第1章土石方工程

第1章土石方工程内容摘要：

方的平衡， W 表示挖方， T表示填方。 影响边坡稳定的因素有哪些。 土方边坡的坡度以挖方深度 (或填方深度 ) h 与底宽 b 之比表示，如 图 所示 ，即 土方边坡坡度 = h/b=1/(b/h)=1∶ m （ 115） 式中 称为边坡系数。 图 土体边坡 （ a）直线形边坡 （ b）折线形边坡 土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间长短、边坡附近各种荷载状况及排水情况有关。 适用范围如何。 集水井降水法 集水井降水法是一种设备简单、应用普遍的人工降低地水位的方法。 在开挖基坑或沟槽过程中，当基底挖至地下水位以下时，沿坑底周围开挖一定坡度的排水沟，设置集水井，使地下水经排水沟流入井内，然 后用水泵抽出坑外，如 图 所示。 7 图 集水井降水法 1排水沟； 2集水井； 3水泵 集水井降水法适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。 井点降水法 井点降水是在基坑开挖前，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。 井点降水的方法有：轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等。 对不同类型的井点降水可参考 表 17 选用。 表 17 降水类型及适用条件 降水类型 土层渗透系数 (m/d) 降低水位深度 (m) 单层轻型井点 ～ 50 3～ 6 多层轻型井点 ～ 50 6～ 12 喷射井点 ～ 50 8～ 20 电渗井点 ＜ 根据选用井点确定 管井井点 20～ 200 3～ 5 深井井点 10～ 250 ＞ 15 轻型井点法适用于，土壤的渗透系数为 ～ 50m/d 的土层降水，一级轻型井点水位降低深度 3～ 6m，二级井点可达 6～ 9m。 轻型井点布置，根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向和降水深度要求等确定。 1）平面布置 当基坑或沟槽宽度小于 6m，且水位降低深度不超过 5m 时，可采用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，其两端延伸长度一般不小于基坑（槽）宽度为宜，如 图 所示。 如基坑宽度大于 6m 或土质不良，土的渗透系数较大时，宜采用双排井点。 基坑面积较大时，宜采用环状井点，如 图 所示 ，为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为 U 形环状井点。 井 点管距离基坑壁一般不宜小于~，以防局部发生漏气，井点管间距应根据土质、降水深度、工程性质等决定，一般采用 ~。 一套抽水设备能带动的总管长度，一般为 100~120m。 采用多套抽水设备时，井点系统要分段，各段长度要大致相等。 8 图 单排线状井点布置图 (a)平面布置； (b)高程布置 1总管； 2井点管； 3抽水设备 图 环形井点布置图 (a)平面布置； (b)高程布置 1总管； 2井点管； 3抽水设备 2）高程布置 在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水深度一般不超过 6m。 井点管的埋设深度 H(不包括滤管 )按下式计算，如 图 (b)所示。 H=H1+h+iL （ 116） 式中 H1井点管埋设面至基坑底的距离， m； h基坑中心处坑底面 (单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘 )至降低后地下水位的距离，一般为 ～ ； 地下水降落坡度，环状井点为 1/10，单排线状井点为 1/4； L井点管至基坑中心的水平距离 (单排井点为井点管至基坑另一侧的水平距离 )， m。 当一级井点系统达不到降水深度要求时，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，如 图 所示。 9 图 二级井点降水示意图 1一级井点降水； 2二级井点降水 ?其工作特点和适用范围如何。 正铲、反铲挖土机开挖方式有哪几种 ?如何选择 ? 单斗挖土机是土方开挖常用的一种机械。 按工作装 置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种，如图 所示。 按其行走装置不同，分为履带式和轮胎式两类。 按操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。 液压式单斗挖土机调速范围大，作业时惯性小，转动平稳，结构简单，一机多用，操纵省力，易实现自动化。 图 单斗挖土机工作装置类型 (a) 正铲； (b) 反铲； (c) 抓铲； (d) 拉铲 1) 正铲挖土机 正铲挖土机的工作特点是：前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高。 适用于开挖停机面以 上一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，可用于挖掘大型干燥的基坑和土丘等。 正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆相对位置的不同，可分为正向挖土、反向卸土 (图(a))和正向挖土、侧向卸土 (图 (b))两种。 正向挖土、反向卸土，挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在挖土机后方装土。 这种作业方式所开挖的工作面较大，但挖土机卸土时动臂回转角度大，生产率低，运输车辆要倒车开入，一般只适宜开挖工作面较小且较深的基坑。 正向挖土、侧向卸土，挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在侧面装土。