《土木工程施工》复习总结(概念部分)
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土木工程施工复习总结
第一章土方工程
1、土方工程的内容、特点
土方工程是：土木工程施工中首先进行的一项重要内容，主要包括：场地清表、场地平整、基坑沟槽开挖、边坡开挖、路基填筑和基坑沟槽回填等主要工作；同时还包括排水、降水、边坡维护、基础支护等辅助工作。
施工特点:
1）面广量大，劳动繁重：机械，或机械＋人工。
2）施工条件复杂，露天作业，受自然环境影响大，地质情况不好探明。
3）施工空间狭小，管线密集，周边建筑物高耸林里，对施工安全要求高。
土方施工一般要求：
在施工前做好调查研究工作，如土的性质，地下水位情况，管线情况，气象水文等资料。
根据工期、现场情况等制定详细的施工方案。
做好土方的协调调配，尽量少占农田，缩短运距，避免二次倒运。
尽可能采用机械化施工。
2、土的分类（按工程分类）
八类（16个级别）：
松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、(机械或人工直接开挖)
软石、次坚石、坚石、特坚石。(爆破开挖)
3、土的工程性质
（1）土的质量密度
分为天然密度和干密度。
天然密度：土在天然状态下单位体积的质量，他影响土的承载力、土压力以及边坡的稳定性。土的干密度：单位体积土中固体颗粒的质量，它是检验填土压实质量的控制指标。
（2）土的含水量
土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示。
影响土方的施工方法选择、边坡的稳定性和回填土的质量。
（3）土的渗透性
水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数K表示。
物理意义：当水力坡度I（水头差与渗流距离之比）为1时，水在土中的渗透速度。
（4）土的可松性
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。
土的可松性对土方量的平衡调配，确定运土机具的数量及弃土坑的容积，以及计算填方所需的挖方体积、确定预留回填用土的体积和堆场面积等均有很大影响。
4、土方边坡度
土方开挖或填筑的边缘都要保留一定的斜面，称土方边坡。
土方边坡度=H/B=1/m
m=B/H，称为坡度系数。
5、土方量的计算与调配
6、施工排水：方法：集水井法；井点降水法
（1）地面排水
排除地面水常采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等
（2）集水井排水或降水
基坑排水常用明沟集水法和暗沟排水法。
集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。
排水沟的设置
排水沟底宽应不少于～，沟底设有％～％的纵坡， 在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低～。
集水井的设置
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，
井深：集水井在基坑开挖过程比开挖面低~，开挖到设计标高后比坑底低1~2m.
集水井排水特点：
1.设备简单，排水方便，费用低
2.适于粗糙和渗流量小的黏土层
3细砂或粉砂土层易塌方或流沙
4.地下水位较高的粘土层易发生坑底隆起
5.适用于降水的较浅的情况，一般不超过5m
四、边坡的稳定以及防止措施
（一）土方边坡
1.土体的稳定条件是：在土体的重力及外部荷载作用下所产生的剪应力小于土体的抗剪强度。
式子：T
T――土体下滑力。下滑土体的分力，受坡上荷载、雨水、静水压力影响。
C――土体抗剪力。由土质决定，受气候、含水量及动水压力影响。
措施：1、放足边坡，类型：斜坡、折线坡、踏步（台阶）式
2、设置支撑； （具体工艺要求见课件）
2.边坡坡度的确定
（a）直线边坡；（b）不同土层折线边坡；（c）不同深度折线边坡；（d）阶梯边坡
采取何种边坡形式与基坑深度或边坡高度、地质情况、使用年限、坡顶荷载有关。
（二）土壁支护
基坑（槽）支护结构形式：重力式和非重力式。由挡土结构和支撑结构组成。
1.基槽支护结构
开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。
横撑式土壁支撑根据挡土板的设置方向不同，分为水平挡土板式及垂直挡土板式两类。前者又分为间断式和连续式两种。
支撑所承受的荷载为土压力。
2基坑支护结构
（1）水泥土挡墙
1）水泥挡土墙是通过沉入地下设备将喷入的水泥与土进行掺和，形成柱状的水泥加固土桩，并互相搭接而成。具有挡土、截水双重功能。
2）水泥土搅拌桩的施工过程
（a）定位；（b）预埋下沉；（c）提升喷浆搅拌；（d）重复下沉搅拌
