第一章土方工程土木工程施工內(nèi)容提要1、土方工程概述2、土方工程量的計算與調配3、土方邊坡與土壁支護4、基坑施工排水與降水5、土方工程的機械化施工6、土方填筑與壓實7、深基坑工程土方開挖1.1土方工程概述一、土方工程內(nèi)容與施工特點1.內(nèi)容土方的開挖、運輸、填筑和壓實等過程以及排水、降水和土壁支撐等2.施工特點施工面廣、工程量大、勞動繁重、施工條件復雜等二、土的工程分類

按土的開挖難易程度將土分為八類：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石土的分類土的級別土的名稱堅實系數(shù)f密度（t/m3）開挖方法及工具一類土(松軟土)I砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥（泥炭）0.5～0.60.6～1.5用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土(普通土)II粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵（碎）石；種植土、填土0.6～0.81.1～1.6用用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土(堅土)III軟及中等密實粘土；重粉質粘土、礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質粘土；壓實的填土0.8～1.01.75～1.9主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土(砂礫堅土)IV堅硬密實的粘性土或黃土；含碎石卵石的中等密實的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1.0～1.51.9整個先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘土的工程分類

土的分類土的級別土的名稱堅實系數(shù)f密度（t/m3）開挖方法及工具五類土（軟石）V～VI硬質粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白奎土；膠結不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石1.5～4.01.1～2.7用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土（次堅石）VII～

IX泥巖、砂巖、礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r；風化花崗巖、片麻巖及正長巖4.0～10.02.2～2.9用爆破方法開挖，部分用風鎬七類土（堅石）X～

XIII大理石；輝綠巖；粉巖；粗、中?；◢弾r；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風化安山巖；玄武巖10.0～18.02.5～3.1用爆破方法開挖八類土（特堅石）XIV～

XVI安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、粉巖、角閃巖18.0～25.0以上2.7～3.3用爆破方法開挖土的工程分類

三、土的工程性質1.土的可松性可松性對土方的調配及計算土方運輸量都有影響最初可松性系數(shù)最終可松性系數(shù)

——土在天然狀態(tài)下的體積/m3；

——土挖后松散狀態(tài)下的體積/m3；

——土經(jīng)壓(夯)實后的體積/m3。

各種土的可松性參考數(shù)值

土的類別體積增加百分比（%）可松性系數(shù)最初最終KSK'S一類（種植土除外）8～

171～

2.51.08～

1.171.01～

1.03一類（植物性土、泥炭）20～

303～

41.20～

1.301.03～

1.04二類14～

281.5～

51.14～

1.281.02～

1.05三類24～

304～

71.24～

1.301.04～

1.07四類（泥灰?guī)r、蛋白石除外）26～

326～

91.26～

1.321.06～

1.09四類（泥灰?guī)r、蛋白石）33～

3711～

151.33～

1.371.11～

1.15五～七類30～

4510～

201.30～

1.451.10～

1.20八類45～

5020～

301.45～

1.501.20～

1.30

2.土的滲透性

指水流通過土中孔隙的難易程度達西定律

──水在土中的滲透速度，m/d；──水力坡度即A、B兩點水頭差與其水平距離之比；──土的滲透系數(shù)，m/d。值的大小反映土體透水性的強弱，影響施工降水與排水的速度；土的滲透系數(shù)可以通過室內(nèi)滲透試驗或現(xiàn)場抽水試驗測定土的滲透系數(shù)

土的種類K（m/d）土的種類K（m/d）粘土、亞粘土<0.1含粘土的中砂及純細砂20～25亞砂土0.1～0.5含粘土的細砂及純中砂35～50含粘土的粉砂0.5～1.0純粗砂50～75純粉砂1.5～5.0粗砂夾卵石50～100含粘土的細砂10～15卵石100～2003.原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量

S—原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量(cm)

P—機械壓實的有效作用力(MPa)

C—原狀土的抗陷系數(shù)(MPa)

4.土的天然含水量

—土中水的質量

—土中固體顆粒的質量

土的含水量大小對挖土的難易、施工時邊坡的坡度、回填土的壓實等均有影響

5.土的天然密度與干密度

土的天然密度

m—土的總質量；

v—土的天然體積土的干密度

ms—土中固體顆粒的質量；

v—土的天然體積

土的干密度越大，表示土越密實1.2土方工程量的計算與調配一、基坑、槽和路堤土方量計算

1.基坑土方量計算V—基坑土方工程量

H—基坑的深度

F1、F2—分別為基坑的上、下底面積

F0—F1與F2之間的中截面面積簡化計算

基坑土方量計算

2.基槽和路堤土方量計算V1—第一段基槽（路堤）的土方量（m3）

L1—第一段基槽（路堤）的長度

F1、F2—分別為第一段基槽（路堤）兩端的面積

F0—F1與F2之間的中截面面積（㎡）簡化計算各段土方量累加得基槽（路堤）總土方量：

V1、V2……Vn——各分段的土方量基槽土方量計算

二、場地平整土方量計算1.場地設計標高確定的原則應滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅怀浞掷玫匦危ㄈ绶謪^(qū)或分臺階布置），盡量使挖填方平衡，以減少土方量；要有一定泄水坡度（≥2%），使之能滿足排水要求；要考慮最高洪水位的影響。

2.挖填平衡法確定場地設計標高初步確定場地設計標高（H0）將場地劃分成邊長為a的若干方格，將方格網(wǎng)角點的原地形標高標在圖上。H0—所計算場地的初定設計標高；

n—方格數(shù)；

Zi1、Zi2

、Zi3

、Zi4—第i個方格四個角點的天然地面標高。

Z1—

一個方格獨有的角點標Z2

、Z3

、Z4—分別為二、三、四個方格所共有的角點標高。場地設計標高計算示意圖

1—等高線；2—自然地面；3—設計平面3.場地設計標高調整土的可松性影響土具有可松性，會造成填土的多余，需相應地提高設計標高。借土或棄土的影響考慮泄水坡度對設計標高影響

4.場地平整土方量計算場地土方量計算方法一般采用方格網(wǎng)。將場地劃分為5m～50m的正方形方格網(wǎng)，然后將場地設計標高和自然地面標高分別標注在方格角點上。場地設計標高與自然地面標高的差值，即為各角點的施工高度（挖或填），并習慣以“+”號表示填方，“—”號表示挖方，也將施工高度標注于角點上。然后分別計算每一方格的填挖土方量，并算出場地邊坡的土方量，將挖方區(qū)（或填方區(qū)）所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得場地挖方和填方的總土方量。零線：挖方區(qū)與填方區(qū)的分界線，在該線上的施工高度為零。

1）四角棱柱體的體積計算方格四個角點全部為填或全部為挖方格四個角點中，部分是挖方，部分是填方

方格中的三個角點為挖方（或填方）另一角點為填方（或挖方）

2）三角棱柱體的體積計算方法三角形三個角點全部為挖或全部為填時三個角點有填有挖時，零線將三角形分成兩部分，一個是底面為三角形錐體,一個是底面為四邊形的楔體三、土方調配1.土方調配區(qū)劃分原則

