土木工程施工技术案例

145《土木工程施工技术》案例案例1.某建筑外墙采用砖基础，其断面尺寸如图1所示，已知场地土的类别为二类，土的最初可松性系数为1.25，最终可松性系数为1.04，边坡坡度为1:0.55。取50m长基槽进行如下计算。试求：（1）基槽的挖方量（按原状土计算）；（2）若留下回填土后，余土全部运走，计算预留填土量及弃土量（均按松散体积计算）。图1某基槽剖面基础示意图解：(1)求基槽体积，利用公式12FFVL2,（12FF）得：3V1.51.240.21521.50.5550187.125m(2)砖基础体积：31V1.240.40.740.40.240.75048m预留填土量：31S2S(VV)K(187.12548)1.25V167.22mK1.04弃土量：313SSVV187.12548VVK187.1251.2566.69mK1.04案例2.某高校拟建一栋七层框架结构学生公寓楼，其基坑坑底长86m，宽65m，深8m，边坡坡度1:0.35。由勘察设计单位提供有关数据可知，场地土土质为二类土，其土体最初可松性系数为1.14，最终可松性系数为1.05，试求：（1）土方开挖工程量；146（2）若混凝土基础和地下室占有体积为23650m³，则应预留的回填土量；（3）若多余土方用斗容量为3m³的汽车外运，则需运出多少车？解：(1)基坑土方量可按公式102HVF4FF6计算，其中，底部面积为：22F=8665=5590m中部截面积为：20F=(8680.35)(6580.35)=6020.64m上口面积为：21F(86280.35)(65280.35)6466.96m挖方量为：348186.03m=5590)+6020.64×4+(6466.96×68=V(2)混凝土基础和地下室占有体积V3=23650m3，则应预留回填土量：3SS3226639.12m14.105.12365003.48186KKVVV(3)挖出的松散土体积总共有：3S2m54932.07=1.14×48186.03=K×V=V故需用汽车运车次：22VV54932.0726639.12N9431()q3车案例3.某综合办公楼工程需进行场地平整，其建筑场地方格网及各方格顶点地面标高如图2所示，方格边长为30m。场地土土质为亚粘土（普通土），土的最终可松性系数为1.05，地面设计双向泄水坡度均为3‰。按场地挖填平衡进行计算。试求：（1）场地各方格顶点的设计标高；（2）计算各角点施工高度并标出零线位置；（3）计算填、挖土方量（不考虑边坡土方量）；（4）考虑土的可松性影响调整后的设计标高。解：（1）初步确定场地设计标高，由公式12340H2H3H4HH4n，得7465.5286.5255.53(24.526.5554.495.5548.51H0m55.5205.5296.52477.533)69.5284.5013.501470.3‰0.3‰图2场地方格网图由公式n0xxyyHHlili，得：00000011000000120001300000014H52.55600.3300.352.54mH52.55300.3300.352.55mH52.550300.352.56mH52.55300.3300.352.57m同理21H52.53m22H52.54m23H52.55m24H52.56m25H52.57m31H52.52m32H52.53m33H52.54m34H52.55m35H52.56m(2)计算各角点施工高度，由公式nnnhHH可求得：111111hHH52.5451.481.06m其他各角点的施工高度如下图3所示：由公式Xi,j=ahA/(hA+hB)，确定零点为：1111,121112ah301.06x15.44mhh1.061.00同理求出各零点，把各零点连接起来，形成零线，如图3所示。148图3场地平整方格网法计算图(3)计算场地挖填方量：3322wIm50.313)00.106.1()12.006.1(06.1630)06.112.0242.000.12(630V3322wIIm48.316)30.050.0()42.050.0(50.0630)50.042.0200.130.02(630V3322wIIIm21.831)21.150.0()30.050.0(50.0630)50.021.1293.230.02(630V2223wIV300.120.42V()15.12m40.122.980.422.4332wVm28.4)4.242.0()5.042.0(42.0630V3222wVIm00.195)14.07.114.0)5.021.1(21.1(430V32WVIIm50.1021)14.016.003.321.1(430V总挖方量：3wiWm09.269750.102100.19528.412.1521.83148.3165.313VV233tI301.06V73.50m6(1.060.12)(1.061.00)332tIIm48.25)30.050.0()42.050.0(50.0630V233tIII300.50V13.71m6(0.500.30)(0.501.21)1493222tIVm07.1103)42.040.240.212.098.298.2(430V3322tVm28.1066)40.242.0()50.042