（e）重复提升搅拌；（f）成桩结束
3）施工方法
水泥土墙按施工机具和方法不同，分为深层搅拌法、旋喷法和粉喷法。
4）特点与适用范围
挡土挡水、坑内无支撑，便于机械化挖土，施工机具简单，速度块、造价低。
变形位移大，不适合深基坑，适于淤泥质土、粉土、黏土和加沙层较薄的素土，一般承载力<150kPa。
适用深度4～8m。
（2）土钉墙与喷锚支护
1)土钉墙支护
土钉墙支护的施工
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。
2)特点与适用范围
结构简单，可以阻水，施工方便快捷，费用较低。
适用于淤泥、黏土、粉黏土和粉土等土质，一般要求地下水位较低，开挖深度<15m。
3）喷锚网支护
特点与适用范围
结构简单，承载力高，安全可靠，费用低。
适用于土质不均匀的稳定土层，地下水位较低，开挖深度18m。
不适用于由流沙土层和淤泥层。
(3)排桩式挡墙
特点与适用范围
刚度大，抗弯强度高，变形小，安全可靠。
一次性突入大，不可回收利用，止水性查。
适用于黏土、砂土、开挖面积大、深度大于6m的基坑，特别适用于周围有建筑物的情况。
深度8～10m基本可以采用悬臂结构，>10m需要设拉杆或锚杆。
(4)板桩挡墙
1）型钢横挡板挡墙
主要是工字钢、槽钢、H型钢。适用于地下水位低于基坑底面标高的粘性土、碎石类土等稳定性好的土层。
优点是结构简单，成本低；材料可以重复利用；但不能止水。
2）钢板桩挡墙
截面形状主要有一字型、U形、Z形。
特点与适用范围
施工速度快，可以记做挡土墙，又做止水墙，还可以做水中施工围堰兼施工平台。
一般土层均适用，但在软弱土层，需要设内撑。
悬臂结构<5m，5~10m需要设拉杆或锚杆。
（5）板墙式挡墙
该类支护结构是指现浇或预制的地下连续墙。
（6）逆作拱墙支护
逆作拱墙支护，是在开挖过程中，随开挖深度分段，浇筑平面为闭合的圆形、椭圆形钢筋混凝土墙体
（7）.挡墙的支撑结构
挡墙的支撑结构按构造特点可分为自立式（悬臂式）、斜撑式、锚拉式、锚杆式、坑内支撑式等几种，其中坑内支撑又可分为水平支撑、桁架支撑及环梁支撑等。
1）悬臂支撑形式的挡墙
嵌固能力较差，要求埋深大；受力形式差，易变性，不适于深基坑。
2）斜撑式支撑
构造简单，挡墙受力较合理，抗拉能力强，；但挡墙根部的土需滞后开挖，对基础施工有一定的影响；并需注意做好后期换撑工作。
3）拉锚式支撑
由拉杆和锚桩组成，抗拉能力强，挡墙位移小、受力较合理 基坑深度一般不超过12m
4）土层锚杆
施工程序：土方开挖——放线定位——钻孔——清孔——插钢筋(或钢绞线)及灌浆管——压力灌浆——养护——上横梁——张拉——锚固。
承受拉力大，土壁稳定；支护结构简单，适应性强，施工机械小，所需场地少，经济效益
显著，有利于机械化挖土作业，不影响基础施工。
适用于大面积、深基坑、各种土层的坑壁支护。不适用于地下水较大或含有化学腐蚀物的土层或松散、软弱的土层。
5）坑内支撑
受力合理，安全可靠，易于控制挡墙的变形。适用于不宜设置锚杆的松软土层及软土地支护。
第五节 土方工程的机械化施工
一、场地平整施工
（一）推土机施工
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，按铲刀的操作方式分为索式和液压式，按铲刀的安装方式又分为固定式和回转式。
推土机是一种自行式的挖土、运土工具。适于运距在lOOm以内的平土或移挖作填，以30～60m为最佳。一般可挖运一～三类土。
为了提高推土机的工作效率，常用以下几种作业方法：
(1)下坡推土法
(2)分批集中，一次推送法
(3)沟槽推土法
(4)并列推土法
(二)铲运机施工
1.铲运机的开行路线
（1)环形路线
（2)“8”字形路线
2.铲运机铲土的施工方法
（1)下坡铲土
（2)跨铲法
（3)助铲法
二、基坑开挖
(一)单斗挖土机施工
（a）正铲挖土机；（b）反铲挖土机；（c）拉铲挖土机；（d）抓铲挖土机
1.正铲挖土机
特点：前进向上，强制切土。挖掘力大，生产效率高，易于与汽车配合。
工作特点：前进向上，强制切土
挖掘力大，生产效率高
适用范围：基坑内作业、高3m以上，
无地下水，坑底含水量<30％
一～四类土的大型基坑开挖。
作业方式：正向挖土、侧向卸土；
正向挖土、后方卸土。
2．反铲挖土机施工
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，每层经济合理的开挖深度为～3.0m，对地下水位较高处也适用。
（1）沟端开挖：挖土机停在沟端，向后倒退挖土，汽车停在两旁装土
（2）沟侧开挖：挖土机沿沟一侧直线移动挖土
3 拉铲挖土机施工
拉铲挖土机特点：“后退向下，自重切土”。其挖土半径和挖土深度较大，能开挖停机面以下的一、二类土。
拉铲挖土机的开挖方式，与反铲挖土机相似，也分为沟端开挖和沟侧开挖
4．抓铲挖土机施工