1）調配區(qū)的劃分應該與工程建（構）筑物的平面位置相協(xié)調，并考慮其開工順序、工程的分期施工順序；2）調配區(qū)的大小應該滿足土方施工主導機械的技術要求；3）調配區(qū)的范圍應該和土方工程量計算用的方格網(wǎng)協(xié)調，通?？捎扇舾蓚€方格組成一個調配區(qū)；4）當土方運距較大或場地范圍內(nèi)土方不平衡時，可根據(jù)附近地形，考慮就近取土或就近棄土，這時一個取土區(qū)或棄土區(qū)都可作為一個獨立的調配區(qū)。2.土方調配步驟1）

找出零線，畫出挖方區(qū)、填方區(qū)；2）

劃分調配區(qū)找各挖、填方區(qū)間的平均運距（即土方重心間的距離）。可近似以幾何形心代替土方體積重心。

3.表上作業(yè)法進行調配方案優(yōu)化某矩形場地，圖中小方格的數(shù)字為各調配區(qū)的土方量，箭桿上的數(shù)字為各調配區(qū)之間的運距。試求土方調配最優(yōu)方案。填方區(qū)B1B2B3挖方量（m3）挖方區(qū)A1

50

70

100500

A2

70

40

90500

A3

60100110

70500

A4

80

100

40400

填方量（m3）80060050019001900

1）列出挖、填方平衡及運距

2）確定初步調配方案

方法：“最小元素法”—運距最小土方量最大

順序：先從運距最小的開始，使其土方量最大。從圖1-10發(fā)現(xiàn)，運距最短為40，有兩處，選總土方量少的A4B3，最大土方量可為400，這樣A4到其他B1、B2區(qū)土方量為0，圖中用×表示；A2B2最大土方量為500，這樣A2到其他B1、B3區(qū)土方量為0。再從剩下的選運距最小，使其土方量最大，如此重復下去得到初始調配方案。

填方區(qū)B1B2B3挖方量（m3）挖方區(qū)A150050×70×100500

A2×7050040×90500

A33006010011010070500

A4×80×10040040400

填方量（m3）80060050019001900

3）最優(yōu)方案判斷采用“位勢法”判斷方案是否最優(yōu)檢驗時，首先將初始方案中有調配數(shù)方格的平均運距列出來，然后根據(jù)這些數(shù)字的方格，按下式求出兩組位勢數(shù)Ui（i=1、2、…m）和Vj（j=1、2、…n）。（式1-25）

—平均運距Ui

、Vj—位勢數(shù)位勢數(shù)求出后，便可根據(jù)下式計算各空格的檢驗數(shù)（式1-26）

如果所求得的檢驗數(shù)均為正數(shù)，則說明該方案為最優(yōu)方案，否則就不是，尚需進一步調整。

現(xiàn)用位勢法判斷上表中求得的初始方案是否是最優(yōu)方案。首先把上表中有調配數(shù)方格的平均運距列成下表1-7。填方區(qū)B1B2B3挖方區(qū)A1

50

A2

40

A3

60

110

70

A4

40

然后根據(jù)表1-7的數(shù)字，依據(jù)式（1-25）求出位勢數(shù)，為了便于填寫位勢數(shù)，在表1-7的基礎上再增加一行和一列，構成下表1-8的位勢表。

先讓U1=0，求出所有的位勢數(shù)，填入表1-8。

填方區(qū)位勢B1B2B3

挖方區(qū)

Vj

V1=50

V2=100

V3=60

UiA1U1=0

50

A2U2=-60

40

A3U3=10

60

110

70

A4U4=-20

40

位勢數(shù)求出后，再根據(jù)式（1-26），依次求出各空格的檢驗數(shù)，填入下表1-9。填表時只需填“+”或“-”，不必填入數(shù)字。

表1-9中出現(xiàn)了負的檢驗數(shù)。這說明初始方案不是最優(yōu)方案，需進行進一步的調整。填方區(qū)位勢B1B2B3

挖方區(qū)

Vj

V1=50

V2=100

V3=60

UiA1U1=00

-70

+100

A2U2=-60+

700

+90

A3U3=10000A4U4=-20

+80

+1000

4）方案調整（1）在所有的負檢驗數(shù)中挑選一個（一般可選最小一個，如-60和-50，則選-60），本例中為A1B2所對應的方格。（2）找出A1B2的閉合回路。具體做法：從A1B2格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進，遇到適合的有數(shù)字的方格做900轉彎（也不一定要轉彎），然后繼續(xù)前進，如果線路恰當，有限步后便能回到出發(fā)點，形成一條已有數(shù)字的方格為轉角點的、用水平和豎直線聯(lián)起來的閉合回路，見下表1-10。表1-10A1B2的閉合回路表填方區(qū)B1B2B3挖方區(qū)A1500←X

↑A2↓↑

500A3300→↑100100A4

400

（3）從空格A1B2出發(fā)，沿閉合回路（方向任意）一直前進，在各奇數(shù)次轉角點的數(shù)字中，挑出一個最小的（本例中便是“500、100”中挑出100），將它由A3B2調到A1B2方格中。

（4）將100填入A1B2方格中，被挑出的A3B2為0。同時將閉合回路上其它奇數(shù)次轉角上的數(shù)字都減去100，偶數(shù)次轉角上的數(shù)字都增加100，使得挖填方區(qū)的土方量任然保持平衡，這樣調整后，便可得到下表1-11的新調配方案。表1-11新的調配表填方區(qū)位勢B1B2B3挖方量（m3）

挖方區(qū)

Vj

V1=50

V2=70

V3=60

UiA1U1=04005010070+100500

A2U2=-30+7050040+90500

A3U3=1040060+11010070500

A4U4=-20+80+10040040400

填方量（m3）

80060050019001900

對新調配方案，仍用位勢法進行檢驗，看其是否為最優(yōu)方案。如果檢驗數(shù)中仍有負數(shù)出現(xiàn)，就需按前述方法繼續(xù)調整，直到最優(yōu)方案。

表1-11中所有檢驗數(shù)均為正號，故該方案即為最優(yōu)方案。

該土方最優(yōu)調配方案的土方總運輸量為：

W＝400×50＋100×70＋500×40＋400×60＋100×70＋400×40＝94000（m3·m)

填方區(qū)挖方區(qū)B1B2B3挖方量（m3）/p>

100500

A2

7050040

90500

A340060

11010070500

A4

80

10040040400

填方量（m3）800600500

19001900

最后將上表中的土方調配數(shù)值繪成土方調配圖，如圖所示。圖中土方量的單位為m3，運距的單位為m。1.3土方邊坡與土壁支護

一、土方邊坡在開挖基坑、溝槽時，為防止塌方，保證施工安全及邊坡穩(wěn)定，其邊沿應考慮放坡。1.方邊坡坡度

土方邊坡坡度以其高度B與底寬H之比表示2.土方邊坡形式土方放坡開挖底邊坡可做成直線形、折線形或踏步形3.土方邊坡坡度要求挖方邊坡應根據(jù)使用時間（臨時或永久性）、土的種類、物理力學性質（內(nèi)摩擦角、粘聚力、密度、濕度）、水文情況等確定。1）對于永久性場地，挖方邊坡坡度應按設計要求放坡，如設計無規(guī)定，可按下表所列采用。項次挖土性質邊坡坡度1在天然濕度、層理均勻、不易膨脹的粘土、粉質粘土和砂土（不包括細砂、粉砂）內(nèi)挖方深度不超過3m1：1.00～1：1.252土質同上，深度為3～12m1：1.25～1：1.503干燥地區(qū)內(nèi)土質結構未經(jīng)破壞的干燥黃土及類黃土，深度不超過12m1：0.10～1：1.254在碎石土和泥灰?guī)r土的地方，深度不超過12m，根據(jù)土的性質、層理特性和挖方深度確定1：0.50～1：1.505在風化巖內(nèi)的挖方，根據(jù)巖石性質、風化程度、層理特性和挖方深度確定1：0.20～1：1.506在微風化巖石內(nèi)的挖方，巖石無裂縫且無傾向挖方坡腳的巖層1:0.17在未風化的完整巖石內(nèi)的挖方直立的注：1、表中碎石土的充填物為堅硬或硬塑狀態(tài)的粘性土。