.0(42.0630)42.040.2270.150.02(630V3222tVIm27.386)14.070.170.121.150.050.0(430V总填方量：3titm31.266827.38628.106607.110371.1348.255.73VV（4）调整后的设计标高：2tI2tII2tIII1F26.9515.44208.05m21F16.3018.75152.81m21F18.758.7782.22m22tIV2tV2tVI1F(28.8425.53)30815.55m21F30304.4713.7869.38m21F(8.7727.72)30547.35m22w2titm64.362436.267573030Fm36.267535.54738.86955.81522.8281.15205.208FF由公式'ws'twsV(K1)ΔhFFK，得m42.005.164.362436.2675)105.1(09.2697Δh因此，考虑土的可松性影响调整后的设计标高为：m97.5242.055.52Δhhh00'案例4.某工业厂房基坑土方开挖，土方量11500m³，现有型正铲挖土机可租用，其斗容量q=1m3，为减少基坑暴露时间挖土工期限制在10天。挖土采用载重量4t的自卸汽车配合运土，要求运土车辆数能保证挖土机连续作业。已知CK0.9，SK1.15，BKK0.85，cv20km/h，31.73t/m（土密度），t=40s，L=1.5km。试求：（1）试选择w1-100正铲挖土机数量N；150（2）运土车辆数'N；（3）若现只有一台w1-100液压正铲挖土机且无挖土工期限制，准备采取两班制作业，要求运土车辆数能保证挖土机连续作业，其它条件不变。试求：①挖土工期T；②运土车辆数'N。解:(1)计算挖土机生产率：CBSK83600PqKtK3836000.910.85=478.96m/()401.15台班取每天工作班数C=1,则挖土机数量由公式可知：Q1115001N2.8PTCK478.961010.85取N=3，故需3辆W1-100型反铲挖土机。(2)汽车每车装土次数，由公式计算知，CQ4n2.95K0.911.73q1.15Ks（取3次）则汽车每次装车时间：1t=n*t=32/3=2min；取卸车时间：1mint2；操纵时间：2mint3；则汽车每一工作循环延续时间：123c2L21.5Tttt2601214minv20则运土车辆的数量：1T14N7t2（辆）由于三台挖土机同时作业，每台都需要连续作业，故需21辆运土车。(3)①由公式可知，挖土工期：Q11500T14NPCK1478.9620.85(天)②除挖土机数量外，由于影响运土车数的条件均未变，为保证1台挖土机连续作业，故只需7辆运土车。案例5.某建筑基坑底面积为20m×32m，基坑深4m，天然地面标高为±0.000，四边放坡，基坑边坡坡度为1：0.5。基坑土质为：地面至-1.0m为杂填土，-1.0m至-10.0m为细砂层，细砂层以下为不透水层。施工期间地下水位标高为-1.2m，经扬水试验得知，渗透系数k=15m/d。现有井点管长6m，直径50mm，滤管长1.2m，采用环形轻型井点降低地下水位。试求：151（1）轻型井点的高程布置(计算并画出高程布置图)；（2）进行井点系统的设计计算；（3）绘制轻型井点的平面布置图。解：（1）错误!未找到引用源。轻型井点的高程布置：集水总管的直径选用127mm,布置在000.0标高上，基坑底平面尺寸为20m32m，上口平面尺寸为2040.5224m3240.5236m宽长井点管布置距离基坑壁为1.0m，采用环形井点布置，则总管长度为：L22638128m井点管长度选用6m，直径为50m，滤管长为1.2m，井点管露出地面为0.2m，基坑中心要求降水深度为:S41.20.53.3m采用单层轻型井点，井点管所需埋设深度为:121HHhiL40.50.1135.8m6.0m符合埋深要求。井点管加滤管总长为7m，井管外露地面0.2m，滤管底部埋深在6.8m处，而不透水层在10.0m处，基坑长宽比小与5，可按无压非完整井环形井点系统计算。轻型井点系统高程布置图如图4所示。图4高程布置图（2）井点系统的设计计算①按无压非完整井环形井点系统涌水量计算公式计算：002HSSQ1.366KlgRlgX其中：152含水层有效深度:3.80.763.81.2SSl0H1.853.81.29.25式中：S为井管处水位降低值，l为滤管的长度基坑中心的降水深度：S3.3m抽水影响半径：R1.95SHK1.953.39.251575.80m故329.253.33.3mQ1.336151593.76dlg75.80lg17.74②单根井点出水量：333mq65dlk653.140.051.21530.20d井点管数量：Q1593.76n1.11.153q30.20根井点管间距：128LD2.4mn53错误!未找到引用源。取2.0m则实际井点管数量为：1282.064根③抽水设备的选用根据总管长度为128m，井点管数量64根。水泵所需流量：33mmQ1.11593.761753.1473.0dh水泵的吸水扬程：sH6.01.27.2m根据以上参数，查相关离心泵选用手册，选用W7型干式真空泵。（3）绘制轻型井点的平面布置图,如图5所示。图5平面布置图