土方工程(基坑排水、机械化施工

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1、第三章土方工程蒋胜韬1§主要内容：土的分类及工程性质、土方量计算、施工辅助工作、土方机械化施工及土方工程质量验收；§学习重点：土的工程性质及其对施工的影响，土壁支护与边坡，以及降低地下水位的方法。23.3.3降低地下水位为了保持基坑干燥，防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降，必须做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是集水井排水法和井点降水法。3（1）集水井（坑）排水法施工方法是，开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水

2、泵抽出坑外4（2）井点降水法井点降水：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。井点降水有两类：一类为轻型井点(包括电渗井点与喷射井点)；另一类为管井点(深井泵)。5(1)轻型井点轻型井点(图1.17)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.1

3、～50m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点3～6m，二级井点可达6～9m。6轻型井点7滤管构造1—钢管；2—管壁上的孔；3—塑料管；4—细滤网5—粗滤网；6—粗铁丝保护网；7—井点管；8—铸铁头a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置（d）U形布置井点的平面布置9表3.8降水类型及适用条件适合可能降低的水位深条件渗透系数(cm/s)度(m)降水类型轻型井点3～610-2～10-5多级轻型井点6～12喷射井点10-3～10-68～20宜配合其他形式降电渗井点＜10-6水使用深井井管≥10-5＞10对不同的土质应采用不同

4、的降水形式。10二级井点二级井点v当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在基坑底部装设第二级井点，使降水深度增加（图1.21）。11⑵井点系统的高程布置：高程布置即是井点系统的竖向布置，取决于基坑的开挖深度，地下水位高度、降水深度等条件。井管的埋设深度H（不包括滤管）可按下式计算；HHhIL112（3）抽水设备的选择常用的抽水设备有真空泵和水泵两种。1）真空泵：类型有干式（往复式）和湿式（旋转式）两种。由于干式真空泵排气量大，在轻型井点降水中采用较多；湿式真空泵有重量轻、振动

5、小、容许水分渗入等优点，但排气量小，宜在粉砂土和新性土中使用。13干式真空泵工作原理1—滤管；2—井点管；3—弯联管；4—集水总管；5—过滤室；6—水气分离器；7—进水管；8—副水气分离器；9—放水口；10—真空泵；11—电动机；12—循环水泵；13—离心水泵14轻型井点系统的安装与使用轻型井点系统的安装程序是，先排放总管，再埋设井点管，用弯联管将井管与总管联接，然后安装抽水设备。井管的埋设一般用水冲法进行，如图分为冲孔、埋管与封口三个施工过程。153.4.1常用土方施工机械3.4.1.1推土机§按行走的方式，可分为履带式推

6、土机和轮胎式推土机。§履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；§轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。§目前，我国生产的履带式推土机有东方32100、T-120、黄河220等；轮胎式推土机有TL160等。16173.4.1.1铲运机§按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。§为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。§助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形

7、路线两种形式。v环形路线见图1.23v“8”字形路线见图1.2418铲运机19平地机202122挖掘机基坑土方开挖一般均采用挖掘机施工，对大型的、较浅的基坑有时也可采用堆土机。挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种。挖掘机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机，按土斗作业装置分为正铲、反铲、抓铲及拉铲，使用较多的是前三种。23⑴正铲正铲挖掘机外型如下图-1所示。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个

8、挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整施工。24⑴正铲25与装载机区别26正铲挖土和卸土的方式根据正铲挖土机与运输汽车的相对位置不同，正铲挖土和卸土方式有以下两种：（1）正向挖土、后方卸土。（2）正向挖土、侧向