2、對于砂土或充填物為砂土的碎石土，其邊坡坡度允許值均按自然休止角確定。

2）對使用時間較長的臨時性挖方邊坡坡度，應根據(jù)工程地質和邊坡高度，結合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗確定。在山坡整體穩(wěn)定的情況下，如地質條件良好，土質較均勻，高度在10m內(nèi)的邊坡坡度可按下表確定。土的類別密實度或狀態(tài)坡度允許值（高寬比）坡高在5m以內(nèi)坡高為5～10m碎石土密實1：0.35～1：0.501：0.50～1：0.75中密1：0.50～1：0.751：0.75～1：1.00稍密1：0.75～1：1.001：1.00～1：1.25粘性土堅硬1：0.75～1：1.001：1.00～1：1.25硬塑1：1.00～1：1.251：1.25～1：1.50

3）對容易風化的巖石進行挖方時，應對坡腳、坡面采取噴漿、抹面、嵌補等保護措施，并作好排水，避免在影響邊坡穩(wěn)定的范圍內(nèi)積水。其邊坡坡度可按下表采用。

巖石類別風化程度坡度允許值（高寬比）坡高在8m以內(nèi)坡高8～15m坡高15～30m硬質巖石微風化1：0.10～1：0.201：0.20～1：0.351：0.30～1：0.50中等風化1：0.20～1：0.351：0.35～1：0.501：0.50～1：0.75強風化1：0.35～1：0.501：0.50～1：0.751：0.75～1：1.00軟質巖石微風化1：0.35～1：0.501：0.50～1：0.751：0.75～1：1.00中等風化1：0.50～1：0.751：0.75～1：1.001：1.00～1：1.50強風化1：0.75～1：1.001：1.00～1：1.25

4）當土質為天然濕度、構造均勻、水文地質條件良好（即不會發(fā)生坍滑、移動、松散或不均勻下沉），且無地下水時，開挖基坑亦可不必放坡，采取直立開挖不加支護，但挖方深度應按下表1-16的規(guī)定，基坑長度應稍大于基礎長度。項次土的種類容許深度（m）1密實、中密的砂子和碎石類土（充填物為砂土）12硬塑、可塑的粉質粘土及粉土1.253硬塑、可塑的粘土和碎石類土（充填物為粘性土）1.54堅硬的粘土2注：1．有成熟施工經(jīng)驗，可不受本表限制。設計有要求時，應符合設計標準。

2．如采用降水或其他加固措施，也不受本表限制。

3．開挖深度對軟土不超過4m，對硬土不超過8m。

5）如超過表1-16規(guī)定的深度，應根據(jù)土質和施工具體情況進行放坡，以保證不坍方。其臨時性挖方的邊坡值可按下表

采用。土的類別邊坡值（高：寬）砂土（不包括細砂、粉砂）1：1.25～1：1.50一般性粘土硬1：0.75～1：1.00硬塑1：1～1：1.25軟1：1.5或更緩碎石類土充填堅硬、硬塑粘性土1：0.5～1：1.0充填砂土1：1～1：1.5二、土壁支護

1.土壁支護的目的開挖基坑（槽）時，如地質、周圍條件允許，可放坡開挖，但在建筑密集地區(qū)施工，有時不允許按要求放坡開挖，或有防止地下水滲入基坑要求時，就需要用支護結構支撐土壁，以保證施工的順利和安全，并減少對相鄰已有建筑物的不利影響。

2.基槽支護的形式

間斷式水平支撐

斷續(xù)式水平支撐連續(xù)式水平支撐連續(xù)或間斷式垂直支撐水平垂直混合式支撐3、淺基坑的支護方法

斜柱支撐錨拉支撐型鋼樁橫擋板支撐短樁橫隔板支撐

疊袋式擋墻支護擋土灌注樁支護

4.一般深基坑的支護方法

鋼板樁支撐擋土灌注樁支撐擋土灌注樁與土層錨桿結合支撐

地下連續(xù)墻支護土層錨桿支護1.4基坑施工排水與降水

一、明排水法現(xiàn)場常采用的方法是截流、疏導、抽取。截流即是將流入基坑的水流截??；疏導即是將積水疏干；抽取這種方法是在基坑或溝槽開挖時，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水由排水溝流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。四周的排水溝及集水井一般應設置在基礎范圍以外，地下水流的上游?；用娣e較大時，可在基礎范圍內(nèi)設置盲溝排水。根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵能力，集水井每隔20～40m設置一個。

斜坡邊溝

1—水泵；2—排水溝；3—集水井；4—壓力水管；5—降落曲線；6—水流曲線；7—板樁直坡邊溝

集水井的直徑或寬度，一般為0.6～0.8m；其深度隨著挖土的加深而加深，要始終低于挖土面0.7～1.0m，井壁可用竹、木等簡易加固。當基坑挖至設計標高后，井底應低于坑底1～2m，并鋪設0.3m碎石濾水層，以免在抽水時將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動。坑壁必要時可用竹、木等材料加固。邊坡坡面上如有局部滲出地下水時，應在滲水處設置過濾層，防止土粒流失，并設置排水溝，將水引出坡面。

輕型井點降低地下水位全貌圖

1—井點管；2—濾管；3—總管；4—彎聯(lián)管；5—水泵房6—原有地下水位線；7—降低后地下水位線

二、人工降低地下水位

人工降低地下水位就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。作用：(a)防止涌水；(b)使邊坡穩(wěn)定；(c)防止土的上冒；(d)減少橫向荷載；(e)防止流砂；降低地下水位后，由于土體固結，還能使土層密實，增加地基土的承載能力。

流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，是水在土中滲流所產(chǎn)生的動水壓力對土體作用的結果。

動水壓力原理圖（a）水在土中滲流時的脫離體受力圖；（b）動水壓力對地基土的影響

1、2—土粒防治流砂的方法主要有：1、水下挖土法不排水施工，使坑內(nèi)外的水壓互相平衡，不致形成動水壓力。如沉井施工，不排水下沉，進行水中挖土、水下澆筑混凝土，是防治流砂的有效措施。2、打板樁法將板樁沿基坑周圍打入不透水層，便可起到截住水流的作用；或者打入坑底面一定深度，這樣將地下水引至樁底以下才流入基坑，不僅增加了滲流長度，而且改變了動水壓力方向，從而可達到減小動水壓力的目的。3、搶挖法拋大石塊、搶速度施工。如在施工過程中發(fā)生局部的或輕微的流砂現(xiàn)象，可組織人力分段搶挖，挖至標高后，立即鋪設蘆席并拋大石塊，增加土的壓重以平衡動水壓力，力爭在未產(chǎn)生流砂現(xiàn)象之前，將基礎分段施工完畢。4、地下連續(xù)墻法沿基坑的周圍先澆筑一道鋼筋混凝土的地下連續(xù)墻，從而起到承重、截水和防流砂的作用，它又是深基礎施工的可靠支護結構。5、枯水期施工法選擇枯水期間施工，因為此時地下水位低，坑內(nèi)外水位差小，動水壓力減小，從而可預防和減輕流砂現(xiàn)象。以上這些方法都有較大的局限，應用范圍狹窄。采用井點降水方法降低地下水位到基坑底以下，使動水壓力方向朝下，增大土顆粒間的壓力，則不論細砂、粉砂都一勞永逸地消除了流砂現(xiàn)象。實際上井點降水方法是避免流砂危害的常用方法。6.井點降水法1）井點降水的種類井點降水有兩類：一類為輕型井點（包括電滲井點與噴射井點）；一類為管井井點（包括深井泵）。各種井點降水方法一般根據(jù)土的滲透系數(shù)、降水深度、設備條件及經(jīng)濟性選用。

