得掺杂乱倒，应分层填筑，并将透水性较小 的土料填在上层。
图1－23 明排水法
1－排水沟；2－集水井；3－水泵；4－基础边线
1、排水沟的设置 排水沟底宽应不少于0.2～0.3m，沟底设有0.2％～0.5％的纵 坡,在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4～0.5m 2、集水井的设置 集水井应设置在基础范围以外。间距应根据水量大小、基坑 平面形状及水泵能力确定，一般为20～40m。
3、组织土方工程施工的要求 （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。 二、土的工程分类及性质 * (一)土的工程分类 土的分类方法较多，在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。 (二)土的工程性质 1、土的质量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，是指土在天 然状态下单位体积的质量，用ρ 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ρ d表示，它是检验填土压实质量的控制指标。
(a) 间断式水平挡土板支撑
(b) 垂直挡土板支撑
图1－17 横撑式支撑
1、水平挡土板；2、立柱；3、工具式横撑；4、垂直挡土板；5、横楞木；6、调节螺 丝
b)、基坑支护 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水泥土墙、板式支护结构、土钉墙等形 式。

重力式水泥土墙
土方工程
第一节 土方规划(概述)
第二节 土方工程施工要点
第三节 土方工程机械化施工
1
土方工程

第一节 土方规划(概述) 一、土方工程的内容、特点与施工要求
1、土方工程的内容 （1）场地平整。 （2）基坑、隧道开挖，路基修筑。 （3）土方回填与压实 总的来说土方工程包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程以 及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。 最常见的土方工程包括： 场地平整、基坑（槽）开挖、地坪 填土、路基填筑及基坑回填土等。 2、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）施工时间长
二、施工排水
开挖基坑时，流入坑内的地下水和地面水如不及时排除， 不但会使施工条件恶化，造成土壁塌方，亦会影响地基的承 载力。因此，在土方施工中，做好施工排水工作，保持土体 干燥是十分重要的。施工排水可分为明排水法和人工降低地 下水位法两种。 1、明排水法 明排水法也叫集水井降水法。这种方法是在基坑或沟槽 开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排 水沟，使水在重力作用下流入集水井内，然后用水泵抽出坑 外。四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外。
适用于： （1）平整场地：经济运距在100m内（效率最高60m），一～三类 土的挖运，压实； （2）坑槽开挖：深度在1.5m内、一～三类土； （3）回填土方。
平整场地
二、铲运机 铲运机有自行式铲运机和拖式铲运机两种，能综合完成挖、装、 运、卸、平土等工作。
三、单斗挖土机
单斗挖土机有正铲、反铲、拉铲和抓铲等 数种。
3)、振动法 此法用于振实非粘性土壤效果最好。近年来，平板振动机用 的较多。
图1-34 平板振动机
第三节 土方工程机械化施工 土方工程施工机械的种类繁多，尤以推土机、铲运机和单斗 挖土机应用最广，现将这几种类型机械的性能、适用范围以及施 工方法予以介绍。 一、推土机
推土机由拖拉机和推土铲刀组成，按行走的方式分履带式和轮 胎式，目前常用液压式推土机。
1、土壁塌方的原因
1)、边坡过陡，使得土体的稳定性不够，尤其在土质差、开挖深 度大的坑槽中。 2)、雨水、地下水渗入基坑，使得土体抗剪强度降低，这是造成 塌方的主要原因。 3)、基坑上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。 4)、土方开挖顺序、方法未遵守“从上往下，分层开挖；开槽支 撑，先撑后挖”的原则。
2、防治塌方的措施
1)、放足边坡 边坡的留设应符合规范的规定，其坡度大小应根据土壤的性 质、施工方法、开挖深度、工期的长短等因素确定。例如，粘性 土的边坡可以陡一点，砂性土则应平缓些。
2)、设置支撑
为了缩小施工面、减少土方，或受场地限制不能放坡时，则 可设置土壁支撑。
a)、基槽支护 市政工程施工时，常需在地下铺设管沟，因此需开挖沟槽。 开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。
图1－2 场地平整
图1－3 基坑开挖
第二节 土方工程施工要点
土方工程的施工要点，主要应解决土壁稳定、施工排水和填 土压实等三个问题。 一、土壁稳定* 基坑开挖后，土体缺少内摩擦阻力和粘聚力来保持平衡，容 易引起塌方，这不仅会造成人身安全事故，同时亦会影响工期， 甚至会危及附近的建筑物。（砂性土颗粒之间只有摩阻力，没有 黏结力）。
解： 土质为密实的砂粘土， 可按四类土确定Ks和K， s
取Ks＝1.30，K， 1.08 s＝
挖方量＝V1＝
车次N＝
V3 4000 3 ＝ 3704 m K， 1.08 s
V2 3704 1.3 ＝ 2407.6 2408次 v车 2
二、土方边坡
土木工程中，在结构施工时一般都需要进行基坑开挖，土壁失稳
2、人工降低地下水位法 人工降低地下水位，就是在基坑开挖前，先在基坑周围埋设一 点数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落 到坑底以下，直至基础工程施工完毕为止。
人工降低地下水位的方法有轻型井点* 、喷射井点、电渗井 点、管井井点以及深井泵井点等。 轻型井点，就是沿基 坑周围将许多直径较小的 井点管埋入蓄水层内，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。
3、土的渗透性 土的渗透性是指水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数K表示 。 达西地下水流动速度公式： v =KI (1-2) 式中：v——水在土中的渗流速度。
Байду номын сангаас
K——土的渗透系数。
渗透性系数的工程意义：在涌水量的计算中，降排水设备的 选择中要用得到渗透系数。
4、土的可松性* 可松性系数的工程意义：在土方平整中设计标高的调整、 土方设备的选择、回填土方量的计算中需要用得到土的可松性 系数。 土具有可松性，即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因 松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。
2、土的含水量 土的含水量W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： G G 1 2
W
G2
式中
G1：含水状态时土的质量。 G2：烘干后土的质量。
土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土
的质量。 含水量的工程意义：在坡度系数的选择、回填土的压实、人 工降水设备的选择以及土方施工设备的选择中要用得到土的含水 量。
2、填土压实方法 1)、碾压法
碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。该法主要 用于大面积的填土，如场地平整、路基、堤坝等工程。
图1-32 碾压机械 (a)自行式平碾；(b)拖式羊脚碾
2)、夯实法
夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于 小面积的回填土。
图1-33 蛙式打夯机 1－夯头；2－夯架；3－三角皮带；4－托盘
1、正铲挖土机
正铲
正铲挖土机一般只用于开挖停机面以上的土壤，只适宜 在土质较好、无地下水的地区工作。
正铲作业示意
2、反铲挖土机
反铲
反铲挖土机的挖土特点是：“后退向下，强制切土”。其挖 掘力比正铲小，适于开挖停机面以下的一～三类土的基坑、基槽 或管沟。