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土木工程施工01土方工程.pptx
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1、施工技术部分(10个方面)1.土方工程2.地基处理与桩基工程3.砌筑工程4.混凝土结构工程5.预应力混凝土工程6.结构安装工程7.保温节能工程施工8.防水工程9.装饰工程10.桥梁结构施工11.道路工程 施工组织部分(6个方面)12.施工组织概论13.流水施工原理14.网络计划技术15.施工组织总设计16.单位工程施工组织设计17.计算机在土木工程施工中的应用土方工程土方规划土方规划:涉及土方工程的分类和特点、土的工程分类和性质、土方量计算、场地设计标高的确定和土方调配等问题。土方工程施工的辅助工程辅助工程:讲述土方边坡及土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实。土方工程机械化施工机械化施工:讲
2、述常用土方机械的类型、性能及提高生产率的措施。土方规划土方规划1施工的分类和特点2土的工程分类和性质3土方量计算4场地设计标高的确定5土方调配施工分类 主要工作:场地平整;基坑(槽)及管沟开挖;地坪填土、路基开挖与填筑、隧道开通及基坑回填等。辅助工作:施工排、降水;土壁支撑;运输等。施工特点(1)量大面广;(2)劳动强度大,人力施工效率低、工期长;(3)施工条件复杂,受地质、水文、气侯影响大,不确定因素多。土方规划1土方工程的分类和特点2土的工程分类和性质3土方量计算4场地设计标高的确定5土方调配土的工程分类 在土方工程施工和工程预算定额中,根据土的开挖难易程度,将土分为一类土(松软土)、二类
3、土(普通土)、三类土(坚土)、四类土(砂砾坚土)、五类土(软石)、六类土(次坚石)、七类土(坚石)、八类土(特坚石)八类。前四类为一般土,可以采用机械或人工直接开挖,后四类为岩石,必须采用爆破开挖等施工方式。土的工程性质(1)土的含水量(w)土的含水量w是指土中水的质量与固体颗粒质量之比,以百分率表示:(1.1)式中 m1含水状态时土的质量,kg;m2烘干后土的质量,kg;mw w土中水的质量,kg;ms固体颗粒的质量,kg。天然含水量土在天然状态下的含水量。土的含水量影响边坡稳定和填土压实的质量。如含水量超过25%30%,机械开挖、行车困难,容易陷车。最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量
4、(可通过击实试验确定)。(2)土的质量密度 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(105,烘干34h),用d表示;它是检验填土压实质量的控制指标。(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。用途:选择降低水位方法,回填土。K的单位:m/d,(粘土6m,或土质不良。图1.47 单排井点布置简图(a)平面布置1一总管;2点管;3一抽水设备环形布置:在坑槽四周布置,用于面积较大(B15m)的基坑。分为两种:单环形:L/B5、S 5m、B
5、5 分段布置成多个环形。图1.48 环形井点布置简图(a)平面布置1一总管;2一井点管;3一抽水设备高程布置井管埋深:(1.34)式中 H1埋设面至坑底距离,m;h降水后水位线至坑底最小距离(一般可取0.51 m)i地下水降落坡度,环形、双排布置时取1/10,单排布置时取1/4;L井点管至基坑中心的距离(单排井点为井点管至基坑另一侧的水平距离)图1.43二级轻型井点降水1-第一级轻型井点;2-第二级轻型井点;3-集水总管;4-弯联管;5-水泵;6-基坑;7-原地面线;8-原有地下水位线;9-降低后地下水位线 当H6m时:可采取降低埋设面(但应在水位线之上),采用二级井点或改用其它井点。4)轻型