井點類型土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）輕型井點一級輕型井點0.1～503～6二級輕型井點0.1～506～12噴射井點0.1～58～20電滲井點<0.1根據(jù)選用的井點確定管井類管井井點20～2003～5深井井點10～250>15

（1）一般輕型井點①一般輕型井點設備輕型井點設備由管路系統(tǒng)和抽水設備組成（圖1-17），管路系統(tǒng)包括：濾管（圖1-18）、井點管、彎聯(lián)管及總管等。濾管為進水設備，通常采用長1.0～1.5m、直徑38mm或51mm的無縫鋼管，管壁鉆有直徑為12～18mm的呈梅花形排列的濾孔，濾孔面積為濾管表面積的20%～25%。骨架管外面包以兩層孔徑不同的濾網(wǎng)，內(nèi)層為30～50孔/c㎡的黃銅絲或尼龍絲布的細濾網(wǎng)，外層為3～10孔/c㎡的同樣材料粗濾網(wǎng)或棕皮。為使流水暢通，在骨架管與濾管之間用塑料管或梯形鉛絲隔開，塑料管沿骨架管繞成螺旋形。濾網(wǎng)外面再繞一層粗鐵絲保護網(wǎng)，濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾管上端與井點管連接。

圖1-17濾管構造圖1-18輕型井點設備工作原理1—鋼管；2—管壁上的小孔；1—濾管；2—井點管；3—彎管；4—閥門；5—集水總管；3—纏繞的塑料管；4—細濾網(wǎng)；6—閘門；7—濾網(wǎng)；8—過濾箱；9—掏砂孔；10—水氣分5—粗濾網(wǎng)；6—粗鐵絲保護網(wǎng)；離器；11—浮筒；12—閥門；13—真空計；14—進水管；7—井點管；8—鑄鐵頭15—真空計；16—副水氣分離器17—擋水板；18—放水口；

19—

真空泵；20—電動機；21—冷卻水管

22—冷卻水箱；23—循環(huán)水泵；24—離心水泵井點管為直徑38mm或51mm、長5～7m的鋼管，可整根或分節(jié)組成。井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為直徑100～127mm的無縫鋼管，每段長4m，其上裝有與井點管聯(lián)接的短接頭，間距為0.8m～1.6m。抽水設備常用的有真空泵、射流泵和隔膜泵井點設備。一套抽水設備的負荷長度（即集水總管長度）為100～120m。常用的W5、W6型干式真空泵，其最大負荷長度分別為100m和120m。單排線狀井點布置

1—集水總管；2—井點管；3—抽水設備；4—基坑；5—原地下水位線；6—降低后地下水位線②輕型井點的布置井點系統(tǒng)的布置，應根據(jù)基坑大小與深度、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求等而定。a.平面布置當基坑或溝槽寬度小于6m，且降水深度不超過5m時，可用單排線狀井點，布置在地下水流的上游一側，兩端延伸長度不小于坑槽寬度。

雙排線狀井點布置

1—井點管；2—集水總管；3—彎聯(lián)管；4—抽水設備；5—基坑；6—粘土封孔；7—原地下水位線；8—降低后地下水位線；如寬度大于6m或土質不良，則用雙排線狀井點，位于地下水流上游一排井點管的間距應小些，下游一排井點管的間距可大些。環(huán)形井點布置圖

1—井點管；2—集水總管；3—彎聯(lián)管；4—抽水設備；5—基坑；

6—粘土封孔；7—原地下水位線；8—降低后地下水位線；面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點，有時亦可布置成u形，以利挖土機和運土車輛出入基坑。井點管距離基坑壁一般可取0.7～1.2m，以防局部發(fā)生漏氣。井點管間距一般為0.8m、1.2m、1.6m,由計算或經(jīng)驗確定。井點管在總管四角部位適當加密。

b.高程布置輕型井點的降水深度，從理論上講可達10.3m，但由于管路系統(tǒng)的水頭損失，其實際降水深度一般不超過6m。井點管埋設深度（不包括濾管）按下式計算：

H1─井點管埋設面至基坑底面的距離；

h─降低后的地下水位至基坑中心底面的距離，一般取0.5～1.0m。

i─水力坡度，根據(jù)實測：單排井點1/4～1/5，雙排井點1/7，環(huán)狀井點1/10～1/12；

L─井點管至基坑中心的水平距離，當井點管為單排布置時為井點管至對邊坡腳的水平距離。

根據(jù)上式算出的值，如大于6m，則應降低井點管抽水設備的埋置面，以適應降水深度要求。即將井點系統(tǒng)的埋置面接近原有地下水位線（要事先挖槽），個別情況下甚至稍低于地下水位（當上層土的土質較好時，先用集水井排水法挖去一層土，再布置井點系統(tǒng)），就能充分利用抽吸能力，使降水深度增加，井點管露出地面的長度一般為0.2m～0.3m以便與彎聯(lián)管連接，濾管必須埋在透水層內(nèi)。當一級輕型井點達不到降水要求時，可采用二級井點降水，即先挖去第一級井點所疏干的土，然后再在其底部裝設第二級井點。二級輕型井點示意圖

1—1級井點管；2—2級井點管

c.輕型井點的計算I.井點系統(tǒng)的涌水量計算井點系統(tǒng)所需井點管的數(shù)量，是根據(jù)其涌水量來確定的；而井點系統(tǒng)的涌水量，則是按水井理論進行計算。根據(jù)井底是否達到不透水層，水井可分為完整井與不完整井；凡井底到達含水層下面的不透水層頂面的井稱為完整井，否則稱為不完整井。根據(jù)地下水有無壓力，又分為無壓井與承壓井。

水井的分類1—承壓完整井；2—承壓非完整井；3—無壓完整井；4—無壓非完整井

無壓完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量無壓非完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量（僅將上式中H換成有效含水深度H0）承壓完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量

環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量計算簡

(a)無壓完整井；(b)無壓非完整井II.確定井點管數(shù)量及井管間距確定井點管數(shù)量先要確定單根井管的出水量。單根井點管的最大出水量為：

d—濾管直徑；

l──濾管長度；

K─滲透系數(shù)。井點管最少數(shù)量由下式確定：井點管最大間距為：L─集水總管長度；實際采用的井點管間距應當與總管上接頭尺寸相適應。即采用0.8m、1.2m、1.6m或2.0m。

