1第一章 土方工程

3、人工降低地下水位
人工降水法（井点降水法），就是在基坑开挖前，预 先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备 连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工 完毕为止。因此，在基坑土方开挖过程中保持干燥，从而根 本上消除了流砂现象，改善了工作条件。同时，由于土层水 分排除后，还能使土密实，增加地基土地承载能力。在基坑 开挖时，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。 人工降水法有： 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。
2、基槽土方量计算
基槽的土方量可以沿长度方向分段后，再 用同样方法计算（见图2）
V1= L1 (F1+4F0+F2)
6
式中：V1—第一段的土方量（m3） L1—第一段的长度（m）
（2）
则总土方量为各段的和即：
V=V1+V2+……Vn
式中V1、V2……Vn---各段的土方量（m3） 图2 基槽土方量计算
一 、土方工程的分类及特点
2. 土方施工特点 ⑴工程量大，劳动强度高： 采用机械化或综合机械化方法进行施工。 ⑵施工条件复杂：施工时受地下水文、地质、 地下障碍、气候等因素的影响较大，不可确定 的因素也较多。 ⑶受场地限制： 施工场地狭窄，周围建筑较多， 往往由于施工方案不当，导致周围建筑设施出 现安全与稳定的问题.
密实、中密的砂土和碎石类土——1.0m；
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石类土——1.5m； 坚硬的粘土—2.0m。
根据工程实践调查分析，造成边坡塌方的主要原因 有以下几点：
1、未按规定放坡 土体本身稳定性不够而产生塌方；
2、基坑上边缘附近堆物过重，使土体中产生的剪应力超
个总体规划，做到场地排水畅通，特别是雨期施工，应将
地面水尽快排走，以保证场地土体干燥。 在山坡地形施工时，先作好永久性（或临时）截水沟， 阻止山坡水流入施工现场。在平坦地区施工时，除开挖排 水沟外，必要时还应修筑土堤，以阻止场外水流入施工场 地。
（二）降低地下水位 在土方开挖过程中，当基坑（槽）底面位于地下水 位以下时，土的含水层被切断，地下水会不断地渗入基 坑。雨季施工时，地面水也会流入基坑，为了保证施工 的正常进行，一般采用明沟排水法和人工降低地下水位
4）计算各方格的土方量
按方格网底面积图形和公式，设计各方格内的挖方 或填方量。
5）边坡土方量计算
场地的挖方区和填方区的边沿，都需做成边坡。边 坡的土方量可以按三角棱锥体和三角棱柱体的体积公式 进行近似计算。
2、断面法
• 1）划分横截面 • 2）画横截面图形 按比例绘制每个横截面的自然地面和设计地面的
1）轻型井点的主要设备
轻型井点的设备包括管路系统和抽水设备两部分。
1—地面； 2—水泵房； 3—总管； 4—弯联管； 5—井点管； 6—滤管； 7—原地下水位； 8—降水后水位； 9—基坑地面 ⑴ 管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。 ⑵ 抽水设备是由真空泵、离心泵和集水箱（又叫水气分离器）等组成。
一 、土方工程的分类及特点 1. 土方工程分类
⑵ 基坑（槽）开挖: 指开挖宽度在3 m以内，长宽 比≥ 3的基槽或长宽比 ＜ 3，底面积在 20 m2 以内的 基坑进行的土方开挖过程。
⑶ 基坑（槽）回填: 基础完成后的基槽、房心需 回填，为确保填方的强度和稳定性，必须正确选择填
方土料与填筑方法。填筑应分层进行，并尽量采用同 类土填筑。
2.土壁支撑
当基础埋置较深，场地狭小不能放坡或由于土质原因
放坡后土方量过大时，应加设挡土支撑，以防土壁坍塌 发生事故。常见支撑的方法有： 1）横撑式支撑和板式支撑 2）板式支撑有木板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩等。 3）钢板桩的种类较多，常见的有平板式和波浪形板桩 两种。
三、施工排水
( 一）地面排水 为保证施工顺进行，对施工现场的排水系统，应有一
5 、好土用在回填质量要求高的地区。 6、选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序，防止土方
运输出现对流和乱流现象，同时有利于机具调配、机械化施工。
第三节 土方工程施工准备 与辅助工作
一、 施工准备及定位放线 二、 土方边坡与土壁支撑 三、 施工排水
一、 施工准备及定位放线
1. 施工准备工作
二、土的分类与现场鉴别方法
土的种类繁多，其分类方法也很多，在工程 上， 土根据开挖难易程度分为八类。（中表1-1）其
中1~4类土为土，5~8类土为岩石。
土的开挖难易程度直接影响土方工程的施工方
案，劳动量消耗和工程费用。土越硬，劳动量
消耗越多，工程成本越高。
三、 土的工程性质
1. 土的可松性 2. 土的天然含水量
龙门板的设置 龙门板（标志板）；2—龙门桩；3—轴线钉；4—轴线桩（角桩）；5—轴线； 6—控制桩（引桩、保险桩）
2. 定位与放线
3）放线：放线就是根据定位确定的轴线位置，用 石灰划出基槽（坑）开挖的边线，基槽（坑）上口尺 寸的确定应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土壤类 别及地下水情况确定是否留工作面或放坡。 工作面的留置要求为：砖基础不小于150mm，混 凝土及钢筋混凝土基础为300mm。