6、井点计算:确定井点管数量时,需要知道井点系统的涌水量。井点系统的涌水量根据水井理论进行计算。确定水井类型:一方面,根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。另一方面,根据水井底部是否达到不透水层,水井分为完整井和非完整井。综合而论,水井分为下列四种:无压完整井、无压非完整井、承压完整井、承压非完整井。图1.49 水井的分类(a)无压完整井;图1.49 水井的分类(b)无压非完整井图1.49 水井的分类(c)承压完整井图1.49 水井的分类(d)承压非完整井计算涌水量Q(环状井点系统)无压完整井群井井点涌水量:图1.50 环形井点涌水量计算简图(a)无压完整井;(b)无压非完整井无压完整井群井
7、井点涌水量:(m3d)无压非完整井涌水量:(m3d)承压完整井环形井点涌水量计算公式为:(m3d)K-土层渗透系数 H-含水层厚度 S-水位降低值R-抽水影响半径 X0-环形井点系统的假象半径F-基坑周围井点管所包围的面积 M-承压含水层厚度确定井点管数量与井距a.单井最大出水量:单井的最大出水量q,主要取决于土的渗透系数、滤管的构造与尺寸,按下式确定:(m3d)(1.40)式中 d滤管直径(内径),m;l滤管长度,m;K渗透系数,md。b.最少井点数:井点管的最少根数,按下式计算:(根)(1.41)式中 1.1备用系数,考虑井点管堵塞等因素。c.最大井距:最大井距Dmax按下式计算:(m)(
8、1.42)式中 L总管长度,m 。5)轻型井点的施工:轻型井点的施工,主要包括以下几个过程:准备工作、井点系统的埋设与安装、使用、拆除以及施工过程中的监测。埋设井点的程序是:放线定位打井孔埋设井点管安装总管用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备试运行正式抽水。(2)喷射井点 当基坑开挖较深,降水深度要求较大时,可采用喷射井点降水。其降水深度可达820 m,可用于渗透系数为0.150 md的砂土、淤泥质土层。喷射井点施工顺序是:安装水泵设备及泵的进出水管路;铺设进水总管和回水总管;沉设井点管(包括灌填砂滤料),接通进水总管后及时进行单根试抽、检验;全部井点管沉设完毕后,接通回水总管,全面试抽,检
9、查整个降水系统的运转状况及降水效果。图1.56喷射井点设备及平面布置简图 (a)喷射井点设备简图;(b)喷射扬水器原理图;(c)喷射井点平面布置 1喷射井管;2滤管;3进水总管;4排水总管;5一高压水泵;6集水池;7水泵;8内管;9外管;10喷嘴;11混合室;12扩散管;13压力表(c)(b)(a)(3)管井井点 管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大(20200md)的土层中,宜采用管井井点。管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成。(4)深井井点 当要求井内降水深度超过15m时,可在管井中使用深井泵抽水。这种井点称为深
10、井井点(或深管井井点)。深井井点一般可降低水位3040m,有的甚至可达百米以上。常用的深井泵有两种类型。一种是深井潜水泵,另一种是电动机安装在地面上,通过传动轴带动多级叶轮工作而排水。图1.55 电渗井点 1一井点管;2一电极;3直流电源(5)电渗井点 电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成,主要用于渗透系数小于0.1md的土层。(6)降水对周围环境的影响及防治措施1)降水对周围环境的影响 井点管埋设完成开始抽水时,井内水位开始下降,周围含水层的水不断流向滤管,在无承压水等环境条件下,经过一段时间之后,在井点周围形成漏斗状的弯曲水面,即“降水漏斗”,这个漏斗状水面逐渐趋于稳定,一般需要几天
11、到几周的时间,降水漏斗范围内的地下水位下降以后,就必然会造成土体压缩固结,由于土层的不均匀性和形成的水位呈漏斗状,从而导致地面沉降,而且多为不均匀沉降。2)防治措施 由于井点降水会引起周围地层的不均匀沉降,因此在高水位地区开挖深基坑而且必须采用降水方法时,一方面要保证土方开挖及地下工程的顺利进行,另一方面又要防范对周围环境引起的不利影响,因此,在降水的同时,应采取相应的措施,减少井点降水对周围建筑物及地下管线造成的影响。a 设置地下水位观测孔,并对临近建筑、管线进行监测,在降水系统运转过程中随时检查观测孔中的水位,发现沉降量达到报警值时,应及时采取措施。b 降水施工时,应做好井点管滤网及砂滤层
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