（2）降水對周圍建筑的影響及防治措施會導致周圍土壤固結而引起地面沉陷。四周土層的自重應力變化不一而導致不均勻沉降，使周圍建筑基礎下沉或房屋開裂。除可在降水區(qū)域和原有建筑物之間的土層中設置一道固體抗?jié)B屏幕（如水泥攪拌樁、灌注樁加壓密注漿樁、旋噴樁、地下連續(xù)墻）外，較經(jīng)濟也比較常用的是用回灌井點補充地下水的辦法來保持地下水位。

回灌井點布置

(a)回灌井點布置(b)回灌井點水位圖1—降水井點；2—回灌井點；3—原水位線；4—基坑內(nèi)降低后的水位線；5—回灌后水位線為了防止降水和回灌兩井相通，回灌井點與降水井點之間應保持一定的距離，一般不宜小于6m，否則基坑內(nèi)水位無法下降，失去降水的作用?；毓嗑c的深度一般應控制在長期降水曲線下1m為宜，并應設置在滲透性較好的土層中。為了觀測降水及回灌后四周建筑物、管線的沉降情況及地下水位的變化情況，必須設置沉降觀測點及水位觀測井，并定時測量記錄，以便及時調節(jié)灌、抽量，使灌、抽基本達到平衡，確保周圍建筑物或管線等的安全。

（3）其他井點簡介

1）噴射井點當基坑開挖較深，采用多級輕型井點不經(jīng)濟時，宜采用噴射井點，其降水深度可達20m。特別適用于降水深度超過6m，土層滲透系數(shù)為0.1～2m/d的弱透水層。

2）電滲井點電滲井點適用于土的滲透系數(shù)小于0.1m/d，用一般井點不可能降低地下水位的含水層中，尤其宜用于淤泥排水。

3）管井井點管井井點就是沿基坑每隔20～50m距離設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵（潛水泵、離心泵）不斷抽水來降低地下水位。用此法可降低地下水位5～10m，適用于土的滲透系數(shù)較大且地下水量大的砂類土層中。

1.5土方工程的機械化施工

一、推土機施工1.推土機施工特點推土機實際上為一裝有鏟刀的拖拉機。推土機操縱靈活，運轉方便，所需工作面較小，行駛速度快，易于轉移，能爬300左右的緩坡，因此應用范圍較廣。多用于場地清理和平整、開挖深度1.5m以內(nèi)的基坑，填平溝坑，以及配合鏟運機、挖土機工作等。此外，在推土機后面可安裝松土裝置，破、松硬土和凍土；也可拖掛羊足碾進行土方壓實工作。推土機可以推挖一～三類土，經(jīng)濟運距100m以內(nèi)，效率最高為40m～60m。

2.推土機推土方法推土機的生產(chǎn)率主要決定于推土刀推移土的體積及切土、推土、回程等工作循環(huán)時間。為了提高推土機的生產(chǎn)效率，縮短推土時間和減少土的失散，常用以下幾種施工方法：下坡推土推土機順地面坡度沿下坡方向切土與推土，以借助機械本身的重力作用，增加推土能力和縮短推土時間。一般可提高生產(chǎn)效率30%～40%，但推土坡度應在150以內(nèi)。并列推土平整場地的面積較大時，可用2～3臺推土機并列作業(yè)。鏟刀相距15cm～30cm。一般兩機并列推土可增大推土量15%～30%，但平均運距不宜超過50m～70m，不宜小于20m。槽形推土推土機重復多次在一條作業(yè)線上切土和推土，使地面逐漸形成一條淺槽，以減少土從鏟刀兩側流散，可以增加推土量10%～30%。多鏟集運在硬質土中，切土深度不大，可以采用多次鏟土，分批集中，一次推送的方法，以便有效地利用推土機的功率，縮短運土時間。此外，還可以在鏟刀兩側附加側板，以增加鏟刀前的推土量。

二、鏟運機施工1.鏟運機施工特點鏟運機是一種能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、整平的土方機械。鏟運機對行駛的道路要求較低，操縱靈活，行駛速度快，生產(chǎn)率高，且費用低。在土方工程中常應用于大面積場地平整，開挖大型基坑，填筑堤壩和路基等。最宜于開挖含水量不超過27%的一～三類土。對于硬土需用松土機預松后才能開挖。自行式鏟運機適用于運距800m～

3500m的大型土方工程施工，以運距800m～

1500m的范圍內(nèi)生產(chǎn)效率最高。拖式鏟運機適用于運距在80m～

800m的土方工程施工，而運距在200m～

350m時，效率最高。自行式鏟運機拖式鏟運機2.鏟運機的運行路線環(huán)形路線“8”字形路線

3.提高鏟運機生產(chǎn)率的措施1）下坡鏟土法鏟運機利用地形進行下坡鏟土，借助鏟運機的重力，加深鏟斗切土深度，縮短鏟土時間。2）跨鏟法鏟運機間隔鏟土，預留土埂。這樣，在間隔鏟土時由于形成一個土槽，減少向外撒土量；鏟土埂時，鏟土阻力減少。一般土埂高不大于300mm，寬度不大于拖拉機兩履帶間的凈距。3）助鏟法地勢平坦、土質較堅硬時，可用推土機在鏟運機后面頂推，以加大鏟刀切土能力，縮短鏟土時間，提高生產(chǎn)率。推土機在助鏟的空隙可兼作松土或平整工作，為鏟運機創(chuàng)造作業(yè)條件。三、單斗挖土機施工1.種類：1）按行走裝置：履帶式、輪胎式2）按工作裝置：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟3）按操作機構：機械式、液壓式（a）正鏟（b）反鏟（c）拉鏟（d）抓鏟2.正鏟挖土機

1）特點：向前向上、強制切土2）作業(yè)方式正向挖土、側向卸土正向挖土、后方卸土3）適用：一般用于開挖停機面以上的一～四類土，如開挖大型干燥基坑以及土丘等。(a)側向卸土；(b)后方卸土

1—正鏟挖土機；2—自卸汽車3.反鏟挖土機

1）特點：后退向下、強制切土2）作業(yè)方式溝端開挖溝側開挖3）適用：開挖停機面以下的一～三類土，開挖基坑、基槽、管溝等。4.拉鏟挖土機

1）特點：后退向下、自重切土2）作業(yè)方式溝端開挖溝側開挖3）適用：開挖停機面以下的一～二類土，適用于開挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑堤壩等。

5.抓鏟挖土機

1）特點：直上直下、自重切土2）適用：只能開挖停機面以下一～二類土，如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。在軟土地基的地區(qū)，常用于開挖基坑、沉井等。抓鏟挖土機四、挖土機與汽車配套計算在組織土方工程機械化綜合施工時，必須使主導機械和輔助機械的臺數(shù)相互配套，協(xié)調工作。1.挖土機數(shù)量確定Q—土方量；

P—挖土機生產(chǎn)率；

T—工期；

C—每天工作班數(shù)；

K—時間利用系數(shù)（0.8～0.9）2.自卸汽車配合計算T1—運土車輛每一運土循環(huán)延續(xù)時間

t1

—運土車輛每車裝車時間1.6土方填筑與壓實

一、土料選擇

碎石類土、砂土和爆破石碴，可用作表層以下的填料；含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機質含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方；淤泥和淤泥質土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理含水量符合壓實要求后，可用于填方中的次要部位；含鹽量符合規(guī)定的鹽漬土，一般可以使用，但填料中不得含有鹽晶、鹽塊或含鹽植物的根莖。對碎石類土或爆破石碴用作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪填厚度的2/3（當使用振動輾時，不得超過每層鋪填厚度的3/4）。鋪填時，大塊料不應集中，且不得填在分段接頭處或填方與山坡連接處。填方內(nèi)有打樁或其他特殊工程時，塊（漂）石填料的最大粒徑不應超過設計要求。二、填筑要求1.施工要求

