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土木工程施工技术;第1章 土石方工程
1.1 概述
1.1.1 土石方工程的施工特点
1.1.2 土的分类
1.1.3 土的工程性质;(1)土的天然密度
(2)土的干密度
(3)土的可松性;(4)土的含水量
(5)土的透水性
地下水在土中渗流速度
;1.2 土方工程施工的准备与辅助工作;②场地清理
③地面水排除
④修建临时道路、临时设施
⑤如果土石方工程的施工期中有雨季或冬季施工,尚应在编制施工组织设计时充分考虑雨、冬季土石方工程施工的保证安全、质量与进度的措施。;1.2.2 施工降水
(1)集水井降水法
(2)井点降水法
井点降水法也称为人工降低地下水位法,是地下水位较高的地区工程施工中的重要措施之一。
井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点。;图1.2 集水井降水
1—排水沟;2—集水井;3—水泵;1)轻型井点
①轻型井点设备
②轻型井点布置
井点管的埋置深度H
其涌水量的计算公式;图1.3 轻型井点降低地下水位示意
1—地面;2—水泵房;3—集水总管;4—弯联管; 5—井点管;
6—滤管;7—原有地下水位线;8—降水后地下水位线;9—基坑;图1.4 滤管构造
1—钢管;2—管壁小孔;3—缠绕的塑料管;4—细网;
5—粗滤网;6—粗铁丝保护网;7—井点管;8—铸铁头;图1.5 轻型井点主机设备工作简图
1—滤管;2—井点管;3—弯联管;4—总管;5—过滤箱;6—过滤网;7—水气分离器;
8—浮筒;9—挡水布;10—阀门;11—真空表;12—水位计;13—副水气分离器;
14—真空泵;15—离心泵;16—压力泵;17—出水箱;18—冷却泵;
19—冷却水管;20—冷却水箱;21—压力表;22—真空调节阀;图1.8 环形井点的布置;图1.9 高程布置 图1.10 二级轻型井点;图1.11 水井的分类
(a)无压完整井;(b)无压不完整井;
(c)承压完整井;(d)承压不完整井 ;图1.12 完整井水位降落曲线
(a)无压完整井;(b)承压完整井
1—不透水层;2—透水层;3—水井;4—原地下水位线;
5—水位降落曲线;6—距井轴x处的过水断面;7—压力水位线;设水井内的水位降低值为S,则S=H-h,故
承压完整井涌水量计算公式:
无压完整井的环形井点???统涌水量计算公式
当矩形基坑的长宽比不大于5时,可按下式计算:
;图1.13 无压环状完整井;单根井管的最大出水量:
井点管数量
井点管的最大间距D
2)管井井点;图1.14 管井井点
(a)钢管管井;(b)混凝土管管井
1—沉沙管;2—钢筋焊接骨架;3—滤网;4—管身;5—吸管;6—离心泵;
7—小砂石过滤层;8—粘土封口;9—混凝土实管;11—潜水泵;12—出水管;(3)流砂的形成及防治
根据静力平衡条件
即水力坡度,以i表示,
由于GD=-T;图1.15 动水压力原理图
(a)水在土中渗流时的力学现象;(b)动水压力对地基土的影响;图1.16 管涌冒砂
1—不透水层;2—透水层;3—压力水位线;
4—承压水的顶托力;具体措施
①在枯水期施工
②抢挖法
③打板桩法
④水下挖土法
⑤井点降低地下水位;1.2.3 土方边坡与土壁支撑
(1)土方边坡
;图1.17 土方边坡
(a)直线形边坡;(b)折线边坡;(c)阶梯形边坡;;1.3 土石方工程量的计算与调配;图1.19 基坑土方量计算简图;图1.20 基槽土方量计算简图;图1.22 场地设计标高计算简图
(a)方格网划分;(b)场地设计标高示意图
1—等高线;2—自然地面;3—设计标高平面;
4—自然地面与设计标高平面的交线(零线);场地设计标高
②计算设计标高的调整值
(A)土的可松性影响
设计标高调整后的总挖方体积V′
;图1.23 土的可松性影响设计标高调整;填方区的标高也应与挖方区一样,提高Δh
场地设计标高
(B)借土或弃土的影响
场地设计标高的调整一般可按下列近似公式确定
;(C)考虑泄水坡度对设计标高的影响
场地内任意一点的设计标高
2)场地平整土方量计算
①方格网法
零点位置的确定
;图1.24 有泄水坡度的场地;图1.25 求零点的图解法 图1.26 全挖或全填的方格;(A)四角棱柱体法
体积
方格的相邻两角点为挖方,另两角点为填方(图1.27)时,挖方部分土方量
填方部分的土方量;图1.27 两挖和两填的方格 图1.28 三挖一填(或相反)的方格;方格的3个角点为挖方(或填方),另一角点为填方(或挖
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