轮廓线。自然地面轮廓线与设计地面轮廓先之间的面积，
即为挖、填方的截面。 • 3）计算横截面面积 • 4）计算土方量 • 5）土方量汇总
三、土方调配
对挖方的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关 系进行综合协调的处理，其目的是使土方运输量或费 用最小，从而达到缩短工期和降低成本。
进行土方平衡与调配，必须综合考虑工程和现场 情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工
第二节 土方工程量计算
一、 基坑（槽）土方量的计算
1. 基坑土方量计算
所谓基坑是指长宽比 ≤ 3的矩形土体。 计算公式 :
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V=
(F1+4F0+F2 )
（1）
图1 基坑土方量计算
式中 V—土方工程量(m3); H—基坑深度(m); F1、F2—基坑上下的底面积(m2); F0—基坑中截面的面积(m2)
2、流砂现象 当基底挖至地下水位以下时，有时坑底土会成流动状态， 随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。
发生流砂现象时，土完全丧失承载力，工人难以立足，
土边挖边冒，难以达到设计深度，流砂严重时会引起基坑边 坡塌方，附近建筑物因地基被掏空而下沉、倾斜，甚至倒塌。
流砂现象产生的原因
动水压力大于等于土的浸水溶重 防治流砂现象的主要途径是改变动水压力的方向和减小 动水压力，其具体措施主要有： ⑴ 选择在全年最低水位季节施工 ⑵ 抛大石块 ⑶ 打钢板桩。 ⑷ 采用化学压力注浆或高压水泥注浆 ⑸ 人工降低底下水位
过土体的抗剪强度；
3、地面水及地下水渗入边坡土体，使土体的自重增大， 抗剪能力降低，从而产生塌方。
防止边坡塌方的主要措施有：
1、放足边坡：边坡的留置应合乎规范的要求。
2、按规定在边坡上堆土方或材料以及使用施工机械。堆土 或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不应超过1.5m。 3 、作好排水工作，防止地表水、施工用水和生活废水浸入 边坡土体。
二、场地平整土方量计算
当场地地形比较平坦时宜采用方格网法
当地形比较复杂或挖填深度较大，断面 不规则时，宜采用断面法
1、方格网法的计算步骤 1）划分方格。在地形图上根据平整场地范围， 根据要求的精度将场地划分为10~40m的方格 2）确定方格各角点标高。确定各角点自然标高， 当精度要求高时，用水平仪直接测定，当精度要 求不高时，可用插入法计算。 3）确定零点及零线。在同一个方格内 同时有填方和挖方时，施工标高为零的点 即为零点（不挖不填的点）把相邻的零点 连接起来的线称零线。
法。
1、明沟排水法 这种方法是在基坑（槽）开挖过程中，当基底挖至地 下水位以下时，沿基坑四周挖一定坡度的排水沟，设集水 井，使地下水沿沟流入井内，然后用水泵抽走。 集水井每隔20m~40m设置一个，集水井的宽度一般为 0.6~0.8m，深度保持低于挖土面0.8~1.0m，挖至设计标高后，
井底应低于坑底1~2m，并铺设碎石滤水层。
零点的确定方法是： 在相邻角点施工标高为一挖一填的方格边线上，用插入 法求出零点在方格边线上的位置，如图3，角点A的填方高度为 h1，角点B的挖方高度为h2，O为零点位置，距A点为 x，则：
ah1 x= h1 h2
（3）
式中：x—零点至计算基点（某角点）的距离； h1、h2—该方格边两端角点的挖填高度， 均用绝对值代入，h1为填方角点的填方高度，h2 为挖方角点的挖方高度； a—为方格边长 图3 零点位置计算示意图
二、土方边坡与土壁支撑
1. 土方边坡
土方边坡的坡度依其高度H与底宽度B之比来表示（图1—3）， 边坡可以做成直线形边坡、阶梯形边坡及折线形边坡。
1—直线形；2—折线形；3—阶梯形 图1—3土方放坡
土方边坡坡度
m= 称为坡度系数
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定， 当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或 管沟底标高时，挖方边坡可作成直立土壁而不加支撑，但 深度不宜超过下列规定：
程的土方堆放和调运问题，根据实际情况，经过细致 全面研究，确定调配的原则后，才可着手进行土方平 衡与调配工作。
土方调配的原则：
1、应力求达到挖、填平衡和运距最短。
2、应考虑近期施工和后期利用相结合的原则。 3、应采取分区与全场相结合的原则。
4、土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。
1）建筑物定位：建筑物定位就是将建筑设计总平面图中建筑物外 轮廓的轴线交点测定到地面上。 2）为了进一步控制各轴线位置，应将主要轴线延长引测到安全地点 并做标志，称为控制桩。为了便于开槽后施工各阶段中能控制轴线位 置，可把轴线位置引测到龙门板上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高 一般为±0.000m，以便控制挖基槽和基础施工时的标高（下图所示）。