填方前，應根據(jù)工程特點、填料種類、設計壓實系數(shù)、施工條件等合理選擇壓實機具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實遍數(shù)等參數(shù)。對于重要的填方工程或采用新型壓實機具時，上述參數(shù)應通過填土壓實試驗確定。

2.填土方法

填土時應先清除基底上的樹根、積水、淤泥和有機雜物，并分層回填、壓實。填土應盡量采用同類土填筑，如采用不同類填料分層填筑時，上層宜填筑透水性較小的填料，下層宜填筑透水性較大的填料，填方基土表面應作成適當?shù)呐潘露龋吰虏坏糜猛杆暂^小的填料封閉。因施工條件限制，上層必須填筑透水性較大的填料時，應將下層透水性較小的土層表面作成適當?shù)呐潘露然蛟O置盲溝。

填方施工應接近水平地分層填筑。當填方位于傾斜的地面時，應先將斜坡挖成階梯狀，然后分層填筑以防填土橫向移動。

分段填筑時，每層接縫處應作成斜坡形，輾跡重疊0.5m～1.0m。上、下層錯縫距離不應小于1m。

回填基坑和管溝時，應從四周或兩側均勻地分層進行，以防基礎和管道在土壓力作用下產(chǎn)生偏移或變形。三、填土的壓實方法

1.碾壓法碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。碾壓法主要用于大面積的填土，如場地平整、大型車間的室內(nèi)填土等工程。平滾碾：適用于碾壓粘性和非粘性土；羊足碾:只能用來壓實粘性土；氣胎碾:對土壤碾壓較為均勻，故其填土質量較好。平碾氣胎碾羊足碾2.夯實法利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤。適用于小面積回填土的壓實。夯實機械：夯錘、內(nèi)燃夯土機、蛙式打夯機。夯錘

內(nèi)燃夯土機

3.振動法振動法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動設備使重錘振動，土壤顆粒即發(fā)生相對位移達到緊密狀態(tài)。適用于非粘性土（碎石類、雜填土）。夯實機械：平板振動器、振動壓路機。平板振動器振動壓路機四、影響填土壓實質量的因素1.壓實功的影響當土的含水量一定，在開始壓實時，土的密度急劇增加，待到接近土的最大密度時，壓實功雖然增加許多，而土的密度則變化甚小。實際施工中，對于砂土只需碾壓或夯擊2～

3遍，對亞砂土只需3～

4遍，對亞粘土或粘土只需5～

6遍。土的密度與壓實功的關系示意圖

2.含水量的影響較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大，因而不易壓實。當土具有適當含水量時，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實。土在最佳含水量的條件下，使用同樣的壓實功進行壓實，所得到的密度最大。

土的干密度與含水量關系

項次土的種類變動范圍最優(yōu)含水量（%）最大干密度（t/m3）1砂土8～121.80～1.882粘土19～231.58～1.703粉質粘土12～151.85～1.954粉土16～221.61～1.80土的最優(yōu)含水量和最大干密度參考表

注：1、表中土的最大干密度應以現(xiàn)場實際達到的數(shù)字為準；2、一般性的回填，可不作此項測定。3.鋪土厚度的影響土在壓實功的作用下，其應力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質和含水量等有關。鋪得過厚，要壓很多遍才能達到規(guī)定的密實度。鋪得過薄，則也要增加機械的總壓實遍數(shù)。最優(yōu)的鋪土厚度應能使土方壓實而機械功耗費最少。

壓實作用沿深度的變化

壓實機具分層厚度（mm）每層壓實遍數(shù)平碾250～3006～8振動壓實機250～3503～4柴油打夯機200～2503～4人工打夯不大于2003～4填土分層厚度及壓實遍數(shù)

五、填土壓實的質量檢查填土必須具有一定的密實度，以避免建筑物的不均勻沉陷。填土密實度以設計規(guī)定的控制干密度或規(guī)定壓實系數(shù)作為檢查標準。利用填土作為地基時，設計規(guī)范規(guī)定了各種結構類型、各種填土部位的壓實系數(shù)值。各種填土的最大干密度乘以設計的壓實系數(shù)即得到施工控制干密度。

控制干密度ρd或規(guī)定壓實系數(shù)λc檢查壓實后的實際干密度，可采用環(huán)刀法（或灌砂法）取樣。其取樣組數(shù)為：基坑和室內(nèi)填土，每層按100～500㎡取樣1組；場地平整填方，每層按400～900㎡取樣1組；基坑和管溝回填每20～50m取樣1組，但每層均不少于1組，取樣部位在每層壓實后的下半部。用灌砂法取樣應為每層壓實后的全部深度?；蛴眯≥p便觸探儀直接通過錘擊數(shù)來檢驗干密度和密實度。第二章地基與基礎工程土木工程施工內(nèi)容提要1、地基處理方法2、樁基工程施工3、樁的檢測

2.1地基處理方法

地基即指建筑物基礎以下的土體，地基的主要作用是承托建筑物的基礎；地基雖不是建筑物本身的一部分，但與建筑物的關系非常密切?；A直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時，這種地基稱之為天然地基。若天然地基不能滿足地基強度和變形的要求，則必須事先要經(jīng)過人工處理后再建造基礎，這種地基加固稱為地基處理。一、換填法

施工時先將基礎下一定范圍內(nèi)的軟土挖去，而用人工填筑的墊層作為持力層，按其回填的材料不同可分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層等。

換填法適用于淤泥、淤泥質土、膨脹土、凍漲土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎后的坑穴等的地基處理。灰土地基砂和砂石地基粉煤灰地基二、夯實地基

1.重錘夯實地基重錘夯實是利用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后自由落下，重復夯擊基土表面，使地基表面形成一層比較密實的硬殼層，從而使地基得到加固。本法使用輕型設備易于解決，施工簡便，費用較低；但布點較密，夯擊遍數(shù)多，施工期相對較長，同時夯擊能量小，孔隙水難以消散，加固深度有限，當土的含水量稍高，易夯成橡皮土，處理較困難。適于地下水位0.8m以上、稍濕的粘性土、砂土、飽和度Sr≤60的濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地基的加固處理。但當夯擊對鄰近建筑物有影響，或地下水位高于有效夯實深度時，不宜采用。

重錘夯打順序1-夯位；2-重疊夯d-重錘直徑2.強夯地基強夯法是用起重機械將大噸位夯錘起吊到6～30m高度后自由落下，給地基土以強大的沖擊能量的夯擊，使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的沖擊應力，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土料重新排列，經(jīng)時效壓密達到固結，從而提高地基承載力，降低其壓縮性的一種有效的地基加固方法，也是我國目前最為常用和最經(jīng)濟的深層地基處理方法之一。強夯法加固特點是：使用工地常備簡單設備；施工工藝、操作簡單；適用土質范圍廣；加固效果顯著，可取得較高的承載力，一般地基強度可提高2～5倍；變形沉降量小，壓縮性可降低2～10倍，加固影響深度可達6～10m；土粒結合緊密，有較高的結構強度；工效高，施工速度快。三、機械碾壓法

適用于大面積的場地平整和路基、堤壩工程，用壓路機進行填方壓實時，填土厚度不應超過25～30cm，碾壓遍數(shù)一樣，碾輪重量先輕后重，碾壓方向應從兩邊逐漸壓向中央，每次碾壓應有15～25cm的重疊，壓路機碾壓應“薄填、慢駛、多次”。四、擠密樁地基1.灰土樁地基灰土擠密樁是利用錘擊將鋼管打入土中側向擠密成孔，將管拔出后，在樁孔中分層回填2：8或3：7灰土夯實而成，與樁間土共同組成復合地基以承受上部荷載。特點：灰土擠密樁成樁時為橫向擠密，可同樣達到所要求加密處理后的最大干密度指標，可消除地基土的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；適用：加固地下水位以上、天然含水量12%～25%、厚度5～15m的新填土、雜填土、濕陷性黃土以及含水率較大的軟弱地基。2.砂石樁地基砂樁和砂石樁統(tǒng)稱砂石樁，是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將砂或砂卵石（或礫石、碎石）擠壓入土孔中，形成大直徑的砂或砂卵石（碎石）所構成的密實樁體，它是處理軟弱地基的一種常用的方法。a）振動打樁機沉樁；b）活瓣樁靴1-樁機導架；2-減震器；3-振動錘；4-樁管；5-活瓣樁尖；6-裝砂石下料斗；7-機座；8-活門開啟限位裝里；9-鎖軸3.水泥粉煤灰碎石樁地基水泥粉煤灰碎石樁（CementFly-ashGravelPile），簡稱CFG樁。它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合后制成具有一定強度的樁體。其骨料仍為碎石，用摻入石屑來改善顆粒級配；摻入粉煤灰來改善混合料的和易性，并利用其活性減少水泥用量；摻入少量水泥使其具一定粘結強度。CFG樁的特點是：改變樁長、樁徑、樁距等設計參數(shù)，可使承載力在較大范圍內(nèi)調整；有較高的承載力，承載力提高幅度在250%～300%，對軟土地基承載力提高更大；沉降量小，變形穩(wěn)定快。CFG樁適于多層和高層建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉質粘土、粘土、淤泥質粘土等的處理。4.夯實水泥土復合地基夯實水泥土復合地基系用洛陽鏟或螺旋鉆機成孔，在孔中分層填入水泥、土混合料經(jīng)夯實成樁，與樁間土共同組成復合地基。夯實水泥土復合地基，具有提高地基承載力（50%～100%），降低壓縮性；材料易于解決；施工機具設備、工藝簡單，施工方便，工效高，地基處理費用低等優(yōu)點。適于加固地下水位以上，天然含水量12%～23%、厚度10m以內(nèi)的新填土、雜填土、濕陷性黃土以及含水率較大的軟弱土地基。五、深層密實地基1.振沖地基振沖法，又稱振動水沖法，是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振動器產(chǎn)生高頻振動，同時啟動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的共同作用下，將振動器沉到土中的預定深度，經(jīng)清孔后，從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石，或不加填料，使在振動作用下被擠密實，達到要求的密實度后即可提升振動器，如此重復填料和振密，直至地面，在地基中形成一個大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基，從而提高地基的承載力，減少沉降和不均勻沉降，是一種快速、經(jīng)濟有效的加固方法。2.水泥土攪拌樁地基水泥土攪拌樁地基系利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機在地基深部，就地將軟土和固化劑（漿體或粉體）強制拌合，利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理、化學反應，使凝結成具有整體性、水穩(wěn)性好和較高強度的水泥加固體，與天然地基形成復合地基。深層攪拌法的特點是：在地基加固過程中無振動、無噪音，對環(huán)境無污染；對土無側向擠壓，對鄰近建筑物影響很??；可按建筑物要求作成柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形狀；可有效地提高地基強度（當水泥摻量為8%和10%時，加固體強度分別為0.24和0.65MPa，而天然軟土地基強度僅0.006MPa）；同時施工期較短，造價低廉，效益顯著。適于加固較深較厚的淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高且地基承載力不大于120kPa的粘性土地基，對超軟土效果更為顯著。

（a）定位下沉；（b）深入到設計深度；（c）噴漿攪拌提升；（d）原位重復攪拌下沉；（e）重復攪拌提升；（f）攪拌完成形成加固體六、高壓噴射注漿地基旋噴注漿樁地基，簡稱旋噴樁地基是利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，用高壓脈沖泵，將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體，借助流體的沖擊力切削土層，使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞，與此同時鉆桿一邊以一定的速度（20r/min）旋轉，一邊低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結硬化后即在地基中形成直徑比較均勻，具有一定強度（0.5～8.0MPa）的圓柱體（稱為旋噴樁），從而使地基得到加固。適用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、濕陷性黃土、人工填土及碎石土等的地基加固。（a）鉆機就位鉆孔；（b）鉆孔至設計標高；（c）旋噴開始；（d）邊旋噴邊提升；（e）旋噴結束成樁1-旋噴管；2-鉆孔機械；3-高壓膠管；4-超高壓脈沖泵七、注漿地基1.水泥注漿地基水泥注漿地基是注水泥漿，通過壓漿泵、灌漿管均勻地注入土體中，以填充、滲透和擠密等方式，驅走巖石裂隙中或土顆粒間的水分和氣體，并填充其位置，硬化后將巖土膠結成一個整體，形成一個強度大、壓縮性低、抗?jié)B性高和穩(wěn)定性良好的新的巖土體，從而使地基得到加固，可防止或減少滲透和不均勻的沉降，在建筑工程中應用較為廣泛。2.硅化注漿地基硅化注漿地基系利用硅酸鈉（水玻璃）為主劑的混合溶液（或水玻璃水泥漿），通過注漿管均勻地注入地層，漿液趕走土粒間或巖土裂隙中的水分和空氣，并將巖土膠結成一整體，形成強度較大、防水性能好的結石體，從而使地基得到加強，本法亦稱硅化注漿法或硅化法。八、預壓地基1.砂井堆載預壓地基砂井堆載預壓地基系在軟弱地基中用鋼管打孔，灌砂設置砂井作為豎向排水通道，并在砂井頂部設置砂墊層作為水平排水通道，在砂墊層上部壓載以增加土中附加應力，使土體中孔隙水較快地通過砂井和砂墊層排出，從而加速土體固結，使地基得到加固。施工機具、方法簡單，就地取材，不用三材，降低造價。適用于透水性低的飽和軟弱粘性土加固；用于機場跑道、油罐、冷藏庫、水池、水工結構、道路、路堤、堤壩、碼頭、岸坡等工程地基處理。

1-砂井；2-砂墊層；3-永久性填土；4-臨時超載填土2.袋裝砂井堆載預壓地基袋裝砂井堆載預壓地基，是在普通砂井堆載預壓基礎上改良和發(fā)展的一種新方法。適用范圍同砂井堆載預壓地基。3.塑料排水帶堆載預壓地基塑料排水帶堆載預壓地基，是將帶狀塑料排水帶用插板機將其插入軟弱土層中，組成垂直和水平排水體系，然后在地基表面堆載預壓（或真空預壓），土中孔隙水沿塑料帶的溝槽上升溢出地面，從而加速了軟弱地基的沉降過程，使地基得到壓密加固。適用范圍同砂井堆載預壓地基。

1-塑料排水帶；2-土工織物；3-堆載4.真空預壓地基真空預壓法是以大氣壓力作為預壓載荷，它是先在需加固的軟土地基表面鋪設一層透水砂墊層或砂礫層，再在其上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封好與大氣隔絕，在砂墊層內(nèi)埋設滲水管道，然后與真空泵連通進行抽氣，使透水材料保持較高的真空度，在土的孔隙水中產(chǎn)生負的孔隙水壓力，將土中孔隙水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結。對于滲透系數(shù)小的軟粘土，為加速孔隙水的排出，也可在加固部位設置砂井、袋裝砂井或塑料板等豎向排水系統(tǒng)。1-砂井；2-砂墊層；3-薄膜；4-抽水、氣；5-粘土九、土工合成材料地基1.土工織物地基土工織物地基又稱土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在軟弱地基中或邊坡上埋設土工織物作為加筋，使形成彈性復合土體，起到排水、反濾、隔離、加固和補強等方面的作用，以提高土體承載力，減少沉降和增加地基的穩(wěn)定。（a）排水；（b）穩(wěn)定路基；（c）穩(wěn)定邊坡或護坡；（d）加固路堤；（e）土壩反濾；（f）加速地基沉降1-土工織物；2-砂墊；3-道渣；4-滲水盲溝；5-軟土層；6-填土或填料夯實；7-砂井2.加勁土地基加勁土地基系由填土和填土中布置一定量的帶狀筋體（或稱拉筋）以及直立的墻面板3部分組成一個整體的復合結構。這種結構內(nèi)部存在著墻面土壓力、拉筋的拉力、以及填土與拉筋間的摩擦力等相互作用的內(nèi)力，并維持互相平衡，從而可保證這個復合結構的內(nèi)部穩(wěn)定。同時這一復合體又能抵抗拉筋尾部后面填土所產(chǎn)生的側壓力，使整個復合結構保持穩(wěn)定。加勁土結構物的剖面示意圖1-面板；2-拉筋；3-填料噴射混凝土2.2樁基工程施工

一、樁基分類1.按受力性能分類摩擦型樁：指樁頂荷載全部或主要由樁側阻力承擔的樁。端承型樁：：指樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承擔的樁。2.按成樁方法與工藝分類非擠土樁：如干作業(yè)法樁、泥漿護壁法樁、人工挖孔樁；部分擠密樁擠土樁：如套管成孔灌筑樁、預制混凝土樁3.按制作工藝預制樁灌注樁二、打（沉）入式預制樁施工在預制構件工廠或施工現(xiàn)場預制，用沉樁設備在設計位置上將其沉入土中所成的樁。特點：堅固耐久，不受地下水或潮濕環(huán)境影響，能承受較大荷載，施工機械化程度高，進度快，能適應不同土層施工。類型實心樁—方形，邊長200～500mm，每節(jié)長7～25m。管樁—直徑300～550mm，每節(jié)長4～12m，管壁80mm。預制樁的施工內(nèi)容樁的預制、起吊、運輸和堆放；確定樁基的施工方法；選擇沉樁機械；確定沉樁順序；沉樁過程中的技術要點。1.樁的制作方樁：疊澆法、間隔法預制樁的鋼筋籠混凝土：混凝土強度C30～C40，機械攪拌、振搗，一次性澆筑，灑水養(yǎng)護時間>7天。應由樁頂向樁尖連續(xù)進行，嚴禁中斷。樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。

管樁鋼模管樁生產(chǎn)管樁：離心法按樁身混凝土強度等級和壁厚分為預應力混凝土管樁（PC樁）、預應力高強混凝土管樁（PHC樁）、預應力薄壁管樁（PTC樁）2、樁的起吊強度要求：樁身混凝土達到設計強度的70%才可起吊。吊點的確定：吊點<3個正負彎矩相等原則吊點>3個反力相等原則3、樁的運輸強度要求：樁身混凝土強度達到設計強度的100%。方法：當運距不大時，可采用滾筒、卷揚機等拖動樁身運輸；當運距較大時可采用小平臺車運輸。運輸過程中支點應與吊點位置一致。4、樁的堆放不同規(guī)格的樁，應分別堆放；樁在施工現(xiàn)場的堆放場地應平整、堅實，并不得產(chǎn)生不均勻沉陷。堆放時應設墊木，墊木的位置與吊點位置相同，各層墊木應上、下對齊；堆放層數(shù)不宜超過4層。5.打樁順序打樁順序是否合理，直接影響打樁進度和施工質量。在確定打樁順序時，應考慮樁對土體的擠壓位移對施工本身及附近建筑物的影響。打樁順序的確定原則：①當樁的中心距<4倍樁的直徑或邊長時，應由中間向兩側對稱施打，或由中間向邊緣施打，樁數(shù)較多時也可采用分段打設的順序。②當樁的中心距>4倍樁的邊長或直徑時，可采用上述兩種打法，或逐排單向、由兩側向中間打設。根據(jù)基礎的設計標高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進行打樁。

逐排打設；自中部向四周打設；由邊緣向中間打設；分段打。打樁順序打樁順序和土壤擠密情況逐排打自中央向邊緣打自邊緣向中央打分段打6.預制樁沉樁方法：1）錘擊沉樁是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對樁的阻力，使樁沉到預定的深度或達到持力層的一種打樁施工方法。特點：混凝土預制樁常用的沉樁方法，施工速度快，機械化程度高，適用范圍廣，但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動，在城區(qū)和夜間施工有所限制。錘擊沉樁靜力壓樁振動沉樁射水沉樁打樁設備樁錘：作用：對樁施加沖擊力，將樁打入土中的機具。類型：落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘。

落錘：一般由鑄鐵制成。有穿心錘和龍門錘兩種，重0.5～2t。它利用繩索或鋼絲繩通過吊鉤由卷揚機沿樁架導桿提升到一定高度，然后自由落下?lián)舸驑俄?。構造簡單、使用方便、費用低、施工速度慢（6～20次/min)、效率低，樁頂易被打壞。適用于：小直徑的鋼筋混凝土預制樁或小型鋼樁，在軟土層中應用較多。樁錘樁架動力設備汽錘：以高壓蒸汽或壓縮空氣為動力的打樁機械。單動汽錘：錘重2.5～13.5t，利用蒸汽或壓縮空氣提升樁錘，自由下落，60～80次/min。雙動汽錘：錘重0.7～1.13t，利用蒸汽或空氣提升和下沖樁錘，100～200次/min。適用于打斜樁、拔樁、水下打樁。柴油錘：利用柴油燃燒爆炸來推動活塞往返運動進行錘擊打樁。

40～80次/min，可用于各類型樁機各種土層，但不適用于硬土和松軟土作業(yè)。

液壓錘：又稱打樁錘，是一種新型的樁錘，工作原理類似于蒸汽錘，利用液壓油來提升和降落沖擊缸體，缸體內(nèi)充滿氮氣，缸體下落時，首先是沖擊頭對樁施加壓力，接著壓縮氮氣對樁施加壓力。選擇樁錘應根據(jù)地質條件、樁的類型、樁身結構強度、樁的長度、樁群密集程度以及施工條件因素來確定，其中尤以地質條件影響最大。土的密實程度不同所需樁錘的沖擊能量可能相差很大。實踐證明:當樁錘重大于樁重的1.5～2倍時,能取得較好的效果。